Проведено сравнительное оценивание соотношения « оптимизм - пессимизм » основных критериев выбора стратегий в условиях статистической неопределенности. Показано, что в случае генерации матриц эффективности из псевдослучайных чисел критерий Гурвица проявляет слабую чувствительность к изменению градаций оптимизма. На основе определения степени взаимной корреляции пяти критериев ( по результатам выбора стратегий ) предложена структура ранговой шкалы, пользуясь которой можно априори выбирать степень оптимизма стратегии.

Бесплатно

Сравнительный анализ методов конечных элементов и расчета упругопластических течений применительно к задаче удара твердого тела о деформируемую преграду

Клименко Игорь Семенович, Холодков Сергей Викторович

Статья научная

В настоящей работе приведен сравнительный анализ двух основных методов решения задачи удара твердого тела о деформируемую преграду. Показаны и обсуждены достоинства и ограничения каждого из методов применительно к специфике постановки конкретных задач подобного типа. Продемонстрирована возможность комбинированного использования обсуждаемых методов при решении статических и динамических задач.

Бесплатно

Сравнительный анализ методов нормализации контраста изображений

Дубровская Е.А., Баланев К.С., Привалов К.Э., Борцова Д.Э.

Статья научная

В статье рассмотрены методы глобальной нормализации контраста, включая алгоритм, основанный на накопительной функции распределения (CDF), и линейный алгоритм. Выполнен сравнительный анализ результатов применения указанных методов. В результате работы алгоритмов получены изображения с нормализованным уровнем контраста. Для оценки степени нормализации использовалась формула среднего квадратического отклонения, метод энтропийного контраста и показатель контраста по диапазону. Также выявлены ограничения каждого метода и предложены рекомендации по их использованию в различных условиях.

Бесплатно

Сравнительный анализ методов оценки контраста изображений

Дубровская Е.А., Баланев К.С., Привалов К.Э., Раскатова М.В.

Статья научная

Проведен сравнительный анализ методов оценки контраста изображений, включая глобальные методы (RMS-контраст, энтропийный контраст, контраст по диапазону) и локальные методы с использованием сверточных операторов (Собеля, Прюитта, Лапласа, Робертса), а также контраст Вебера и локальное стандартное отклонение. Исследованы особенности каждого метода, их чувствительность к шуму и точность оценки локальных и глобальных изменений яркости. На основе анализа экспериментов выявлено, что локальные методы, такие как сверточные операторы и контраст Вебера, более точно оценивают локальные контрасты, но чувствительны к шумовым артефактам. Глобальные методы на основе гистограмм, включая RMS-контраст и энтропийный контраст, предоставляют общую оценку контраста без учета локальных особенностей изображения.

Бесплатно

Сравнительный анализ нейросетевых и ARIMA-моделей для прогнозирования временных рядов: оценка эффективности и применимости

Раскатова Марина Викторовна, Терелецкова Есения Евгеньевна, Сало Анна Андреевна, Челышев Эдуард Артурович

Статья научная

В статье проводится сравнительный анализ нейросетевых и ARIMA-моделей для прогнозирования временных рядов. Оценивается их эффективность и применимость в различных сценариях прогнозирования. Нейросетевые модели, такие как многослойные персептроны и сверточные нейронные сети, обладают высокой гибкостью и способностью улавливать сложные нелинейные взаимосвязи в данных. ARIMA-модели (авторегрессионные интегрированные скользящие средние) предназначены для прогнозирования стационарных временных рядов и часто используются для прогнозирования экономических и финансовых данных. В статье описаны теоретические понятия ARIMA-модели и нейросетевой модели, указаны виды нейросетевых моделей: персептрон, многослойный персептрон, рекуррентные нейронные сети, сверточные нейронные сети и глубокие нейронные сети. Также указаны иные модели прогнозирования: SARIMA и SARIMAX. Для сравнения этих двух моделей применена программа STATISTICA. Также в статье оценена точность двух моделей для различных сценариев прогнозирования с помощью ошибки MAPE.

Бесплатно

Сравнительный анализ производительности интерпретаторов CPython и SBCL

Зайцев Анатолий Федорович

Статья научная

Показана методика и результаты сравнительного анализа производительности интерпретаторов CPython и SBCL. Методика предполагает использование метода имитационного моделирования. Путем многократного запуска и имитации вычислений, реализуемых одним и тем же алгоритмом, представленным в виде двух программ для языков программирования Lisp и Python, производится измерение количества затраченного времени в процессе интерпретации. Полученные результаты измерений можно будет сравнить между собой и выяснить, какой из интерпретаторов более эффективен, для дальнейшего выбора при решении конкретных задач.

Бесплатно

Сравнительный анализ реляционной и нереляционной модели хранения служебной информации централизованной распределенной базы данных

Тимофеева Надежда Евгеньевна, Дмитриева Кристина Андреевна

Статья научная

В работе рассматриваются модели представления данных в базах данных. Предложена логическая схема словаря распределенной базы данных. Проведен сравнительный анализ времени отклика словаря на часто используемые операции при разных моделях данных. Получено экспериментальное подтверждение эффективности использования нереляционной модели данных для словаря и сделаны выводы.

Бесплатно

Среднеквадратическая ошибка фильтрации как критерий обнаружения аномалий сетевого трафика

Плаван Алексей Игоревич, Карташевский Вячеслав Григорьевич

Статья научная

Рассматривается способ обнаружения аномалий в сетевом трафике на основе фильтрации случайного процесса, представляющего ожидаемую интенсивность трафика. Для этого процесса синтезируется фильтр, оптимальный по критерию минимума среднеквадратической ошибки, учитывающий флуктуации трафика от ожидаемых значений в качестве шума. Для фильтра определяется минимальная среднеквадратическая ошибка. Проводится компьютерное моделирование фильтрации реализаций процесса, представляющего ожидаемый сетевой трафик, при отсутствии и наличии аномалии, имеющей определенную автокорреляционную функцию, и при различных значениях отношения сигнал/шум. Результаты моделирования позволяют говорить о том, что отклонение значения среднеквадратической ошибки фильтрации от минимального (ожидаемого) значения может указывать на наличие аномального источника трафика в сети, то есть использоваться в качестве критерия обнаружения аномалии.

Бесплатно

Средства верификации протокола информационного взаимодействия специального программного обеспечения бортовой аппаратуры космических

Киреев Андрей Павлович, Шаров Сергей Алексеевич

Статья научная

Рассмотрен подход к разработке комплексов бортовой аппаратуры космических аппаратов на основе интегрированной модульной бортовой аппаратуры. Предложен набор инструментов для автоматизации процессов проектирования комплексов бортовой аппаратуры. Представлена модель верификации протокола информационно-логического взаимодействия программного обеспечения бортового комплекса управления и специальной аппаратуры космического аппарата с использованием метода формальной верификации моделей требований с помощью инструментального средства верификации SPIN.

Бесплатно

Стабилизация программных движений большой динамической системы с ограничениями на векторы координат и управлений

Ефремов А.А.

Статья научная

Задачи стабилизации программных движений и положения равновесия - актуальные прикладные задачи современной теории автоматического управления. В данной работе для стабилизации положения равновесия и программных движений большой нелинейной динамической системы, состоящей из s подсистем, применяются проекционно-операторные методы математического программирования. Большая динамическая система представлена в виде блочно-диагонального оператора с блоками, заданными нелинейными стационарными разностными операторами. В качестве примера рассмотрен блочно-диагональный оператор электроэнергетического объединения, состоящего из трех электроэнергетических систем, подключенных к шине бесконечной мощности линиями электропередач.

Бесплатно

Стабилизация углового положения ракеты в вертикальной плоскости при определении оптимальных коэффициентов автопилота с использованием программных средств среды “Matlab”

Баланян Сергей Товмасович, Кебир Мурад, Тимонин Егор Андреевич

Статья научная

В данной статье предложен вариант выбора значений двух параметров контура стабилизации автопилота i1, i2 для некоторых фиксированных условий боевого применения ПКР в целях улучшения стабилизации полета. Представлена модель контура стабилизации угла тангажа исследуемой ракеты. Осуществлен расчет ее аэродинамических характеристик. На основе методов оптимизации функции нескольких переменных с помощью блока библиотеки Simulink Signal Constraint произведены подбор и оптимизация коэффициентов автопилота ракеты. Использование рассчитанных коэффициентов автопилота позволит получить переходный процесс по углу тангажа с улучшенными параметрами стабилизации полета ракеты.

Бесплатно

Статистический анализ туристического потока по территории Российской Федерации

Калинина М.А., Калинин А.А., Балыкина П.Г., Поладова В.В.

