Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 422
Распознавание табличной информации с использованием свёрточных нейронных сетей
Статья научная
Показана актуальность выявления табличной информации и распознавания её содержимого для обработки отсканированных документов. Описано формирование набора данных для обучения, валидации и тестирования нейронной сети глубокого обучения (DNN) YOLOv5s для обнаружения простых таблиц. Отмечена эффективность использования этой DNN при работе с отсканированными документами. С использованием Keras Functional API сформирована свёрточная нейронная сеть (CNN) для распознавания основных элементов табличной информации - цифр, основных знаков препинания и букв кириллицы. Приведены результаты исследования работы этой CNN. Описана реализация выявления и распознавания табличной информации на отсканированных документах в разработанной ИС актуализации информации в базах данных системы ЕГРН Росреестра.
Бесплатно
Распознавание цифровых последовательностей с использованием свёрточных нейронных сетей
Статья научная
В статье показана актуальность задачи преобразования в текстовой формат элементов изображений, содержащих последовательности машинописных цифр. На примере распознавания табличной информации из отсканированных документов ППК «Роскадастр» предложено возможное решение этой задачи с использованием свёрточных нейронных сетей (CNN). Описаны принципы формирования наборов данных и моделей CNN для распознавания последовательностей из двух, трёх и четырёх цифр. Приведены результаты экспериментального исследования этих моделей и показана их эффективность. Описана интеграция моделей CNN в разрабатываемую в настоящее время информационную систему (ИС), предназначенную для автоматизированного перевода отсканированных документов в их текстовые аналоги.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам применения высокопроизводительных средств для подготовки специалистов в области параллельных вычислений. Рассматриваются различные способы организации образовательного процесса, обсуждаются сильные и слабые стороны каждого из подходов. Подробно описывается предложенный подход создания вычислительной системы на основе персональных компьютеров, объединенных в локальную или глобальную сеть.
Бесплатно
Статья научная
Исследуются взаимосвязанные нестационарные тепловые процессы в погружном электродвигателе насосной установки, расположенной в потоке пластовой водонефтегазовой смеси, обтекающей двигатель в нефтедобывающей скважине и горных породах, окружающих скважину. Для расчета температурных характеристик разработаны математическая, численная и алгоритмическая модели, реализованные в программном комплексе, позволяющем методом вычислительного эксперимента с одновременной визуализацией результатов расчетов изучать температурный режим электродвигателя и тепловые эффекты в трехфазном потоке, движущемся в кольцевом зазоре между обсадной колонной скважины и двигателем, с учетом его теплообмена с горными породами. Показано, что переходные тепловые процессы, возникающие в системе «двигатель - трехфазный поток - породы» при отключении двигателя из-за его перегрева, зависят от физических и геометрических характеристик каждого элемента этой системы. Расчетные оценки продолжительности (десятки минут) стадии охлаждения двигателя после выключения и стадии его нагрева при повторном включении согласуются с реальными временами этих процессов в нефтяных скважинах.
Бесплатно
Расчет оптимальных параметров динамических систем методом неподвижных точек
Статья научная
Рассматривается метод улучшения управляемых параметров динамических систем. Система условий улучшения представляет собой специальное операторное уравнение, сконструированное на основе операции проектирования на допустимое множество значений управления и интерпретируемое как задача о неподвижной точке. Приводятся результаты численных расчетов тестового примера.
Бесплатно
Статья научная
Понятие рационального агента неточно и поэтому нуждается в уточнении при использовании в реальных приложениях. Настоящая статья посвящена анализу варианта системы рациональных агентов, который естественно возникает при адаптивном управлении базами данных. Они представляются как вероятностные автоматы, в которых вероятности переходов гибко пересчитываются в зависимости от оценки результата работы и «самочувствия» РА. Это потребовало уточнения в данном случае понятия вероятностного автомата и их системы, что и является главной целью статьи. Рассмотрены возможные структуры управления системами РА, не использующие прямых команд. Выяснены условия, при которых целесообразно использование централизованной и коллективистской структуры.
