Информатика и вычислительная техника. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Статья научная
Рассмотрены проблемы построения и интеграции информационно-поисковых систем с корпоративными информационными системами. Описывается модель информационного запроса и результатов поиска по базе данных и файловым хранилищам данных. Задача информационного поиска представляется как взаимодействие доменов с использованием адаптера. Задача адаптера заключается в преобразовании информационной потребности, выраженной на языке конкретного документа в поисковый запрос, представленный на языке информационно-поисковой системы. Представление поисковых запросов на языке поисковой системы предполагает следующий порядок операций: определение целевой сущности, преобразование критериев, заданных пользователем, и добавление критериев, заданных исходной системой. Предлагается алгоритм порядка преобразования в общем виде. Рассматривается реализация предложенной модели в PHP-фреймворке веб-портала на базе поисковой системы Apache Solr.
Бесплатно
Метод таблиц допустимых решений в задаче о ранце
Статья научная
Предложен новый подход к получению верхних и нижних оценок для задачи о ранце, в основе которого лежат операции «склеивания» решений одного слоя (k-слоем называется множество решений, у которых определены первые k компонент, соответствующих предметам). Рассмотрены две операции склеивания. При первой операции склеивания не теряется ни одно из допустимых решений, но могут появиться недопустимые. При этом мы получаем верхнюю оценку решений задачи. Во второй операции остаются только допустимые решения, но не все. При этом мы получаем нижнюю оценку решений задачи. В статье представлены результаты численных экспериментов по оценке времени и точности предлагаемого подхода в зависимости от объёма входных данных, объёма рюкзака и величины склеивания.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен прикладной подход к решению проблем информатики в рамках декартово замкнутых категорий для обеспечения достаточного разнообразия структурных связей при проектировании программного аналитического комплекса. Показывается, что применение методов конструктивных онтологий (формальных семантических моделей) для описания предметной области как исследуемого объекта позволяет производить автоматическое или автоматизированное (человеко-машинное) построение решения и самой задачи исследования. В теории онтология строится таким образом, что она решает эти задачи из условия непротиворечивости. В теоретико-категориальном подходе в качестве предметных областей рассматриваются абстрактные объекты, внутренняя структура которых изначально не указана. С точки зрения программирования, такая категория объектов рассматривается не как набор возможных значений в теоретико-множественном подходе, а как интерфейс между программами, позволяющий выполнять их композицию. Связь с теоретико-множественной моделью заключается в том, что упомянутые интерфейсы используются для передачи данных, идентифицирующих (кодирующих) элементы наборов, соответствующих объектам. Доступные и создаваемые на таких языках программы являются морфизмами, связывающими некоторые объекты. Действие морфизма не ограничивается отображением значений из исходного объекта в конечный, как в функциональном программировании. Это может быть сложное взаимодействие с передачей сигналов, данных и программ в противоположных направлениях. Например, программа может сделать несколько попыток получить результат, обрабатывая сигналы об ошибках, возникших в результате предыдущих попыток. Рассмотренный подход предлагается использовать для стандартизации автоматического и автоматизированного решения конструктивных задач.
