ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены общие сведения об онтологиях, включая понятие, формальную модель, процесс разработки, а также примеры использования. В качестве области применения онтологий рассмотрена сфера образования и, в частности, рассмотрен вариант применения онтологий в обучающих системах по информационной безопасности.
Ключевые слова: биометрия, знания, информационная безопасность, модель представления знаний, обучающая система, обучение, онтология, онтологическая модель, OWL, RDF
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматриваются корреляционные методы идентификации изображений. Разработан алгоритм метода «редкой сетки».
Ключевые слова: идентификация изображений, алгоритм, распознавание, раскрой, эталонный кадр, корреляции элементов, поиск минимума
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматриваются разработанные авторами методы и подходы для рекомендательной системы, которые направлены на повышение качества реабилитации пациента во время выполнения дыхательных тренировок. С целью описания тренировок, был разработан собственный язык для конкретной предметной области, а также его грамматика и синтаксический анализатор. Благодаря данному языку можно построить дерево, описывающее конкретную тренировку пациента. К полученному дереву применяются два основных метода, рассматриваемых в статье: «Метод для анализа проблемных участков в ходе прохождения тренировок пациентами» и «Метод нечеткого поиска схожих участков в тренировке». С помощью данных методов в работе предлагается анализировать проблемные участки тренировок пациентов во время реабилитации и искать похожие затруднительные участки пациента для подбора похожих упражнений с целью поддержания уровня разнообразности заданий и вовлечения пациента в процесс.
Ключевые слова: рекомендательная система, система управления обучением, реабилитация, медицина, дыхательная тренировка, маркерная система, предметно-ориентированный язык, расстояние Левенштейна
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе представлено описание процедуры проведения конкурса регрессионных моделей на основе статистических данных для Восточно-Сибирской железной дороги. При этом предполагается построение множества аддитивных альтернативных вариантов модели с последующим выбором лучшего варианта на основе привлечения ряда критериев адекватности. В качестве выходной переменной модели выделена выгрузка вагонов, а входными переменными являются: средний вес брутто грузового поезда, случаи отказов технических средств 1 – 2 категории эксплуатационного характера, рабочий парк грузовых вагонов. Реализация конкурса моделей позволила построить свыше двухсот альтернативных вариантов, из которых была выбрана лучшая альтернатива при помощи методов многокритериального выбора, основанных в данном случае на непрерывном критерии согласованности поведения.
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, математическая модель, регрессионный анализ, метод наименьших квадратов, конкурс моделей, критерии адекватности, многокритериальный выбор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Поисковая оптимизация позволяет сайту выходить в поисковых системах на более высокие позиции в поисковой выдаче. Путем множества манипуляций по работе с сайтом можно добиться хороших результатов в повышении конверсии сайтов. Современные системы по всевозможному анализу данных с помощью нейронных сетей могут сильно усовершенствовать работу над этой оптимизацией.
Ключевые слова: продвижение сайтов, поисковая оптимизация, нейронные сети, оптимизация кода, сверточные нейронные сети
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассмотрено применение методов машинного зрения для встраиваемых систем с применением современных микроконтроллеров. Описаны методы машинного обучения, которые используют в встроенных системах для решения задач распознавания, а также модели нейронных сетей. Предложено использование обученных моделей для решения задач распознавания изображений в встроенных системах. Проведено сравнение архитектур нейронных сетей YOLOv3 и R-CNN. Рассмотрена аппаратная платформа Jetson TX2. Представлены результаты сравнения скорости вычисления для различных режимов устройства.
Ключевые слова: машинное зрение, нейронные сети, искусственный интеллект, встраиваемые системы, распознавание образов, YOLO, R-CNN, Jetson, Tensorflow
В статье рассмотрен подход к оценке коэффициента использования штатной аппаратуры системы управления на испытательном стенде. Показана актуальность задачи оценки на этапе проектирования испытательного стенда и приведено описание метода для решения данной задачи. Предложенные подходы могут быть применены как на этапе создания испытательного стенда, так и при модернизации существующей позиции.
Ключевые слова: система автоматического управления, испытательный стенд, анализ процесса отработки, экспериментальная отработка, штатная аппаратура, программный комплекс централизованного управления, коэффициент использования аппаратуры
Описывается разработка системы поддержки принятия решений для оценки модного образа человека. Это осуществляется на основе выделения набора визуальных атрибутов с изображения и сравнения этого набора с «модными» паттернами. Модные паттерны задаются самим пользователем. Это образы, которые определяются в системе как эталонные. В данной работе приводится обзор методов принятия решений, анализируется актуальность систем принятия решений в разных сферах общества. Рассматривается алгоритм программы и инструменты, с помощью которых осуществляется сначала предобработка изображения, потом выделяются визуальные атрибуты. Приводится способ принятия решений для разных типов атрибутов. Рассматривается сравнение цветов в нотации HSL.