Бесплатно
Статья научная
В работе изложены основные принципы реализации расширения T-системы с открытой архитектурой (OpenTS), которое распространяет парадигму программирования T++ на аппаратуру современных спецвычислителей с поддержкой технологии CUDA. Специализированная версия T-надстройки, реализованная в микроядре системы OpenTS, способна работать автономно внутри CUDA-устройства, фактически превращая его в полноценный интеллектуальный T-узел гибридной суперЭВМ. В сочетании с поддержкой динамического параллелизма новейшими CUDA-устройствами это помогает существенно поднять процент утилизации графических ускорителей (GPU) без ручной балансировки статически распараллеленных блоков программы. Универсальная логика распараллеливания в T-системе теперь способна порождать и запускать легковесные счетные гранулы, избегая потерь, возникающих при интенсивном взаимодействии GPU с процессами базовой кластерной ОС. Спектр прикладных задач, которые подходят для новой модели вычислений, существенно пополняет привычные вычислительные ядра для GPU, привнося произвольную управляющую логику на уровень спецвычислителей. В качестве демонстрационного примера в статье рассматривается задача обращения криптостойких хэш-функций. Приведены базовые сведения, связанные с прикладными вопросами применения хэш-функций.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается актуальная задача организации обработки потоков информации и управления в бортовых ЭВМ (решение задач навигации, измерений, траекторного движения, наведения и мониторинга) с ограниченными вычислительными ресурсами для поддержки автономного функционирования роботизированных систем на примере летательных аппаратов (ЛА). Ак-туальность задачи определяется потребностью оснащения малоразмерных беспилотных ЛА программно-аппаратными системами обработки телеметрических потоков целевых данных от систем технического зрения (СТЗ) и управления, способных функционировать в реальном времени. Предлагаемые решения основываются на построении оптимизированного математического обеспечения, реализующего принципиальную возможность гибкого выбора между скоростью и точностью решения задач. Необходимый компромисс обеспечивают специальные алгоритмы (алгоритмы CORDIC, целочисленные алгоритмы, искусственные нейронные сети (ИНС)), имеющие эффективную аппаратную поддержку со стороны бортовых вычислителей, снабженных отечественными микропроцессорными системами
Бесплатно
Реализация высокоточных вычислений в базисе модулярно-интервальной арифметики
Статья научная
Проблема влияния ошибок округления возникает в большом количестве задач в различных областях знаний, включая вычислительную математику, математическую физику, биохимию, квантовую механику, математическое программирование. Для решения таких задач может потребоваться точность в 100-1000 десятичных цифр. В рамках данного исследования разработаны новые способы представления числовой информации - модулярно-позиционные интервально-логарифмические системы счисления, а также методы выполнения арифметических операций для повышения скорости высокоточных вычислений.
Бесплатно
Реализация запуска многовариантных расчетов на платформе Everest
Статья научная
Многовариантные расчеты являются чрезвычайно важным классом приложений, обычно определяемых как набор вычислительных задач, определенных на множестве входных параметров и запускаемых с различными значениями данных параметров. Необходимость такого рода вычислений возникает во многих научных областях. Данная статья рассматривает веб-сервис, реализующий запуск данных приложений в распределенной вычислительной среде, а также облачную платформу Everest, на базе которой реализован данный сервис.
Бесплатно
Реализация скобки Кругликова–Лычагина–Майера в системе компьютерной алгебры maple
Статья научная
В настоящей статье описана реализация скобки Кругликова–Лычагина–Майера на языке Maple. Результаты работы были анонсированы в {bib:gio9} и {bib:gia9}.
Бесплатно
Рекурсивные определения реляционных преобразований
Статья научная
В статье определяются основные конструкции и семантика языка описания действий (action description language), предназначенного для описания и вычисления преобразований отношений моделей ситуаций (реляционных преобразований). Основное отличие описываемого языка от традиционных языков описания действий (STRIPS, ADL и т.п.) заключается в использовании, кроме традиционных (STRIPS-like) правил, их теоретико-множественных композиций и рекурсии это существенно повышает выразительность языка. Описывается функция для вычисления эффектов действий, определенных рекурсивно и доказывается ее частичная корректность.
