Выпуск №3(11) / 2018

Статьи в выпуске

1. СОЗДАНИЕ ЖИЗНЕСПОСОБНЫХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ДЕКЛАРАТИВНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ (с. 6-17)
Грибова Валерия Викторовна (gribova@iacp.dvo.ru), Москаленко Филипп Михайлович, Тимченко Вадим Андреевич, Шалфеева Елена Арефьевна, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук
Аннотация

В работе обсуждается проблема обеспечения жизнеспособности одного из классов программных систем - систем с базами знаний. Рассмотрены программные средства, предназначенные для разработки систем данного класса, проведен анализ механизмов, направленных на достижение этого важного свойства систем с базами знаний. Предложены механизмы повышения их жизнеспособности, основанные на построении каждого компонента по его декларативной модели, созданной с помощью единого языка описания моделей. Предложена трехуровневая расширяемая архитектура инструментария, реализующая все предложенные механизмы

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ МУЛЬТИОБЛАЧНОЙ ПЛАТФОРМЫ (с. 18-26)
Болодурина Ирина Павловна (prmat@mail.osu.ru), Парфёнов Денис Игоревич (fdot_it@mail.osu.ru), Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Аннотация

В настоящей работе построен и исследован прототип автономной системы для обеспечения кибербезопасности и качества обслуживания мультиоблачных платформ. В основу разработанной системы положена математическая модель анализа трафика. Математическая модель построена на базе нейронной сети. Предложена гибридная архитектура нейронной сети на основе многослойного персептрона и самоорганизующейся сети Кохонена. Такой подход позволил более точно классифицировать и обнаруживать вредоносный трафик. Проведенные экспериментальные исследования показали, что использование предлагаемого решения позволяет повысить эффективность обнаружения таких атак как отказ в обслуживании, а также во время атаки обеспечить требуемое качество обслуживания.

3. СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ФОРМАЛИЗАЦИИ СЕМАНТИКИ ОБЛАСТЕЙ ЗНАНИЙ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИЙ (с. 27-36)
Загорулько Юрий Алексеевич (zagor@iis.nsk.su), Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН
Аннотация

В статье рассматриваются современные средства формализации семантики областей знаний на основе онтологий: дескриптивные логики, языки и инструменты формализации знаний, предоставляемые технологией Semantic Web, и другие. Обсуждаются достоинства и недостатки наиболее значимых и популярных из них. Рассматриваются проблемы, возникающие при использовании средств технологии Semantic Web для построения онтологий, и предлагаются пути их решения.

4. КОМПЛЕКСНЫЙ КРИТЕРИЙ ПРИМЕНИМОСТИ СРЕДСТВ ВИЗУАЛЬНОЙ АНАЛИТИКИ В ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМАХ (с. 37-44)
Захарова Алена Александровна, Вехтер Евгения Викторовна, Шкляр Алексей Викторович (vehter@tpu.ru), Институт кибернетики Томского политехнического университета, Россия
Аннотация

В работе представлены результаты исследования применимости средств визуальной аналитики для решения задач практического анализа данных. Предложено и обосновано введение комплексной характеристики функции визуального представления, позволяющей увеличить результативность визуализации при её использовании в экспертных системах

5. ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ БАЗ ЗНАНИЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ИНФРАСТРУКТУРНОЙ ЛОГИСТИКЕ (с. 45-54)
Лемперт Анна Ананьевна ( lempert@icc.ru), Столбов Александр Борисович (stolboff@icc.ru), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт динамики систем и теории управления имени В.М. Матросова Сибирского отделения Российской Академии
Аннотация

В статье обсуждаются вопросы разработки концептуальной модели и баз знаний для поддержки комплексных исследований в инфраструктурной логистике. Понятие концептуальной модели является основой для создания шаблонов фактов продукционных баз знаний. Процесс исследования рассматривается как последовательность этапов, с каждым из которых связана одна или несколько баз знаний. В статье приводится описание методологии исследований; представлен обзор транспортно-логистических онтологий, использованных для создания концептуальной модели; предложена классификация баз знаний по типам решаемых задач.

