Рассматривается задача сжатия скалярных данных в узлах сенсорной сети в потоковом режиме (без накопления блока некомпрессированных данных). Рассмотрено несколько экспериментальных алгоритмов сжатия, основанных на сочетании дельта-кодирования (LPC) с кодированием повторов (RLE). На стадии статистического кодирования применялись: a) код переменной длины с динамическими префиксами, полученными с помощью MTF-преобразования, b) адаптивный бинарный код, c) адаптивные коды Голомба-Райса. Проведено сравнение известных и экспериментальных алгоритмов на 75 источниках сенсорных данных. В тестах достигнуты коэффициенты сжатия порядка 1.5/4/1000000 (мин/медиана/макс) при размере контекста алгоритма сжатия порядка 10 байт.

Бесплатно

Синтез оптимального управления квантомеханической системой

Гурман Владимир Иосифович, Блинов Александр Олегович

Статья научная

В работе рассматривается задача неограниченного оптимального управления колебательной системой, представляемой известной квантомеханической моделью ЛандауЗинера. Эта задача вырождена и имеет семейство магистральных решений, которое находится согласно теории путем преобразования к производной задаче меньшего порядка. Оно задает синтез оптимального управления в производной задаче и далее — приближенный синтез с любой точностью в исходной задаче.

Бесплатно

Синтез управления в окрестности приближенного решения задачи с частично закрепленным правым концом

Трушкова Екатерина Александровна

Статья научная

Описан метод улучшения управления в окрестности траектории текущего приближения на основе замены задачи управления с частично закрепленным правым концом более простой линейно–квадратической задачей, для которой решение можно найти в явном аналитическом виде, а полученное управление применить к исходной модели. Рассматривается приложение соответствующего итерационного алгоритма к коррекции простой аппроксимации скользящего режима как обобщенного решения задачи управления.

Бесплатно

Синхронизация времени в сенсорных сетях

Недев Максим Димитрович

Статья научная

В работе обсуждаются вопросы синхронизации часов узлов сенсорной сети, рассматриваются существующие подходы. Работа также описывает опробованный на практике механизм, позволяющий сократить расходы электроэнергии на работу устройства, не потеряв при этом в точности определения времени. Предлагаются методы коррекции расхождения часов устройств и учёта температурных поправок.

Бесплатно

Синхронное взаимодействие распределенных неупорядоченных цифровых объектов

Стецюра Г.Г.

Статья научная

Предложены методы быстрой синхронизации взаимодействия неупорядоченных активных распределенных цифровых объектов, объединенных в группы. Неупорядоченные объекты (не использующие адреса или другие индивидуальные признаки) заменяют обращение к отдельным объектам по адресам обращением к кластерам объектов с указанием общих для таких объектов наборов признаков. Любому количеству объектов доступен одновременный обмен сигналами и сообщениями с любым количеством объектов. Перевод объектов в синхронное состояние выполняется однотактно, посылкой объектами единственного сигнала синхронизации, и затем поддерживается в течение заданного времени. Основной вид связей между объектами - беспроводные каналы, с передачей по ним оптических или радиосигналов. Нарушение синхронизации объекты восстанавливают собственными действиями. Объекты могут быть стационарными и мобильными. Основные особенности структуры связей объектов - одновременная видимость состояния всех объектов любым объектом группы и одновременная доставка на вход любого объекта сообщений группы объектов с побитной синхронизацией.

Бесплатно

Синхронное выполнение групповых операций в распределенных компонентах суперкомпьютеров и компьютерных кластерах

Стецюра Геннадий Георгиевич

Статья научная

В статье предлагаются децентрализованные процессы синхронизации действий распределенной группы активных компонентов (объектов) в суперкомпьютерах и компьютерных кластерах, ускоряющие их синхронный переход в заданные состояния и воздействие на внешнюю среду. Объектам не задается значение момента времени перехода. Им известен только факт появления совокупности событий, требующих наиболее быстрого перехода всех объектов в новое состояние. Для синхронизации объекты обмениваются оптическими сигналами по беспроводным каналам связи через ретранслятор оптических сигналов, объединяющий группы объектов. Синхронизация ускоряется за счет применения групповых операций, каждая из которых одновременно получает и обрабатывает данные группы распределенных объектов. Такая обработка выполняется групповыми операциями при передаче данных объектами, не увеличивая это время. Причем время обработки не зависит от количества данных, одновременно обрабатываемых операцией. Групповые операции выполняются в ретрансляторе, не содержащем вычислительных средств. В целом решения статьи ускоряют при возникновении непредвиденных событий переход асинхронно действующих распределенных объектов в заданное синхронное состояние. Такая возможность наиболее востребована для систем, работающих в режиме жесткого реального времени.