Ключевые слова: система поддержки принятия решений, методы принятия решений, машинное обучение, Python, обучение модели, образ, мода, информационно-аналитическая система, метод k-средних
Предмет исследования. Исследовано влияние интенсивности источника света и направления его луча на процесс распознавание объектов сенсорами машинного зрения - камер видимого спектра и систем обнаружения света и определения дальности (Light Detection And Ranging, LiDAR). Учтены такие факторы как интенсивность света, его траектория и угол луча относительно горизонта. Метод. Решение задачи анализа способности сенсоров машинного зрения к распознаванию ArUco-маркера в условиях различных уровней освещенности построено на эмпирических методах исследования. Основные результаты. Во время распознавания объектов камерой машинного зрения при высоком уровне освещенности произошло искажение светового потока на матрице камеры. Также были обнаружены ошибки в работе LiDAR. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для разработки средств снижения уровня влияния высокого уровня освещенности света на способность распознавания объектов сенсорами машинного зрения.
Ключевые слова: машинное зрение, LiDAR, влияние света, эмпирическое исследование
2.2.6 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассматривается разработанная модель для распознавания бренда одежды по изображению. Модель не только прогнозирует тип и бренд одежды, но также может определять их схожесть. На первоначальном этапе был собран набор данных, содержащий изображения одежд различных брендов общим объемом 9000 изображений. В данной работе использовалась архитектура нейронной сети ViT (Vision Transformer) - модель для работы с изображениями, которая была представлена специалистами из Google Brain. В качестве представителя архитектуры трансформеров выступила модель vit-base-patch16-224. Перед обучением все изображения были преобразованы в черно-белый вид, а также была использована аугментация данных: поворот изображения на случайный угол, зеркальное преобразование. Все фотографии были нормализованы – координаты пикселей приведены к промежутку [0,1].
Ключевые слова: нейронная сеть, модель, машинное обучение, Vision Transformer, индустрия моды, предсказание бренда одежды, предсказание типа одежды, определение схожести брендов
Рассмотрены программные средства анализа структуры металлических материалов, включая чёрные и цветные металлы. Представлены методы обработки изображений для выделения границ и сегментации структурных элементов на поверхности металла. Описана разработанная программа на Python, применяющая алгоритмы водораздела и поиска белых и черных зёрен для сегментации изображений металлов. Программа выполняет анализ размеров и формы зёрен, а результаты предоставляются визуально и для последующего использования. Этот инструмент имеет ключевое значение для контроля качества и оптимизации свойств металлических материалов.
Ключевые слова: программное средство, металл, количественный обсчет микроструктуры, программа для ЭВМ, язык программирования Python
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.6.1 - Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
Крупные промышленные предприятия можно сравнить со сложной динамической системой, в которой постоянно требуется принимать управленческие решения. Одним из основных решений управления, от которого зависят основные показатели деятельности предприятия, является процесс управления планированием производства продукции. В процессе организации принятия решений могут применяться информационные системы, в основе которых используются математические и эвристические методы расчетов.
Ключевые слова: планирование производства, распределение ресурсов, Канбан
В статье выполнен анализ времени проведения испытаний системы управления на испытательном стенде, выделены компоненты времени проведения испытаний, приведен порядок расчета для типового испытательного стенда. Полученные результаты могут быть использованы для оценки времени проведения испытаний систем управления на этапе проектирования испытательных стендов.
Ключевые слова: система автоматического управления, ракетно-космическая техника, испытательный стенд, анализ процесса отработки, экспериментальная отработка, время проведения испытаний
поддержание оптимальной возрастной структуры лесного фонда является важным фактором в использовании лесных ресурсов. Цель данного исследования состояла в анализе возрастной структуры лесного фонда эксплуатационных лесов Республики Карелия. Для этого для 17 центральных лесничеств региона исследования были собраны данные о возрастной структуре лесного фонда по группам пород. Источниками данных являлись документы лесного планирования. Результаты исследования показали, что в Республике Карелия преобладают хвойные леса. Лиственные породы деревьев более широко представлены в южной части исследуемого региона. Лиственные и хвойные леса имеют разную возрастную структуру. Преобладают молодняки, спелые и перестойные насаждения. При этом молодняки преимущественно представлены лесами хвойных пород. Небольшая доля приспевающих древостоев является одной из фундаментальных проблем исследуемого региона, так как способствует сдерживанию увеличения объемов лесозаготовок.
