Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 422
Миграция с Oracle на PostgreSQL сильно связной МИС Интерин
Статья научная
Во многих сферах прикладного программного обеспечения наблюдается тенденция к более широкому использованию свободного программного обеспечения (СПО). Эта тенденция связана с переходом к более экономичной модели создания и эксплуатации ПО, с повышением безопасности использования ПО, исключением контроля проприетарного ПО за пользователями и их данными, с преодолением различных санкций в области проприетарного ПО. Для России становится актуальным отказ от проприетарного ПО Oracle и переход к СПО PostgreSQL. В статье предлагается подход к решению проблемы миграции с Oracle на PostgreSQL сильно связного прикладного ПО. Подход отрабатывался на примере миграции МИС Интерин. Результаты могут быть использованы разработчиками ПО, решающими задачи миграции на СПО.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена задача оптимального управления workstealing деком (англ. — deque) в двухуровневой памяти. Предполагается, что известны вероятности параллельных операций с деком и временные характеристики памяти для двух уровней. Задача состоит в нахождении оптимального числа элементов с двух сторон дека, которые при перераспределении дека должны быть оставлены в быстрой памяти. В качестве критерия оптимальности рассмотрены минимальные средние затраты на перераспределение памяти, которые возникают в случае переполнения или опустошения быстрой памяти. Такой критерий позволяет учитывать конкретные скорости доступа к уровням памяти и применять разработанные методы к разным сочетаниям быстрой и медленной памяти. Построены математическая и имитационная модели процесса работы с деком, представлены результаты численных экспериментов.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена применению математических моделей в задаче дифференциальной диагностики венозных заболеваний по данным микроволновой радиотермометрии. Описан модифицированный процесс трансформации признакового пространства в термометрических данных. После конструирования признаков выполняется решение задачи многоклассовой классификации несколькими способами: путем сведения к задачам бинарной классификации методами «один против всех» и «каждый против каждого», а также путем построения многомерной логистической регрессии. Лучшим алгоритмом классификации достигнут средний показатель сбалансированной точности 0.574. Ключевой особенностью подхода является то, что результат классификации обосновывается в понятных для врача-диагноста терминах. Представлены наиболее значимые закономерности и точность, с которой они могут выявить различные классы заболеваний.
Бесплатно
Ред. заметка
Данная статья посвящена проблеме анализа достоверности фактографической информации при извлечении событий из текстов. В первой части статьи оговорены основные понятия, такие как целевая пропозиция, модальность и субъект речи. Во второй части определяется понятие «достоверность» и описана его структура. В третьей части перечислены самые типичные контексты для базового случая достоверности
Бесплатно
Модели программирования для современных суперкомпьютеров
Статья научная
В современных суперкомпьютерах широко применяется оборудование, принципиально отличающееся от оборудования вычислительных кластеров 5–6-летней давности. Это относится как к вычислительному, так и к коммуникационному оборудованию. Новое, более эффективное коммуникационное оборудование обладает рядом преимуществ, которые плохо выражаются в терминах старых технологий параллельного программирования. В статье исследуется вопрос о том, какие именно модели и технологии параллельного программирования идут на смену традиционным и почему.
Бесплатно
Модели управления параметризованной структуры
Статья научная
В работе предлагаются дискретизованные модели управления с параметрическим законом изменения на шагах, которые приводят к двухуровневым дискретно-непрерывным моделям. Описывается их программно-алгоритмическая реализация в виде параллельных алгоритмов, в частности итерационный алгоритм поиска приближенно оптимального управления и рекурсивный алгоритм поиска начального приближения управления на основе достаточных условий оптимальности.
Бесплатно
Модели управления потоками закупок/продаж на рынке ценных бумаг
Статья научная
В статье рассмотрены модели управления потоками продажи и покупки на рынке ценных бумаг, не требующие прогноза их цен. Проведено сравнение этих алгоритмов на реальных данных.
Бесплатно
Модели управляемых систем, порождающие магистральные решения задач оптимального управления
Статья научная
Предлагается один из подходов к построению математической модели сложной динамической системы из класса моделей линейных по управлению, для которых характерны магистральные оптимальные решения, получаемые методами теории вырожденных задач. Приближенные магистральные решения используются в качестве первого приближения в многоэтапной процедуре уточнения, как самой модели, так и решения оптимизационной задачи. Эффективность такого подхода демонстрируется на прикладной задаче моделирования и исследования социо-эколого-экономической системы региона.
