ivdon3@bk.ru
Среди обширного круга задач, которые стоят перед современными передовыми системами видеонаблюдения, доминирующее положение занимает задача трассировки различных объектов в видеопотоке, которая является одной из фундаментальных проблем в области видеоаналитики. Многочисленные исследования показали, что, несмотря на динамичность процессов в области информационных технологий и внедрение различных средств и методов, задача сопровождения объектов до сих пор остается актуальной и требует дальнейшего усовершенствования разработанных ранее алгоритмов с целью устранения некоторых, присущих данным алгоритмам недостатков, систематизации приемов и методов и разработки новейших систем и подходов. Представленная статья посвящена описанию процесса пошаговой разработки алгоритма отслеживания перемещений человека в видеопотоке на основе анализа цветовых групп. Ключевыми этапами работы данного алгоритма являются: отбор определенных кадров при разделении видеопотока, выбор исследуемого объекта, который в дальнейшем подвергается процедуре цифровой обработки, основой которой является получение информации о цветовых группах, их средних значений и процентов их заполняемости относительно исследуемого объекта. Данная информация применяется для процедуры поиска, обнаружения и распознавания выбранного объекта с дополнительной функцией прогнозирования направления движения на видеокадрах, результатом которой является формирование всей картины перемещения исследуемого человека. Материалы, изложенные в настоящей работе, могут представлять интерес для специалистов, в чьих исследованиях центральное место занимают вопросы, связанные с автоматизированным получением определенных данных при анализе различных изображений и видео.
Ключевые слова: камеры наблюдения, нейронная сеть u2 – net, библиотека rembg, распознавание образов, распознавание одежды, дельта E, трассировка, прогнозирование направления движения, обнаружение объектов, трекинг, математическая статистика, прогнозируемая область
В настоящее время в патентных документах содержатся графические изображения чертежей устройств, графиков, химических и математических формул, причем формулы зачастую необходимо распознать и привести к унифицированному стандарту. В данной работе осуществляется анализ графических изображений, извлеченных из описаний патентов ФИПС Роспатента. Обеспечивается тематическая фильтрация математических и химических формул, содержащихся в патентных документах, и их распознавание. Теоретическая ценность заключается в разработанных алгоритмах парсинга патентов в системе Яндекс.Патенты; распознавания среди графических патентных изображений химических и математических формул; перевода графических изображений химических формул в формат SMILES; конвертации графических изображений математических формул в формат LaTeX. Практическая значимость работы заключается в разработанном программном модуле анализа графических изображений из патентных документов. Область применения разработанной системы — исследование патентов и приведение графических изображений к унифицированному стандарту для решения задач патентного поиска.
Ключевые слова: патент, изображение, математическая формула, химическая формула, LaTeX, SMILES
В работе анализируются различные подходы к выделению и распознаванию номерной пластины в интеллектуальных транспортных сетях. Была предложена модель глубокого обучения для локализации и распознавания номерных знаков на естественных изображениях, которая позволяет достичь удовлетворительных результатов с точки зрения точности и скорости распознавания по сравнению с традиционными. Приводятся оценки эффективности модели глубокого обучения.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, YOLO, система управления городским движением, стеганография, deep learning, глубокое обучение, защита информации, convolutional neural network, CNN
В работе приведены аспекты разработки устройства для беспроводного съема сигнала виброускорения с поверхности барабана шаровой мельницы. Приведены результаты измерения виброускорения для макета шаровой мельницы для различных уровней загрузки измельчаемым материалом. Согласно данных результатов с увеличением загрузки измельчаемыми материалами относительно шаровой уровень вибрации понижается. Также в работе приведены полученные круговые диаграммы распределения вибрационной нагрузки по барабану мельницы, по которым можно судить о ее текущем режиме функционирования.
Ключевые слова: шаровая мельница, беспроводной съем сигнала, виброускорение, контроль загрузки мельницы
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлена теоретико-множественная модель, обобщающая понятие системы мониторинга. Модель представляет собой кортеж, включающий объект мониторинга, инфраструктуру системы мониторинга, исходные данные и результаты мониторинга и множество отношений между компонентами модели. Она может быть использована для создания новых или модификации уже действующих систем мониторинга.