Ключевые слова: лесные ресурсы, лесозаготовки, возрастная структура, хвойные породы, лиственные породы, приспевающие леса
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
В данной работе рассмотрено значение транспортных сетей для развития экономики страны. Определено, что при этом на функционирование транспортных сетей влияет огромное количество разнородных факторов. В этом случае для оптимизации перевозочных процессов необходимо заранее обладать информацией о состоянии дорожной сети. Эффективным инструментом представления данных подобного рода являются геоинформационные системы, которые позволяют хранить и обрабатывать пространственные и связанные с ними атрибутивные данные. Автором предложена методика геоинформационного картографирования дорожных условий с помощью открытого проекта OSM. Openstreetmap обеспечивает доступ к актуальной географической информации, а также программные инструменты для обработки данных. В работе определены тип и уровни повреждений дорожного полотна, разработан геоинформационный проект, в котором отражены основные типы повреждений дорожного полотна участка улично-дорожной сети.
Ключевые слова: геоинформационная система, геоинформационное картографирование, дорожная сеть, OpenStreetMap
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.9.1 - Транспортные и транспортно- технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
Обзор методов существующих неисправностей синхронных электродвигателей и методов их обнаружения. Классификация и анализ существующих методов, их применимость при обнаружении неисправностей, преимущество и недостатки. Рассмотрены и описаны три класса возможных неисправностей синхронного электродвигателя с постоянными магнитами: электрические неисправности, механические неисправности, размагничивание. В статье рассматриваются три класса методов диагностики неисправностей: на основе построения математической модели реального электродвигателя и моделирования его ошибок, на основе обработки сигналов, поступающих с датчиков и интеллектуальные методы на основе обработки собранных данных посредством искусственного интеллекта. Рассмотрены следующие методы обнаружения ошибок на основе моделирования: обнаружение на основе модели электрической принципиальной схемы, на основе аналитической модели, на основе цифровой имитационной модели. Рассмотрены следующие методы частотно-временного анализа получаемых сигналов с датчиков: анализ с использованием быстрого преобразования Фурье, кратковременного преобразования Фурье, Вейвлет-преобразования, преобразования Гильберта-Хуанга, распределения Вигнера-Вилля. Рассмотрены следующие интеллектуальные методы диагностики: диагностика с применением свёрточных нейронных сетей, рекурентных нейронных сетей, методом опорных векторов, нечеткой логикой и разряженным представлением.
Ключевые слова: синхронный двигатель с постоянными магнитами, неисправности электродвигателя, моделирование, быстрое преобразование Фурье, Вейвлет-преобразование, преобразование Гильберта-Хуанга, распределение Вигнера-Вилля нейронные сети, нечеткая логика
В статье рассмотрены возможности реализации модели предметно-языкового интегрированного обучения в высших учебных заведениях, причем акцент авторы делают на свой профессиональный опыт внедрения данной модели в Южном федеральном университете для магистрантов. Авторам удалось подробно осветить рабочие варианты CLIL с учетом специфики современного рынка труда. Авторами делается вывод о том, что представленная технология может и должна применяться на практике при соблюдении принципа посильности в восприятии профессионального контента на иностранном языке целевой аудиторией. Такой подход требует от преподавателя гибкости при разработке таких дисциплин, поскольку их предметное содержание адаптируется в зависимости от языкового уровня обучаемых.
Ключевые слова: предметно-языковое интегрированное обучение, социальный заказ, билингвальное образование, коммуникативный подход, профессионально-ориентированный контент, дидактические принципы, профессиональный дискурс, адаптация содержания курса, целевая аудитория
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования
В работе рассмотрена модель мультиапертурного датчика волнового фронта для системы активного управления лазерным пучком. Предложена стратегия восстановления фазы, на основе итерационного алгоритма обработки оптических изображений Гершберга–Сэкстона. Проведено экспериментальное исследование по восстановлению фазовой информации с помощью указанного метода. Для этого была разработана модель семиканальной лазерной системы с различным фазовым сдвигом.
Ключевые слова: мультиапертурные лазерные системы, датчик волнового фронта, алгоритм Гершберга–Сэкстона, физическое моделирование, восстановление изображений
1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной работе рассматриваются фреймворки Vue, Svelte, Solid и Lit, применяемые для создания части Представления клиентских веб-приложений. Изучаются их 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: Vue, Svelte, Solid, Lit, Web Components, view frameworks, клиентские веб-приложения, front end, рендеринг
В работе рассматривается задача управления надежностью ведомственного сегмента платформы обратной связи, обеспечивающей прием и рассмотрение ФСИН России электронных обращений граждан. В приведенном аспекте задача оптимизации надежности является задачей оптимального управления с фазовыми ограничениями. С использованием метода штрафных функций сформулирована задача отимального управления, в которой фазовые ограничения учтены с помощью внешней квадратичной функции штрафа. Для решения полученной задачи доступен широкий спектр аналитических и численных методов поиска оптимального решения.