Бесплатно
Моделирование влияния волнения поверхности на спектр собственного излучения океана
Статья научная
Для нужд радиотомографии поверхности Земли рассматривается задача моделирования излучения морской поверхности. Метод параллельных сечений моделирования дифракции электромагнитного излучения на слое с периодической поверхностью был реализован в виде компьютерной программы на языке программирования python с использованием библиотеки параллельной коммуникации pypar. С помощью этой программы был проведен ряд численных экспериментов. Для расчетов использовался гибридный кластерный вычислитель HybriLIT, находящийся в лаборатории информационных технологий ОИЯИ в г.Дубне
Бесплатно
Моделирование временного аспекта описания ситуации в задаче извлечения информации из текстов
Статья научная
В настоящей работе рассматривается современное состояние проблемы моделирования временного аспекта описания ситуации в рамках задачи автоматического извлечения информации из текстов на естественном языке. Выделяются основные этапы анализа временного аспекта. Проанализирован опыт разметки текстов стандарта TimeML. Проанализирована коллекция русскоязычных новостных текстов с точки зрения интерпретации временных указателей.
Бесплатно
Моделирование действия коротких оптических импульсов на графен
Статья научная
Особенности взаимодействия высокочастотных импульсных электрических полей с графеном в настоящее время являются предметом интенсивных исследований. В работе представлены результаты апробации программной системы моделирования таких процессов на примере ультракоротких лазерных импульсов оптического диапазона с различной поляризацией. Разрабатываемая авторами программная система построена на базе нового теоретического подхода с использованием квантового кинетического уравнения. Ключевым элементом модели является система обыкновенных дифференциальных уравнений с нелинейно зависящими от времени и параметров задачи коэффициентами.Необходимость анализировать поведение решений этой системы уравнений в области изменения нескольких параметров ведёт к полиномиальной сложности вычислений. Неизвестность характера параметрической зависимости решений требует нескольких итераций выбора покрывающих сеток. Система моделирования адаптирована для использования на массово параллельных вычислительных системах.
Бесплатно
Моделирование задачи оптимального выравнивания последовательностей
Статья научная
Выравнивание последовательностей широко используется в различных компьютерных системах для анализа и оценки близости данных, выделения изменений и родственных задач. Интуитивные требования к постановке задачи оптимального выравнивания последовательностей формализованы в приводимых тестах. Тесты показали, что ни один из широко используемых подходов к близости и выравниванию не соответствует этим требованиям. Описана новая модель минимизации конфликтов при слиянии изменений. Модель приводит к простой постановке задачи оптимального выравнивания последовательностей, удовлетворяющей рассмотренным требованиям.
Бесплатно
Моделирование многофункционального микромеханического гироскопа
Статья научная
Рассмотрена возможность построения многофункционального прибора инерциальной навигации на основе модуляционного микромеханического гироскопа гибридного типа. Построена математическая модель устройства («тяжелого» гироскопа) как качественной трехмерной колебательной системы. Численно показано, что при определенных условиях реакция системы на движение объекта имеет наряду с прецессией наблюдаемую нутацию, которая несет информацию о линейном движении основания гироскопа. Отмечено, что возможность измерения линейных ускорений обеспечивается наличием небольшого симметричного расстояния между осями упругого подвеса относительно центра масс чувствительного элемента. Полученные результаты позволяют реализовать в одном устройстве двухкомпонентный измеритель угловой скорости и двухкомпонентный линейный измеритель ускорения.
Бесплатно
Статья научная
Данная статья посвящена оценке эффективности применения графических ускорителей и многоядерных сопроцессоров в параллельных системах баз данных. Для этого был разработан эмулятор параллельной СУБД, позволяющий использовать вычислительный кластер, оснащенный графическими ускорителями NVIDIA и сопроцессорами Intel Xeon Phi. С помощью данного эмулятора был проведен ряд вычислительных экспериментов.
Бесплатно
Статья научная
Мы исследуем влияние круглого отверстия в двумерном микроволновом лазере, имеющем форму микродиска, на частоту, направленность и порог генерации излучения мод шепчущей галереи, с помощью программного комплекса, основанного на системе интегральных уравнений и численного метода её решения, который гарантированно сходится. Мы демонстрируем, что небольшое круглое отверстие может значительно усилить направленность излучения, сохранив низкими пороги генерации, если показатель преломления достаточно велик и расположение отверстия выбрано правильно. Местоположение отверстия должно быть близко к области, где тот же однородный микродисковый лазер, возбужденный плоской волной, демонстрирует широкополосную фокусировку в виде горячей точки, называемой фотонной струей.