Бесплатно

Система автоматического тегирования изображений на основе миварных технологий

Майборода Юрий Игоревич, Синцов Михаил Юрьевич, Озерин Алексей Юрьевич, Кузин Артур Азатович, Варламов Олег Олегович

Статья научная

В данной статье рассматривается проблема создания системы автоматического тегирования изображений. В статье приведен обзор существующих задач и программных решений в области классификации объектов на изображении. Для решения задачи распознавания множества объектов на изображениях предлагается реализовать модули снятия контекстной неопределенности и управляющий модуль, производящий интеллектуальный запуск остальных модулей системы. Данные модули используют миварные технологии: миварную базу знаний и миварный метод логического вывода. В работе приведена модульная схема системы, описание работы модулей системы, а также полученные результаты.

Бесплатно

Система извлечения упоминаний симптомов из текстов на естественном языке с помощью нейронных сетей

Сердюк Юрий Петрович, Власова Наталья Александровна, Момот Седа Рубеновна

Статья научная

В статье представлена система для извлечения упоминаний симптомов из медицинских текстов на естественном (русском) языке. Система осуществляет нахождение симптомов в тексте, их нормализацию (приведение к стандартной форме) и отождествление - отнесение найденного симптома к группе однотипных симптомов. Каждый этап обработки реализуется с помощью отдельной нейронной сети. Состав извлекаемых симптомов ограничен тремя видами заболеваний - аллергические и пульмонологические заболевания, а также коронавирусная инфекция (COVID-19). Представлен и описан аннотированный корпус предложений, использованный для обучения нейросети нахождению упоминаний симптомов, относящихся к этим трем заболеваниям. При разметке корпуса был использован простой XML-подобный язык. Для представления предложений, непосредственно поступающих на вход нейросети, предложен расширенный BIO-формат разметки. Для каждого этапа приведены оценки точности (для первого этапа точность оценивалась при строгом и гибком тестировании). Описаны подходы и реализация приведения к стандартной форме и отождествления упоминаний симптомов. Даны сравнения с аналогичными работами по извлечению симптомов из медицинских текстов на разных языках, а также показано место данной системы в системах поддержки принятия клинических решений.

Бесплатно

Систематический обзор методов составления тестовых инвариантов

Якушева С.Ф., Хританков А.С.

Статья обзорная

Тестирование инвариантами (metamorphic testing) - один из наиболее эффективных методов тестирования программ, для которых сложно подбирать тестовые примеры и формулировать тестовые оракулы. При тестировании инвариантами вместо проверки правильности вывода программы на отдельных наборах входных данных проверяется выполнение тестового инварианта (metamorphic relation) - функции от нескольких наборов исходных данных и соответствующих им ответов программы. Составление тестовых инвариантов требует понимания решаемой программой задачи и творческого подхода. Предлагаемый систематический обзор посвящён выявлению широкоприменимых методик получения инвариантов и повторяющихся приёмов составления инвариантов в разных научных областях. На основе проведенного анализа предложена классификация инвариантов на шесть основных типов, выявлены типовые преобразования исходных данных, используемые при составлении инвариантов в нескольких областях знаний. Результаты обзора будут полезны исследователям в примененении тестирования инвариантами на практике к верификации наукоемких программ и алгоритмов машинного обучения.

Бесплатно

Системы поддержки принятия решений в медицине

Малых Владимир Леонидович

Статья научная

Современная медицина осваивает системы поддержки принятия решений (СППР). Анализируя российские и зарубежные источники, работа выявляет основные барьеры на пути создания СППР для медицины. Приводятся возможные подходы к преодолению концептуальных барьеров, предлагается возможное комплексное решение проблемы. Рассматривается гибридная модель СППР широкого класса для медицины. Результаты могут быть использованы разработчиками ИТ для построения СППР на основе научной и эмпирической компонент медицинских знаний.

Бесплатно

Скоростные ассоциативные операции и алгоритмы управления и обработки данных для распределенных цифровых систем, действующих в условиях неопределенности

Стецюра Г.Г.

Статья научная

Рассмотрены ассоциативные операции и использующие их алгоритмы для скоростной сетевой обработки данных и управления в распределенных цифровых системах с непредвиденными действиями объектов системы, с неизвестными временем и местом появления в системе результатов или отказов, с неожиданным воздействием внешней среды. Эти операции и алгоритмы позволили создать излагаемые в статье способы ассоциативного взаимодействия объектов (по качественным признакам, без использования адресов объектов и данных) и распределенные ассоциативные операции с одновременным участием в каждой операции группы объектов. Выполнение операций не увеличивает время передачи данных. Для ускорения реакции системы на непредвиденные воздействия предложены три вида адаптивных структур связей объектов с разной скоростью реакции на воздействия. Все связи перестраиваются одновременно.

Бесплатно

Скрытые резервы системных сетей суперкомпьютеров Blue Waters (IBM) и Gemini (CRAY)

Каравай Михаил Федорович, Подлазов Виктор Сергеевич

Статья научная

Рассматриваются простые возможности повышения характеристик интерконнекта суперкомпьютеров Blue Waters (IBM) и Gemini (CRAY) за счет использования системных сетей с прямыми каналами.

Бесплатно

Слияние циклов для локализации данных

Штейнберг Борис Яковлевич, Штейнберг Олег Борисович, Василенко Александр Александрович

Статья научная

Для улучшения локализации данных используется слияние циклов. Слияние циклов, имеющих общие переменные, может ускорить исполнение за счёт уменьшения количества кэш-промахов. Это преобразование известно давно, но компиляторы выполняют его лишь для простейших случаев.Наши улучшенные алгоритмы используют предварительные преобразования для корректного слияния циклов, имеющих разное количество итераций и информационные зависимости.

Бесплатно

Современные методы автоматического анализа темпоральных выражений в текстах на~естественном языке

Ландо Наталья Сергеевна

Статья научная

Статья посвящена вопросу извлечения из текста на естественном языке информации о времени путем анализа указаний на время, которые в нем содержатся. В работе представлен обзор современных достижений в данной области, прежде всего в применении к текстам на английском языке. Рассмотрены методы и подходы, используемые авторами западных систем автоматического анализа текстов, а также предложение по использованию аналогичного подхода к русскоязычному материалу. Выявлены наиболее проблемные с точки зрения анализа участки текста, а именно — анафорические, дейктические и эллиптированные элементы темпоральных выражений

Бесплатно

Современные методы анализа модальности в текстах на естественном языке

Егикян Седа Рубеновна

Ред. заметка

Статья содержит обзор современных подходов к разметке и распознаванию модальной информации в текстах на естественном языке. Широко распространенные точки зрения представлены в их разнообразии --- как те, которые нацелены на обработку модальности в широком смысле (включая смежные характеристики, такие как временной план, эвиденциальность и пр), так и те, которые предназначены для отделения модализованной информации от немодализованной.

Бесплатно

Современные серверные ARM-процессоры для суперЭВM: A64FX и другие. Начальные данные тестов производительности

Кузьминский Михаил Борисович

Статья обзорная

Дан сравнительный анализ производительности серверных ARM./процессоров, используемых на~суперЭВМ или ориентированных в частности на~высокопроизводительные вычисления (HPC). В~стартовый анализ производительности были отобраны Fujitsu A64FX, Marvell ThunderX2 и Huawei Kunpeng 920. Обзор производительности для HPC сосредоточен в~первую очередь на~тестах и приложениях для A64FX, поддерживающего более длинные, чем у~других ARM./процессоров, вектора и имеющего большую пиковую производительность. Производительность A64FX сопоставлена с~соответствующими данными для Intel Xeon Skylake и Cascade Lake, и AMD EPYC с~Zen 2 и 3 (Roma и Milan), а также с~GPU Nvidia V100 и A100. Сформулирован краткий набор потенциальных плюсов и минусов микроархитектуры A64FX. Сопоставлены данные о~производительности, получаемой с~применением различных компиляторов для A64FX. Сформированы признаки, когда A64FX дает обычно преимущества в~производительности относительно x86-64, а когда~.-- проигрывает x86-64. Подтверждается, что применение A64FX в~суперЭВМ может расти далее. Возможно, гегемония x86-64 в~HPC будет уменьшаться, в~том числе за счет расширения применения серверных ARM./процессоров. Однако проведенный анализ A64FX и ожидаемых в~ближайшее время новых процессоров архитектуры AArch64 показал, что ведущим в~этом процессе не обязательно окажется A64FX.

Бесплатно

Современные тенденции в области хранения и обработки сенсорных данных

Шевчук Елена Васильевна, Шевчук Юрий Владимирович

Статья научная

Содержится обзор современных тенденций в области хранения и обработки сенсорных данных, различные подходы рассматриваются с точки зрения применимости к организации масштабируемых высокопроизводительных хранилищ данных, выделены наиболее перспективные решения с учетом специфики сенсорных данных и их использования

Бесплатно

Специализатор CILPE: частичные вычисления для объектноориентированных языков

Климов Юрий Андреевич

Статья научная

В работе рассмотрена специализация программ на основе метода частичных вычислений применительно к программам на объектноориентированных языках. Дан обзор возможностей известных специализаторов для языков этого класса, приведено сравнение специализаторов. Описаны возможности специализатора CILPE и приведен пример его использования.

Бесплатно

Специализатор JaSpe: BT-объекты и межпроцедурный аспект алгоритма анализа времен связывания

Адамович Игорь Алексеевич

Статья научная

Статья посвящена частичным вычислениям, использующим offline-стратегию. Мощность этого метода решения задачи специализации программ во многом зависит от анализа времен связывания, который размечает программные конструкции как выполнимые либо невыполнимые на этапе специализации. Анализ времен связывания может использовать несколько вариантов разметки полей класса, зависящих от их использования в программе. Увеличивая число потенциальных оптимизаций, такая поливариантность по классам позволяет эффективно специализировать большее число программ. Наибольший эффект достигается на объектно./ориентированных языках, предполагающих создание большого количества различающихся по~ назначению экземпляров класса. Известные алгоритмы анализа времен связывания расширяются до поливариантности по классам и распрострают их на~объектно./ориентированный язык общего назначения. Новые методы реализованы в~виде набора плагинов для Eclipse IDE, составляющих специализатор JaSpe для программ на Java.

Бесплатно

Специализатор JaSpe: алгоритм внутрипроцедурного анализа времени связывания программ на подмножестве языка Java

Адамович Игорь Алексеевич, Климов Юрий Андреевич

Статья научная

Анализ времени связывания в частичных вычислениях, нацеленных на оптимизацию программ, разделяет программные конструкции на статические и динамические. Статические конструкции исполняются специализатором, а динамические переходят в результирующую программу. Частичные вычисления применяются в основном для нетривиальной компиляции программ без компилятора, при наличии лишь интерпретатора и специализатора. Эффективность их существенно зависит от качества разметки программы, получаемой в результате анализа времени связывания.Статья посвящена особенностям алгоритма анализа времени связывания специализатора JaSpe, разрабатываемого авторами данной публикации для широко распространенного объектно-ориентированного языка Java. Она содержит основные понятия, использованные при реализации анализа времени связывания, внутрипроцедурную версию алгоритма и обсуждение деталей анализа конструкций, использующих ссылочные типы данных.Алгоритм отличается от предшествующих аналогов, из числа работающих с программами на объектно-ориентированных языках, нетривиальной обработкой конструкций ветвления (if, switch), циклов (for, while, do) и блочных инструкции, которые содержат последовательность других инструкций...

Бесплатно

Журнал