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: 801
Оптимизация времени обучения нейронных сетей с адаптивными параметрами скорости обучения
Статья научная
В работе выполнен анализ классического метода градиентного спуска и предложен способ динамического изменения шага обучения на основе вычисляемых параметров τ и p. Основной акцент сделан на алгоритме, который позволяет вычислять оптимальные значения параметров τ и p для минимизации времени обучения. Эксперименты демонстрируют, как изменения этих параметров влияют на скорость обучения для различных топологий нейронных сетей и функций активации. Результаты моделирования показывают, что правильный выбор τ и p может значительно сократить временные затраты при обучении нейронных сетей с фиксированной структурой. Использование этих параметров позволяет улучшить процесс обучения, предотвращая застревание в локальных минимумах и обеспечивая баланс между скоростью обучения и точностью результата. Исследования продемонстрировали эффективность адаптивного подхода при различных топологиях нейронных сетей и функциях активации. Представленные графики и численные расчёты показывают зависимость средней скорости обучения от выбранных параметров.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается оптимизационный подход к выбору структуры цифрового управления логистическим процессом в организационной системе. Установлено, что многовариантность выбора является одной из характерных особенностей цифровизации логистического процесса. Разнообразие вариантов определяется структурой взаимодействия цифровых средств управления, используемых на уровне управляющего центра и объектов организационной системы. При этом возможны два фиксированных варианта структуры управления: централизованный и децентрализованный. Выявлено, что вариативность присуща кластерной структуре организации взаимодействия цифровых средств. Каждый вариант гибкого кластерного взаимодействия отличается значениями экономических, временных и надежностных показателей. Показано, что необходимость выбора наилучшего варианта приводит к бикритериальной оптимизационной модели с ограничениями на множестве альтернативных переменных. Сделан вывод, что для алгоритмизации принятия управленческого решения на основе построенных оптимизационных моделей целесообразно использовать трехуровневый итерационный процесс рандомизированного поиска, совмещенный с экспертным оцениванием на основе визуальных образов, по завершении которого осуществляется окончательный выбор структуры цифрового управления логистическим процессом в организационной системе.
Бесплатно
Статья научная
Процедуры фильтрации и сглаживания, построенные на основе фильтра Калмана, используются в инженерных и экономических задачах для оценки вектора состояния линейных динамических систем в условиях зашумленных данных. Калмановская фильтрация представляет собой важный раздел в теории проектирования систем управления. Эффективность, точность и быстродействие работы стохастических алгоритмов фильтрации и сглаживания во многом определяются используемыми аналитическими и численными алгоритмами, осуществляющими вычислительные процедуры. В рамках данной статьи предложено несколько численных алгоритмов, направленных на оптимизацию калмановских процедур фильтрации и сглаживания.
Бесплатно
Оптимизация и/или реинжиниринг
Статья научная
В статье рассмотрено применение инструментов реинжиниринга и оптимизации бизнес-процессов на примере анализа и реорганизации бизнес-процесса визового центра. Проанализирована целесообразность применения этих инструментов с точки зрения достижения оптимального эффекта.
