Информатика и вычислительная техника. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Проблемы мультиагентных систем и возможные пути их решения
Статья научная
Рассматривается история развития мультиагентных систем, освещаются их основные преимущества. Обсуждаются причины, из-за которых данная технология не достигла распространения: сложность BDI-модели агентов, стандарты FIPA, отсутствие промышленных методологий разработки мультиагентных систем и др. Предлагаются различные варианты решений выхода из сложившейся ситуации: формирование библиотеки общих шаблонов проектирования мультиагентных систем, адаптация существующих подходов и технологий из области программной инженерии для разработки архитектур агента и мультиагентной системы в целом, использование больших языковых моделей (LLaMa, Alpaca и др.) для реализации интеллектуальных программных агентов и др.
Бесплатно
Статья научная
Кратко перечислены принципы обеспечения живучести робототехнических систем. Рассмотрены дополнительные свойства роботов, обеспечивающих их живучесть. Показана перспективность построения распределенных робототехнических систем на основе многоагентных технологий. Отмечены основные направления исследований в области коллективного поведения роботов.
Бесплатно
Проблемы устойчивой обработки измерений в радиоинформационных системах
Статья научная
В статье рассмотрены актуальные проблемы устойчивости обработки измерений в радиоинформационных системах.
Бесплатно
Статья научная
В процессе развития современной авиационной техники значение аэроупругости в проектировании летательных аппаратов постоянно возрастает, однако существующие методы аэро-упругого анализа и оптимизации недостаточно эффективны, что препятствует их практическому инженерному применению. Целью исследования является анализ этих методов и оценка их эффективности в контексте решения задач аэроупругости летательного аппарата. Для эффективного решения этих задач необходимы продвинутые нейронные сети глубокого обучения, способные моделировать сложные нелинейности и управлять большими объемами данных. Существующие модели на основе нейронных сетей имеют ограничения, в частности, в моделировании нестационарных потоков. Традиционным моделям не хватает устойчивости при экстраполяции, поэтому включение в модель обработки крупномасштабных данных означает существенное продвижение в предсказательных возможностях. Методологический подход включает сбор данных, обучение модели с использованием сети с долговременной памятью и проверку модели. В данном исследовании представлена нестационарная аэродинамическая модель уменьшенного порядка, использующая сеть с долговременной памятью. Приведено сравнение эффективности предложенной модели с традиционными подходами, что подчеркнет ее применимость в реальных сценариях. Если глубокое обучение только облегчает управление аэродинамическими сложностями, то нейронные сети с долговременной памятью дополнительно учитывают динамическое, нелинейное поведение на расширенных наборах данных, что повышает надежность прогнозирования. Появление сложных нейросетевых моделей предвещает новую эру в аэроупругом анализе, преодолевая ограничения неглубоких моделей.
Бесплатно
Прогнозирование и оптимизация IT-продукта
Статья научная
Рассмотрены основные условия для проведения прогноза продукта. Рассмотрены структура прогноза, формулы для расчета, типы методов прогнозирования, а также тенденции рынка в сфере IT. Цель работы - показать важность прогнозирования данных для успешности IT-продукта, обозначить основные методы и алгоритмы прогнозирования, рассмотреть ключевые аспекты интеграции прогнозирования данных в IT-продукт. Важность исследования заключается в необходимости постоянного повышения эффективности управления проектами компании, которая выражается в оценке использования разрабатываемого продукта клиентами.
Бесплатно
Прогнозирование полного отказа специализированной вычислительной системы
Статья научная
Описан метод прогнозирования полного отказа специализированной вычислительной системы, базирующийся на зависимости вероятности отказа устройства от интенсивности его сбоев. Раскрыты способы контроля состояния и функционирования вычислительной системы. Приведен пример расчета прогнозируемой вероятности отказа вычислительной системы.
Бесплатно
Статья научная
Приведён анализ набора данных из 254137 записей по 50828 дорожно-транспортным происшествиям, взятых с портала Seattle GeoData. После распознавания происшествий и предварительной очистки данных использовано три метода машинного обучения для классификации и последующего прогнозирования тяжести дорожно-транспортных происшествий: опорных векторов, случайного леса и логистической регрессии. Изучено пять вариантов тяжести дорожно-транспортных происшествий: 1) не удалось определить; 2) только материальный ущерб; 3) с травмами; 4) с серьёзными травмами; 5) со смертельным исходом. Полученные данные показали, что лёгкие дорожно-транспортные происшествия (только с материальным ущербом или с обычными травмами) достаточно надёжно распознаются, классифицируются и предсказываются всеми тремя методами. При меньшей ошибке лучшим оказывается метод случайного леса, дающий точность 0,98 в прогнозировании тяжести несчастного случая; метод опорных векторов даёт точность 0,96, а метод логистической регрессии – 0,94.