Бесплатно
Статья научная
Для материала данной статьи открытые источники могут быть представлены как информация, размещенная в сети Интернет для многократного и неограниченного использования в виде машиночитаемых систематизированных данных, в форматах, позволяющих их раздельную автоматизированную обработку. Любой из открытых источников - это частично структурированный контент, характеризующийся тем, что состоит из нечетких перекрытий и связей, формализованных рядом устойчивых правил. Цель исследования состоит в том, чтобы произвести математическое описание правил декомпозиции связей виртуальных образов контента на основании статистических данных сопоставлений с целью формулирования цифрового аналога вербальной структуры. Исследованию сопутствует разработка модульной кроссплатформенной системы предиктивной аналитики распределенных открытых источников социальной цифровой среды на основе технологий многопоточной обработки данных. В основу системы ложится создание прототипа цифрового двойника, позволяющего производить мониторинг и последующий анализ открытых источников. Кроссплаформенный цифровой двойник может быть создан для различных открытых источников. В настоящее время среди них приоритетными для анализа исследуемых данных являются социальные сети. Материалы и методы. При однотипном контенте кода становится необходимым формализовать правила категоризации семантических значений структуры связей объекта исследования, которые могут быть описаны на языке теории графов, иметь подходящую им структуру в матрицах Ли, подчиняться законам транзитивности и обладать свойствами, позволяющими воссоздать связность в квазипроекции. Предлагается метод, позволяющий производить последовательные исчисления, не противоречащие друг другу по основным правилам аксиоматики. Результаты. Метод позволяет производить анализ в режиме реального времени потока данных открытых источников, идентифицировать цифровые следы объектов исследования, выявление структуры их связей. Заключение. С помощью предлагаемой группы алгоритмизированных математических итераций становится возможным создание совокупности локальных систем с подсистемами обратной связи предиктивной аналитики открытых источников интернет-ресурсов и локальных систем различного назначения
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена проблеме разработки моделей сетевого оборудования, которые точно воспроизводят работу реального оборудования по временным характеристикам. Цель исследования. Данное исследование направлено на разработку методики, которая позволяет быстро получать модели, статистически совпадающие по поведению выбранных параметров с реальным измеренным оборудованием на существующих открытых системах моделирования. Методы. Для получения параметров производительности и временных характеристик реального оборудования создана методика, включающая планирование эксперимента для получения статистических данных в широком диапазоне входных интенсивностей трафика, конфигурацию и схему соединения оборудования, включающую внешнее управление коммутатором для тестирования влияния различных настроек на производительность и время обработки пакета, скрипты для автоматизации создания тестовых наборов трафика с требуемыми параметрами распределения времени между пакетами, схему подключения через контейнерные службы и схему съема дампов трафика. В методику не вошло тестирование работы выходных очередей, целью было исследовать и перенести в модель процессы, происходящие до помещения фреймов в исходящие очереди интерфейсов. В качестве среды моделирования использовался пакет с открытым исходным кодом Omnet++. Результаты. В работе изучена структура существующего модельного коммутатора Omnet++, выявлены недостатки, влияющие на точность и достоверность результатов, предложен метод реализации линий модельной задержки на основе интерполяции таблиц временных параметров, полученных по результатам реальных данных для требуемого сочетания параметров трафика и входящих интерфейсов. Для апробации разработанных подходов разработан тестовый стенд на реальном оборудовании, сформирован план экспериментальных исследований, реализован скрипт автоматического тестирования по заданному плану, проведено тестирование в режиме обычной коммутации фреймов и в режиме коммутации на основе таблиц Openflow. Также получены временные характеристики промежуточного оборудования для учета их влияния на результаты эксперимента. По полученным результатам проведен эксперимент на модели в среде Omnet++. Поскольку полученные выборки при статистическом анализе показали виды распределений, отличные от нормальных и экспоненциальных, для сравнения средних использовался статистический U-критерий Манна-Уитни. Заключение. Полученные результаты при уровне значимости 0,05 подтвердили работоспособность данного подхода при создании моделей, более точно описывающих временные характеристики процессов обработки трафика в сетевом оборудовании.