Бесплатно
Оптимизация контура Азовского моря на основе алгоритма Рамера – Дугласа – Пекера
Статья научная
В статье рассматривается задача упрощения геометрических контуров с использованием алгоритма Рамера – Дугласа – Пекера (РДП, RDP) для оптимизации обработки данных дистанционного зондирования. Исследование направлено на решение проблемы избыточной детализации векторных кривых, характерной для результатов работы алгоритмов компьютерного зрения (в частности, OpenCV), где контуры часто содержат плотные группы точек, не несущие значимой геометрической информации. Предложен комбинированный подход, сочетающий классический алгоритм RDP с предварительной кластеризацией локальных скоплений точек. Это позволяет сократить количество вершин контура при сохранении его ключевых топологических и геометрических характеристик. В качестве практического примера рассматривается построение упрощенного контура Азовского моря для ускорения обработки спутниковых снимков.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются модели и процедуры оптимизации принятия решений при управлении в организационных системах с неоднородной структурой пространственных компонентов. Показано, что неоднородность структуры определяется разнообразием типов, категорий и состояний пространственных элементов, в рамках которых объектами организационной системы реализуются деятельностные процессы. Предложена последовательность процедур экспертного оценивания, обеспечивающих оптимизацию принятия управленческих решений по распределению планового объема ресурсного обеспечения между объектами на реализацию деятельностных процессов в соответствии с заданными требованиями к показателям эффективности и плановым объемом результатов деятельности. Выбор окончательного варианта управленческого решения на множестве альтернативных осуществляется экспертами путем голосования с использованием правила большинства. Оптимизационное моделирование является основой принятия решений при распределении ресурсного обеспечения на трансформацию пространственных элементов для повышения эффективности деятельностных процессов и выбора подмножеств видов деятельности на заданные временные периоды. Формализация экстремальных и граничных требований при решении задач управления позволяет сформировать модели многоальтернативной оптимизации. Проведена проблемная ориентация алгоритмических процедур рандомизированного итерационного поиска с учетом особенностей организационной системы с неоднородной структурой пространственных элементов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается оптимизационный подход к управлению планированием распределения ресурсного обеспечения развития с использованием прогностического моделирования. Показана возможность структуризации ретроспективных данных мониторинга информационного взаимодействия производителей и потребителей с ориентацией на машинное обучение прогностической модели. Для целей оптимизации прогностическая модель отражает изменение основных показателей эффективности формирования и выполнения заказа потребителей по предложениям производителей от ресурсов, установленных управляющим центром на развитие цифровизированной организационной системы в пределах заданного горизонта планирования. Предложены необходимые преобразования исходных данных во временные ряды темпов изменения показателей и объемов ресурсного обеспечения. Сформированы многомерные по временным периодам в рамках всего горизонта планирования оптимизационные модели для функций формирования и обслуживания заказов потребителей, направленные на максимизацию роста показателей эксплуатации при выполнении балансового условия для ресурсного обеспечения и с учетом дискретизации его объемов в рамках временной шкалы. Обоснована необходимость организации интеллектуальной поддержки принятия решений путем использования результатов решения совокупности одномерных по каждому временному периоду задач оптимизации, эквивалентной многомерной задаче для всего интервала планирования. При этом одномерные задачи решаются полным перебором на ограниченном множестве дискретных значений ресурсов.
Бесплатно
Оптимизация программного обеспечения
Статья научная
Рассматриваются основные ошибки оптимизации программного обеспечения, способы ускорения работы приложений, а также освещаются спорные вопросы, затрагивающие написание программ. Представлены результаты исследований различных способов оптимизации программного кода. На основании полученных результатов исследования сделан вывод, какие правила следует соблюдать при создании исходного кода программы. Приведен сравнительный анализ компиляторов различных языков программирования и проводится исследование на тему оптимизации программного обеспечения с помощью компиляторов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается вопрос развития комплекса программ для численного моделирования СВК, в частности - оптимизация производительности различных компонент системы: вычислительного ядра и модуля построения контурных графиков. Рассмотрены недавние изменения, связанные с сохранением значений СВК в различных точках для последующего использования при решении задач со схожими входными параметрами, а также новая возможность построения распределенной вычислительной сети.
