Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление @vestnik-rosnou-complex-systems-models-analysis-management
Статьи журнала - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Все статьи: 786
Автоматизированная программная система для распознавания полутоновых изображений на языке Java
Статья научная
Актуальность работы обусловлена растущей потребностью в автоматизированном анализе биомедицинских изображений, таких как микрофотографии клеток. Ручной анализ таких данных трудоемок и подвержен субъективным ошибкам. Целью исследования является разработка и апробация программной системы на языке Java для полного цикла обработки полутоновых изображений – от подавления шума до сегментации объектов и измерения их параметров. В работе решаются задачи реализации и сравнительного анализа алгоритмов шумоподавления, контрастирования, бинаризации и сегментации. Научная новизна заключается в адаптации и интеграции классических алгоритмов компьютерного зрения в единый конвейер на основе Java, а также в применении модифицированного алгоритма связных компонентов с использованием структуры данных «Система непересекающихся множеств» (Union-Find) для повышения точности сегментации. Практическая значимость системы подтверждается ее применением для обработки тестовых изображений клеток. Результатом работы являются количественные параметры сегментированных фрагментов, такие как площадь, линейные размеры и интегральная яркость. Система демонстрирует устойчивость к различным типам шумов и может быть интегрирована в более крупные проекты благодаря использованию кроссплатформенного языка Java.
Бесплатно
Автоматическая рубрикация текстов с использованием алгоритмов машинного обучения
Статья научная
Рассмотрено решение задачи автоматической рубрикации русскоязычных текстов с использованием алгоритмов машинного обучения на примере корпуса новостных статей как задачи классификации на некоторое число непересекающихся классов. Показан алгоритм подготовки текстовых данных для классификации и его практическая реализация на языке программирования Python. Проведен анализ существующих методов нормализации токенов. Представлены результаты проведенного исследования по построению ряда классификаторов для решения задачи классификации русскоязычных текстов. Обобщающая способность классификаторов оценена по ряду метрик.
Бесплатно
Автоматическое обнаружение и анализ аритмий сердца в длительных ЭКГ-записях
Статья научная
Статья посвящена исследованию и развитию нового метода обработки ЭКГ, основанного на многомасштабном корреляционном анализе, и, в частности, разработке нового метода обнаружения аритмий. Показано, что для анализа ЭКГ-сигнала, который имеет форму последовательности импульсов повторяющейся формы, ранее разработанная авторами техника аналитических спектров является эффективной. Вычислительный алгоритм, основанный на этой технике, не только точно выделяет сердечный ритм, но может определять моменты его резкого изменения. Обнаружение таких изменений вместе с последующим анализом их формы позволяет детектировать экстрасистолы в ЭКГ-записях. В статье приведены первые результаты, полученные при применении метода к длительным ЭКГ-записям из базы данных MIT - BIH NSRDB.
Бесплатно
Статья научная
Целью данной статьи является описание процесса автоматизации составления тестовых заданий для контроля знаний по методам оценки надежности программного обеспечения. Рассмотрены виды математических моделей, используемые в разработанной системе генерации тестовых заданий, и их свойства. Описаны особенности пользовательского интерфейса. Также дано описание процесса генерации заданий, включающего в себя подготовку исходных данных с расчетом показателей по соответствующим моделям и формирование текстовых файлов с изображениями.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается архитектура, анализ, проектирование и реализация агентноориентированной интеллектуальной системы поддержки принятия решений. Описываются структура программных агентов, организация их совместной работы, реализуемые программными агентами функции и запросы к распределенной базе знаний, алгоритмы многоагентного обучения с подкреплением. Рассматриваются методы повышения производительности и надежности системы. Описана подсистема управления распределенной базой знаний, способная адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды, а также своевременно и адекватно реагировать на ситуации, возникающие при дефиците вычислительных или временных ресурсов. Полученные результаты демонстрируют эффективность использования агентно-ориентированного подхода для создания интеллектуальной системы поддержки принятия решений, способной находить и анализировать решения сложных проблем в условиях неопределенности и динамичной внешней среды.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается способ адаптации маятникового акселерометра компенсационного типа системы управления космическими аппаратами к длительному действию возмущающих факторов орбитального полета. Способ основан на использовании методики самоконтроля маятникового акселерометра компенсационного типа, позволяющей проводить самоконтроль в процессе эксплуатации. Способ позволяет учесть деградацию параметров составных элементов акселерометра в условиях длительного воздействия факторов космического пространства.