Бесплатно
Референциальный профиль как инструмент для исследования референции в связном тексте
Статья научная
В статье предложена идея референциального профиля — инструмента для визуализации референции к некоторой сущности как процесса, разворачивающегося в связном тексте. Описаны формат и принципы разметки текста для построения референциального профиля.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается В статье описывается реализация решения задачи Дирихле для уравнения Пуассона методом Гаусса-Зейделя на языке параллельного программирования T++
Бесплатно
Решение задачи оптимизации процесса поиска границ карьеров на гибридных кластерных системах
Статья научная
В данной статье показана возможность применения высокопроизводительных гибридных вычислительных систем для решения задач оптимизации процесса поиска границ карьеров при добыче полезных ископаемых открытым способом
Бесплатно
Роль знаний в системах извлечения информации из текстов
Статья научная
В работе рассматриваются стадии процесса извлечения информации из текстов на базе правил. Затрагивается проблема применения формализованных знаний о предметной области на стадиях синтактико-семантического анализа и собственно извлечения. Подчеркивается значимость привнесения «фоновых» знаний в результат извлечения; рассматривается способ реализации этого функционала.
Бесплатно
Российский семинар «Приближенные методы оптимального управления в приложении к квантовым системам»
Статья
Бесплатно
Самомаршрутизируемая неблокируемая системная сеть с прямыми каналами: сложность и быстродействие
Статья научная
Разработана неблокируемая самомаршрутизируемая сеть с прямыми каналами, в которой конфликты пакетов разрешаются на входе в сеть посредством процедуры борьбы источников за вход в первый каскад сети, обеспечивая пакетную дуальность. Заблокированные при борьбе пакеты повторно передаются источниками с минимальными задержками. Дуальность подразумевает совместное использование шинного (с разведением во времени) и мультиплексного (с разведением по каналам) способов разрешения конфликтов пакетов. Внутри сети возникновение конфликтов предупреждается посредством ее внутреннего распараллеливания, т.е. созданием заведомо бесконфликтных путей. Сеть разработана в 2-, 4-, и 8-каскадном вариантах с масштабированием числа каналов от нескольких сот до многих миллионов при неизменном быстродействии сети. В сети возможно обеспечение 1-, или 2-канальной отказоустойчивости при сохранении ее быстродействия. Накладными затратами на достижение указанных свойств является повышенная сложность сети, которая сопоставима со сложностью теоретического неблокируемого коммутатора Клоза. Хотя его структура известна, но практическая реализация отсутствует вследствие неизвестности процедуры параллельной самомаршрутизации в нем. Практическая ориентация предложенных сетей - это системные сети с передачей маршрутной информации в заголовках пакетов с однократным использованием в каждом каскаде управляющей маршрутной информации для базового полного коммутатора. Предложенные сети выполнены в расширенном схемном базисе, состоящем из полных коммутаторов и отдельных мультиплексоров и демультиплексоров. В работе представлены характеристики построенных сетей при указанном способе представления маршрутной информации.
Бесплатно
Свёрточные нейронные сети для решения задач обнаружения пожаров по данным аэрофотосъемки
Статья научная
В работе представлены результаты применения новой структуры свёрточных нейронных сетей (СНС) для обнаружения пожаров на основе аэрофотоснимков. Сформирован обучающий набор данных на основе видеозаписей пожаров, снятых с воздуха в различных условиях. Показано, что предлагаемая свёрточная нейронная сеть достаточно хорошо работает в области обнаружения пожара. Представлены результаты экспериментов на реальных видеопоследовательностях. Предложенный подход обеспечивает высокую точность(precision) 94,78., полноту(recall) 92,97., F1-меру 95,42. и хорошие показатели IoU (Intersection over Union), что позволяет сделать вывод об эффективности использования предлагаемой СНС для обнаружения пожаров.
Бесплатно
Семантический анализ контекстных дат
Статья научная
В статье предлагается формальный аппарат для представления семантического значения контекстных дат, основанный на лингвистической модели календарного времени. Контекстные даты –– случаи отсылочной и эллиптичной референции к единичным календарным интервалам в тексте –– входят в состав значительной части т. наз. недоопределенных указаний на время. В терминах лингвистической модели представляется семантическое значение структурных элементов контекстных дат, содержащих индексальные (отсылочные) показатели, с учетом типа индексального показателя, типа элемента и его позиции в контекстной дате. Рассмотрены различные виды эллипсиса в контекстных датах и способы восстановления опущенных значений
Бесплатно
