Математика, механика, информатика. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Модифицированные фильтры Калмана в телекоммуникациях
Статья научная
ировеоен анализ технических характеристик относительного метооа коррекции первого и второго поряока на основе модифицированных фильтров Калмана.
Бесплатно
Модифицированный алгоритм HITS
Статья научная
Показана проблема современных поисковых систем, связанная с ранжированием документов. Для решения данной проблемы в процессе поиска и обработки информации предлагается использовать модифицированный алгоритм HITS. Данный подход помогает решать проблемы поиска, определения релевантности найденной информации, а также производить ранжирование отклика системы.
Бесплатно
Статья научная
Предложена новая технология организации запросов пользователей в сеть Интернет, применяемая в корпоративных информационно-управляющих системах. Предложена структура модуля обработки запросов пользователя, состоящая из агентов: получения запросов, распознавания профиля пользователя, распознавания запроса, сравнения типовых запросов, поиска информации и отображения отклика системы. Применение предлагаемой технологии позволяет существенно снизить внешний интернет-трафик.
Бесплатно
Модульный подход к распознаванию текстовой информации из видеоряда
Статья научная
Рассматривается проблема распознавания текстовой информации из видеоряда на основе модульного подхода. Анализируются функциональные схемы работы отдельных модулей. Приводятся результаты тестирования программной реализации системы распознавания текстовых символов из видеоряда.
Бесплатно
Модулярные высокоточные параллельные вычисления с использованием нейросетевых технологий
Статья научная
Моделируются высокоточные параллельные вычисления с повышенной разрядностью, основанные на модулярной арифметике с преобразованием чисел из позиционной системы счисления в систему остаточных классов и обратно с помощью нейронных сетей. Применение нейронных технологий позволяет распараллелить вычисления на уровне алгоритма решения задачи, а применение модулярной арифметики дает возможность повысить быстродействие высокоточных вычислений за счёт перехода к обработке малоразрядных данных и применения параллельной обработки на уровне выполнения элементарных арифметических операций. Построены нейронные сети для перевода из позиционной системы счисления в систему остаточных классов и обратно. Получены зависимости времени перевода от изменения разрядности. Получены зависимости времени выполнения операций сложения, вычитания и умножения для чисел с фиксированной запятой от изменения разрядности.
Бесплатно
Статья научная
Представлен метод коррекции математической модели движения воздушного судна с применением полетной информации. Предложен метод привязки полученной модели к конкретному борту путем мониторинга полетных данных. Дано математическое обоснование метода.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы классификации спутниковых изображений с целью выделения основных типов лесных экосистем, а также решение задачи многолетнего мониторинга состояния выделенных экосистем на основе спутниковых снимков среднего пространственного разрешения и ежедневных данных космического мониторинга действующих пожаров. Районом исследования данной работы является 100-километровая зона охвата мачты ZOTTO, установленная в районе пос. Зотино Красноярского края. Исследуемая территория расположена в среднетаежной подзоне Западной Сибири, представлена левым и правым берегами р. Енисея. На основе данных наземных исследований, полученных за последние пятнадцать лет, проведена классификация спутниковых изображений Landsat методом максимального правдоподобия. В результате выделено 10 агрегированных классов земной поверхности и составлена тематическая карта исследуемых территорий. Оперативный спутниковый мониторинг и анализ пространственной информации о состоянии экосистем в 100-километровой зоне охвата мачты ZOTTO дает возможность отследить динамику нарушенности лесов пожарами и рубками за длительный временной период и оценить изменения лесных экосистем района исследования. Получены данные о количестве и площади пожарищ, выявленных на исследуемой территории за 2000-2014 годы. Проведенные расчёты показывают, что за изучаемый период огнем пройдено более 25 % исследуемой территории. Отмечено, что лесные пожары оказывают значительное влияние на перераспределение классов подстилающей поверхности. В ходе проведенных исследований выявлено, что под воздействием пожаров площадь всех типов растительных экосистем значительно сократилась, тогда как промышленная заготовка древесины не вносит существенного вклада в общую картину нарушенности территории. Результаты, полученные в нашей работе, свидетельствуют о наиболее высокой горимости лишайниковых типов леса на изучаемой территории, что согласуется с литературными данными и обусловлено, очевидно, их высокой природной пожарной опасностью. Наименьший ущерб пожары нанесли болотным экосистемам, что объясняется повышенным содержанием влаги и наличием большого количества пожарных разрывов в виде открытой воды.
Бесплатно
Морфологическая обработка контурных изображений в системах распознавания текстовых символов
Статья научная
Приведен анализ математических морфологических операций для обработки двухградационных и полутоновых изображений. Доказаны соотношения двойственности операций расширения и сжатия, а также операций открытия и закрытия по отношению к операциям дополнения и центрального отражения. Рассмотрены результаты применения морфологических операций к обработке изображений, содержащих печатные и рукописные символы.