Ключевые слова: система мониторинга, объект мониторинга, теоретико-множественная модель, кортеж, обработка данных, инфраструктура, датчик, программное обеспечение
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной работе рассматриваются проблемы оптимизации загрузки клиентских веб-приложений и способы их решения с учетом различных практических условий. Приводятся способы ускорения загрузки веб-приложений и устранения блокирующих элементов в цепях обработки данных с целью улучшения различных аспектов пользовательского опыта. Предлагается подход, который позволяет спроектировать оптимальную цепь загрузки приложения, отвечающую высшим стандартам качества в front end индустрии и обеспечивающую наилучший опыт использования.
Ключевые слова: front end, рендеринг, клиентские веб-приложения, время загрузки, оптимизация производительности, пользовательский опыт
В данной работе проводится анализ эффективности механизма Tree-Shaking, который является ключевым способом оптимизации размера клиентских веб-приложений. Сравнивается его реализация в пяти популярных инструментах для сборки проектов: Webpack, Rollup, Parcel, Vite и Esbuild. Результаты тестирования демонстрируют различия в их поведении и общей эффективности при удалении избыточного кода, подчеркивая актуальность применения Tree-Shaking в веб-разработке.
Ключевые слова: tree-shaking, javascript, front end, веб-приложения, оптимизация, скорость загрузки
В работе рассматривается стегоалгоритм с локализацией области встраивания в цветовом пространстве YCbCr для защиты изображений номерной пластины, транспортного средства с разных ракурсов, дорожного события, а также вопросы разработки программной системы, реализующей стегоалгоритм. Защита изображений позволяет эффективно реализовать концепцию многомодального взаимодействия социокиберфизических систем в автомобильной самоорганизующейся сети. Приводятся оценки эффективности разработанного метода.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, система управления городским движением, стеганография, защита информации, водяной знак
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Статья детально исследует облачные, туманные и граничные вычисления, выявляя уникальные черты каждой технологии. Облачные вычисления обеспечивают гибкость и надежность с возможностью удаленного доступа, однако сталкиваются с задержками и высокой стоимостью. Туманные вычисления фокусируются на обработке данных на низком уровне инфраструктуры, обеспечивая высокую скорость и минимальные задержки. Граничные вычисления перемещают вычисления к самому источнику данных, исключая задержки и улучшая безопасность. Анализируются применения этих технологий в различных сферах, предсказывается их будущее развитие в быстро меняющемся мире информационных систем.
Ключевые слова: облачные вычисления, туманные вычисления, граничные вычисления, облачные технологии, инфраструктура обработки данных, сфера применения, гибридные вычисления, интернет вещей, искусственный интеллект, развитие информационных систем
В статье рассматриваются методы защиты логических элементов комбинационных схем от одиночных отказов. До недавнего времени проблема создания микроэлектронных устройств, устойчивых к единичным отказам в логических элементах, была актуальна преимущественно в военной и космической промышленности. В этих областях предъявляются повышенные требования к отказоустойчивости схем из-за воздействия внешних дестабилизирующих факторов. Такими факторами могут быть тяжелые заряженные частицы, влияющие на работу логических элементов и вызывающие их единичные отказы. В связи с масштабированием полупроводниковых устройств меняются технологические стандарты проектирования и изготовления интегральных схем, и проблема отказоустойчивости становится актуальной и для устройств гражданского рынка. В статье предложена методика ресинтеза уязвимых участков логических комбинационных схем. Для оценки устойчивости предлагается использовать логические ограничения, полученные методом резолюций.
Ключевые слова: ресинтез, комбинационные схемы, надежность, логические корреляции, метод резолюций
В данной статье рассматривается проблема анализа и распознавания эмоций человека с помощью обработки звуковых данных. Ввиду увеличения сфер применения, что в большей степени вызвано сложной эпидемиологической ситуацией в мире, решение описанной задачи является актуальным вопросом. Описаны основные этапы: аудиопоток данных записывается в аудиофайл и в соответствии с подходом «дактилоскопии звука» преобразуется в изображение, являющееся спектрограммой звукового набора данных. Описаны этапы обучения сверточной нейронной сети на заранее заготовленном наборе звуковых данных, а также описана структура алгоритма. Для валидации нейронной сети был отобран иной, не участвующий в тренировке, набор аудиоданных. В результате проведения исследования, были построены графики, демонстрирующие точность работы предлагаемого метода.
