Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 473
Кластеризация рукописных цифр нейронной сетью Кохонена
Статья научная
Проведена кластеризация рукописных цифр по шестидесяти тысячам изображений, содержащихся в обучающей выборке базы данных MNIST. Для кластеризации использована нейронная сеть Кохонена. Для каждой рукописной цифры определено оптимальное количество кластеров (не более 50). При определении расстояния между объектами (изображениями рукописных цифр) использована евклидова норма. Проверка правильности построения кластеров проведена по данным из тестовой выборки базы MNIST. Тестовая выборка содержит десять тысяч изображений. Сделан вывод о том, что изображения из тестовой выборки принадлежат кластеру «правильной цифры» с вероятностью более 90{\%}. Для каждой цифры вычислена F-мера для оценки кластеров. Наилучшие значения F-меры получены для цифр 0 и 1 (F-среднее значение равно 0,974). Наихудшие значения получены для цифры 9 (F-среднее значение равно 0,903). Также проведён кластерный анализ, который позволил сделать выводы о возможных ошибках в распознавании нейронной сетью Кохонена. Построены пересечения кластеров для изображений рукописных цифр. Приведены примеры пересечений кластеров, а также показаны примеры изображений, которые распознаны нейронной сетью неверно.
Бесплатно
Ред. заметка
Проанализирован процесс проектирования и создания опытного комплексного программно-аппаратного решения организации высокопроизводительных вычислений, обеспечения хранения больших данных и трехмерной визуализации в реальном времени для обеспечения производственных процессов в нефтегазовой отрасли. Представлены промежуточные технические решения и результаты, полученные в процессе работ по проектированию соответствующего специализированного комплекса, обсуждены проблемы и рассмотрены направления дальнейшего развития названного технологического направления
Бесплатно
Статья научная
Главным стимулом для внедрения компьютерных технологий в систему здравоохранения является стремление к значительному улучшению качества жизни людей. Это включает повышение качества и скорости лечения, уменьшение затрат на медицинские услуги и приобретение эффективных средств для соблюдения нормативных требований. На современном этапе развития реабилитологии становится очевидной необходимость активного внедрения систем поддержки принятия врачебных решений и технологий искусственного интеллекта. Эти технологии способны существенно улучшить понимание клинических аспектов нарушений, уровня активности и участия пациентов, перенесших инсульт, в процессе реабилитации. Ключевым компонентом успешного применения этих систем является значимость формализации знаний и создание онтологий, которые обеспечивают структурированное и связанное представление медицинской информации, определяют правила их интерпретации. В данной работе представлен комплекс взаимосвязанных онтологических моделей, лежащих в основе разрабатываемой интеллектуальной системы поддержки решений в реабилитации пациентов, перенесших инсульт. Для реализации комплекса онтологий используется облачная платформа IACPaaS. Онтологии и генерируемые на их основе целевые ресурсы выступают базовыми элементами разрабатываемой системы, которая в ближайшее время будет предоставлена специалистам здравоохранения для решения актуальных вопросов реабилитации. Предусмотрены механизмы планового расширения и уточнения базы знаний, что позволит системе легко адаптироваться к новым результатам медицинских исследований и оптимизировать работу в целом.
Бесплатно
Компьютерные средства анализа транскриптомных данных: программный комплекc ExpGene
Ред. заметка
Технологии высокопроизводительного секвенирования ДНК позволяют получать данные экспрессии генов в масштабе генома, как на микрочипах, так и на основе транскриптомного профилирования. Необходимо развитие новых компьютерных методов анализа таких данных, опирающихся на суперкомпьютерные технологии. Рассмотрены задачи анализа транскриптом в контексте вычислительной сложности. Представлены примеры применения программного комплекса ExpGene для статистической обработки и визуализации транскриптомных и микрочиповых данных. Показаны приложения для анализа транскриптом отделов мозга лабораторных животных
Бесплатно
Конструктивный синтез пользовательских интерфейсов Web-приложений
Статья научная
В статье рассматривается приложение метода конструктивного синтеза программ к созданию пользовательских интерфейсов Webприложений. Для решения данной задачи построена специализированная конструктивная логика, которая позволяет синтезировать гарантированно правильные модели интерфейсов. Рассмотрена программная реализация и результаты практического использования модели.