Бесплатно
Адаптация управления в системах гибридного интеллекта
Статья научная
Рассмотрены вопросы адаптации управления в системах гибридного интеллекта. Описано создание функциональных подсистем, выполняющих адаптацию систем к изменяющимся внешним условиям и для достижения желаемых значений интегральных показателей. Также рассмотрено встраивание алгоритмов адаптации непосредственно в процессы системы гибридного интеллекта.
Бесплатно
Адаптивный алгоритм фильтрации параметров движения космического объекта на геостационарной орбите
Статья научная
Разработан адаптивный алгоритм фильтрации параметров движения космического объекта на геостационарной орбите, сочетающий в себе простоту реализации и высокую точность оценок.
Бесплатно
Адаптивный метод для решения волнового уравнения с помощью резольвентного подхода
Статья научная
Разработан адаптивный метод для решения волнового уравнения с помощью резольвентного подхода, использующий параллельное разбиение процессов и высокую точность оценок.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод адаптивной фильтрации выходных сигналов нейросетевых моделей, предназначенных для прогнозирования физиологических временных рядов. Разработанный подход сочетает спектральную фильтрацию на основе быстрого преобразования Фурье с обучаемой амплитудной маской и временным сглаживанием, реализуемым через экспоненциальный фильтр первого порядка, применяемый к выходному прогнозу рекуррентной нейросети. Такая комбинация позволяет эффективно устранять высокочастотные артефакты, возникающие при резких изменениях условий, сохраняя при этом ключевые характеристики сигнала, отражающие реальную физиологическую динамику. Оценка практической значимости разработанного слоя осуществлена серией экспериментов на задаче прогнозирования лёгочной вентиляции спасателей и промышленного персонала при прохождении маршрута с заданной физической нагрузкой с использованием изолирующего дыхательного аппарата. В качестве прогностической модели использована рекуррентная модель на базе долгой краткосрочной памяти – разновидности архитектуры рекуррентных нейронных сетей, обучаемой по индивидуальным физиологическим и маршрутным данным.
Бесплатно
Актуальные проблемы защиты информации в современных автоматических телефонных станциях
Статья научная
Статья посвящена актуальному вопросу, обозначенному в заголовке. Представлен анализ влияния применения достижений цифровой техники в АТС на защищенность информации. Наиболее подробно освещены варианты сценариев информационных атак. Ценным является также рассмотрение конкретных технологий информационного воздействия.
Бесплатно
Статья научная
Статья продолжает цикл публикаций, посвященных информационной безопасности беспилотных авиационных систем. Целью настоящей статьи является анализ векторов атак на программное обеспечение и каналы связи беспилотных авиационных систем. Кроме того, проводится обзор методов защиты от подобных атак. При проведении исследований применялись методы контент-анализа и эксперименты с коммерческими беспилотными авиационными система доступных для гражданских пользователей. В результате был разработан систематизированный перечень атак на программное обеспечение и каналы связи.
Бесплатно
Актуальные проблемы сенсоров и аппаратного обеспечения коммерческих беспилотных авиационных систем
Статья научная
Использование беспилотных транспортных средств, особенно беспилотных авиационных систем, для решения широкого спектра задач коммерческих и государственных организаций в последние годы интенсифицировалось. Преднамеренное или непреднамеренное искажение данных БАС потенциально может привести к опасным инцидентам техногенного характера с угрозой жизни и здоровью людей. Соответственно, возрастает потребность в обеспечении кибербезопасности таких систем в целом и защиты данных, необходимых для их корректного функционирования, в частности. Традиционные методы обеспечения безопасности не всегда подходят для сенсоров и аппаратного обеспечения систем беспилотного транспорта из-за целого ряда ограничений и особенностей функционирования. Настоящая статья открывает цикл публикаций, посвященных информационной безопасности БАС. Целью настоящей статьи является анализ векторов атак на сенсоры и их каналы, а также изучение аппаратного обеспечения БАС. Проведен обзор методов защиты от подобных атак. В работе применялись методы контент-анализа и эксперименты с коммерческими беспилотными авиационными системами, доступными для гражданских пользователей. В результате был разработан систематизированный перечень атак на сенсоры и аппаратное обеспечение, оформленное в виде таблиц в данной статье.