Бесплатно
Методологические аспекты управления цифровыми платформами
Статья научная
Цифровые платформы являются крупнейшими агрегаторами данных и бенефициарами в условиях цифровой экономики. Цифровые платформы работают на микро-, мезо-, макро- и мегауровнях в различных форматах и практически во всех сферах человеческой деятельности. Компании-платформы обладают рядом уникальных конкурентных преимуществ по сравнению с традиционными компаниями и требуют специфических методов, моделей и инструментов управления. Цель. Целью исследования является определение особенностей функционирования цифровых платформ и разработка методологических основ для формирования моделей управления цифровыми платформами. Теоретико-методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам управления цифровыми платформами и цифровой трансформацией. Результаты. В ходе исследования была обобщена и систематизирована классификация цифровых платформ на основе анализа отечественного и зарубежного опыта по 10 классификационным признакам. Организации и метаорганизации могут иметь несколько типов границ, соответственно, есть преимущества в разработке целостного представления, которое может выявить взаимодополняемость и взаимодействие между ними. Заметив, что существует взаимодействие между различными типами границ, можно определить границы цифровой платформы как комбинацию сферы деятельности, конфигурации и цифрового интерфейса платформы. Кроме того, необходимо отметить, что в силу специфики цифровых платформ считаем целесообразным выделение цифровой среды наряду с внешней и внутренней, часть факторов цифровой среды могут быть отнесены к внешней среде, а часть - к внутренней, при этом границы цифровой среды открыты. Анализ поэлементной модели цифровой платформы позволил выделить ее отличительные черты. Основная ценность платформенной компании - это не классическая физическая единица стоимости, а инфраструктура, обеспечивающая взаимодействие между производителями и потребителями. Заключение. Таким образом, дизайн ключевого взаимодействия является ядром каждой цифровой платформы. Ключевое взаимодействие является причиной, по которой участники используют цифровые платформы. Анатомия ключевого взаимодействия состоит из четырех характеристик: создание ценности, связь, потребление, компенсация. Различные участники могут быть отнесены к категории ядра платформы, участников платформы и среды платформы.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ состояния проблем моделирования пространственно-временной динамики озерных полей в условиях современных климатических изменений. Показано, что аналитические методы, используемые при изучении динамики термокарстовых процессов в отдельных озерах, не подходят для изучения пространственно-временных изменений полей термокарстовых озер. Предложенный метод гео-имитационного моделирования для изучения динамики полей термокарстовых озер не обеспечивает достаточной точности прогнозирования. Рассмотрены проблемы применения нового подхода к прогнозированию пространственно-временной динамики полей в условиях современных климатических изменений на основе методов и алгоритмов энтропийно-рандомизированного машинного обучения. Экспериментальные результаты удаленных исследований динамики полей термокарстовых озер в арктической зоне вечной мерзлоты Западной Сибири были получены с использованием спутниковых снимков за период в несколько десятилетий, начиная с 1973 года. Климатические данные за тот же период были получены путем реанализа на основе хорошо известных систем ERA-40, ERA-Interim и APHRODITE JMA. Был составлен массив экспериментальных данных об изменениях площадей озер, среднегодовой температуры и годовых осадков в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири за период исследований. Регрессионный анализ геокриологических и климатических данных показал, что сокращение площади озер можно объяснить, главным образом, увеличением температуры поверхности и изменением осадков. Структура модели рандомизированного прогноза динамики полей термокарстовых озер определяется с учетом параметров, отражающих изменения площадей озер, среднегодовой температуры и уровня осадков. Рассмотрены особенности использования экспериментальных данных в рамках энтропийно-рандомизированного подхода к прогнозированию пространственно-временной динамики полей термокарстовых озер в условиях современных климатических изменений.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящее время организация цифрового производства промышленных предприятий, производящих сложную наукоемкую продукцию, затрудняется неоднородностью семантических данных, разрозненностью программных комплексов, требует единой интегрированной платформы управления данными. Цель исследования. Рассмотреть системный подход формирования метаархитектуры информационной платформы для исследуемой проблемной области с противоречивыми (априори неопределёнными) отношениями. Материалы и методы. Требуется формирование и применение определённой последовательности метаязыков системного моделирования, языков высокоуровневого программирования по правилам иерархии порождающих грамматик Хомского и семантической логики (онтологии) исследуемой проблемной области. Это обеспечивает последовательное редуцирование семантических свойств проблемной области