Бесплатно
Оптимизация процесса командной адаптации персонала к цифровому управлению в организационных системах
Статья научная
Рассматривается вопрос принятия оптимальных управленческих решений, направленных на организацию командной адаптации персонала в условиях перехода к цифровому управлению организационных систем. Предложено обеспечить подготовку персонала к инновационной деятельности в рамках временных интервалов (циклов) с нарастающей интенсивностью в соответствии с уровнем зрелости членов команды и учетом трех режимов адаптации – инерционного, интенсивного и ускоренного. Первая группа задач оптимизации направлена на выбор управленческого решения по распределению компонентов подготовки персонала между указанными режимами и решается с применением алгоритма многошагового процесса принятия оптимального решения. Вторая группа задач обеспечивает синхронизацию этого распределения с ресурсным обеспечением процесса командной адаптации персонала. Для решения задач оптимизации используются итерационные схемы рандомизированного направленного поиска задач булевого программирования. В результате определяется последовательность компонентов адаптации и необходимая трудоемкость их освоения для каждого цикла.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена формированию моделей и алгоритмических процедур оптимизации эффективности цифровизированной организационной системы обслуживания заказов потребителей на стадии развития. Исходя из структурных моделей физической и информационных сред, реализующих процесс обслуживания на базе автоматизированного оборудования и устройств, проведена структуризация функционирования организационной системы в виде временных рядов, позволяющих осуществлять машинное обучение прогностических моделей. Обоснована организация интеллектуальной поддержки решений управляющего центра, направленных на распределение интегрального ресурса развития между временными периодами в рамках горизонта планирования с требованием роста показателей эффективности и учетом возможностей имитационного моделирования в процесс машинного обучения. В этом случае формирование прогностических моделей нацелено на установление зависимостей экстремальных требований от значений оптимизируемых переменных и временных периодов, что приводит к многомерной оптимизационной модели. Показана целесообразность перехода от многомерной постановки к совокупности одномерных задач оптимизации, на основе решения которых для каждого временного интервала принимается управленческое решение по объему ресурсного обеспечения с учетом выполнения балансового условия.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы оптимального размещения спасательных подразделений Поисково-спасательной службы Санкт-Петербурга в целях повышения безопасности людей на акватории. Предлагается новый подход к решению задачи оптимального размещения на акватории сил и средств поисково-спасательной службы, имеющий универсальный характер, так как применим к различным акваториям. Проведенный анализ научных трудов и литературы показывает, что научные исследования по указанной теме практически не проводились, не говоря уже о создании математических моделей, позволяющих решить вопросы оптимального размещения на акватории спасательных подразделений. Вопросы взаимного расположения спасательных сил и средств в существующих международных и отечественных научных работах, международных конвенциях и литературе рассматриваются только применительно к процессу поиска, то есть непосредственно в ходе проведении поисковых и спасательных операций на акваториях. Разработанная математическая модель ориентирована на максимизацию вероятности спасения терпящих бедствие людей на водных объектах в зимний период. Конкретная модель строится на примере субъекта Санкт-Петербург. Для построения модели был проведен сбор статистических данных о гибели людей на водных объектах Санкт-Петербурга с 2014 года и проведен статистический анализ показателей гибели людей на водных объектах и возникновения происшествий с людьми. На основании математической модели разработана компьютерная программа, представляющая из себя архив, состоящий из нескольких файлов, написанных на языке Python3 с использованием сторонних библиотек и папок с нужными ресурсами. На основе выполненных расчетов получены рекомендации по совершенствованию инфраструктуры Поисково-спасательной службы Санкт-Петербурга.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается одна из задач применения оптимизационного подхода к управлению процессом инвестирования программ развития многообъектной организационной системы на стадии ее реализации. Показано, что за некоторый период времени реализации программы возникает неполное освоение запланированного инвестиционного ресурса рядов объектов системы. В этом случае создаются возможности для ребалансировки неиспользованного ресурсного обеспечения. При этом такая ребалансировка инвестиций привязана к направлениям реализации программы развития и требует оптимизации распределения дополнительного объема инвестиционного ресурса между объектами организационной системы. На основании формализации экстремальных и граничных требований, определяющих процесс ребалансировки инвестиций, сформирована многокритериальная оптимизационная задача с ограничениями. Осуществлено свертывание векторного критерия с использованием принципа гарантированного результата и введены условия оптимальности управленческого решения. Предположен проблемно-ориентированный алгоритм оптимизации процесса принятия решений, включающий формирование множества вариантов ребалансировки объемов инвестиций и выбора окончательного варианта на основе экспертного оценивания.