6. ДЕСКРИПЦИОННАЯ ЛОГИКА ПОИСКА ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИЯХ (с. 55-62)
Кучуганов Александр Валерьевич (Aleks_KAV@udm.ru), ФГБОУ ВО "Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова" Министерства образования и науки Российской Федерации
Аннотация

Наиболее популярными подходами к проблеме поиска объектов на изображениях считаются: лингвистический подход, в рамках которого осуществляется синтаксическое распознавание объектов строго предопределенной структуры; искусственные нейронные сети; дескрипционные алгебры изображений; подходы, описывающие объекты с помощью логики предикатов; технологии CBIR (Content-Based Image Retrieval), опирающиеся на дескрипционные логики (ДЛ).
В статье представлен онтологический подход, основанный на дескрипционной логике с расширением на пространственную область данных, представленных в виде атрибутивных графов. Процесс анализа изображения управляется стратегией, содержащей: этап предварительного морфологического анализа; этап формирования гипотезы о категории найденного объекта; этап подтверждения гипотезы путем логического вывода о классе объекта. В ходе анализа строится дерево решений о категориях объектов. После выбора гипотезы формируется дерево вывода о соответствии объекта какому-либо ДЛ-определению из этой категории. При неудовлетворительной степени сходства и отличий происходит переход к другой ветви дерева решений о категориях. Показаны примеры работы системы анализа изображений.

7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ СТАТИСТИКИ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ РАБОЧЕЙ НАГРУЗКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЯ (с. 63-72)
Петунин Сергей Александрович (petunin@vniia.ru), Вербов Денис Валерьевич (vedenis@yandex.ru), Лавринчук Роман Владимирович (lavrinchuk.roman@gmail.com), ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»
Аннотация

В работе рассматривается применение методов машинного обучения при анализе данных мониторинга рабочей нагрузки баз данных. Предлагается подход к кластеризации запросов, выполняемых в базе данных на основе вводимого коэффициента, отражающего отношение проделанной работы к возвращаемому результату. Приводится пример анализа истории нагрузки с использованием тепловых карт и рассматривается соотношение параметров сложности фактических запросов с введенным коэффициентом.

8. ВИДОВАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИКСОДОВЫХ КЛЕЩЕЙ ПО ФОТОГРАФИЯМ С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОННОЙ СЕТИ (с. 73-80)
Коровкин Анатолий Михайлович (anatoliy.korovkin@gmail.com), Новосибирский Национальный Исследовательский Государственный Университет
9. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВОДОМ НЕЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА С НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬЮ В ОПИСАНИИ В ЦЕЛЕВОЕ МНОЖЕСТВО (с. 81-89)
Колесникова Светлана Ивановна (skolesnikova@yandex.ru), Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Аннотация

Рассматриваются три алгоритма управления для нелинейных объектов, конструирование которых обусловлено разными типами неопределенностей в описании. Все алгоритмы построены на единых принципах синергетической теории управления и методов управления на многообразиях. Предполагается, что исходный объект задан в виде системы обыкновенных нелинейных дифференциальных / разностных уравнений с наличием неизвестных составляющих в правой части уравнений, отвечающих за динамику плохо формализуемого объекта. Приводятся примеры прикладных задач, решаемых на основе представленных алгоритмов.

10. ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ ПО МЕТОДУ МОНТЕ-КАРЛО НА ОСНОВЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ САПР «СИМИКА» (с. 90-95)
Александров Антон Владимирович (dc@vniia.ru), Бенеш Павел Борисович (dc@vniia.ru), Отставнова Валерия Алексеевна (dc@vniia.ru), ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова
Аннотация

Использование метода Монте-Карло при схемотехническом моделировании электрических схем требует использования мощных вычислительных систем. На основе отечественной САПР была создана система математического моделирования, которая позволяет эффективно распараллеливать процесс вычислений по методу Монте-Карло. В настоящей работе выполнены анализ результатов моделирования и оценка возможности проведения математического моделирования электрической принципиальной схемы на вычислительной сети, состоящей из 6 рабочих станций с общим числом процессорных ядер 168.

11. РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ПЛАНИРОВАНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ (с. 96-107)
Барсукова Маргарита Николаевна (margarita1982@bk.ru), Белякова Анна Юрьевна (belyakova_irk@mail.ru), Бендик Надежда Владимировна (starkovan@list.ru), Бузина Татьяна Сергеевна (buzinats@mail.ru), Вашукевич Елена Валериевна (vashukevich_lena@mail.ru), Иваньо Ярослав Михайлович (iymex@rambler.ru), Иркутский государственный аграрный университет имени А. А. Ежевского
Аннотация

В статье рассмотрены модели, разработанные и реализованные соттудниками кафедры информатики и математического моделирования Иркутского ГАУ на протяжении многих лет, для планирования получения продовольственной продукции на территориях с развитым сельским хозяйством и богатыми пищевыми лесными ресурсами. Выделены три группы моделей. Первые из них позволяют оптимизировать производство сельскохозяйственной продукции. Сюда отнесены: задачи получения оптимальных планов посева, производства растениеводческой, животноводческой продукции и их сочетания, многоэтапные задачи размещения посевов, модели оптимизации получения сельскохозяйственной продукции в условиях рисков и эколого-математические модели. Вторая группа моделей позволяет оптимизировать заготовку пищевой дикорастущей продукции, мяса промысловых диких животных и их сочетание. Третья группа моделей представляет собой синтез первых двух моделей. Здесь описывается производство сельскохозяйственной продукции в сочетании с заготовкой пищевых лесных ресурсов и мяса промысловых диких животных. В статье приведены направления улучшения описанных моделей: детализация процессов производства в виде дополнительных ограничений, учет рисков в зависимости от природно-климатических и экономических особенностей территории. На основе моделей оптимизации заготовки пищевой дикорастущей продукции и мяса промысловых диких животных предлагается строить и реализовывать модели математического программирования для заготовки сочетания этих двух видов ресурсов.

12. ПРОГРАММНЫЕ МЕТОДЫ В ГЕОМЕТРИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ЗАДАЧ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ (с. 108-114)
Голубева Людмила Андреевна (golubeva@labchem.sscc.ru), Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Аннотация

В статье идет речь об анализе алгоритмических и технологических вопросов геометрического моделирования и применении этого представления в задачах математической физики. Приводится описание основных геометрических объектов и операции над ними. Описан принцип организации информационных интерфейсов на основе использования объектно-ориентированных средств программирования и текстовых форматов языка управления данными XML и реализация ее в пакетах прикладных программ для задач математической физики.

13. РАЗРАБОТКА САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ МУЛЬТИАГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫМ РЕШЕНИЕМ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ (с. 115-126)
Богданова Вера Геннадьевна (bvg@icc.ru), Пашинин Антон Алексеевич (apcrol@gmail.com), Институт динамики систем и теории управления имени В.М. Матросова Сибирского отделения Российской академии наук
Аннотация

Предлагается технология разработки интеллектуального мультиагентного решателя непроцедурных постановок вычислительных задач на распределенной модели предметной области. Используется агентный, ориентированный на прикладные микросервисы, способ организации вычислений на основе семантического взаимодействия прикладных агентов решателя. Приводится конечно-автоматная модель динамики функционирования агентов решателя. Предложенная технология демонстрируется на примере построения распределенного решателя для исследования поведения траекторий автономных двоичных динамических систем.

14. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДОСТУПА К ДАННЫМ ИЗ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ (с. 127-135)
Загорулько Галина Борисовна (gal@iis.nsk.su), Молородов Юрий Иванович (yumo@ict.sbras.ru), Вишнев Кирилл Евгеньевич (vishnev_kirill@mail.ru), Институт систем информатики им. А.П. Ершова, Институт вычислительный технологий СО РАН, Новосибирский государственный университет
Аннотация

Описаны средства, разработанные для интеллектуальных научных интернет-ресурсов, которые предназначены для визуализации и обработки данных, хранящихся во внешних источниках. Представлена архитектура системы доступа к внешним источникам, схема её функционирования и используемые для ее создания подходы, а также методика и примеры использования предложенных средств.

15. ДЕДУКТИВНАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДИКАТНОЙ ПРОГРАММЫ ИНВЕРТИРОВАНИЯ СПИСКОВ (с. 136-146)
Шелехов Владимир Иванович (vshel@iis.nsk.su), Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН
Аннотация

Представлен метод предикатного программирования в применении к известной программе инвертирования односвязных списков. Данная программа признана крайне трудной для дедуктивной верификации (verification challenge). Описываются построение и дедуктивная верификация предикатной программы инвертирования списка как объекта алгебраического типа. Эффективная императивная программа получена применением оптимизирующих трансформаций. Дедуктивная верификация предикатной программы на порядок проще верификации аналогичной императивной программы, использующей указатели.

16. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ВИЗУАЛЬНОГО АНАЛИЗА В ЗАДАЧАХ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ (с. 147-155)
Шкляр Алексей Викторович (shklyarav@tpu.ru), Институт кибернетики Томского политехнического университета
Аннотация

При изучении результатов экспериментальных измерений, относящихся к большинству областей научных исследований, одной из проблем, обладающих возрастающей актуальностью, является создание средств анализа, применимых для изучения больших объемов исходных данных. Существующие подходы к анализу экспериментальных данных обладают рядом недостатков, к которым следует отнести значительную ресурсоемкость и высокие требования к подготовке специалистов, участвующих в анализе. В работе показаны некоторые результаты решения задачи создания средств визуального анализа экспериментальных данных, направленного на увеличение результативности исследования эмпирических данных.

17. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРУДОЗАТРАТ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ» (с. 156-164)
Вараница-Городовская Жанна Игоревна (zhanna_gorodovsk@mail.ru), Иваньо Ярослав Михайлович (iymex@rambler.ru), Асалханов Петр Георгиевич (asalkhanov@mail.ru), ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского»,
Аннотация

В статье описан разработанный программный комплекс, позволяющий минимизировать трудозатраты для производства сельскохозяйственной продукции на предприятии, принадлежащем одной из групп: микро, малые, средние и крупные. Основой программного комплекса является база данных, созданная на основе информации годовых отчетов сельскохозяйственных предприятий различного уровня за многолетний период. Математическое обеспечение программного комплекса позволяет группировать сельскохозяйственные предприятия по количеству работников, численность которых может варьировать в течение многолетнего периода, а используемые методы теории вероятностей и математической статистики оценивать статистические свойства в изменчивости каждой группы хозяйств и конкретных предприятий. Выделение закономерностей в изменчивости производственно-экономических характеристик определяет вид экстремальной задачи для моделирования затрат труда на производство растениеводческой и животноводческой продукции. Для оптимизации трудозатрат предложены модели линейного и параметрического программирования, оптимизационные задачи с интервальными и случайными оценками, а также варианты с детерминированными и неопределенными характеристиками. Они позволяют определить направления повышения эффективности использования трудозатрат на производство основных видов продукции. Предложенные модели с использованием базы данных реализованы для предприятий Иркутской области

18. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ (с. 165-172)
Дунаев Андрей Михайлович (west-ma@yandex.ru), Иркутский национальный исследовательский технический университет
Аннотация

В рамках настоящего исследования разработана структура системы диагностирования промышленных преобразователей частоты (ПЧ) с учётом дополнения существующего состава означенной системы новыми компонентами, наличие которых позволит обеспечить выявление неисправностей преобразователя в режиме реального времени. Автором данной статьи предложен подход к осуществлению программного считывания значений параметров ПЧ в режиме реального времени. Рассмотрена детализированная концепция, а также представлены результаты алгоритмизации и программной реализации процесса считывания.

Вернуться назад