Бесплатно
Ред. заметка
В статье рассмотрены подходы, модели и методы проектирования и реализации программных средств поддержки измерений в образовании как части комплексных систем поддержки учебного процесса. Основным результатом является формализация понятия контрольно-измерительного материала, его жизненного цикла и смежных понятий с технической точки зрения на современном этапе развития программной инженерии. Формализация проведена на концептуальном уровне с обсуждением некоторых вопросов реализации и обеспечения интероперабельности систем учебного назначения.
Бесплатно
Краткое руководство для авторов журнала «Программные системы: теория и приложения»
Статья научная
Образец статьи содержит требования к оформлению статьи в журнал «Программные системы: теория и приложения» с примерами использования основных элементов оформления, включая иллюстрации и библиографию.
Бесплатно
Лабораторные информационные системы и задачи интеграции с медицинским оборудованием
Статья научная
Новые технологии, изменяющиеся требования и растущее понимание важности интеграции оборудования и лабораторных информационных систем (ЛИС) делают интеграционную сферу еще более важной для изучения и практического применения. В статье рассматриваются существующие проблемы и вопросы данной сферы. Рассматриваются текущие направления, даются предложения по развитию данной области.
Бесплатно
Лингвистическое моделирование темпорального адвербиала со значением локализации события
Статья научная
В статье рассмотрен класс адвербиальных выражений, выполняющих в предложении функцию временн´ ой локализации события (ТА-локализаторов). Описана семантическая структура ТА-локализатора. Предложена классификация ТА-локализаторов по способу задания референциального интервала. Выделен и описан подкласс ТА-локализаторов календарного типа, представляющий наибольший практический интерес при решении задачи календарной привязки событий. Ключевые слова и фразы: автоматическая обработка текста, извлечение фактов, лингвистический анализ указаний на время
Бесплатно
Линейно-квадратические дискретно-непрерывные системы с управляемыми коэффициентами
Статья научная
Рассматривается частный случай дискретно-непрерывных систем (ДНС): линейно-квадратические по состоянию ДНС с управляемыми коэффициентами. Для указанного класса систем строится аналог метода глобального улучшения Кротова, последняя итерация которого дает решение в форме приближенно-оптимального синтеза управления. Полученный результат можно трактовать как развитие теории аналитического конструирования оптимальных регуляторов (АКОР) применительно к ДНС. Приводится иллюстративный пример.
Бесплатно
Личный кабинет пациента в экосистеме коммуникаций медицинских организаций
Статья научная
В условиях цифровой трансформации здравоохранения личный кабинет пациента (ЛКП) перестал быть просто инструментом выполнения нормативных требований, превратившись в стратегический элемент построения долгосрочных отношений с пациентом. Однако его изолированное от основных клинических процессов использование создает дополнительную нагрузку на персонал и не формирует целостного пути пациента. Цель. Разработать и научно обосновать концепцию и практические сценарии глубокой интеграции встроенной в медицинскую информационную систему медицинской организации (МИС МО) системы коммуникаций с ЛКП, направленные на повышение приверженности лечению, снижение административной нагрузки на медицинский персонал и формирование проактивной, персонализированной модели оказания медицинской помощи. Материалы и методы. В основу работы положен экосистемный подход к организации коммуникационной инфраструктуры медицинской организации (МО). Исследование включает анализ международных и российских нормативных требований, обзор современных функций ЛКП и методов повышения вовлеченности пациентов. Практическая часть иллюстрируется сценарием детализированного сквозного процесса подготовки к госпитализации и послеоперационного ведения пациента с использованием МИС «Интерин PROMIS Alpha PG» и ЛКП «Интерин ЛК». Результаты. Показано, что глубокая интеграция ЛКП с МИС позволяет трансформировать его из сервисного инструмента в ядро экосистемы коммуникаций МО. Представленный сценарий демонстрирует достижение целевых показателей: повышение приверженности за счет персонализированных уведомлений и обратной связи, снижение нагрузки на персонал через автоматизацию рутинных коммуникаций и формирование проактивной модели, при которой система инициирует вмешательства на основе данных. Определена ключевая роль интеллектуальных ИИ-агентов, способных обеспечить персонализированное взаимодействие в масштабе. Выводы. Личный кабинет пациента, глубоко интегрированный в бизнес-процессы МО посредством системы коммуникаций МИС, является не опциональным сервисом, а критической инфраструктурой для построения пациент-ориентированной, эффективной и безопасной медицинской помощи. Ключевым условием успеха является переход от фрагментированных каналов связи к созданию единой коммуникационной среды, что требует от медицинских организаций стратегических инвестиций в цифровую платформу.
Бесплатно
Локализация текстовых фрагментов на смешанном фоне: краткий научный обзор
Статья научная
В работе предлагается краткий научный обзор исследований, посвященных задаче выделения текстовых фрагментов на изображениях со смешанным фоном. Представлены применяемые схемы обработки данных, выделены достоинства и недостатки используемых методов и алгоритмов. Определены факторы, влияющие на качество получаемых результатов.
Бесплатно
Локальная конкурентность в задачах интерполяции
Статья научная
Простой пример иллюстрирует недостаточность известных подходов к интерполяции в задаче восстановления функции по немногим заданным отчётливо передающим форму частным значениям. Известные подходы дополняет локальный выбор между полиномиальной и рациональной локальными интерполянтами, минимизирующий ошибки локальной интерполянты в ближайших внешних узлах c одной или разных сторон. Новый подход сочетает предельную вычислительную простоту локальных интерполянт с тщательностью их подбора. Принципы построения алгоритма сформулированы в общем виде для отображений метрических пространств. Они обеспечивают точное (за редкими исключениями) восстановление отображений, локально совпадающих с какими-то из заданных возможных интерполянт. В одномерном случае двухэтапный алгоритм гарантирует непрерывность интерполянты и точное восстановление одновременно {[itemindent=1cm] полиномов малой степени, несложных рациональных функций с~линейным знаменателем, ломаных из~длинных звеньев с~узлами на~концах } в~типичных ситуациях, когда эти требования не противоречат друг другу. Дополнительный параметр позволяет заменить точное восстановление ломаных требуемой гладкостью интерполяции.
Бесплатно
Магистральные решения в задаче управления квантовой системой
Статья научная
Рассматривается задача оптимизации процессов в спиновой цепочке на основе уравнения Шредингера, содержащего комбинацию линейного и нелинейного управлений. Она преобразуется к регулярной производной задаче по известной из теории вырожденных задач схеме, что существенно повышает эффективность ее исследования итерационными методами. Предлагаемая процедура иллюстрируется на представительном примере.
Бесплатно
Маневр изменения положения ИСЗ на круговой орбите с использованием поддерживающего ускорения
Статья научная
В работе раскрывается сущность маневра изменения положения искусственного спутника Земли (ИСЗ) на круговой орбите с использованием поддерживающего ускорения. Найдена и обоснована программа реализации маневра с использованием двигателей с постоянной тягой. Определена энергетическая эффективность маневра при различных условиях его выполнения.
Бесплатно
Статья научная
В работе раскрывается сущность маневра изменения положения искусственного спутника Земли (ИСЗ) на круговой орбите с использованием фазирующих витков. Выполнена оценка эффективности использования малых и значительных величин импульсов скорости для изменения периода фазирующего витка, описана схема формирования фазирующих витков. Получены оценки ошибки выхода спутника в заданное положение.
Бесплатно
Масштабируемость эллипсоидального метода оценивания множеств достижимости линейных систем
Статья научная
Статья посвящена исследованию масштабируемости эллипсоидального метода оценивания множеств достижимости линейных систем. Приводятся измерения времени работы реализаций.
Бесплатно
Математическая модель жидкостного погружного охлаждения вычислительных устройств
Статья научная
В работе предложена модель системы охлаждения вычислительных устройств при их непосредственном контакте с хладагентом. В первой части рассмотрены возможности системы с естественной циркуляцией жидкого хладагента. Во второй — то же для случая кипящего хладагента в нагревателе и конденсирующегося в конденсаторе. И в том, и в другом случае отсутствуют насосы для перекачки хладагента. В третьей части проведено сравнение двух этих систем
Бесплатно
Математическая модель коллаборативных процессов принятия решений
Статья научная
В статье рассматривается математическая модель предпочтений пользователей коллаборативной рекомендательной системы. Вводится критерий оптимальности работы системы. Предложен алгоритм определения эффективности работы системы.
Бесплатно
Математическая модель процесса передачи информации в экономической макросистеме
Статья научная
Одним из важных ресурсов в экономических макросистемах является информация. Однако, для моделирования экономических систем, в которых возможен обмен информацией между экономическими агентами, требуется составить модель, учитывающую свойства информации, как ресурса; прежде всего, составить уравнения баланса. В статье представлена такая модель и, на ее основе, решена задача о предельных возможностях обмена информации между двумя подсистемами в замкнутой системе.
Бесплатно