Бесплатно
Статья научная
В условиях интенсивной цифровизации всех сфер общества происходит интеграция деятельности организационных систем с цифровой средой управления. Для этих целей выделяется адресное ресурсное обеспечение. Актуальной становится задача оптимального распределения этого ресурса. Рассматривается применение оптимизационного подхода при распределении ресурсного обеспечения по развитию цифровой среды управления. При этом управляющий центр организационной системы направляет деятельность на достижение заданного уровня показателей эффективности. Ресурсная поддержка выделяется на компоненты цифровой среды, которые в наибольшей степени способствуют решению этой задачи. Для реализации оптимизационного подхода сформирован комплекс формализованных моделей принятия оптимизационных решений в виде задач многоальтернативной оптимизации и линейного программирования. Алгоритмизация оптимального распределения ресурсного обеспечения за период развития позволяет интегрировать в цифровую среду управления наиболее значимые компоненты для поддержки заданного уровня показателей эффективности и осуществить ресурсную поддержку в определенные временные интервалы мониторинга и принятия решений.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается один из современных классов организационных систем, основанных на командной деятельности активных элементов, - Agile-ориентированные организационные системы. Одним из механизмов управления такими системами является оптимизация распределения ресурсного обеспечения, определяемого управляющим центром: во-первых, между стадиями и итерациями процесса командной деятельности; во-вторых, между членами команды для мотивации эффективного выполнения работ, обеспечивающих целедостижения. Показано, что формализация и решение задачи оптимизации прогнозирования распределения ресурсного обеспечения между стадиями представляет собой сочетание экспертного оценивания желаемого изменения эффективности командной деятельности и оптимизационного моделирования на основе многошагового процесса принятия оптимальных решений. В свою очередь, задача распределения мотивационного ресурсного обеспечения между членами команды является оптимизационной задачей булевого программирования, для решения которой предлагается алгоритм, основанный на направленном рандомизированном поиске. Таким образом обеспечивается принятия управленческих решений по оптимальному распределению ресурсного обеспечения целенаправленного процесса командной деятельности в Agile-ориентированных организационных системах.
Бесплатно
Оптимизация управленческих решений и соотношение неопределенности информация - время
Статья научная
С позиций системного подхода рассмотрена проблема выбора управленческих решений в условиях неполной определенности. В рамках общей задачи принятия решений проанализировано соотношение неоднородно связанных параметров, характеризующих степень неопределенности ситуации принятия решения и длительность промежутка времени, затрачиваемого на синтез модели этой ситуации применительно к выбору оптимального управленческого решения. По аналогии с соотношением неопределенности энергия - время квантовой механики сформулировано соотношение неопределенности информация - время, отражающее специфику общей задачи принятия решений в условиях неопределенности.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются особенности организации процесса визуализации трехмерных сцен в реальном времени. Особое внимание уделяется проблеме определения видимости обрабатываемой системой визуализации геометрии. Дается характеристика стандартным методам отсечения и определения видимости, выделяются их недостатки. Описывается современный подход к отсечению невидимых поверхностей, и определяются способы его усовершенствования. Рассматриваются различные способы повышения эффективности процесса вычислений при осуществлении отсечения и визуализации за счет иной организации в системах, содержащих несколько гетерогенных графических процессоров. Предлагается использование направленного ациклического графа в качестве высокоуровневого знания о зависимостях между этапами визуализации для эффективного планирования.
Бесплатно
Организация защиты информационных систем
Статья научная
Рассматриваются теоретические основы защиты информации и системы защиты телекоммуникационных систем, основные группы международных организаций стандартизации по защите информационных систем. Приведены примеры возможных целей, которые могут оказывать влияние на систему защиты.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается проанализировать систему обеспечения пожарной безопасности образовательных комплексов, расположенных в крупных городах на территории Российской Федерации. Рассмотреть разработанные этапы запуска противопожарных систем и алгоритм действий ответственных лиц при пожаре и чрезвычайных ситуациях.
Бесплатно
Основная типизация мультиразрядного микропроцессора в структуре современных микропроцессоров
Статья научная
Рассматриваются мультиразрядные микропроцессы - особый класс значительно улучшенных микропроцессоров, в которые встроены механизмы, отвечающие за повышение надежности работы программного обеспечения, запускаемого на данном микропроцессоре, - табличная структура регистров и система резервного копирования. Рассматривается месторасположение указанного микропроцессора и основные характеристики модельного ряда: система команд (самые популярные типы CISC и RISK), тип организации стэка (Неймана - Лебедева, гарвардская архитектура), тип распределения команд (статический или динамический). В качестве примера взят доработанный вариант микропроцессора AMD64, в котором применена табличная модель организации регистров и использовано резервное копирование.
Бесплатно
