Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 445
Vectorization of the Riemann solver using the AVX-512 instruction set
Статья научная
Numerical methods based on solving the Riemann problem of the decay of an arbitrary discontinuity are extremely demanding of computational resources. Applying the data of numerical methods to modern computational grids requires the use of a supercomputer. Among the various tools for improving the performance of supercomputer applications, we can emphasize the vectorization of program code. The AVX-512 instruction set has a number of unique features allowing to apply vectorization to the Riemann solver software context, which results in a significant acceleration of the solver. Using the exact Riemann solver as an example, the article discusses practical approach to vectorizing a various program contexts, including simple linear blocks, regions with complex control, and nested loops. The basis of the approach under consideration is the possibility of simultaneously executing several instances of some pure function on the same processor core. This feature is achieved by translating the program code into the predicate form and using AVX-512 vector instructions. In this case the number of simultaneously running instances is equal to the width of the vector. It is shown that using the features of the AVX-512 instruction set allows to successfully vectorize the considered program context. The proposed approach can be applied to vectorize a wide range of applications.
Бесплатно
Статья научная
Поиску адекватной схемы построения «виртуальной больницы», способов организации бизнес-процессов межучережденческого объединения лечебно-диагностических ресурсов, эффективных методов представления данных о пациентах, врачах и взаимодействующих организациях посвящена настоящая статья.
Бесплатно
Абстрактные задачи оптимизации и улучшения
Статья научная
Статья посвящена абстрактным схемам итерационного улучшения и оптимизации на основе принципов расширения, локализации и максиминного принципа, их общим свойствам с целью помочь при создании новых методов и алгоритмов для новых сложных задач. Приводятся примеры.
Бесплатно
Автоматическое выявление границ именных групп с использованием информации об именованных сущностях
Ред. заметка
В настоящей работе ставится задача автоматического выявления границ именных групп, заполняющих валентность предиката в предложении. Рассматриваются именные группы любых видов, за исключением сочиненных. Используется предварительная автоматическая сегментация предложений на фрагменты, заведомо содержащие искомые именные группы. Для проведения границ именных групп внутри найденных фрагментов применяется метод машинного обучения. В системе признаков используется информация об извлеченных на предварительном этапе анализа именованных сущностях разных типов, а также данные из базы знаний. Приводятся результаты эксперимента по выявлению границ именных групп.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе мы представляем специализированный датасет, с разметкой мнений пользователей о репродуктивном поведении. Мы анализируем особенности распределение оценок «за» и «против» по конкретным аспектам репродуктивного поведения. Созданный датасет используется для решения двух задач классификации: классификации сообщений по релевантности изучаемых тем и позиции автора по той или иной теме. Для классификации сообщений используются классические методы машинного обучения, а также нейросетевая модель BERT. Лучшие результаты классификации в обеих задачах достигаются на основе вариантов модели BERT с использованием в классификации пар предложений - варианты NLI (natural language inference - вывод по тексту) и QA (question-answering - вопросно/ответный подход). Кроме того, созданный датасет позволяет сделать содержательные выводы по вопросам отношения пользователей сети ВКонтакте к вопросам репродуктивного поведения. Выявлено, что феномен сознательной бездетности активно представлен в сети, а многодетность остается слабо распространенной моделью поведения. В рамках пронаталистской политики важно формировать позитивное общественное мнение о родительстве, смягчать дефицит времени у родителей.
Бесплатно
Адаптивный анализ надежности паролей при помощи гибридных суперЭВМ
Статья научная
Статья посвящена вопросам безопасности традиционных, широко распространенных схем работы с паролями. Показано как современное широкодоступное высокопроизводительное оборудование позволяет проводить эффективные атаки на базы данных с хэшами паролей, которые последнее время все чаще оказываются в руках хакеров. Корнем этой проблемы является устаревшее, легкомысленное отношение к вопросу создания и хранения паролей как системных администраторов, так и конечных пользователей информационных систем. Авторы статьи не дают полного описания адаптивного алгоритма дешифровки паролей, но делятся некоторыми близкими результатами в надежде на то, что специалисты, отвечающие за хранение и использование паролей, ознакомившись с этой публикацией, смогут сделать свои информационные системы более защищенными. В статье обосновывается, почему широко укоренившиеся в последние десятилетия в сознании людей схемы создания и хранения паролей следует незамедлительно модифицировать в сторону повышения их надежности. В заключении статьи даются некоторые конкретные рекомендации в части противодействия интеллектуальному суперкомпьютерному криптоанализу. Ключевые слова и фразы: T-система, динамическое распараллеливание, язык программирования T++, криптоанализ, информационная безопасность, цепи Маркова, адаптивный подбор паролей
Бесплатно
Аддитивные системы представления чисел: несколько замечаний
Ред. заметка
Фибоначчиева система является общеизвестным примером аддитивных систем представления чисел. В данной работе рассматриваются общие аддитивные системы и устанавливаются некоторые их свойства, в частности, условия, при которых возможно представление натуральных, целых и действительных чисел. Даются вычислительные характеристики действий. Завершается статья совокупностью задач различной трудности.
Бесплатно
Алгоритм вычисления оценок приближенно оптимальных управлений простой структуры
Статья научная
В статье предлагается алгоритм вычисления априорной оценки, позволяющей судить о качестве приближенно оптимального управления, полученного в результате поиска кусочно-постоянного и кусочно-линейного управлений для задач оптимального управления {bib:fesko}. Приводятся результаты вычислительных экспериментов нахождения оценок на основе достаточных условий оптимальности.
Бесплатно
Статья научная
При численном решении дифференциальных уравнений непрерывная область решений ДУ заменяется дискретной решеткой, в узлах которой приближенно вычисляется значение искомой функции. В зоне ударных волн, межфазных границ и пограничных слоев при использовании регулярных сеток может быть резкий рост нормы производных и как следствие нормы ошибок аппроксимации, что ведет к потере точности численного решения. Для подавления роста ошибок аппроксимации используются адаптивные алгоритмы сгущения сеток в проблемных областях. В работе кратко описан подход к распараллеливанию такого алгоритма на основе концепции динамического распараллеливания «Т-система».
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена задача управления нелинейными пятимерными системами с двумерным линейным управлением. Для приближенного решения задачи в классах кусочно-постоянных и оптимальных управлений разработан итерационный алгоритм, основанный на построении нильпотентной аппроксимации. Подробно излагается реализация алгоритма в виде параллельного программного комплекса, разработанного в среде Wolfram Mathematica. Приведены результаты испытания комплекса на задаче о качении шара по плоскости и задаче управления машиной с двумя прицепами.
Бесплатно
Алгоритмы вычисления положения и ориентации БПЛА
Статья научная
В работе описаны алгоритмы и программы, созданные для моделирования полета и определения трехмерных координат и углов ориентации беспилотного летательного аппарата без использования сигналов спутниковой навигации.
Бесплатно
Алгоритмы нелокального улучшения управлений в классах нелинейных дифференциальных систем
Статья научная
Статья посвящена алгоритмам нелокального улучшения управлений в нелинейных системах, включая билинейные системы в контексте проблем оптимального управления квантовыми (спиновыми) системами.
Бесплатно
Алгоритмы распределения врачебных направлений в медицинской организации
Статья научная
Проведен обзор алгоритмов и программных средств, применяемых в информационных системах медицинских организаций для распределения врачебных направлений.Поставлена задача поиска оптимального маршрута посещения пациентом врачебных кабинетов с учетом расписания работы врачей. Описан алгоритм поиска оптимального маршрута, состоящий из двух этапов: получения начального приближения и его улучшения. Для поиска начального приближения рассмотрены два сценария: с учетом времени ожидания приема и учетом времени на перемещение между кабинетами.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод анализа изображений растений, полученных с одной камеры, для определения кроны растения и детектирования её отдельных цветовых оттенков. Рассмотрена возможность визуальной оценки состояния растений с использованием среднего арифметического взвешенного расстояния до эталонов. Приведено описание экспериментальной установки автоматизированного ухода за растениями, с помощью которой были собраны анализируемые данные.
Бесплатно
Анализ методов хранения данных в современных медицинских информационных системах
Статья научная
В работе рассматриваются проблемы представления, хранения и обработки данных в медицинских информационных системах. Выполняется анализ требований к условиям функционирования медицинских информационных систем и ограничения, которые накладываются на работу с данными. Проводится анализ различных подходов к хранению данных в медицинских информационных системах и предлагается подход к организации хранилищ данных
Бесплатно
Ред. заметка
Разработана система активно-адаптивного управления напряжением в распределительных электрических сетях, создана её физическая модель. Проведены испытания, выявившие влияние отказа программных модулей на качество регулирования. Предложен алгоритм компенсации потери данных и оптимизации управления комплексом при отказе программных модулей
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено применение методов космической радиолокационной дифференциальной интерферометрии (КРДИ) для решения актуальных прикладных задач геотехнического и геоэкологического мониторинга арктических районов. Исследованы различные направления и задачи использования интерферометрических данных. Выработаны требования к формированию временной серии интерферометрических снимков и сформулированы критерии оценки их пригодности для задач геотехнического мониторинга Арктической зоны.
Бесплатно
Статья научная
Проведен обзор деятельности национальных и международных организаций в области стандартизации систем защиты облачных сред. Выполнен анализ наиболее значимых исследований и патентов. Рассмотрены проблемы и уязвимости систем облачных вычислений и представлены предложения по созданию экспериментального образца интеллектуальной системы защиты от атак.
Бесплатно
Статья обзорная
Компьютерное зрение требует анализа видеопотока, включающего извлечение информации из кадров, обнаружение определенных объектов и сбор данных о них. После обнаружения часто требуется выполнять трекинг или слежение за объектами в видеопотоке. Неригидность или изменчивость формы препятствует анализу объектов, усложняет их обнаружение и трекинг и ухудшает локализацию. В обзоре рассмотрены архитектуры, модели, методы и алгоритмы, применяемые на практике при обнаружении и отслеживании неригидных объектов, и выделены перспективные решения.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача оптимального управления с квадратичным критерием качества на неограниченном интервале времени квазилинейной стохастической системой, у которой отсутствует постоянное слагаемое в коэффициенте при шуме. Получено необходимое и одновременно достаточное условие оптимальности стационарного линейного регулятора. При помощи этого условия решена задача оптимальной стабилизации двухзвенного механического манипулятора.
Бесплатно