в их синтаксические представления информационной системы. Например, для системного моделирования бизнес-процесса согласования конструкторско-технологической документации по CALS-методологии необходимо использовать математические методы, методы системной инженерии и средства PLM-системы Teamcenter. Результаты. В работе предложен концептуальный подход для построения и развития предметно-ориентированной метаархитектуры цифровой платформы единого информационного пространства (платформы) (ЕИП). Показано, что для исключения возникающих противоречий в проблемной области, в системе электронного документооборота, необходимо проектировать прямые и обратные модели «рабочих процессов» (Workflow). Приводятся результаты анализа существующих CASE-средств для их эффективной интеграции с PLM-системой Teamcenter. Заключение. Предложенная методология системного моделирования расширяет применение метаархитектуры цифровой модели ЕИП, позволяет оценить эффективность программного комплекса.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются широко применяемые на практике распределенные системы, предполагающие хранение, обработку критически важной для предприятий и учреждений информации на периферии, анализируется спектр уязвимостей по отношению к информационной безопасности (ИБ) предприятий, организаций, учебных заведений и т. д. В статье проведен подробный анализ применения математического аппарата теории массового обслуживания, используемого для исследований информационной безопасности распределенных систем. Цели и задачи поставлены по результатам проведенного анализа, который показал, что существующее соотношение «распределенная инфокоммуникационная система - угрозы ИБ» не в полной мере отражает свойство достоверности данных о состоянии ИБ для количества элементов (датчиков), участвующих в обеспечении ИБ для данной информационной системы, и количества каналов, по которым могут приходить угрозы для данной информационной системы. Таким образом, целью данной работы является разработка математической модели, основанной на марковских случайных процессах и теории массового обслуживания, которая позволяет в динамике вероятностными методами оценить актуальность информации о возможных угрозах в области информационной безопасности и принять упреждающие меры по их ликвидации. Материалы и методы. В основе исследований лежит идея, заключающаяся в том, что имеется некоторая информационная система, которая может подвергаться угрозам в области информационной безопасности, угрозы могут поступать по некоторым каналам. Для математического моделирования описанной ситуации введен ряд ограничений, с учетом которых показано, что достоверность данных об информационных угрозах может быть исследована на основе марковских случайных процессов. Результаты. С использованием модели достоверности комплексного контроля состояний в пространственно-распределенных системах ИБ получены: зависимости вероятности достоверности информации об угрозах от интенсивности их поступления при разном количестве источников угроз; зависимости вероятности достоверности информации от времени получения и обработки информации при разном количестве источников угроз; минимальные значения элементов, которые необходимы для обеспечения с вероятностью не менее заданной, достоверности информации при известном количестве источников угроз для разных значений интенсивности их поступления и другие. Заключение. Полученные зависимости имеют квазиленейный характер, что позволяет проводить приближенные, но достаточно точные расчеты при оценке указанных параметров, что позволит эффективно организовывать мероприятия по ИБ. Разработанная модель позволит проводить оперативное планирование стратегии защиты информационной системы от возможных угроз, а также осуществлять поддержку принятия решений по количеству элементов ИБ в меняющихся условиях противостояния внешним информационным воздействиям.
Бесплатно
Модели согласованного комплексного оценивания в задачах принятия решений
Статья научная
Введение. Построение качественной комплексной оценки объекта требует более точного и всестороннего учета как объективной информации об объекте, так субъективных оценок, индивидуального опыта, интуиции и знаний руководителя объекта. Цель исследования. Целью работы является разработка современного подхода к решению задач многокритериального оценивания и ранжирования на основе формирования согласованной структуры комплексной оценки. Для этого осуществляется выбор структуры системы комплексного оценивания (дихотомического дерева, висячие вершины которого соответствуют оцениваемым направлениям, а корневая вершина - комплексной оценке) и выбор матричных сверток в каждой (не висячей) вершине дерева. Кроме того, разрабатываются требования к шкалам оценивания, дереву свертки и матрицам свертки, позволяющим наглядно продемонстрировать синергетический эффект и дать описание класса обобщенных медианных схем, реализуемых на выпуклом представлении двоичных деревьев. Материалы и методы. Решение этих задач основывается на методе синтеза и обобщения существующих подходов к построению комплексной оценки и имитационного моделирования при выборе структуры системы комплексного оценивания. При этом определены матрицы свертки на основе обучающих вариантов, задаваемых экспертами, такие, что для