Ключевые слова: нейронная сеть; распознавание эмоций человека; сверточная нейронная сеть; дактилоскопия звука; Tenserflow; Keras; Matlab; Deep Network Toolbox
В работе представлено решение проблемы ускорения процесса визуализации результатов численного моделирования. Объемы таких данных могут быть весьма велики и разработка средств, позволяющих ускорить процесс анализа результатов моделирования является актуальной задачей. В данной статье предложено решение задачи, основанное на разработке комплекса программ, автоматизирующих процесс обработки однотипных научных данных большого объема для создания высококачественной визуализации результатов численного моделирования. Результаты приведены на примере решения задач астрофизики, но предложенная методика может быть достаточно легко применена и к другим предметным областям, в которых используются модели основанные на динамике системы частиц.
Ключевые слова: визуализация данных, триангуляция Делоне, ускорение визуализации, ParaView, NVIDIA IndeX, VTK
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящее время наблюдается рост количества научных работ по моделям, методам и программно-аппаратным средствам обработки и анализа изображений. Это связано с широким внедрением технологий компьютерного зрения в системы обработки информации и управления. При этом актуальны подходы, обеспечивающие быструю обработку изображений в реальном времени с использованием ограниченных вычислительных ресурсов. Такие подходы, как правило, базируются на низкоуровневых алгоритмах фильтрации изображений. Одной из задач, подлежащих решению в системах на основе компьютерного зрения, является локализация круглых объектов. Данные объекты обладают свойством радиальной симметрии. Поэтому для решения указанной задачи эффективен подход на основе быстрого преобразования радиальной симметрии, который рассматривается в данной работе. В статье описаны основные шаги базового преобразования, приведена процедура определения центров радиально-симметричных областей для локализации круглых объектов на изображениях, рассмотрены примеры ее применения.
Ключевые слова: компьютерное зрение, обработка изображений, анализ изображений, локализация объектов, методы локализации круглых объектов, быстрое преобразование радиальной симметрии, определение центров радиально-симметричных областей
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе представлены результаты проектирования ведомого блока последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface - SPI), применяемого для высокоскоростной синхронной передачи данных между управляющими и периферийными устройствами, на основе базовых матричных кристаллов серии 5503. Полученная микросхема может применятся совместно с ведущим блоком SPI для согласования микроконтроллеров и микропроцессоров с различными датчиками, аналого-цифровыми, цифроаналоговыми преобразователями, модулями памяти и связи. По результатам разработки предложена методика проектирования цифровых интегральных микросхем в отечественной САПР «Ковчег» с использованием поведенческих описаний на языках описания аппаратуры.
Ключевые слова: базовый матричный кристалл, последовательный периферийный интерфейс, язык описания аппаратуры, система автоматизированного проектирования
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.2 - Вычислительные системы и их элементы
В данной работе рассматривается вопрос необходимости применения фреймворков как таковых, а также React, наиболее часто используемый фреймворк для создания части Представления клиентских веб-приложений. Изучаются его устройство, предлагаемый подход в разработке клиентских приложений, решаемые и создаваемые им проблемы, сильные и слабые стороны, а также особенности и ограничения в применении.