Бесплатно
Мультиагентный подход в реконструкции текстуры на изображениях
Статья научная
Рассматривается процесс разработки и применения мультиагентной системы для реконструкции текстуры фонового пространства изображения при удалении объектов. Рассматривается общая проблематика процедуры фото- и видеореконструкции, а также области ее применения. Проводится анализ существующих методов восстановления пропусков в больших массивах данных. Предлагается решение на основе одного из распространенных методов кластерного анализа - особой самоорганизующейся нейронной сети. Приводится поэтапный алгоритм обучения карт Кохонена: инициализация карты, выбор механизма отбора узлов, смещение смежных узлов в зависимости от функции соседства, определение меры обучения и переобучения сети, шаги грубой и тонкой подстройки. Разработан адаптированный алгоритм обучения и восстановления данных изображения на основе карт Кохонена. Введены механизм инициализации карты, структура обучающих векторов, методика выбора нейрона-победителя, функции соседства. Рассматривается принцип мультикартирования и применение кооперативного решения задачи на основе мультиагентного подхода. Расширен алгоритм мультиагентного решения на основе предварительной сегментации для определения смежных областей. Разработана архитектура мультиагентной системы, определено поведение отдельных агентов, спроектированы коммуникационные каналы для взаимодействия агентов. Реализована мультиагентная система восстановления текстуры на изображения. Представлены результаты экспериментов. Эксперименты были проведены на базе эталонных изображений для поиска объектов интереса (CBIR database). Приведены оценки эффективности выбранных параметров мультикартирования. Оценка оптимального количества карт при мультикартировании проведена на основе процента покрытия палитры исходного изображения. Представлены показатели точности и быстродействия агентного механизма для подсистем обучения и реконструкции, на основании которых можно сделать выводы об эффективности предлагаемой методики. Оценка точности проведена при помощи метрик SSIM, MSE, PSNR, а также при помощи методики попиксельного сравнения. Оценка быстродействия проведена для различных конфигураций мультиагентной системы с целью определения самой эффективной из них.
Бесплатно
Статья научная
Представлена структура процесса обучения при индивидуальной языковой подготовке специалистов. На основе концепции сетевой образовательной среды рассмотрена реализация базовых компонентов мультилингвистической адаптивно-обучающей технологии.
Бесплатно
Мультилингвистическая модель распределенной системы на основе тезауруса
Статья научная
Предложена модель, решающая проблему одноязычного представления информации в информационно-управляющих системах и проблему организации, хранения и обработки информации в современных распределенных мультилингвистических корпоративных системах поддержки принятия решений.
Бесплатно
Нагрузочное устройство рекуперационного типа с улучшенными динамическими характеристиками
Статья научная
Разработана имитационная модель нагрузочного устройства рекуперационного типа с улучшенными динамическими характеристиками. Проведено исследование характеристик нагрузочного устройства рекуперационного типа с каскадным включением импульсного и непрерывного стабилизаторов тока.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на широкое распространение и удобство применения спутниковых радионавигационных систем (СРНС), радионавигационные системы наземного базирования (РНС) остаются одним из главных средств навигационного обеспечения ряда объектов, например, морских судов. Использование РНС позволяет добиться высокой точности определения координат объектов и исключить ряд недостатков, присущих СРНС. В Сибирском федеральном университете совместно с научно-производственным предприятием «Радиосвязь» с начала 2000-х годов были возобновлены работы по разработке и серийному выпуску наземной РНС УВЧ-диапазона «Крабик-БМ», использующей фазовые методы измерения радионавигационных параметров и предназначенной для геодезической координатной привязки морских надводных объектов. Данная система состоит из нескольких унифицированных приемопередатчиков, которые могут использоваться в качестве как бортовых, так и опорных береговых станций путем выбора соответствующего режима работы. В 2003 году начат серийный выпуск данной РНС и ее поставка заказчикам. В настоящее время использованные при проектировании данной системы технические решения и ее элементная база устарели. Поэтому возникла задача модернизации в первую очередь приемопередатчиков данной РНС с использованием современных комплектующих изделий, средств проектирования и программного обеспечения. Рассмотрено направление по обновлению аппаратной части данной РНС с применением современных систем на кристалле (СнК), выпускаемых фирмой Xilinx. Наиболее предпочтительным, по мнению авторов, является использование СнК семейства Zynq-7000, сочетающих в одной микросхеме программируемую логику Artix/Kintex-7 и высокопроизводительный ARM-процессор Cortex-A9. Использование предложенной СнК позволяет решить задачи по модернизации приемопередатчиков РНС «Крабик-БМ». В частности, ожидается снижение стоимости и массогабаритных характеристик приемопередатчиков с одновременным повышением их надежности за счет исключения внешних связей между программируемой логикой и процессорной системой. Представлен вид структурной схемы приемопередатчика РНС «Крабик-БМ» до и после модернизации. Другим направлением совершенствования РНС является разработка программного обеспечения вторичной обработки радионавигационной информации с учетом возможностей и инструментов, предоставляемых современными операционными системами и средами разработки программного обеспечения. Для проектирования подобного рода программного обеспечения целесообразно использовать кроссплатформенные интегрированные среды разработки с открытым исходным кодом и языками высокого уровня. Наиболее подходящим является использование среды Qt Creator, обеспечивающей создание приложений с использованием обширной библиотеки классов и готовых инструментов разработки. Приведены основные элементы интерфейса пользователя программы вторичной обработки результатов радионавигационных измерений, а также ее возможности в части вывода и обработки информации. В заключение отмечено, что использование выбранных направлений модернизации данной РНС в части аппаратной части и программного обеспечения позволит повысить конкурентоспособность системы «Крабик-БМ» и откроет возможности к ее дальнейшему совершенствованию в силу существенного роста аппаратных и вычислительных ресурсов системы.
