Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 441
О пополнении группоида до программной алгебры
Статья научная
Задача вложения конечного группоида в конечную программную алгебру имеет прикладное значение для преобразования алгоритма в форму, пригодную для вычисления на алгебраическом процессоре. Она была поставлена и решена Н. Н. Непейводой для полугрупп, затем им же было построено вложение группоида в бесконечную программную алгебру. В данной работе строится вложение конечного группоида в конечную программную алгебру, что завершает решение указанной задачи.
Бесплатно
О практических преобразованиях вырожденных задач оптимального управления
Статья научная
Рассматривается схема применения параметризованной модели управления для преобразования системы с неограниченными управляющими воздействиями к новой модели, регулярной с точки зрения применения известных общих методов оптимального управления. Заданный временной отрезок разбивается на конечное число элементарных, и рассматривается семейство таких преобразований, из которых выбирается конкретное для каждого элементарного отрезка. В результате получается управляемая система, в определенном смысле эквивалентная исходной, с которой можно оперировать как с обычной. При этом ее решение в исходном классе реализуется как импульсный режим.
Бесплатно
О представлении действительных чисел
Статья научная
Поставлена проблема представления численных данных в параллельной системе, в том числе ориентированной на обработку информации без промежуточного запоминания результатов. Проанализированы с конструктивной точки зрения позиционные системы счисления без перекрытия цифр (традиционные) и 5 перекрытием (введены в данной работе). Подробно разбирается проблема представления действительных чисел произвольной точности для целей параллельного выполнения операции сложения и гарантированной точности вычислений.
Бесплатно
О проблеме организации кластеров мультиклиентских баз данных
Статья научная
Переход к парадигме SaaS несет как множество преимуществ конечным пользователям, так и множество проблем разработчикам программного обеспечения. Одной из таких проблем является организация хранилища данных, которое могло бы удовлетворить нужды клиентов компаниипровайдера услуг, обеспечив при этом достаточно простой прикладной интерфейс для разработчиков, а также предоставить широкие возможности для администрирования и масштабирования. В данной работе проводится краткий анализ существующих проблем в области организации облачных систем хранения данных, основанных на реляционной модели, а также предлагается концепция кластера РСУБД, предназначенного для обслуживания приложений с мультиклиентской архитектурой.
Бесплатно
О процессах управления в системах взаимодействующих спинов
Статья научная
Модель управляемой квантовой системы взаимодействующих спинов на основе уравнения Шредингера, содержащего линейное неограниченное управление, преобразуется по известной из теории вырожденных задач схеме к производной системе, эквивалентной исходной, но регулярной и симметричной, что открывает новые возможности исследования для различных частных случаев. Рассматривается характерный случай, когда управляющее воздействие распространяется на все спины равномерно. В этом случае производная система становится обычным уравнением Шредингера с импульсным управлением лишь на границах временного отрезка. Предлагается эффективный алгоритм оптимизации управления.
Бесплатно
О референциальных аспектах задачи извлечения фактов
Статья научная
В статье рассмотрены некоторые референциальные особенности новостных текстов электронных СМИ, используемых системой извлечения информации в качестве материала для фактографического поиска. Целью поиска является извлечение из текстов информации об объектах и ситуациях заданного типа — о лицах, о должностях лиц в организациях и геополитических единицах, об отношениях между лицами, а также назначениях и отставках.
Бесплатно
О связи между потребностью в медицинском обслуживании и распределением продолжительности жизни
Статья научная
В статье рассмотрена возможность прогнозирования потребности в медицинском обслуживании населения с использованием плотности распределения продолжительности жизни и вероятностной зависимости потребности в медицинском обслуживании от возраста. Установлена связь между распределением продолжительности жизни и распределением возрастов пациентов. Она выражена средней продолжительностью жизни. Приведен пример распределения продолжительности жизни. Представлен в графическом виде, демонстрирующий вид найденного приближения вместе с фактическими данными. По приближению рассчитано распределение продолжительности жизни. Вероятность зависимости потребности в медицинском обслуживании от возраста приведена в статье на основе статистических данных, представлена в графическом виде. Поскольку есть связь между данной зависимостью и распределением пациентов по возрастам реализовано прогнозирование потребности в медицинском обслуживании. Приведены примеры расчета по конкретным возрастам, указана возможность расчета для всех возрастов. В результате в исследовании определена возможность прогнозирования необходимости медицинского обслуживания на основе данных о продолжительности жизни.
Бесплатно
Об одной задаче оптимизации в стационарной популяционной модели логистического типа
Статья научная
Исследуется задача оптимального управления распределением биологического сообщества в зависимости от распределения пищевого ресурса заданного объема. Модель описывается нелинейным эллиптическим уравнением логистического типа с граничными условиями Дирихле. Установлено существование решения задачи. Основной результат работы составляет доказательство необходимых условий оптимальности.
Бесплатно
Об одной проблеме автоматического извлечения временной информации из русскоязычных текстов
Статья научная
В настоящей работе рассматривается задача сопоставления временной информации событиям назначения и отставки лиц. Предлагается система правил для автоматического установления такого соответствия. Выполнено тестирование на размеченной коллекции новостных текстов на русском языке.
Бесплатно
Об одном классе дискретно-непрерывных систем с параметрами
Статья научная
Рассматривается частный случай гибридной системы: дискретно-непрерывные системы (ДНС) с параметрами и промежуточными критериями. Такая система является двухуровневой. Параметры входят лишь в непрерывные системы, действующие поочередно на нижнем уровне. Верхний уровень, описываемый дискретным процессом, играет связующую роль для всех систем нижнего, определяя политику их взаимодействия и обеспечивая минимизацию функционала. В работе выводится аналог достаточных условий оптимальности Кротова и строится метод улучшения управления и параметров. Приводится иллюстративный пример. На основе полученных общих условий исследуется частный случай: квазилинейные ДНС.
Бесплатно
Об одном методе экономии памяти при классификации текстов
Ред. заметка
В статье исследуется метод экономии памяти в задачах классификации текстов поиском совпадающих частей линейных полиномов. В начале приводится алгоритм поиска совпадающих частей в линейных полиномах с целыми коэффициентами. Этот алгоритм позволяет вычислять системы линейных полиномов с целыми коэффициентами быстрее и использовать для их хранения меньше памяти. Затем алгоритм применяется для поиска совпадающих частей линейных полиномов, возникающих при классификации текстов с помощью байесовского классификатора, и приводятся вычислительные эксперименты, демонстрирующие эконимию памяти.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается класс неоднородных дискретных систем (НДС) с промежуточными критериями, содержащих два уровня. Системы нижнего уровня включают в себя переменные состояния с запаздыванием. Такие НДС представлены на практике и получаются в процессе дискретизации непрерывных систем при решении задач оптимизации итерационными методами. Для указанного класса предлагается аналог достаточных условий оптимальности Кротова, на основе которого строится метод улучшения управления. Предлагаемый метод проиллюстрирован примером.
Бесплатно
Об оптимальной организации систем охлаждения на примере платы суперкомпьютера
Статья научная
Данная работа посвящена анализу систем охлаждения с точки зрения термодинамики. Найдено минимальное возможное производство энтропии, и получены условия, необходимые для достижения этого уровня.
Бесплатно
Об особенностях организации СУБД в MPP-системе
Статья научная
В настоящее время ведутся работы по созданию экзафлопсных компьютеров, способных выполнять 1018 операций с плавающей точкой в секунду. Полезная производительность комплекса на реальных задачах обычно оказывается существенно ниже из-за накладных расходов на синхронизацию конкурирующих процессов. В данной работе излагается концепция пассивного кэша, который позволяет в ряде задач отказаться от синхронизации процессов, а также предлагается архитектура высокопроизводительной СУБД на его основе.
Бесплатно
Обзор методов планирования заданий в Desktop Grid
Ред. заметка
В статье представлен научный обзор современного состояния исследований в области планирования заданий в вычислительных системах типа Desktop Grid. Проведен обзор научных публикаций за период с 1999 по 2017 гг. и выполнен анализ критериев и методов оптимизации, предложенных в научных работах для повышения эффективности планирования заданий в Desktop Grid.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена концепция построения системы мониторинга состояния и поведения подсистем космических аппаратов по телеметрическим данным. Концепция основывается на анализе стандартов, современных подходов космической отрасли и создании интеллектуальных инструментальных средств, опирающихся на применении искусственных нейронных сетей.
Бесплатно
Облачная система подстройки параметров алгоритмов
Статья научная
В статье описана система, предназначенная для поиска лучших (в том или ином смысле) настроек алгоритма. Система работает и с дискретными, и с непрерывными параметрами, а также использует параллелизм, предоставляемый публичными облаками. В работе представлено общее описание системы, метод оценки производительности алгоритма в облаке и численные результаты использования системы на нескольких наборах тестовых задач.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется автоматизация проведения полного цикла диагностики и дифференциальной диагностики воспалительных заболеваний сердца и назначения персонифицированного лечения. Методом исследования является формирование декларативных баз знаний и объясняющего свои результаты решателя по единой онтологии. Онтологический решатель интерпретирует формализованные знания при получении сведений о новом медицинском случае (пациенте). Описаны общие принципы разработки и концептуальная архитектура интеллектуального сервиса с декларативными знаниями. Сформированы информационные компоненты для воспалительных заболеваний сердца и программные компоненты для полного цикла диагностики и дифференциальной диагностики, персонифицированного лечения. Указаны источники знаний и проведено тестирование на случаях из практики, описанных в литературе. Приведено обоснование выбора технологий и алгоритмов, выявлены и сформулированы требования к программному комплексному сервису, шаги по разработке всех компонентов. Сервис поддержки принятия диагностических решений со свойствами объяснимого искусственного интеллекта в кардиологии реализован на медицинском портале облачной платформы IACPaaS. Платформа позволяет масштабировать предложенное решение и обеспечивает доступ практикующих врачей со свободной регистрацией для экспериментов в реальных ситуациях.
Бесплатно
Обоснование методов ускорения гнёзд циклов итерационного типа
Статья научная
Рассматривается ускорение итерационных алгоритмов, которые встречаются при решении задач математической физики, математического моделирования, обработки изображений и других. В программной реализации таких алгоритмов лежат гнёзда циклов (участки программы, состоящие из вложенных циклов). Такие гнёзда циклов ускоряются при помощи комбинации оптимизирующих преобразований, включающих тайлинг, метод гиперплоскостей и распараллеливание на общую память. Обосновывается эквивалентность комбинации используемых преобразований программ. Предлагается и обосновывается метод изменения порядка обхода тайла. Метод даёт ускорение за счёт увеличения количества чтений данных из регистров, вместо чтений из более медленной памяти. С учётом этого метода получена формула вычисления оптимальных размеров тайлов. Представленной в статье цепочкой преобразований достигается ускорение в 1.4 раза большее, чем в известном алгоритме оптимизации, реализованном в системе PLUTO. Приводятся численные эксперименты, которые в некоторых случаях на процессоре с 8 ядрами демонстрируют ускорение относительно исходных последовательных программ более чем на порядок. Результаты статьи могут использоваться для ручной и автоматизированной оптимизации программ.
Бесплатно
Обратная задача дифракции электромагнитной волны на плоском слое
Статья научная
В работе рассматривается обратная задача синтеза функции пропускания плоского дифракционного слоя по формируемому им при освещении электромагнитной волной изображению. Для решения задачи применялся градиентный метод, что позволило достичь необходимого качества изображения в плоскости регистрации. Параллельный алгоритм метода градиентного спуска реализован в программе, предназначенной для использования на суперкомпьютере кластерного типа. Достигнуто практически линейное ускорение на используемых вычислительных системах.
Бесплатно