Статья научная

В связи с прошедшей пандемией и введенными против России санкциями для выявления основных тенденций развития туриндустрии требуется разработка математической модели внутреннего туризма с помощью доказательных методов. К их числу относится статистический анализ, используемый в российской и зарубежной литературе для оценки проблем индустрии туризма. Особенность представленной работы заключается в том, что статистический анализ туристического потока проведен по направлению «Камчатка», тем самым заполняется пробел в статистических исследованиях тенденций развития туризма в этом регионе. Целью данного исследования является применение существующих математических инструментов и выделение минимального набора показателей, вносящих основной вклад в изменение внутреннего туристического потока за достаточно продолжительный период времени - 2008-2023 годы. В качестве определяющих параметров рассмотрены: численность населения, среднедушевой доход, средняя цена одного путешествия по территории России, средняя цена одного зарубежного путешествия, внутренний туристический поток за предыдущий период. На основании результатов вычислений и обзора научных публикаций показано, что методы статистического анализа позволяют выделить набор характерных параметров и построить прогноз числа путешествующих через турфирмы россиян на ближайшие годы. Применяемые в исследовании методы могут быть использованы для анализа других показателей туристической отрасли России: безопасности, доступности, транспортных возможностей. Представленная работа лежит в русле приоритетных направлений развития отечественного туристического бизнеса, связанных с внедрением современных цифровых технологий.

Бесплатно

Статический режим математической модели электрического многополюсника с мемрезистивными ветвями в условиях интервальной неопределенности

А.В. Бондарев, В.Н. Ефанов

Статья научная

Данная статья посвящена проблеме повышения эксплуатационных характеристик вычислительной техники во время проектирования основных элементов на базе мемристоров. Анализируется режим большого сигнала при расчете по постоянному току (статический режим) для электрического много полюсника с мемрезистивными ветвями в конечных приращениях. Расчет проводится для определения параметров рабочей точки нелинейных электронных приборов, а также статических соответствующих электронных устройств. При расчете составляются интервальные системы нелинейных алгебраических уравнений, для решения которых применяется метод Ньютона. В результате проведенного исследования подтверждается применимость выбранного подхода к анализу наноэлектронных схем как элементов памяти, так и архитектуры информационно-измерительных систем в целом.

Бесплатно

Стохастическая модель энергоэффективного управления вычислительной нагрузкой в многопроцессорных системах

Шульгин Альберт Николаевич, Кошель Игорь Николаевич, Кочуров Денис Анатольевич

Статья научная

Рассмотрена модель энергоэффективного управления вычислительной нагрузкой в многопроцессорных системах, учитывающая стохастический характер вычислительных процессов. В качестве основного инструментария определения параметров энергосберегающих состояний предложен метод моментов и аппроксимация к закону распределения Вейбулла. Представлена общая концепция и структура предложенной модели.

Бесплатно

Структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированные системы

Минаев Владимир Александрович, Королев Игорь Дмитриевич, Коноваленко Сергей Александрович, Васильев Дмитрий Сергеевич, Секунов Владислав Геннадьевич

Статья научная

На основе методологии системного подхода и функционального моделирования IDEF0 представлена структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированную систему, позволяющая обеспечивать возможность выбора наиболее рациональной структуры системы обнаружения, предупреждения и ликвидации их последствий, а также достичь необходимого уровня достоверности имитации. Описаны структура и процесс функционирования подсистемы имитации компьютерных атак, основу которого составляет формализованное представление множества уязвимостей автоматизированной системы в виде упорядоченных наборов тегов (идентификаторов), используемых для задания процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, применяемых в имитации атак на автоматизированную систему. Делается вывод, что разработанная модель позволяет повысить оперативность процесса тестирования реальных автоматизированных систем путем имитации атак с помощью автоматизации процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, обеспечить необходимый уровень достоверности процесса имитации атак за счет воспроизводства их различных типов, создавать рациональные системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на автоматизированные системы за счет расширения области синтеза структурно-функциональной модели и ее формализованного описания нужного уровня детализации.