Ключевые слова: view frameworks, клиентские веб-приложения, front end, React, Reconciliation, Fiber, рендеринг
Перспективность построения спутникового интернета на основе низкоорбитальной группировки спутников (НОГС) обусловлена тем, что только она позволяет обеспечить устойчивую и достоверную связь в любой точке планеты. Поэтому технология спутникового промышленного интернета вещей IIoT получила широкое распространение в нефтегазовой индустрии, многие объекты которой располагаются в районах Крайнего Севера. Однако, при использовании спутникового низкоорбитального интернета (СНИ), возникают новые угрозы и атаки на него. Среди атак на НОГС особое место занимают попытки навязать абонентам СНИ неавторизованный контент. Предотвратить данную ситуацию можно с помощью системы опознавания спутника. Для эффективной работы запросно-ответной системы «свой-чужой», для НОГС был разработан имитостойкий протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний. Данное свойство было достигнуто за счет сокращения времени аутентификации благодаря использованию модулярных кодов классов вычетов (МККВ). Применение параллельных кодов МККВ привело к изменению способа опознавания спутника, что влечет за собой пересмотр принципов построения запросно-ответной системы. В этом случае создание структурной схемы системы «свой-чужой», функционирующей в МККВ для спутникового низкоорбитального интернета – актуальная задача.
Ключевые слова: имитостойкость, протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний, модулярные коды классов вычетов, структурная схема системы опознавания низкоорбитальных спутников
Предметом исследования являются технические и экономические характеристики средств обнаружения атак, влияющие на эффективность их применения для системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на объекты критической информационной инфраструктуры Российской Федерации. Представлен анализ подходов к выбору наилучших решений, результат которого лег в основу предлагаемого решения. В статье содержится исследование подходов к решению задачи технико-экономического обоснования выбора, формализованы постановка задачи и математическая модель решения задачи выбора оптимального средства обнаружения атак для реализации соответствующих задач. Применяемые методы исследований включают системный анализ, моделирование и методы экспертного оценивания. Цель разработки методики – повышение уровня обоснованности принятия решения о выборе наилучшего из предложенных средств обнаружения атак.
Ключевые слова: средства обнаружения атак, средства обнаружения вторжений, технико-экономическое обоснование, конкурентный анализ, средства защиты информации, система поддержки принятия решений, СОА, система защиты информации, оптимизация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе произведен сравнительный анализ аддитивных технологий в области формирования электромеханических конструкций функциональных устройств. В частности, ставится проблематика использования аддитивных технологий, их актуальность по отношению к современным потребностям в разных областях науки и техники, раскрывается суть аддитивных технологических процессов для производства различного рода изделий и определяется конкретный конструктивно-технологический подход для создания модульного изделия на основе данных технологий.
Ключевые слова: аддитивные технологии, печатная плата, 3D-печать, моделирование методом послойного наплавления, селективное лазерное спекание, стереолитография, цифровая обработка света, прямое лазерное спекание металлов, селективное лазерное плавление, метод робокастинг
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе рассматриваются вопросы, связанные с решением актуальной проблемы – переработки скоплений пластикового мусора в океане. Предлагается организация процесса переработки пластика непосредственно в океане на судах переработки. При этом продукты механической переработки и пиролиза могут использоваться для поддержки отраслей строительства, дорожного строительства, электроэнергетики прибрежных развивающихся стран Африки и Латинской Америки, возле которых сосредоточено самое большое количество пластикового мусора. Предлагается для сортировки и идентификации использовать как системы с искусственным интеллектом, обученным на распознавание и идентификацию пластика по форме, так и системы на основе спектрального анализа состава пластика.
Ключевые слова: пластиковый мусор, микропластик, переработка пластика в океане, судно переработки, распознавание типа пластика, использование переработанного пластика
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Показана актуальность решения задачи концептуального анализа интегрируемых в процессе трансформации традиционных и цифровых образовательных структур, выявления и оценки их эффективного взаимодействия. Предложено использовать уже прошедшую этапы апробации в предметной среде образования методологию когнитивного анализа. Отмечено, что образовательный процесс включает непрерывно генерируемые и непрерывно модифицируемые циклы познания реальности. В рамках обобщенных описаний, представляемых моделями познания, естественным образом совершается переход от индивидуализированных циклов познания к коллективному исследованию реальности, в котором модели уже управляют коллективным познанием, формируя цикл познания на основе коллективной коммуникации. Разработана исходная когнитивная модель, которая иллюстрирует ситуацию, сложившуюся в современной образовательной системе под мощным влиянием «технократической» точки зрения на цифровизацию. Предложена когнитивная модель коллективного познания и коммуникации в цифровой среде, которая системно интегрирует три важнейшие части с точки зрения трансформационных процессов в образовании, а именно, традиционную структуру познания реальности, новейшую структуру цифровой коммуникации, выстроенную в парадигме коллективного субъекта познания, и, наконец, структуру стратегического управления исходя из социокультурного развития общества и страны.