любого обучающего варианта оценка, полученная на основе системы комплексного оценивания, совпадает с экспертной оценкой. Результаты. Получены условия существования матрицы в виде неравенств на обобщенные оценки обучающих подвариантов. Этим неравенствам поставлен в соответствие граф, вершины которого обозначают подварианты, а дуги отражают неравенства, связывающие обобщенные оценки. Показано, что если граф не имеет контуров, то матрица свертки существует. Предложен алгоритм определения обобщенных оценок подвариантов на основе полученного графа и последующего определения соответствующей матрицы. Дано обоснование требований к шкалам оценивания и структуре дерева свертки. Получены требования к размерности и виду матриц свертки, находящихся в узлах дерева. Определена возможность реализации набора обучающих данных с помощью какого-либо механизма комплексного оценивания. Заключение. Поученные результаты позволяют формировать системы комплексного оценивания, обеспечивающие гибкость настройки на предпочтения лиц, принимающих решения, простоту расчетов и возможность решения на этой основе оптимизационных задач формирования программ.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе формулируется задача применения вероятностных автоматов с блокировкой для исследования сложных гибридных информационных систем. Действительно, в большинстве задач приходится иметь дело с влиянием различных случайных факторов, к которым можно отнести ненадежные элементы электронного оборудования, периодически выходящие из строя, случайные реакции лиц, принимающих решения, вероятностные колебания длительности выполнения различных этапов работ, составляющих исследуемый процесс. Цель исследования заключается в необходимости повышения эффективности управления автоматизированными информационными системами на основе моделей имитационного обслуживания с блокировкой. Материалы и методы. Рассмотрим основные принципы, положенные в основу метода вероятностно-автоматного моделирования. Метод базируется на теории автоматов, заключающейся в использовании результатов машинного эксперимента при создании сложных самоорганизующихся информационных систем, а также в системах автоматизации производственных процессов. Вероятностно-автоматная модель информационной системы представляет собой не что иное как агрегативную модель при раздроблении системы на самые мелкие одномерные агрегаты. Основными понятиями автоматного моделирования являются вероятностный автомат и система вероятностных автоматов. Результаты. В результате исследования получены таблицы условных функциональных переходов и на ее основе проанализированы автоматы с блокировкой обслуживания. Доказана их эффективность для автоматизированной информационной системы сложной структуры. Заключение. Работа системы заключается в выборе совокупности регулируемых параметров или совокупности испытываемых вариантов. Для этого принимают решение, по какому показателю целесообразно судить об эффективности работы информационной системы. После этого решается вопрос о том, за счет какого изменения режима работы системы, ее структуры или значений параметров можно добиться максимальной эффективности. Речь идет о выборе совокупности регулируемых параметров или совокупности испытываемых вариантов. Показатель эффективности работы системы является детерминированной функцией регулируемых параметров. Эта функция называется целевой или критерием эффективности системы. Далее, из заданного множества значений совокупности регулируемых параметров выбрать такую совокупность этих значений, при которой целевая функция принимает минимальное (максимальное) значение.
Бесплатно
Статья научная
При разработке любой информационной системы крайне важным этапом ее жизненного цикла является этап проектирования или моделирования. Среди существующих подходов к проектированию информационных систем, например, такого как «классическая» разработка UML-диаграмм с помощью унифицированного языка моделирования, все большую популярность получает подход модельно-ориентированного системного инжиниринга, ориентированный на построение моделей. Цель исследования. Рассмотреть моделирование системы мониторинга и анализа информации электронных СМИ методами модельно-ориентированного системного инжиниринга. Методы и инструментарий исследования. Предложено использование инструментария методологии системно-ориентированного проектирования, сфокусированной на создании и использовании моделей разной степени деталировки на различных стадиях проектирования. Представлено применение моделей иерархических декомпозиций сущностей на примере типовых сущностных характеристик искусственных систем: требования к системе, функции системы, компоненты системы (подсистемы), работы по созданию системы. Описан регулярный метод построения и последовательного расширения архитектурных моделей продуктов, на основе которого построены модели иерархической таксономии функциональных требований к системе, ключевых функций, компонент ядра системы. На основе моделей иерархической таксономии построена модель соответствия требований и функций и модель соответствия функций и компонент системы. Результаты. Разработанные модели наглядно показывают взаимосвязь компонент системы, требований, функций и модулей друг с другом. Применяемый подход позволяет детализировать представление системы на основе ее декомпозиции на подсистемы и на основе учета сущностных характеристик. Все это дает возможность упорядочить последовательности этапов создания системы и декомпозировать их на отдельные этапы работ. Заключение. Результаты, полученные в ходе проведенного исследования, позволяют перейти к следующему этапу жизненного цикла разрабатываемой информационной системы - ее программной разработке.