Бесплатно
Моделирование параллельной работы ядер векторного потокового процессора с общей памятью
Статья научная
Процессор с архитектурой управления потоком данных может выполнять до 16 команд в такт по сравнению с 4--6 командами в такт у лучших процессоров фон-неймановской архитектуры. Моделирование векторного потокового процессора показало, что его производительность может быть доведена до 256 флоп в такт на ядро, и при изготовлении на кристалле с современными технологическими нормами можно разместить до 4 таких ядер. Приводятся результаты моделирования системы из нескольких ядер векторного потокового процессора с общей памятью на программах перемножения матриц и решения систем дифференциальных уравнений 2D Stencil. Показано, что программа перемножения матриц масштабируется пропорционально числу ядер процессора, в то время как производительность 2D Stencil ограничивается пропускной способностью к общей оперативной памяти
Бесплатно
Моделирование парковки автомобиля с прицепом вдоль путей Маркова-Дубинса и Ридса-Шеппа
Статья научная
Рассмотрены три классические модельные задачи, описывающие оптимальную парковку автомобиля: задача Маркова, задача Дубинса, задача Ридса-Шеппа. Исследованы кинематические законы поведения прицепа при движении автомобиля вдоль рассматриваемых оптимальных путей. В программной среде Mathematica разработан интерфейс, который по граничным условиям строит соответствующий оптимальный путь и анимацию движения автомобиля (с прицепом) вдоль него.
Бесплатно
Моделирование поведения графена во внешних электрических полях
Статья научная
В~работе представлены результаты, полученные при разработке программного комплекса для вычисления наблюдаемых параметров монослойного графена в~условиях действия на~него внешнего электрического поля. Используемая физическая модель позволяет детально воспроизводить такие параметры, но требует большого объёма вычислений для получения точных значений. Основой модели является система кинетических уравнений, обеспечивающих вычисление зависящей от времени функции распределения носителей заряда в~двумерном импульсном пространстве. Требуемые вычислительные ресурсы пропорциональны количеству узлов расчетной сетки, покрывающей импульсное пространство. Характер поведения модели позволяет использовать локальные сетки, покрывающие только относительно небольшую часть полной области определения вычисляемой функции. Применительно к~моделированию результатов действия коротких высокочастотных импульсов электрического поля показано, что анализ поведения модели при максимальном уровне внешнего поля может использоваться для поиска и локализации областей в~импульсном пространстве, определение функции распределения в~которых достаточно для получения значений наблюдаемых. Даже в~условиях действия слабых внешних электрических полей область локализации функции распределения можно определять по~результатам вычисления её значений на~относительно разреженных сетках. Получение наблюдаемых параметров основано на~вычислении интегральных характеристик функции распределения в~двумерном импульсном пространстве. Реализация такого интегрирования одновременно с~вычислением в~параллельном режиме значений функции распределения на~оптимизированной сетке избавляет от ненужного сохранения значений функции распределения, выдавая на~выходе одномерные временные ряды, представляющие данные о~динамике наблюдаемых параметров, интересных с~точки зрения анализа поведения рассматриваемой модели.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты программной реализации покрытия двумерной области допустимых состояний моделируемой двухуровневой квантовой системы регулярными сетками различного масштаба. Метод был предложен и реализован применительно к задаче воспроизведения поведения графена во внешних электрических полях с использованинем квантового кинетического уравнения. Численное решение кинетического уравнения позволяет точно и полно воспроизводить поведение модели, однако проблемой является минимизация необходимых вычислительных ресурсов при обеспечении требуемого качества вычисления наблюдаемых параметров. Сложность задачи прямо пропорциональна количеству узлов сетки в двумерном пространстве состояний, в каждом из которых для воспроизведения эволюции заселенности верхнего энергетического уровня решается система обыкновенных дифференциальных уравнений. Исследование особенностей поведения модели позволило разработать и реализовать экономичную процедуру построения рассчетной сетки, обеспечивающую локализацию области формирования возбуждённых состояний и точное воспроизведение наблюдаемых параметров процесса.
Бесплатно
Моделирование прямоточного сумматора
Ред. заметка
В избыточной системе счисления сложение часто может выполнятся конечным автоматом. В данной статье рассматривается моделирование случая, когда в избыточной системе счисления сложение выполняется прямоточным образом. Показано, что одна и та же схема работает для разных типов данных. Рассмотрено сложение в двоичной, троичной, восьмеричной системах счислений. Показано, что схема работает для сложения двоичных матриц и действительных чисел
Бесплатно