Ключевые слова: Когнитивная модель, образование, цифровая трансформация, познание, коммуникация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В данной статье рассматриваются особенности использования нейросетевых детекторов в задачах распознавания защитных шлемов и касок. В наши дни безопасность на рабочем месте становится все более актуальной темой, в особенности в отраслях с высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.
Ключевые слова: свёрточная нейронная сеть, распознавание объектов, защитные шлемы. каски, SSD, YOLOv5, Faster R-CNN, машинное обучение, глубокое обучение, классификация изображений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье исследовался способ определения геометрии помещений с помощью эхолокации, а именно - звуколокации. В работе использовались свёрточные нейронные сети, которые обучались на большом наборе данных, состоящем из 48000 импульсных характеристик и ряда параметров, для геометрии помещения, им соответствующих. Обученная свёрточная нейронная сеть тестировалась на записанной импульсной характеристике реального помещения и показала точность в оценке по различным параметрам размера помещения от 92,2% до 98,7%.
Ключевые слова: свёрточные нейронные сети, геометрия помещения, эхолокация, импульсная характеристика, робототехника, распознавание, бесконтактные методы измерения объектов, звуколокация, предсказание геометрии, виртуальная реальность
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В мире веб-разработки возрастает потребность в инструментах, способных обеспечивать высокую производительность клиентских приложений. В ответ на этот вызов была разработана технология WebAssembly, позволяющая компилировать различные языки программирования в бинарный формат, который затем исполняется в веб-браузерах. Новый язык программирования AssemblyScript предоставляет возможность создавать высокопроизводительные WebAssembly модули с использованием привычного для веб-разработчиков синтаксиса языка TypeScript. В данной работе проводится исследование WebAssembly и AssemblyScript, и сравнивается производительность AssemblyScript и JavaScript на примере четырех вычислительных алгоритмов. Результаты тестирования демонстрируют более высокую скорость выполнения AssemblyScript в большинстве задач, а также более стабильную производительность при выполнении в разных браузерах. Исследование подчеркивает актуальность применения AssemblyScript для оптимизации ресурсоемких операций при разработке веб-приложений.
Ключевые слова: assemblyscript, webassembly, wasm, javascript, front end, производительность, веб-приложения
В данной статье предлагается алгоритм статистического моделирования фона на основе сегментации границ для обнаружения движущихся границ с использованием статической камеры. В отличие от традиционных подходов, описанный метод строит модель фона на основе обучающих кадров, которые могут содержать движущиеся объекты, не оставляя призраков. Также предложенный подход использует адаптивные пороги для каждого распределения границ фона. Это делает предлагаемое решение устойчивым к изменению освещения и движению фона. Метод также использует информацию о перемещении и наложении границ для обеспечения точности обнаружения. Эксперименты показывают, что предлагаемый метод превосходит другие аналогичные техники и может эффективно обнаруживать движущиеся границы, несмотря на вышеупомянутые трудности.
Ключевые слова: распознавание движения, граница, детектор границ canny, гауссиан цвета, гауссиан величины градиента, нормальное распределение, адаптивный порог, статистическая карта
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается модель прогнозирования уровня воды для предотвращения чрезвычайных ситуаций для близлежащих территорий. Построение, анализ и оценка построенное регрессионной модели прогнозирующей уровень воды в реке Ия, Иркутская область. Полученная модель имеет высокую степень достоверности, согласно рассчитанным данным, и позволяет с высокой долей вероятностью предсказать уровень воды на основе данных полученных за предыдущие месяцы. Также произведен анализ существующих статей по моделированию различных параметров водных ресурсов.
Ключевые слова: модель, моделирование, река, уровень воды, наводнение, чрезвычайное происшествие, прогноз, статистика, мониторинг, анализ, река Ия, Иркутская область
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации