Информатика и управление. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института
Поиск штриховых кодов на изображениях с использованием слабо размеченных данных
Статья научная
Штриховые коды используются во многих областях и позволяют кодировать различное количество полезной информации. Важно быстро и точно находить их местоположение на изображениях для корректного распознавания. В данной работе предложен метод поиска штриховых кодов на основе нейронных сетей с использованием слабо-размеченных данных. Данный метод не только может находить штрихкоды, но и умеет классифицировать их. Предлагаемый подход не требует наличия в разметке точных регионов объектов, что сильно упрощает процесс получения данных для обучения нейросетевой модели. Предложенный подход показывает высокое качество поиска штрихкодов на изображениях: 0,725 precision, 0,674 recall, 0,698 F1.
Бесплатно
Полностью регулярные коды в треугольной решетке
Статья научная
Перечислены все полностью регулярные коды в бесконечном графе треугольной решетки.
Бесплатно
Полноцветные справедливые раскраски простых однородных гиперграфов
Статья научная
В статье изучается задача о полноцветных справедливых раскрасках простых однородных гиперграфов. Пусть H = (V, E) - гиперграф, раскраска в r цветов множества вершин V называется полноцветной, если в ней каждое ребро из E содержит вершины всех r цветов. Также раскраска множества вершин в r цветов называется полноцветной справедливой, если она полноцветная и мощности любых двух цветовых классов отличаются не более чем на один. Доказана новая оценка максимальной степени вершины, которая гарантирует существование полноцветной справедливой 3-раскраски в простом n-однородном гиперграфе.
Бесплатно
Статья научная
В работе предлагается динамическая стохастическая модель общего равновесия с двумя исчерпаемыми источниками энергии (ресурсами): с низкими издержками добычи (нефть) и высокими (уголь). При этом будущий спрос на данные ресурсы является стохастическим, что в модели реализуется за счет стохастического улучшения в технологии производства альтернативных источников энергии. На основе численного имитационного анализа показывается, что если в детерминированной и стохастической задачах центрального планирования оптимальным является последовательное извлечение природных ресурсов, когда первым извлекается ресурс с низкими издержками добычи, то в модели рыночного равновесия с несколькими экономическими агентами, гетерогенными относительно прав собственности на природный ресурс и не разделяющими между собой риски, на рынке одновременно торгуются ресурсы с высокими и низкими издержками добычи.
Бесплатно
Постановка и исследование динамических задач в модели разработки газового месторождения
Статья научная
Рассматривается непрерывная агрегированная динамическая модель разработки газового месторождения. Ставятся, решаются и исследуются две математические задачи. Одна является прямой задачей оптимального управления с фиксированным временем и со свободным правым концом. Другая - обратная задача. При фиксированном оптимальном управлении осуществляется поиск горизонтов планирования. Предлагается алгоритм численного поиска всех горизонтов планирования.Задачи подвергаются всестороннему анализу. Основным математическим аппаратом является принцип максимума Понтрягина. Используется теорема существования и дифференцируемости неявной функции.
Бесплатно
Статья научная
Представлен метод извлечения диалогового графа из текстового корпуса. Диалоговый граф визуализирует основные темы для каждого шага в диалоге и переходы между ними. Предложенный метод извлечения диалогового графа использует набор различных алгоритмов кластеризации вместе с эвристиками. Метод применим для корпусов разных тематик и размеров. Рассмотрена визуализация полученных диалоговых графов для нескольких корпусов. В качестве демонстрации приведен пример использования признаков, извлеченных из диалогового графа в генеративной нейронной сети. Их применение повысило оценку качества BLEU на корпусе MultiWOZ 2 в задаче генерации ответов на 15%.
Бесплатно
Построение оптимальных древовидных сетей
Статья научная
Рассматриваются точный и приближенный алгоритмы построения оптимальных сетей с разрывной функцией стоимости в зависимости от потока на ребрах. Установлены свойства оптимального решения задачи, описан алгоритм формирования всех деревьев и однокорневых поддеревьев графа, на базе которого построен алгоритм направленного перебора для поиска оптимального и приближенных решений задачи. Описаны алгоритмы получения приближенного решения и его корректировки.
Бесплатно
Практическое применение языка Alloy для распознавания тактических ситуаций
Статья научная
В статье рассматривается подход к обнаружению тактических ситуаций на осно- ве анализа формальных утверждений, формируемых путем обработки потока сообще- ний о событиях и угрозах в формализованном виде в информационной системе ситу- ационного центра. Для анализа используется язык Alloy и аналитическое приложение Alloy Analyzer. Рассмотрен пример анализа типичной ситуации обнаружения паводко- вой угрозы.
Бесплатно
Статья научная
Получаемые с помощью радара с синтезированной апертурой изображения всегда содержат спекл-шум, что затрудняет их анализ. Существующие методы фильтрации такого шума не позволяют подавить его без полного отсутствия побочных эффектов: ухудшение детализации, структурные искажения и т. п. В этой работе предложен новый подход к созданию методов фильтрации спекл-шума на основе моделей повышения разрешения. Данная методика продемонстрирована на Real-ESRGAN. Проведен сравнительный анализ полученных результатов относительно популярных алгоритмов: TransSAR, FANS и SAR-BM3D. При тестировании использовались показатели качества ENL, SSIM и LPIPS, а также оценка эффективности распознавания целевых объектов на обработанных изображениях по AP50. Полученные результаты свидетельствуют о том, что разработанный по предложенной методике метод реализует высококачественное подавление спекл-шума при практически полном сохранении детализации входного изображения, значительно превосходя по качеству обработки существующие алгоритмы.
Бесплатно
Применение автокодировщика с дополненным контекстом в задаче прогнозирования льдов в Арктике
Статья научная
На примере задачи прогнозирования ледовой обстановки в Арктике в регионе Баренцева и Карского морей мы проводим исследование важности применения современных техник обучения глубоких нейросетевых моделей. На базе автокодировщика с дополненным контекстом мы показываем важность распутанности внутренних представлений модели в контексте этой задачи. Кроме того, мы показываем преимущества использования предобученной контрольной точки сети, демонстрируя более быструю сходимость процесса обучения к более оптимальному экстремуму. В качестве практического результата мы получаем систему прогнозирования ледовой обстановки, основанную на данных, используя новые архитектурные принципы - использование сети LSTM на внутренних представлениях автокодировщика для прогнозирования двумерных ледовых карт.
Бесплатно
Применение блокчейна для контроля за оборотом пластиковых труб
Статья научная
Представлена архитектура системы по контролю за оборотом пластиковых труб на основе блокчейна. Приведена бизнес-логика используемого решения, а также его описание и результаты пилотного внедрения.
Бесплатно
Статья научная
При численном решении задач сейсмики сеточно-характеристическим методом с использованием наложенных сеток возникает вопрос сшивки расчетных сеток. Необходимо обеспечивать перенос значений между сетками, для чего используется интерполяция. Переход от двумерного случая к трехмерному в интерполяции сопровождается возникновением определенных трудностей. Некоторые методы, применимые в двумерном случае, не подходят для трехмерного случая, а некоторые ограничения необходимо ослаблять, поскольку в трехмерном случае они значительно усложняют построение сеток. В этой работе проводится сравнение интерполяции двумерных и трехмерных сеток, рассматриваются основные проблемы, возникающие в трехмерном случае, и предлагаются методы их решения.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе представлено исследование зависимости номинального обменного курса рубля к доллару от цены на нефть при помощи модели коррекции ошибок с марковскими переключениями режимов и индексов потребительских цен и цен производителей. Показано, что для номинального обменного курса в течение 2003-2019 годов можно выделить два разных режима: с высокой и низкой скоростью реверсии для стремления процесса номинального обменного курса рубля к долгосрочному равновесию в ответ на нефтяные шоки. В ходе исследования на основе информационных критериев выявлена оптимальная марковская модель. Не отвергается гипотеза о равном тренде для двух указанных режимов. В последнее время преобладает первый режим, в котором зависимость обменного курса от нефтяных цен ниже, а время сходимости к долгосрочному равновесию больше. Рассмотрено поведение модели в 2020 году и выявлено, что, несмотря на существенное падение цены на нефть в марте-апреле 2020 года, обменный курс с большой вероятностью находится в первом режиме с низкой скоростью реверсии в отличие от, например, ситуации в 2014 году.
Бесплатно
Применение фильтра Калмана для отслеживания ключевых точек множества объектов
Статья научная
В данной статье рассматривается задача онлайн-трекинга ключевых точек нескольких объектов (скелетов). Решение этой задачи основывается на интеграции современных методов глубокого обучения и классических алгоритмов фильтрации. Предлагаемый подход включает детекцию людей и их ключевых точек с использованием нейронной сети YOLO. Для установления соответствия между детекциями на последовательных кадрах применяется комбинация фильтра Калмана и Венгерского алгоритма, реализованная в алгоритме SORT. В качестве вектора состояния фильтра используются параметры ограничивающих прямоугольников (bounding boxes), включая координаты центра, площадь, соотношение сторон. Вектор наблюдения содержит текущие координаты обнаруженного ограничивающего прямоугольника. Для количественной оценки эффективности системы используются стандартные метрики мультиобъектного трекинга: НОТА, МОТА и IDF1. Экспериментальные результаты демонстрируют, что предложенная система обладает высокой скоростью обработки и простотой реализации, что обеспечивает её практическую применимость для задач трекинга ключевых точек в условиях ограниченных вычислительных ресурсов.