Бесплатно
Программирование на языке Prolog интеллектуальных задач
Статья научная
Рассматривается специфика программирования интеллектуальных задач на языке программирования Prolog. Описаны особенности языка программирования Prolog. Приведена программа решения задачи о 8 ферзях и задачи о 5 ферзях на Prolog в рамках преподавания дисциплины «Системы искусственного интеллекта» в Дальневосточном государственном университете путей сообщений.
Бесплатно
Статья научная
Решающей составной частью открытой многокластерной нанотехнологической установки - гибкой производственной системы - является модуль «Суперкомпьютер». Это позволяет организовать замкнутую нанотехнологическую линию - «дизайн-центр + нанофабрика». Модуль «Суперкомпьютер» позволяет моделировать и проектировать микроструктуры, наноэлементы, наносхемы, функциональные наносистемы, МЭМС, НЭМС, которые можно изготавливать на многокластерной нанотехнологической установке.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена разработка и программная реализация модели глубокого обучения для прогнозирования свойств почвы на основе данных спектроскопии в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Актуальность исследования обусловлена потребностью современного сельского хозяйства в оперативном анализе почвенных характеристик для оптимизации ресурсов и повышения урожайности. Цель работы – создание эффективной модели, использующей архитектуру остаточных нейронных сетей с модулем внимания блочной свёртки и учётом кислотности почвы. Для обучения и тестирования применён набор данных LUCAS , включающий спектры и физико-химические свойства более 20 000 образцов почвы. Методы включают предварительную обработку данных (удаление выбросов, сглаживание, нормализацию, интерполяцию до 500 точек) и реализацию на языке Python с библиотекой PyTorch. Результаты демонстрируют высокую точность прогнозирования органического углерода, карбонатов кальция и азота (коэффициент детерминации выше 0,9) с улучшением предсказаний за счёт учёта кислотности в механизме внимания. Новизна заключается в интеграции кислотности в модель и адаптации к портативным спектрометрам. Практическая значимость заключается в возможности применения в системах точного земледелия и роботизированных платформах для мониторинга почвы.
Бесплатно
Программное обеспечение формирования онтологии предметной области и ее кодогенерации
Статья научная
Разработано программное обеспечение для построения онтологий и их кодогенерации. Представлены аналоги приложения, выявлены их сильные и слабые стороны. Подробно рассмотрены процессы описания онтологий и кодогенерации, а также стек технологий разработки, архитектура приложения. Продемонстрированы результаты работы программы на абстрактных примерах.
Бесплатно
Статья научная
В статье проанализированы популярные платформы для создания сайтов научных журналов, а также ряд существующих сайтов данной категории. Перечислены основные возможности программных решений, их функционал и особенности. Подробно рассмотрен процесс взаимодействия автора и издательства при подаче научной статьи на рецензирование. Выявлены основные функциональные и нефункциональные требования к сайту электронного журнала. Представлена схема базы данных как неотъемлемая часть веб-приложения для электронного журнала. Перечислены основные таблицы базы данных и их функциональное назначение.
Бесплатно
Проектирование приложений serverless-архитектуры
Статья научная
Рассматривается модель бессерверной архитектуры облачных вычислений. Проведено сравнение с традиционной многоуровневой архитектурой. Рассмотрено использование API-шлюза -связующего звена между клиентом и сервисами. Приведен пример спецификации приложения по управлению грузоперевозками. Рассмотрено внедрение бессерверной архитектуры в микросервисную. Определены принципы проектирования основных компонентов модели FaaS - функция как сервис -составляющей бессерверных вычислений. Обосновано создание бессерверной архитектуры и задач, решаемых при разработке приложения. В качестве провайдера облачных услуг выбран Yandex.Cloud.
Бесплатно
Развитие современных систем транскрибации аудио- и видеоконтента
Статья научная
В статье проведен анализ существующих проблем транксрибации. Рассмотрены актуальные технологии, использующиеся в данных системах. Подробно рассмотрены современные opensource-решения и изучены их возможности в решении описанных проблем транскрибации. Описаны четыре наиболее популярные открытые платформы: Kaldi, Mozilla Deep Speech, Whisper, Wav2Vec 2.0. В статье проведено сравнение архитектур и особенностей данных моделей, что дает представление об их возможностях и ограничениях. Показано, как модели справляются с проблемами, стоящими перед системами автоматического распознания речи. Выбор модели для автоматического распознания речи зависит от конкретных задач и условий использования.
Бесплатно
Разработка алгоритма резервного копирования данных в облачное хранилище
Статья научная
Рассмотрены современные подходы к резервному копированию данных. Проанализированы различные факторы, которые влияют на выбор метода резервного копирования: местоположение резервного сервера, законодательные требования, частота и объем резервных копий, скорость сети для передачи данных. Проведен сравнительный анализ двух методов резервного копирования, на основе которого был выбран метод D2D2C для резервирования копий в облачном хранилище. Данный метод позволяет эффективно защищать данные информационной системы и обеспечивает быстрое их восстановление в случае их потери. Представлена реализация алгоритма резервного копирования в облачное хранилище связанных данных, позволяющая проводить резервное копирование при работающей системе без прерывания работы. Данный подход обеспечивает более высокую отказоустойчивость и гарантирует сохранность данных в случае сбоя в работе системы.
Бесплатно
Разработка алгоритмических решений для оптимизации расчетов динамической аэроупругости самолетов
Статья научная
В статье рассматриваются алгоритмические методы, направленные на оптимизацию расчетов в области динамической аэроупругости самолетов. Этот процесс является сложным и включает в себя взаимодействие между аэродинамическими силами, упругими деформациями и инерционными эффектами, что требует использования высокоэффективных вычислительных методов. Основная цель исследования заключается в разработке интегрированного подхода, сочетающего современные оптимизационные техники, такие как замена алгоритмов, распараллеливание, векторизация и оптимизация флагами. Проводится анализ существующих алгоритмических решений и их воздействия на производительность расчетов, а также предлагаются инновационные предложения по их комбинированию с целью повышения вычислительной эффективности. Результаты показывают, что использование предложенных алгоритмов может значительно уменьшить время расчетов и улучшить их точность в области динамической аэроупругости. Полученные выводы полезны как для теоретических исследований, так и для практического применения в аэрокосмической промышленности. Статья будет интересна специалистам в области математических и программных решений для вычислительных систем, а также ученым, работающим на пересечении аэроупругости и оптимизации. Также приведены примеры успешного применения этих алгоритмов на реальных моделях самолетов. Кроме того, обсуждаются возможности будущих исследований, включая интеграцию с современными вычислительными платформами и применение методов машинного обучения для улучшения предсказаний.
Бесплатно
Разработка аудиоплагина для цифровой рабочей станции
Статья научная
Разработан аудиоплагин с пятью эффектами цифровой обработки звука. Все эффекты могут комбинироваться между собой в любой пропорции. Приведены программные коды для каждого алгоритма. Для удобства работы с плагином создан графический пользовательский интерфейс.
Бесплатно
Разработка бизнес-приложения для обработки и анализа данных по финансовым рынкам с помощью языка R
Статья научная
Разработано бизнес-приложение, позволяющее визуализировать динамику цен на биржевые финансовые активы и проводить базовый технический и статистический анализ. Приложение реализовано в популярной статистической среде R.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования заключается в разработке инструментария прогнозирования и минимизации возможного ущерба от деструктивных потоков данных, направленных на технологические сети промышленных предприятий. На основе анализа приведены статистические данные, демонстрирующие актуальность проблемы кибератак, направленных на технологические сети промышленных предприятий по всему миру. Описан первый инцидент и последующая динамика нарастания кибердавления. Сделан вывод о причине медленной реакции на инциденты со стороны предприятий. Рассмотрена проблема деструктивных потоков данных в технологических сетях, и приведены результаты научно-исследовательской работы, направленной на противодействие им. Приведена и подробно описана разработанная иерархическая модель.
Бесплатно
Разработка информационной системы для комплексного исследования головокружений
Статья научная
Рассматриваются методы цифровой обработки изображений и представления данных в информационной системе комплексного исследования головокружений. В ряде случаев следует проводить комплексное медицинское обследование, которое должно включать анализ данных видеонистагмографии и электроэнцефалографии. Попытки совместить системы электроэнцефалографии и видеозапись движений глаз делались ранее. Однако на сегодняшний день нет полноценной информационной системы, которая бы предоставляла возможность регистрация, сопоставления и анализа результатов комплексного исследования. Показана возможность синхронного сбора и использования данных видеонистагмографии и электроэнцефалографии для диагностики головокружений, а также для решения исследовательских и образовательных задач. Предложенные в ходе выполнения исследования методы и технологии цифровой обработки изображений обеспечивают повышение точности определения координаты центра зрачка до 29 % в исследуемой системе.
Бесплатно
