Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения

Все статьи: 441

Маневр изменения положения искусственного спутника земли на круговой орбите с использованием фазирующих витков траектории

Маневр изменения положения искусственного спутника земли на круговой орбите с использованием фазирующих витков траектории

Бурдаев Михаил Николаевич

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

Масштабируемость эллипсоидального метода оценивания множеств достижимости линейных систем

Ширяев Владимир Дмитриевич

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

Математическая модель жидкостного погружного охлаждения вычислительных устройств

Ахременков Андрей Александрович, Цирлин Анатолий Михайлович

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

Математическая модель коллаборативных процессов принятия решений

Понизовкин Денис Михайлович

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

Математическая модель процесса передачи информации в экономической макросистеме

Амелькин Сергей Анатольевич Иванова

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

Математическое моделирование в системах проектирования лекал

Математическое моделирование в системах проектирования лекал

Журенков Олег Викторович

Статья научная

Анализ состояния рынка САПР для лёгкой промышленности и программного обеспечения, доступного для предприятий малого бизнеса и индивидуальных предпринимателей в этой отрасли, показывает недостаточное обеспечение информационными технологиями этого сегмента. Для рассмотренной модели типового бизнес-процесса изготовления лекал выявлены минимальные требования к программному обеспечению для малых предприятий, занятых индивидуальным пошивом.Описан минимальный перечень графических примитивов и операций, используемых для конструирования основы и моделирования лекал. Построенные с помощью этих примитивов объекты зависят от предварительно заданных размерных параметров. Сохранение в графический файл открытого формата позволяет использовать для дальнейшего моделирования свободные векторные графические редакторы. Для большего удобства пользователя базовый набор графических примитивов дополнен набором операций аффинного преобразования построенных объектов. В результате сформулированы требования для построения автоматизированного рабочего места модельера-конструктора. Описанные требования к математической модели и принципам преобразования объектов составляют основу будущей подсистемы конструирования и моделирования, пригодной для любой используемой ныне методики.

Бесплатно

Математическое моделирование и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал

Математическое моделирование и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал

Степанов Д.Н., Тищенко И.П.

Статья научная

Статья посвящена математическому моделированию и оптимизации конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из видеокамеры и двух плоских зеркал. Отличие данного исследования от ранее проведенных - учет большого количества ограничений на конфигурацию оптической системы: величина стереобазы, размеры зеркал, общие габариты оптической системы, отсутствие двойного отражения световых лучей, недопущение ситуации, когда видеокамера отражается в зеркалах. Выполнена постановка задачи условной оптимизации для поиска оптимальной конфигурации рассматриваемой оптической системы. В качестве целевой функции выбран периметр прямоугольника, ограничивающего габариты оптической системы. Численное решение задачи было найдено с использованием пакета SciPy. Полученные результаты расширяют теорию компьютерного зрения и могут быть использованы в создании и исследовании систем компьютерного зрения для робототехнических комплексов.

Бесплатно

Математическое моделирование с учётом ограничений и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал и видеокамеры

Математическое моделирование с учётом ограничений и исследование оптимальной конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из двух плоских зеркал и видеокамеры

Степанов Д.Н., Тищенко И.П.

Статья научная

Статья продолжает серию исследований, посвященных математическому моделированию и оптимизации конфигурации оптической стереосистемы, состоящей из видеокамеры и двух плоских зеркал. В предыдущей работе мы разработали модель, которая учитывает различные ограничения на конфигурацию подобной системы: величина стереобазы, размеры зеркал, общие габариты оптической системы, отсутствие двойного отражения световых лучей, недопущение ситуации, когда видеокамера отражается в зеркалах. Выполнена постановка задачи условной оптимизации, в качестве целевой функции выбран периметр прямоугольника, ограничивающий оптическую систему. В рамках данной работы мы добавили в модель набор ограничений, которые задают конфигурацию рабочей зоны, она образована пересечением полей зрения двух виртуальных камер. Соответствующие изменения были внесены в программу для численного решения задачи условной оптимизации с использованием пакета SciPy. Продемонстрированы примеры решения задачи для различных исходных данных. Полученные результаты расширяют теорию компьютерного зрения и могут быть использованы в создании и исследовании систем компьютерного зрения для робототехнических комплексов и систем неразрушающего контроля.

Бесплатно

Матрично-векторное умножение многократной точности на графическом процессоре

Матрично-векторное умножение многократной точности на графическом процессоре

Исупов Константин Сергеевич, Князьков Владимир Сергеевич

Статья научная

Мы рассматриваем параллельную реализацию матрично-векторного умножения (GEMV, уровень 2 BLAS) для графических процессоров (GPU) с использованием арифметики многократной точности на основе системы остаточных классов. В нашей реализации GEMV покомпонентные операции с многоразрядными векторами и матрицами разбиваются на части, каждая из которых выполняется отдельным CUDA ядром. Это исключает ветвление логики исполнения и позволяет добиться более полного использования ресурсов GPU. Эффективная структура данных для хранения многоразрядных массивов обеспечивает объединение доступов параллельных потоков к глобальной памяти GPU в транзакции. Для предложенной реализации GEMV выполнен анализ ошибок округления и получены оценки точности. Представлены экспериментальные результаты, показывающие высокую эффективность разработанной реализации по сравнению с существующими программными пакетами многократной точности для GPU.

Бесплатно

Мелкоструктурный параллелизм и более высокая производительность процессорного ядра: преимущества векторного потокового процессора

Мелкоструктурный параллелизм и более высокая производительность процессорного ядра: преимущества векторного потокового процессора

Дикарев Николай Иванович, Шабанов Борис Михайлович, Шмелв Александр Сергеевич

Статья научная

В настоящее время резервы в повышении производительности современных процессоров практически исчерпаны, что проявляется в отсутствии роста, как тактовой частоты, так и числа команд, выполняемых в такт, которые определяют скалярную производительность процессорного ядра. В разрабатываемом векторном процессоре с архитектурой управления потоком данных (векторном потоковом процессоре) производительность процессорного ядра может быть повышена до 256 флоп в такт на ядро, что в 8 раз выше по сравнению с последними процессорами Intel Xeon. Это достигается за счет более высокой доли векторных вычислений. В работе показано, что отношение реальной производительности к пиковой на программах битонной сортировки, умножения матриц и 2D Stencil у векторного потокового процессора выше, чем у лучших процессоров традиционной архитектуры.

Бесплатно

Метастохастические адаптивные алгоритмы и их реализация в супервычислительной среде T++ AMP; MPI

Метастохастические адаптивные алгоритмы и их реализация в супервычислительной среде T++ AMP; MPI

Абрамов Сергей Михайлович, Роганов Владимир Александрович, Осипов Валерий Иванович, Матвеев Герман Анатольевич

Ред. заметка

На примере предложенного адаптивного численного метода расчета многомерного определенного интеграла от априори неизвестной, вычислительно сложной функции, рассматривается общая методика и программный каркас для построения адаптивных параллельных решателей, нацеленных на интеллектуальное многовариантное моделирование сложных многопараметрических систем

Бесплатно

Метод выделения промежуточного компонента смеси в системе из двух колонн бинарной ректификации

Метод выделения промежуточного компонента смеси в системе из двух колонн бинарной ректификации

Сукин Иван Андреевич

Ред. заметка

В работе представлен метод выделения из многокомпонентной смеси компонента, имеющего промежуточную (по отношению к наиболее низкокипящему и высококипящему) температуру кипения. Такая задача часто возникает в химической технологии и требует решения задачи о выборе оптимального порядка разделения трехкомпонентной смеси. В данной работе получено правило выбора этого порядка, а также некоторые ограничения на реализуемость процесса разделения. Показано, что необходимые предположения могут быть сделаны уже на этапе предварительного проектирования каскада колонн

Бесплатно

Метод глобального улучшения управления для неоднородных дискретных систем

Метод глобального улучшения управления для неоднородных дискретных систем

Гурман Владимир Иосифович, Расина Ирина Викторовна

Статья научная

Рассматривается класс неоднородных дискретных систем (НДС), как широко распространенных на практике, так и получающихся при дискретизации непрерывных систем при решении задач оптимизации итерационными методами. Для указанного класса формулируются достаточные условия оптимальности в двух формах и строится аналог метода глобального улучшения Кротова. Приводится иллюстративный пример

Бесплатно

Метод классификации аспектов аргументации в русскоязычных текстах

Метод классификации аспектов аргументации в русскоязычных текстах

Фищева И.Н., Пескишева Т.А., Головизнина В.С., Котельников Е.В.

Статья научная

Автоматический анализ аргументации в текстах привлекает в последние годы внимание исследователей в связи с широким диапазоном приложений, в частности, в анализе научных и юридических текстов, новостных статей, политических дебатов, студенческих эссе и социальных медиа. Новая задача в этой области- анализ аргументации с учетом аспектов, где под аспектом понимается свойство объекта, относительно которого строится довод. Учет аспектов позволяет уточнить направленность аргументации и понимание аргументационной структуры, а также может быть использован для генерации высококачественных и специфичных для выбранных аспектов доводов. В статье предлагается метод классификации аспектов аргументации в текстах на русском языке, построение на его основе и исследование моделей классификации аспектов аргументации с использованием машинного обучения и нейронных сетей. Впервые сформирован русскоязычный текстовый корпус, включающий 1426 предложений и размеченный по 16 аспектам аргументации, построена нейросетевая языковая модель классификации аргументов ArgBERT и обучены модели Random Forest для классификации аспектов аргументации. Качество классификации на основе Random Forest составляет в среднем F1=0,6373. Наилучшее качество разработанные модели демонстрируют для аспектов «Безопасность», «Влияние на здоровье», «Влияние на психику», «Отношение властей» и «Уровень жизни» (F1-мера выше 0,75).

Бесплатно

Метод минимаксного улучшения для неоднородных дискретных систем

Метод минимаксного улучшения для неоднородных дискретных систем

Расина И.В., Блинов А.О.

Статья научная

Рассматривается класс двухуровневых дискретных неоднородных систем (ДНС) для случая, когда все однородные подсистемы нижнего уровня не только связаны общим функционалом, но имеют и свои собственные цели. Подобные системы широко распространенных на практике (экономика, экология), а также возникают в процессе численного решения задач оптимизации при дискретизации непрерывных управляемых систем. Предлагается метод улучшения управления второго порядка, для вывода которого используется обобщение достаточных условий оптимальности В. Ф. Кротова. Приводятся иллюстративные примеры.

Бесплатно

Метод наведения 3D-модели объекта на 2D-изображение на основе инвариантных моментов

Метод наведения 3D-модели объекта на 2D-изображение на основе инвариантных моментов

Нгуен Зуй Тхань, Хачумов Михаил Вячеславович

Ред. заметка

Решение задачи наведения сводится к оптимизации ориентации 3D-модели объекта для достижения максимального совпадения ее проекции с предъявленным изображением. Критерием близости служит аддитивная свертка квадратов разностей инвариантных моментов сравниваемых 2D- изображений. В принятой постановке проекция 3D-модели есть полутоновое изображение, в котором яркость пикселя определяется глубиной его расположения относительно плоскости наблюдения

Бесплатно

Метод оптимизации квазилинейных стохастических систем в приложении к задаче оптимальной стабилизации спутника с упругой штангой

Метод оптимизации квазилинейных стохастических систем в приложении к задаче оптимальной стабилизации спутника с упругой штангой

Румянцев Дмитрий Станиславович, Царьков Кирилл Александрович

Статья научная

В работе приводятся теоретические результаты, полученные авторами для решения задач синтеза оптимальных стратегий управления квазилинейными динамическими стохастическими системами диффузионного типа с информационными ограничениями. Ограничения выражаются в том, что каждая компонента вектора стратегии управления зависит от своего заранее заданного набора точно измеряемых компонент вектора состояния. Эти результаты применяются для решения задачи успокоения колебаний спутника с одной упругой штангой на околоземной орбите. В качестве штанги может выступать радиоантенна или балка гравитационной стабилизации. В задаче о спутнике рассмотрены различные варианты информированности, по которым можно судить, какие динамические характеристики стоит измерять, а от измерения каких можно отказаться.

Бесплатно

Метод построения циклических конвейеров

Метод построения циклических конвейеров

Адамович И.А., Климов Ю.А.

Статья научная

Одним из наиболее эффективных способов организации вычислений на ASIC или FPGA является построение неостанавливаемых конвейеров. Однако для некоторых вычислительных схем получаемый конвейер может оказаться слишком большим для имеющихся ресурсов ASIC или FPGA. Авторами предлагается метод построения циклических конвейеров, управление потоками данных в которых основано на счетчиках и не зависит от данных, передаваемых по конвейеру. Предложенный метод позволяет строить более компактные неостанавливаемые конвейеры со скважностью, равной количеству проходов по циклу, которые должны пройти данные, чтобы конвейер преобразовал их в искомый результат.

Бесплатно

Метод улучшения управления для неоднородных дискретных систем с промежуточными критериями

Метод улучшения управления для неоднородных дискретных систем с промежуточными критериями

Расина Ирина Викторовна, Гусева Ирина Сергеевна

Статья научная

Рассматривается класс неоднородных дискретных систем с промежуточными критериями, как широко распространенных на практике, так и получающихся при дискретизации непрерывных систем при решении задач оптимизации итерационными методами. Для указанного класса на основе аналога достаточных условий оптимальности Кротова в двух формах строится метод улучшения управления. Приводится иллюстративный пример.

Бесплатно

Метод улучшения управления первого порядка для дискретно-непрерывных систем

Метод улучшения управления первого порядка для дискретно-непрерывных систем

Расина Ирина Викторовна, Фесько Олесь Владимирович

Статья научная

Рассматривается метод улучшения управления для дискретно-непрерывных систем (ДНС) как модификация более сложного метода второго порядка, построенного ранее. Предлагаемый метод дает решение в форме приближенно-оптимального линейного синтеза управления. На иллюстративном примере проводится его сравнение с градиентным методом.

Бесплатно

Журнал