Бесплатно
Принципы проектирования сетевых протоколов распределения ключей для квантовых сетей
Статья научная
В работе рассматриваются вопросы проектирования протоколов выработки общих ключей в квантовых сетях на основе доверенных промежуточных узлов. Невозможность на практике выработки в таких сетях квантовых ключей для произвольных пар абонентов определяет необходимость к переходу к так называемым квантовозащищенным ключам. Базовый протокол для выработки квантовозащищенных ключей - защищённая передача случайных ключевых компонент, из которых с помощью подходящей функции выработки формируется итоговый общий ключ, причём защита при передаче реализуется с использованием квантовых ключей, доступных на каждом сегменте пути передачи ключевых компонент. Для борьбы с дополнительными угрозами базовый протокол симметризуется, обеспечивая равноправное участие в протоколе обоих абонентов. Повышение надежности реализуется путём процесса гибридизации итогового общего ключа, при котором в выработке участвуют не только компоненты, переданные под защитой квантовых ключей, но и переданные с помощью альтернативных каналов, не использующих квантовые ключи.
Бесплатно
Проблемы проведения экспериментов и воспроизводимости исследований в науках о данных
Статья научная
Приводится тезисное изложение результатов круглого стола по проблемам проведения экспериментов и воспроизводимости исследований в науках о данных. Указывается на различие форматов результатов научных и прикладных исследований, поясняется, в чем суть воспроизводимости результатов. Рассматриваются критерии качества результатов обоих видов исследований, в чем суть воспроизводимости результатов в каждом случае. Определяются направления дальнейшего развития методологии разработки предсказательных моделей, разработки алгоритмов и проведения экспериментов. Сформулированные рекомендации полезны для развития программ учебных курсов по машинному обучению.
Бесплатно
Прогнозирование посещаемости кафе методами машинного обучения
Статья научная
При развитии сферы обслуживания каждому владельцу ресторана важно максимизировать свой доход. Для этого нужно правильно распределять трудовые ресурсы и производить закупки. Чтобы это сделать, необходимо производить оценку потока покупателей. В данной работе было произведено исследование для предсказаний количества посетителей методами машинного обучения.
Бесплатно
Программная платформа и информационная модель ситуационного центра
Статья научная
В статье рассматриваются стандарты сообщений для передачи информации о чрез- вычайных ситуациях и программная платформа для обмена сообщениями между всеми государственными структурами и организациями, связанными с чрезвычайными ситу- ациями.
Бесплатно
Статья научная
С развитием вычислительной техники меняется как поведение участников дорожного движения, так и структура самого потока. На улично-дорожной сети появляются разные уровни автономности транспортного средства, вносящие свои корректировки в поведение водителя на дорогах. Устройство автомобилей становится более сложным, появляется много элементов электроники, которые, с одной стороны, помогают водителю, с другой - требуют последовательности в действиях, для реализации которых необходимо безошибочное выполнение маневров. В связи с этим возникает потребность в оценке не только опыта вождения, но и состояния, а также настроения водителя. Возникает надобность в классификации поведения водителя на дороге и разработке методов мониторинга и оценки опасного вождения. Психофизическое состояние во многом влияет на стиль вождения. Таким образом, актуальна разработка подходов к исследованию зависимости вероятности принятия решения водителем от собственного состояния. Предлагаемый подход основан на проведении тестов с использованием игровых технологий и статистического анализа результатов экспериментов. Такой анализ во многом может помочь при прогнозировании поведения на дороге полностью автономных транспортных средств. В настоящей статье предложен подход к исследованию психофизических свойств участника автодорожного движения, а именно водителя, при разработке информационной системы с использованием гейминг-технологий.
Бесплатно
Программная реализация физически неклонируемых функций
Статья научная
Рассматривается задача моделирования физически неклонируемых функций на основе схемы на полевых транзисторах. Предлагается метод программной интерпретации задержек прохождения сигнала через физическую систему и делается оценка стабильности и устойчивости полученных моделей.
Бесплатно