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена важной проблеме применения нейросетевых моделей в задачах мониторинга состояния лесных территорий с использованием оптических спутниковых снимков. Цель исследования. Целью исследования явилась разработка нейросетевой модели лесных рубок, пригодной для автоматизации дешифрирования многоспектральных космических снимков Sentinel-2 в задачах мониторинга состояния лесных ресурсов лесодобывающего региона на примере Ханты-Мансийского автономного округа. Материалы и методы. Основу разработанной модели составила процедура сегментации космических снимков лесных рубок, основанная на сверточной нейронной сети глубокого обучения. Дешифрирование снимков со спутника Sentinel-2 проведено с помощью средств современной геоинформационной системы QGIS. Для подготовки набора обучающих данных было обработано более 990 пар разновременных космических снимков лесных территорий Ханты-Мансийского автономного округа за зимний (снежный) период 2018-2022 гг., с использованием которых было сформировано более 70 тыс. кадров в составе набора обучающих данных и соответствующих им масок контуров лесных рубок. Результаты. В результате выполненной работы создана нейросетевая модель лесных рубок, реализующая эффективную сегментацию космических снимков, что позволило автоматизировать трудоемкую процедуру дешифрирования многоспектральных снимков Sentinel-2 с целью выделения контуров лесных рубок. Полученный в работе набор обучающих данных в количестве более 70 тыс. кадров был разделен на обучающую, валидационную (проверочную) и тестовую (контрольную) выборки, объемы которых для разработки нейросетевой модели лесных рубок составили 58 000, 10 000 и 3600 кадров соответственно. Новизна разработанной модели определяется, с одной стороны, использованием для обучения нейронной сети зимних (снежных) космических снимков и, с другой стороны, применением пар разновременных снимков, полученных до и после лесной рубки. В качестве критериев для оценки точности обученной модели нейронной сети применены метрики Recall, Precision и F-мера, значения были рассчитаны по тестовой выборке. Рассчитанная точность выявления рубок с использованием предлагаемой модели на тестовой выборке данных по разным метрикам достигает 85-87 %. Заключение. Разработанная нейросетевая модель лесных рубок может быть использована в задачах мониторинга и картографирования состояния лесных ресурсов северных лесодобывающих территорий России с применением многоспектральных космических снимков Sentinel-2.
Бесплатно
Статья научная
В отечественных нормативных документах, в частности в Национальном стандарте РФ по защите информации, обозначены три уровня доверия к результатам идентификации, основанные на некоторой степени уверенности в подлинности субъекта доступа, но не содержащей конкретных значений. В статье предложены подходы к качественной оценке информативности параметров идентификации пользователя по клавиатурному почерку на основе поведенческой биометрии. Цель исследования: оценка информативности параметров идентификации пользователя по клавиатурному почерку. Материалы и методы исследования. Для определения подходов к оценке информативности параметров нами были изучены и проанализированы известные научные результаты и практические решения по проблеме идентификации пользователей в информационно-телекоммуникационных компьютерных системах, размещенные в различных открытых источниках на русском и английском языках. Основные результаты. Выделены актуальные на сегодняшний день совокупность параметров, идентифицирующих пользователя по клавиатурному почерку, перечень зашумлений, влияющих на информативность параметров. Рассчитаны средние значения уровней надежности идентификации. Определены основные и дополнительные критерии оценки информативности параметров. В качестве основных критериев оценки надежности идентификации по клавиатурному почерку выделены коэффициенты ложного доступа и ложного отказа в доступе, общая оценка системы. В качестве дополнительных критериев выделены скорость работы, простота использования, стоимость системы. Для основных критериев обозначены показатели, которые мы предлагаем использовать в качестве оценочных характеристик, по которым можно было бы судить о степени достижения критерия: стабильность параметра в различении пользователей друг от друга; количество реализаций параметра, требуемых для обеспечения его стабильности в различении пользователей. Приведены качественные характеристики степени информативности параметров по основным критериям. Определены направления дальнейших исследований. Заключение. Представленные в статье перечень параметров и зашумлений, оценка надежности идентификации по критериям и соответствующим им показателям будут полезны разработчикам и исследователям для дальнейшей доработки методов идентификации с целью повышения их надежности.