Ключевые слова: государственное управление, платформа обратной связи, ведомственный сегмент, система массового обслуживания, управление ресурсами, задача оптимального управления, задача оптимизации, уголовно-исполнительная система Российской Федерации
В статье рассмотрены самые популярные семейства предобученных оснований нейронных сетей. Были рассмотрены их структуры, а также произведено сравнение результатов работы при сегментации изображения на FPN – сети. После тестирования и сравнения было получено, что самое высокое качество сегментации, равное 55,1 % по классу «куски руды» при общем качестве сегментации по трем классам составляющем 98,93 %, показала FPN – сеть на предобученном основании EfficientNetB2 после 7 эпох обучения.
Ключевые слова: сегментация, нейронная сеть, предобученное основание, EfficientNet, SEResNet
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассматривается метод регистрации голограмм с помощью цифровых камер с высоким пространственным разрешением. Для регистрации голограмм, полученных в оптических установках с наклонным опорным пучком, требуется высокое разрешение систем регистрации. Для этого необходимо использовать среды с разрешением 2000-4000 линий на мм. Использование фотопластинок требует достаточно большого времени на экспозицию и проявку, которая обычно делается отдельно от оптической установки. В случае систем голографической интерферометрии необходимо предусмотреть установку голограммы обратно в оптическую установку с достаточно большой точностью. Поэтому для регистрации голограмм на фотоматрицах, имеющих ограниченное разрешение, были разработаны методы цифровой голографии. Эти методы основаны на использовании оптических схемах при малых углах (менее 5 градусов) между интерферирующими пучками. В последнее время появились сенсоры с размером одного элемента 1,33 мкм и 0,56 мкм. Такое разрешение позволяет вернуться к схемам регистрации с углами между интерферирующими пучками 30-60 градусов. Это позволяет надеется на возрождение методов голографии и методов голографической интерферометрии на современном уровне без использования промежуточных сред для регистрации.
Ключевые слова: голография, голографическая интерферометрия, фотоматрицы с высоким пространственным разрешением, голография наклонным опорным пучком, цифровая голография, преобразование Фурье
1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Цель данного исследования состояла в оценке лесоэксплуатационных условий центральных лесничеств Республики Карелия и Мурманской области. C этой целью, для двадцати семи центральных лесничеств региона исследования были собраны данные, представляющие собой двадцать переменных, характеризующих показатели ресурсов древесины, природно-производственные условия и дорожную инфраструктуру. Оценка лесоэксплуатационных условий проводилась на основе разработанной системы индикаторов, включающей пять показателей: ценность эксплуатационного фонда; репрезентативность территории по природным условиям произрастания лиственных пород и уровень расчетной лесосеки по мягколиственному хозяйству; репрезентативность территории по благоприятным природно-производственным условиям в регионе исследования; размер расчетных лесосек по хвойному хозяйству; и качество дорожной сети. Показатели представляли собой факторы, извлеченные методом главных осей в процессе факторного анализа. Факторы объяснили 81,4 % общей дисперсии двадцати изначально выбранных переменных. Результаты исследования показали, что по величине среднего запаса леса выделяются две группы лесничеств: лесничества Мурманской области, характеризующиеся низким средним запасом, и лесничества Республики Карелия. По уровню запасов в лесах лиственных пород деревьев и уровню расчетной лесосеки, по лиственному хозяйству обособляются четыре центральных лесничества, расположенных в южной части Республики Карелия. Наиболее благоприятными природно-производственными условиями обладают лесничества, расположенные в южной части Республики Карелия.
Ключевые слова: лесозаготовки, природно-производственные условия, факторный анализ, Карелия, Мурманская область, ресурсы древесины
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
Рассматривается вопрос вычисления симметричных матриц Адамара конструкции Балонина-Себерри. Для получения таких матриц требуется большое количество случайных двоичных последовательностей для выбора из них трех, которые связаны требованиями дизайна матриц. Такие последовательности являются первыми строками трех циклических блоков матриц Адамара. Рассматривается предыстория возникновения квантовых вычислений и преимущество квантовой генерации двоичных последовательностей для последующего отбора. Предлагается вычисление матриц Адамара как тестовая задача для квантовых компьютеров, позволяющая показать квантовое превосходство.
Ключевые слова: квантовые компьютеры, кубиты, генераторы случайных чисел, ортогональные матрицы, матрицы Мерсенна, кронекерово произведение
Статья посвящена анализу современных алгоритмов шифрования данных. Введение дает обзор наиболее распространенных алгоритмов шифрования, такие как AES, RSA и SHA. Основная часть статьи включает в себя анализ уязвимостей современных алгоритмов шифрования и рассматривает различные методы атак. В заключении делаются выводы о том, что необходимо использовать комплексные методы защиты данных и периодически обновлять используемые алгоритмы шифрования для предотвращения возможных атак.
Ключевые слова: алгоритм шифрования, безопасность данных, уязвимость, метод атаки, комплексный метод защиты данных
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность