Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 486
Перспективные методы работы с данными в медицинских информационных системах
Статья научная
В работе рассматриваются перспективные методы работы с данными в медицинских информационных системах (МИС). Выполняется анализ требований к технологиям представления данных в медицинских информационных системах, предлагается подход к формированию специализированных хранилищ данных, учитывающих требования к данным, предъявляемые МИС. Предлагается подход к решению задачи обмена данными медицинской информационной системы с другими компонентами в распределенной информационной среде
Бесплатно
Статья научная
В данной работе обсуждается вопрос создания эффективных и масштабируемых приложений для современных и перспективных суперкомпьютеров. Очерчен круг возникающих при этом проблем, связанных с усложнением иерархии памяти, вызванной, в частности, использованием ускорителей вычислений (то есть гибридной архитектурой). Сделан краткий обзор известных подходов к решению этих проблем. Из всего спектра возможных решений выделена и описана наиболее продуктивная по мнению авторов область.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены промежуточные результаты исследований, посвященных решению ряда задач обработки полноцветных и мультиспектральных изображений дистанционного зондирования Земли. Приведены результаты экспериментов по обнаружению целевых регионов интереса с помощью метода спектрографической «закраски» и нейросетевой кластеризации; решена задача обнаружения сложных ригидных объектов. Предложена реализация алгоритма преобразования мультиспектральных снимков в полутоновые и цветные. Все программы разработаны для функционирования на гетерогенной вычислительной установке.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы предпосылки и обоснована актуальность создания открытой интернет-платформы, объединяющей технологии больших данных, высокопроизводительных вычислений и многосторонних интернет-платформ. Задуманная как экосистема для разработки и использования прикладного программного обеспечения (в том числе в области проектирования и научных исследований), платформа призвана сократить затраты и повысить качество разработки программного обеспечения для решения аналитических задач, возникающих на промышленных предприятиях, в научно-исследовательских организациях, у государственных органов и частных лиц. Представлен работающий прототип названной платформы, функционирующий с использованием суперкомпьютерных технологий и системы виртуализации рабочих столов.
Бесплатно
Повышение качества видеопотока от системы технического зрения беспилотного летательного аппарата
Статья научная
В исследовании приведены результаты работы над программно-аппаратным комплексом для повышения качества видеоданных, получаемых от беспилотных летательных аппаратов. Рассмотрены задачи деконволюции отдельных кадров (удаление смазов) и стабилизации видеопотока с использованием методов машинного обучения и искусственного интеллекта. Представлены аналитические и практические результаты, позволившие подобрать решения для обработки данных от БПЛА в режиме реального времени.
Бесплатно
Погружная система охлаждения реконфигурируемых вычислительных систем на основе ПЛИС
Ред. заметка
В статье проанализированы проблемы построения перспективных реконфигурируемых вычислительных систем c жидкостным охлаждением для программируемых логических интегральных схем семейства Xilinx Virtex UltraScale. Подробно рассматриваются архитектура, компоновка и сравнительные технические характеристики систем погружного жидкостного охлаждения. Приводятся результаты расчетов, макетирования и экспериментальной проверки основных технических решений созданного энергоэффективного вычислительного модуля нового поколения для построения высокопроизводительных вычислительных систем с жидкостным охлаждением с производительностью 1 Пфлопс в стандартном вычислительном шкафу высотой 47U при потребляемой мощности 150 кВт. Разработанные решения обладают резервом мощности для выпускаемых и проектируемых семейств ПЛИС, нечувствительностью к протечкам и их последствиям и совместимостью с традиционными системами водяного охлаждения на базе промышленных чиллеров
Бесплатно
Поддержка отказоустойчивых хранилищ данных в системе OpenTS
Статья научная
В статье рассматривается технология поддержки внешних отказоустойчивых хранилищ для счетных данных в системе параллельного программирования OpenTS. Такие хранилища могут быть использованы для улучшения свойства отказоустойчивости счета параллельных Т++-приложений.
Бесплатно
Поддержка топологии вычислительного пространства в системе OpenTS
Статья научная
Эффективное комплексирование массы разрозненных компьютеров и суперкомпьютеров требует использования технологий динамического распараллеливания, автоматической динамической реконфигурации счетного поля, динамической балансировки нагрузки, учета неоднородностей и топологии сети, а также поддержки отказоустойчивости с учетом степени надежности узлов. В статье рассматривается отечественная программная технология, разработанная под указанные выше требования в рамках программы СКИФ-ГРИД.
Бесплатно
Показатели эффективности расписания резервного копирования
Статья научная
Сохранение устаревшей информации является основой как для расследования происшествий, так и для возврата компьютерной системы в прежнее состояние. Полное сохранение всех версий любой информации требует необоснованно растущих затрат на запоминающие устройства и на организацию доступа. Расписания резервного копирования и уничтожения ненужных копий обещают экономию. Вводятся показатели для оценки эффективности расписаний резервного копирования и уничтожения ненужных копий, оцениваются их возможные значения и сравниваются с показателями рекомендованных расписаний. В результате выдвигается гипотеза о возможности многократного повышения эффективности расписаний резервного копирования.
Бесплатно
Построение доказательных программ арифметики натуральных чисел в двоичном представлении
Статья научная
Поддержка зависимых типов в функциональном языке программирования Agda создаёт возможность включать в программу машинно-проверяемые доказательства. Рассмотрена задача доказательного включения алгоритмов арифметических действий над натуральными числами в двоичном представлении. Построена библиотека доказательных программ алгоритмов обычных письменных вычислений, действующих над списками двоичных разрядов чисел. Она содержит машинно-проверяемые доказательства необходимых свойств применённых алгоритмов, исправляет и существенно дополняет часть Bin стандартной библиотеки lib-0.16 языка Agda.
Бесплатно
Статья научная
В work-stealing балансировщиках параллельных задач, каждое ядро имеет свой буфер задач-дек (англ. deque). Владелец дека использует один конец для добавления и извлечения задач, а из второго конца задачи перехватываются другими ядрами. В статье анализируются два метода представления деков: один из распространенных методов-раздельное последовательное циклическое представление деков; и новый предложенный нами метод, где общая память для деков заранее не делится и они двигаются друг за другом по кругу. Ранее эти методы анализировались нами для представления FIFO-очередей в сетевых приложениях, где для некоторых значений параметров системы метод «Друг за другом» давал лучший результат.Целью исследования является построение и анализ модели процесса работы с двумя последовательными деками, когда они двигаются друг за другом по кругу в общей памяти. Математическую модель мы будем строить как случайное блуждание по целым точкам в пирамиде. Имитационная модель строится с помощью метода Монте-Карло. Используемая стратегия work-stealing-перехват одного элемента. Предложены математическая и имитационная модели данного процесса и проведены численные эксперименты.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается задача построения нелинейной обратной связи в задаче слежения для колесной робототехнической системы. Особенностью работы является постановка задачи, в которой желаемые траектории системы известны заранее, а также модификация ранее известного алгоритма на основе техники State-Dependent Differential Riccati Equation. Численные эксперименты показывают, что предложенный подход позволяет обеспечить компромисс между качеством управления и скоростью работы.
Бесплатно
Построение оптимального графа связей в системах коллаборативной фильтрации
Статья научная
Методы коллаборативной фильтрации — это множество алгоритмов и методик, позволяющих производить прогноз оценок пользователя информационных систем, основываясь на оценках других пользователей, что позволяет помогать людям в выборе и анализе огромного количества интересующей их информации. В статье рассмотрен способ построения функции расстояния между пользователями системы и объектами (которым пользователи ставят оценки), основываясь на функции расстояния между пользователями. Также в статье приведен критерий качества прогнозов.
Бесплатно
Построение расписания при решении задачи поиска в Desktop Grid
Статья научная
В статье рассмотрена математическая модель решения в Desktop Grid задачи поиска — перебора некоторого пространства дискретных объектов в поисках единственного, удовлетворяющего заданным условиям. На основе ранее полученных математических результатов представлена оптимальная стратегия поиска для случаев однородных и неоднородных по вычислительной сложности самих заданий и их повторных проверок; предложен новый метод построения расписания при решении задачи поиска в Desktop Grid. Важным практическим результатом при этом является механизм динамической репликации, обеспечивающий высокую доступную производительность. Приведены результаты численного моделирования, демонстрирующие преимущества предложенного расписания.
Бесплатно
Построение реализаций нелинейных динамических систем
Статья научная
Для нелинейных систем с управлением рассмотрен переход от описания с помощью уравнений отображения вход–выход к описанию с помощью переменных состояния. Приведены необходимые и достаточные условия существования такого перехода на языке 1-форм и векторных полей. Построен алгоритм поиска реализации. Алгоритм положен в основу программного комплекса в системе символьных вычислений Maple.
Бесплатно
Статья научная
Разработка средств информационной поддержки принятия клинических решений (ППКР) является актуальной задачей медицинской информатики. Довольно часто в системах ППКР используются информационно-поисковые алгоритмы, важным этапом проектирования которых служит создание средств автоматического распознавания этиопатогенетического образа заболеваний при работе с неструктурированным текстом. В настоящей статье произведены обзор и сравнительная характеристика аналитических метрик, применимых для построения образа концептов метатезауруса Unified Medical Language System (UMLS), представленного в виде графовой информационной модели. Предложен собственный вариант графовой метрики, показавший наибольшую эффективность при решении данной задачи.
Бесплатно
Практики балансирования компьютерных игр
Статья научная
Предметом исследования является сфера разработки игровых и интерактивных проектов. В частности, разработка системы игрового баланса для них. В ходе изучения данной темы учтены актуальные тренды, сформированные как в научной, так и в коммерческой сферах. Итоговые выводы и видение дальнейшей проектной работы сформированы благодаря методам моделирования и эксперимента. Результаты работы - два инструмента для создания и автоматического редактирования игрового баланса. Они являются частью плана разработки игрового инструмента для прототипирования компьютерных игр, сокращающего время и ресурсы на разработку за счет автоматического создания контента.
Бесплатно
Предельные возможности активной подсистемы (фирмы) в открытой микроэкономической системе
Статья научная
Рассмотрена экономическая система, состоящая из активной подсистемы (фирмы), обменивающейся двумя ресурсами — товаром и деньгами — с окружением: двумя экономическими резервуарами (рынками) с разными оценками товара. Рассмотрены случаи, когда оценки рынков постоянны (стационарный режим), и когда задано распределение оценки одного из рынков (нестационарный режим). Получены выражения для максимальной прибыли фирмы и максимальной рентабельности при заданной прибыли. Для нестационарного режима рассмотрена также задача о минимизации риска убытков фирмы. Для этой задачи получены условия оптимальности.
Бесплатно
Предельные возможности конкурентных и коллаборативных экономических систем
Статья научная
Рассмотрены математические модели конкурентных рынков. Поставлены задачи о максимуме прибыли и максимуме конкурентного преимущества, достигаемых за счет ценовой политики фирмы, с учетом реакции рынка. Рынок рассматривается как цепь Маркова при непрерывном времени, где интенсивности перехода зависят от цен фирм-конкурентов. Задачи решены для дуополистического рынка.
Бесплатно
Представление темпоральных данных в МИС Интерин PROMIS
Статья научная
В статье исследуются основные методы представления темпоральных данных в реляционных СУБД. Изучаюся проблемы и особенности представления темпоральных данных в МИС. В работе приводится несколько критериев классификации методов построения темпоральных моделей, формулируются основные подходы к их построению. На пример подсистемы управления персоналом МИС Интерин PROMIS дается подробное описание темпоральной модели данных. На основе полученных результатов формулируются выводы об эффективности различных подходов и методов построения темпоральных моделей данных в МИС.
Бесплатно