Бесплатно
Нахождение движущихся видеообъектов с применением локальных 3D-структурных тензоров
Статья научная
Приведен анализ методов нахождения видеообъектов на основе пространственно-временного подхода. Введено понятие 3D-структурного тензора для эффективного определения локальной ориентации пространственно-временного движения. Построены подробные схемы этапов предсегментации сцены, пространственно-временной сегментации, постсегментации с дальнейшим распознаванием видеообъектов с применением локальных 3D-структурных тензоров.
Бесплатно
Нейродинамическое диагностирование состояния в условиях подготовки и проведения космических полетов
Статья научная
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки нейродинамических алгоритмов оценки состояния человека в условиях подготовки или проведения космических полетов. Цель исследования заключается в анализе эффективности нейросетевого подхода для анализа временных сигналов, характеризующих состояние здоровья. Исследовались динамические искусственные нейронные сети трех типов: с фокусированной задержкой по времени; с распределенной задержкой по времени; нелинейные авторегрессионные модели с внешними входами; с использованием программного продукта Matlab Neural Network Toolbox 2014a. В качестве входных данных, на которых обучались нейронные сети, использовалось 39 полисомнографических записей длительностью от 8 часов и дольше. База данных, содержащая временные ряды, представляющие собой записи воздушного потока с частотой 11 Гц, предоставлена для исследования третьей городской больницей г. Томска. В результате был проведен процесс обучения и тестирования для различных типов динамических нейронных сетей. Сравнительный анализ результатов точности, полученных при работе как с обучающей, так и с тестовой выборками, позволил сделать вывод о том, что наиболее эффективное нейросетевое решение должно основываться на архитектуре нелинейной авторегрессии с внешними входами.
Бесплатно
Нейроуправление активными источниками для подавления акустических волн в заданной области
Статья научная
Представлены результаты исследований по нейроуправлению параметрами активных акустических источников для снижения давления в заданной части расчетной области. Проведенные вычислительные эксперименты показали достаточную эффективность использования нейросетевого управления.
Бесплатно
Некоторые вопросы представления информации в автоматизированных системах
Статья научная
Рассмотрены взаимосвязи между элементами тематической, графической и пространственной моделей информационных систем. Представлен алгоритм принятия управленческих функциональных решений. На основе приведенного алгоритма реализовано отображение тематических данных в картографическую модель.
Бесплатно
Некоторые обобщения метода моментов при оценивании плотности вероятности в виде ортогонального ряда
Статья научная
Рассматривается задача оценивания функции плотности вероятности непрерывной случайной величины. Обсуждается актуальность данной задачи для науки и техники, в том числе для аэрокосмической отрасли. Рассматривается построение оценки функции плотности вероятности в виде ряда ортонормированных функций. Исследуется применение метода моментов для статистического оценивания коэффициентов ряда, а также предлагается его обобщение. В рамках применения метода моментов используются последовательные начальные моменты случайной величины. В этом случае расчёт оценок коэффициентов ряда сводится к решению системы линейных уравнений. Приводится доказательство теоремы о том, что при определённых условиях выбора ортонормированной системы функций предлагаемое обобщение метода моментов включает, как частные случаи, классический метод моментов, а также более распространённый метод оценивания коэффициентов в виде выборочных средних от ортонормированных функций. Показано, что при использовании ортонормированной системы Лежандра рассмотренные методы тождественны. Исследованы свойства построенных оценок, найдены их математические ожидания и ковариационная матрица. Показано, что в некоторых случаях оценки коэффициентов ряда являются смещёнными. Рассчитанные предложенным подходом оценки коэффициентов ряда были использованы для построения оценки функции плотности вероятности. Приводятся результаты численных расчётов значения функционала качества для построенных оценок функции плотности вероятности. Расчёты выполнены для случайной величины, подчинённой равномерному закону распределения. Произведено сравнение с известным методом оценивания коэффициентов при использовании чебышёвской и тригонометрической ортонормированных систем. Показано, что на малых выборках обобщённый метод моментов даёт существенно лучший результат.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются модели и средства генерации осмысленного подмножества естественного языка учебных курсов. В частности, задается семантическое понятийное пространство слов языка. Ставится цель построить модель генерации текстов для учебных курсов по английскому языку, формулируются задачи ее применения на основе порождающих грамматик над ориентированным лесом строк. Делается вывод о специфике и структуре модели генерации учебных курсов.
Бесплатно
Некоторые точные решения уравнений анизотропной теории пластичности
Статья научная
С помощью группы непрерывных преобразований, допускаемых системой уравнений анизотропной пла- стичности в двумерном случае, найдены некоторые новые точные решения, которые являются аналогами точных решений в изотропном случае.
Бесплатно