Бесплатно

Структурно-функциональное моделирование тепловых режимов асинхронных двигателей в воздушной подушке при затоплении

Шайтор Николай Михайлович, Якимович Борис Анатольевич

Статья научная

Анализируются технологии подводной электромеханики, позволяющие увеличить надежность и эффективность электродвигателей осушительных станций, препятствующих затоплению объектов. В основу исследования положено изучение тепловых явлений, так как изоляция обмоток электрических машин чувствительна к температурам и является наиболее уязвимым элементом. Показано, что основным условием эффективного исследования температурных режимов и предупреждения последствий перегрева электрической изоляции двигателей в различных условиях эксплуатации является применение системного подхода при представлении сложных организационно-технических систем в виде взаимосвязанных функциональных подсистем, объединяющих в своем составе математическое описание различных физических явлений и процессов. На основе методологии системного подхода и функционального моделирования разработана структурно-функциональная модель имитации работающего под водой асинхронного электрического привода. Она позволяет обеспечивать возможность выбора наиболее рациональных температурных режимов работы, осуществлять предупреждение перегрева и сохранение ресурса электрической изоляции двигателей, работающих в воздушной подушке. Описаны структура и процесс функционирования модели электрического привода и тепловой модели асинхронного двигателя. Их основу составляют подсистемы моделей нагрузки непосредственно электрического двигателя, энергетических показателей, электротепловой модели, системы вентиляции и охлаждения, ресурса электрической изоляции. Разработанная модель позволяет определять температуру и прогнозировать достаточный ресурс системы изоляции с учетом характера нагрузки, параметров регулирования, способов охлаждения и глубины погружения. Результаты моделирования дают возможность принимать правильные управленческие решения, связанные с режимами эксплуатации электрических машин, работающих под водой в динамической воздушной подушке.

Бесплатно

Сценарии использования экспериментального образца программно-аппаратного комплекса универсальной рейтинговой информационной системы (УРИС)

Собетов Кирилл Олегович

Статья научная

В данной статье рассматривается архитектура экспериментального образца программно-аппаратного комплекса и сценарии его использования. Методы, применяемые в УРИС, позволяют единообразно определять рейтинг студента независимо от формы обучения, специальности (направления), года выпуска, вуза.

Бесплатно

Сценарное прогнозирование деградации информационно-вычислительных ресурсов подвижного объекта

Захаров И.В., Терехов В.Г., Соколовский А.Н., Мусаллам А.

Статья научная

Решение задач применения бортовых вычислительных комплексов подвижных объектов в условиях влияния неблагоприятных факторов различного происхождения требует гибкого управления режимами работы, следовательно, сравнительного оценивания эффективности вариантов управления. Предлагаемый способ оценки результативности функционирования бортовых вычислительных комплексов подвижных объектов учитывает оперативное управление составом выполняемых задач и параметрами функционирования элементов бортовых вычислительных комплексов на основе анализа ресурса системы, условий функционирования и прогнозирования ее состояния.

Бесплатно

Тезисы к вопросу методологии программного обеспечения применения технологии нейросетевого аппарата распознавания

Золкин Александр Леонидович, Тормозов Владимир Сергеевич, Гуменникова Юлия Валериевна, Степина Ирина Васильевна

Статья научная

Рассматривается общая проблема задачи локализации и классификации объектов в растровых изображениях. На данный момент не существует универсальных методов и технологий, позволяющих идеально решить задачу локализации и классификации объектов на изображении. Проанализированы наиболее популярные и актуальные методы для локализации и классификации объектов на изображении. Разработан и приведен алгоритм технологии распознавания. Продемонстрированы результаты работы программы. Обобщена целевая карта использования алгоритмического метода. Для решения задач, поставленных в рамках данного исследования, было принято решение использовать дескрипторы HOG&SVM в модуле локализации, а локализованное изображение передавать на CNN, реализующие модуль классификации. Рассматривается и обосновывается алгоритм выработки собственной модели проектирования технологии распознавания, базирующейся на методологии применения нейросетевого аппарата в программном обеспечении.

Бесплатно

Тенденции в проектировании функциональной архитектуры рекомендательных систем

Кузьмин Виталий Геннадьевич

Статья научная

Дано определение, проанализирована цель разработки рекомендательных систем, выделены основные этапы функциональной архитектуры рекомендательной системы. Приведена архитектура действующей рекомендательной системы. Представлены примеры других рекомендательных систем. Установлено, что основные этапы функциональной архитектуры в целом остаются неизменными для всех рекомендательных систем.

Бесплатно

Журнал