Бесплатно
Алгоритм быстрого вычисления обратного квадратного корня и его актуальность
Статья научная
В данной статье приводится обобщенный алгоритм для быстрого вычисления обратного квадратного корня, а также коэффициент ускорения алгоритма быстрого вычисления по отношению к алгоритму, использующему стандартные функции, что позволит сделать вывод о пригодности данного алгоритма на современных быстродействующих процессорах.
Бесплатно
Статья научная
Описаны алгоритм запуска двухузлового кластера Kubernetes с использованием среды запуска контейнеров Docker в операционной системе Linux CentOS и алгоритм развертки простого веб-приложения Node.js в этом кластере.
Бесплатно
Алгоритм и информационные технологии построения оптимальной ассортиментной политики предприятия
Статья научная
В работе исследуется вопрос перехода от экстенсивной к интенсивной финансовой политике предприятия на основе проведения ассортиментного анализа. Приведен алгоритм правильного выбора очередности выпуска продукции. Проведены аналитические исследования кривых выигрыша для различных случаев. Приведены примеры расчёта.
Бесплатно
Алгоритм и устройство для бесконтактной регистрации нарушений дыхания во сне на дому
Статья
Разработка эффективных бесконтактных портативных способов выявления нарушений дыхания во сне, которые могут указывать на наличие различных состояний, угрожающих здоровью, является актуальной задачей медицины сна. В работе представлено устройство для дистанционного длительного бесконтактного мониторинга сна на основе метода биорадиолокации. Данный прибор был протестирован на базе сомнологической лаборатории. Сигнал биорадиолокатора регистрировался синхронно с данными полисомнографии при оценке ночного сна, по результатам которой квалифицированный сомнолог оценивал наличие нарушений дыхания во сне, их характер и степень тяжести по индексу апноэ-гипопноэ (количество остановок дыхания в час сна). Всего в экспериментах приняли участие 14 добровольцев, как здоровых, так и имеющих нарушения дыхания во сне. Предложенный в данной работе алгоритм обработки биорадиолокационных данных состоял из стадий предобработки, формирования пространства признаков и обучения классификатора. Предобработка сигнала подразумевала синхронизацию полисомнографического и биорадиолокационного сигналов, исключение из рассмотрения фрагментов биорадиолокационного сигнала, содержащих артефакты движения, фильтрацию биорадиолокационного сигнала с целью выделения паттерна дыхания, оценку частоты дыхания для межартефактных периодов. Для формирования вектора признаков было использовано скользящее окно шириной 5 с без перекрытия. Каждый параметр, входящий в состав вектора признаков, оценивался в трех диапазонах частот: 0,05...0,5 Гц, 0,5...2 Гц, более 2 Гц. Кроме того, для выделенных из паттерна дыхания длительностей дыхательного цикла, продолжительности вдоха и выдоха рассчитывались максимум, минимум, стандартное отклонение, медиана, асимметрия, эксцесс и среднее значение. В качестве классификатора был использован Cat Boost Classifier. Точность и БГмера для данного классификатора на тестовой выборке составили 67,25 и 68,25 % соответственно. Несмотря на то, что предложенный алгоритм завышает значение индекса апноэ-гипопноэ, степень тяжести синдрома обструктивного апноэ сна определяется при помощи него верно (кроме пограничных случаев). Результаты могут быть использованы при создании новых методов дистанционного выявления нарушений дыхания во сне пользователем на дому.
Бесплатно
Алгоритм кластеризации элементов распределенной системы хранения конфиденциальных данных
Статья научная
В статье описан и исследован алгоритм кластеризации элементов распределенной системы хранения конфиденциальных данных. Формализованы показатели качества хранения конфиденциальной информации в распределенной системе хранения данных. Представлены результаты имитационного моделирования процесса кластеризации элементов в системе хранения данных предложенным алгоритмом.
Бесплатно
Статья научная
Информационно-телекоммуникационная сеть относится к классу больших систем, которые не могут быть созданы за короткое время и предполагают фрагментарное развитие. По этой причине методология должна включать не только методы синтеза, алгоритмической и параметрической оптимизации, но и методы инженерного проектирования. С этой целью в статье рассматривается алгоритм построения опорного варианта структуры сети и алгоритм ее корреляции с учетом применения противником средств и методов противодействия.
Бесплатно
Алгоритм нахождения всех простых чисел
Статья научная
В статье уточняется классификация чисел натурального ряда, доказывается теорема о полном множестве простых чисел и дается описание линейного алгоритма нахождения всех простых чисел.
Бесплатно