Бесплатно
Нестандартные подходы к организации климатических систем в центрах обработки данных
Статья научная
Статья посвящена сравнению систем кондиционирования воздуха в центре обработки данных с учетом особенности его расположения в Пермском крае, РФ. Установлено, что применение более дорогой, но современной гибридной системы кондиционирования воздуха экономически целесообразно в данном регионе. Цель работы. Целью работы является оценка целесообразности и эффективности применения различных систем охлаждения воздуха с экономической точки зрения, в условиях размещения объекта на территории Пермского края. Материалы и методы. Сравнивается две системы охлаждения. Первая система охлаждения воздуха основана на прямой подаче холодного воздуха. Данная система имеет ограничения по температуре применения, ее можно использовать только при температурах окружающей среды ниже, чем температура охлаждаемого помещения примерно на 20 °С. Текущие затраты на электроэнергию, потребляемую на охлаждение помещения, в этом случае будут меньше. Вторая - классическая система кондиционирования, в которой охлаждение происходит за счет вскипания фреона в испарителе и последующего сжатия компрессором и переходов жидкую фазу в конденсаторе. Существуют различные вариации этой системы для практически любой климатической зоны. Текущие расходы (электроэнергия), вызванные работой этой системы, - выше. Но первоначальные затраты - меньше, так как такая система стоит дешевле. Ставится задача определить, будет ли положительный экономический эффект от внедрения системы с прямой подачей холодного воздуха. Исследование выполнено с помощью теоретических методов. Для этого взяты данные о температуре воздуха в г. Пермь за 2021 г. по дням и часам. Результаты исследования. Определено, какое количество дней и часов сможет работать одна или другая система: классического кондиционирования или гибридная система с возможностью прямой подачи охлажденного воздуха. Посчитаны затраты на электроэнергию при работе в первом и втором режимах. Определено количество необходимого климатического оборудования, с учетом его резервирования по схеме N+1. Определены примерные затраты на внедрение систем. Обсуждение и заключение. Выявлено, что затраты на внедрение более дорогой гибридной системы с поддержкой прямой подачи охлажденного воздуха в сравнении c классической системой кондиционирования окупятся в течение нескольких лет. Также определены существенные преимущества таких систем - более долгий срок службы вследствие меньшего использования компрессора системы охлаждения.
Бесплатно
О сократимости комитета системы линейных неравенств
Статья научная
Задача дискриминантного анализа при необременительных условиях сводится к системе линейных неравенств. Однако эта система может оказаться несовместной, и это не такой уж редкий случай. Тогда применяется метод комитетов. Качество комитета улучшается при уменьшении числа его членов. Здесь рассматривается метод сокращения числа членов комитета, если в принципе это возможно. Сначала рассматривается частный случай линейной системы неравенств и строится теория сократимости комитета. Приводится несколько примеров комитетов в пространстве R2 затем обобщается теория на пространство Rn . Делается замечание относительно связи между минимальным комитетом и несократимым. Приводится алгоритм нахождения минимального комитета, основанный на методе фундаментального свертывания системы линейных неравенств. Однако остаётся открытым вопрос оценки сложности представленного алгоритма. В завершении статьи приводится важное достаточное условие несократимости комитета и некоторые леммы, позволяющие несколько сократить алгоритм нахождения минимального комитета.
Бесплатно
Об одном подходе к реализации информационной инфраструктуры обновляемого информационного поиска
Статья научная
Основные задачи в сфере информационных технологий, стоящие перед бизнесом сегодня, так или иначе касаются обработки информации и поиска новых сведений в ней. Используются статистические методы, модели машинного обучения и более простые методы и модели. Однако всем решениям, направленным на поиск информации, необходима информационная инфраструктура, которая была бы адекватна основным требованиям, предъявляемым к системам такого рода. Цель исследования: описание основных функциональных и технических требований, которые предъявляются к современным системам, в задачи которых входит реализация обновляемого информационного поиска; формирование основополагающих архитектурных предложений по дизайну системы в целом и ее ключевых частей в частности; выявление основных составляющих частей информационной системы и подходов к решению ключевых задач для решений, построенных на основе механизма обмена сообщениями. Материалы и методы. Рассматривается современная постановка задачи по созданию корпоративных информационных систем обновляемого информационного поиска. Сравниваются наиболее интересные в рамках рассматриваемой постановки задачи брокеры обмена сообщениями. Результаты. В статье обосновывается актуальность задачи создания информационных систем обновляемого поиска информации. Делается постановка задачи по созданию систем такого рода. Дается обзор дизайна архитектуры решения на высоком уровне абстракции. Раскрывается модульный состав рассматриваемой информационной системы. Обосновывается и принимается решение использовать в качестве брокера обмена сообщениями инструмент Kafka. Разбираются нюансы технических решений для устранения проблем дублирующихся записей и фильтрации последних результатов поиска информации.
Бесплатно
Обзор и анализ подходов и практических областей применения распознавания эмоций человека
Статья научная
Человеческие эмоции сложны и многогранны, что делает их сложными для количественной оценки и анализа. Однако с развитием технологий исследователи изучают возможности использования искусственного интеллекта для лучшего понимания и классификации человеческих эмоций. В частности, нейронные сети становятся все более популярными для распознавания и анализа эмоций благодаря их способности обучаться и адаптироваться на основе больших массивов данных.
Бесплатно
Объективные факторы и их смыслы
Статья научная
Рассматривается метод построения факторов и новый метод вычисления их смыслов. Предложенный подход к теории факторного анализа тесно связан с комитетными конструкциями, такими как совместные подсистемы неравенств, а также с математической лингвистикой. Рассматривается комитет как коллективное решение. Фактор - латентный источник динамики взаимозависимых признаков объектов и явлений. В одном из популярных методов факторного анализа исследуется структура матриц ковариаций и корреляций. В ниже изложенном подходе используются семантические окрестности признаков. Также в данной статье приводятся элементы математической статистики и распознавания образов. Рассматривается проблема имён и значений факторов как функций имён и значений признаков.
Бесплатно
Оптимизация алгоритмов в головоломке human resource machine по числу команд и операций
Статья научная
Видеоигры являются одним из распространенных видов современного досуга, а также относятся к синтетическому искусству коллективного авторства. Достаточно много написано о вреде компьютерных игр, однако есть и исследования, свидетельствующие о пользе некоторых их видов, в том числе различных головоломок. Часть из них являются весьма специфическими продуктами, в частности, различные симуляторы программирования. Цель исследования. Данная работа посвящена оптимизации наиболее сложных алгоритмов в видеоигре Human Resource Machine в соответствии с принятыми в ней критериями оптимальности. Предполагается, что решение каждой задачи должно содержать не более заданного числа команд и выполняться не более чем за определенное количество шагов. Для большей части задач может быть найдено решение, одновременно удовлетворяющее обоим критериям, однако некоторые головоломки требуют реализации двух отдельных алгоритмов. Всего в игре 36 задач различного типа и уровня сложности, из них выбрано 6 доставивших автору наибольшие трудности при прохождении. Материалы и методы. В работе описываются идеи и алгоритмы решения задач на естественном языке, удовлетворяющие заданным ограничениям, а также приводятся результирующие значения количества команд в коде и операций в процессе его исполнения. Точные решения не приводятся, поскольку в силу громоздкости игрового языка соответствующие алгоритмы с комментариями оказались слишком объемны для статьи. Кроме того, данная статья призвана лишь констатировать возможность нахождения собственных оптимальных решений рассматриваемых головоломок. Результаты. Для двух задач из шести рассмотренных в работе удалось получить алгоритмы, удовлетворяющие ограничениям и по числу команд, и по количеству операций. Для оставшихся четырех задач разработано по паре алгоритмов, каждый из которых удовлетворяет одному из ограничений. Заключение. По результатам проделанной работы можно утверждать, что существуют компьютерные игры, которые являются не просто развлечением, а могут представлять собой весьма непростой интеллектуальный вызов. Нахождение оптимальных решений в головоломках Human Resource Machine оказалось весьма непростым и интересным занятием, позволившим избавиться от шаблонов и иначе взглянуть на некоторые классические задачи программирования.
Бесплатно
