Инструментальные средства

В статье предлагается математический аппарат DSS- и MES-систем генерирующих компаний и алгоритм выбора оптимального режима работы генерирующего оборудования ТЭС. Наборам мероприятий, доступных оперативному персоналу ТЭС, из матрицы сценарных условий, ставится в соответствие система продукций, влияющих на выполнение или невыполнение той или иной комбинации действий. Это позволило разработать алгоритм выбора оптимального режима генерирующего оборудования, основанный на применении абстрактной логической схемы и графов И/ИЛИ-типа.

Автором предлагается применение клеточной нейронной сети, архитектура которой адаптирована для аппаратной реализации в системе беспроводной передачи информации с множеством несущих частот. В состав элементов выборки для настройки и конфигурирования топологии двухслойной сети входят основные параметры, характеризующие каналы возможной передачи информации. Выполняется проектирование архитектуры клеточной нейронной сети, разработаны основные составные части цифрового вычислительного элемента и методы их реализации. Описывается способ организации оптической связи между отдельными нейронными модулями в составе сети, который обеспечивает не только возможность перестройки топологии в процессе обучения, но и распределение приоритетов распространения информационных сигналов нейронов в зависимости от активности при оценке ситуации на входе нейросетевой структуры. Применен способ асинхронной активации клеток, основанный на применении осциллирующей сетевой структуры со случайной организацией связей между базовыми элементами, выполненными на базе модифицированных кольцевых осцилляторов. Оценивается эффективность обучения предложенной архитектуры с помощью алгоритмов стохастического диффузионного поиска. Анализ адаптивных возможностей системы радиосвязи, формирующихся за счет применения нейронной сети, показал, что нейросетевой подход является эффективным при использовании в перестраиваемых беспроводных сетях передачи информации.

В статье рассматривается многоуровневая связная структура данных, обеспечивающая возможность быстрого управления свободными пространствами ортогональных контейнеров в процессе заполнения их объектами. Программная реализация предложенной структуры данных, выполненная инвариантно относительно размерности задачи, делает ее применимой при решении задач прямоугольного раскроя и ортогональной упаковки произвольной размерности. Авторами приведены результаты вычислительного эксперимента на тестовых задачах трехмерной ортогональной упаковки, подтверждающие эффективность применения многоуровневой связной структуры данных. Приведено описание прикладного программного обеспечения, разработанного для решения различных типов задач прямоугольного раскроя и ортогональной упаковки объектов.

В статье рассмотрены оптические системы световых приборов, в том числе светодиодных. Описаны иерархические структуры в моделировании геометрии светодиодных модулей и световых приборов. Световой прибор в иерархической структуре представлен корневым элементом дерева, где корпус, оптическая система, источник света, защитное стекло, узел подвеса и др. представляют собой дочерние узлы. Для вычисления абсолютных координат узлов используются аффинные преобразования. Геометрия узлов моделируется с помощью триангуляционных сеток.

Авторами разработано устройство, включая программное обеспечение для обработки данных, отслеживающее функционирование сердечно-сосудистой системы человека в непрерывном режиме. Оно осуществляет мониторинг без непосредственных активных целенаправленных действий человека. Это исключает факторы, которые зависят от подсознания человека и могут оказать влияние на результат мониторинга. Прототип разработан на основе связки Arduino+ Bluetooth HC-04. Интерфейс написан в среде разработки Microsoft Visual Studio 2010. Анализ данных осуществляется на персональном компьютере с использованием пакета Matlab.

В статье рассматриваются вопросы, связанные с базами данных для временных рядов. Временные ряды достаточно широко используются в различных приложениях. Соответственно, тема хранения временных рядов является весьма актуальной. Естественно, при определенных условиях, которые представлены в этой статье, можно использовать традиционные реляционные базы данных. Возможные ограничения будут, с одной стороны, связаны со скоростью поступления новых данных. С другой стороны, возможные ограничения, а также особенности обработки временных рядов приводят к необходимости использовать специализированные системы хранения временных рядов. Именно описанию работы с временными рядами с точки зрения баз данных и посвящена статья. В ней рассматриваются вопросы использования традиционных реляционных баз данных для хранения временных рядов, а также решения, классифицируемые как NoSQL-системы.

Авторами приведено общее описание метода циклического декодирования БЧХ-кода. Представлена структура декодера БЧХ-кода (15, 7, 5), исправляющего двукратные независимые ошибки на основе метода циклического декодирования с применением классического алгоритма деления полиномов и последовательного вычисления синдромов ошибок. Приведена схема классического алгоритма, реализованного на регистрах сдвига с линейной обратной связью. Указаны недостатки приведенной структуры, а также пути их устранения. Представлена структура быстродействующего декодера БЧХ-кода с применением матричного алгоритма деления полиномов и параллельным вычислением синдромов ошибок. Описан принцип матричного деления, применяемого для ускорения вычисления остатков от деления кодового слова на образующий полином. Проведено сравнение быстродействия устройств декодирования, на основе которого можно сделать вывод о преимуществе предлагаемого устройства по скорости декодирования примерно в 1182 раза.

В статье описываются реализации – программная или аппаратная – автоматной вычислительной системы (ВС) на базе объектно-атрибутной вычислительной системы, относящейся к классу машин с управлением потоком данных (dataflow). Рассматриваются реализации автоматов различных классов (детерминированный, недетерминированный, абстрактный, структурный), а также реализации автоматной декомпозиции (вложенный и вызываемый автоматы) и системы параллельно работающих автоматов.

Статья посвящена исследованию возможностей трехмерного моделирования при проектировании современных осветительных приборов, разработке геометрических моделей для расчета их оптических систем. Осветительные приборы представляют собой большую группу светотехнических изделий, основную роль перераспределения света от источника света в которых выполняет оптическая система. Оптические системы отличаются устройством, способами функционирования, типами кривых сил света и методами расчета. Качество и назначение этих приборов определяются типом светораспределения, в связи с чем оптический расчет сводится к трассировке световых лучей, испущенных источниками света, на основании геометрических моделей. Авторами получена модель геометрии оптической системы, которая позволяет задавать форму осветительного прибора для дальнейшего проектирования и обеспечивает быстрый и точный светотехнический расчет. В разработанном алгоритме, построенном на эвристическом анализе путем последовательного наложения стандартных форм на поверхность сетки, использован метод опорных векторов. Такой подход привлекателен высокой скоростью расчета характеристик моделей осветительных приборов.

В статье представлены алгоритмы определения места положения органа направления мощности и вычисления длин оснований трапециевидной характеристики, реализованные в виде программного обеспечения. Представлен результат вычислительного эксперимента, показавшего важность корректного определения начального положения органа направления мощности при решении данной задачи.

В работе представлен оригинальный подход к решению задачи определения изоморфизма графов, используемый в системе распознавания образов. Оригинальность предлагаемого в статье подхода базируется на хешировании структуры графа с использованием в качестве инвариантной характеристики графа кратчайших расстояний между всеми вершинами.

На основе практического опыта авторов в статье рассмотрены основные направления применения информационных технологий, используемых на стадиях жизненного цикла сложных технических систем. Обоснованы принципы построения эффективных автоматизированных систем управления жизненным циклом сложных технических систем и рассмотрено их применение на примере одной из систем управления жизненным циклом.

В статье предложена концепция метаграфового подхода для описания гибридных интеллектуальных информационных систем (ГИИС). Рассмотрены варианты структуры ГИИС, предложен подход к реализации ГИИС на основе холонической многоагентной системы. Рассмотрена метаграфовая модель как основа для реализации ГИИС. Проведено сравнение моделей метаграфа и гиперграфа, метаграфа и гиперсети. Рассмотрено предикатное описание метаграфовой модели данных. Приведен пример использования метаграфового подхода для описания структуры нейронной сети на основе персептрона.

В статье рассмотрены оптические системы для светодиодов (СД). Проанализированы особенности применения вторичных оптических элементов в виде линз и отражателей для получения различных диаграмм направленности излучения светодиодов в пространстве. Автором сформулированы требования, предъявляемые к оптическим элементам. Рассмотрены особенности и проблемы расчета вторичных оптических систем. Кроме того, описаны возможности разработанного программного обеспечения для моделирования и исследования светодиодных осветительных систем.

В статье представлены описание проекта и реализация библиотеки для формирования очереди команд GNU Linux/UNIX и их локального или удаленного исполнения в зависимости от названия и версии целевой операционной системы. В описании проекта отражены область применения, выбор средств реализации, описание структуры и примененные методики. Разработка базируется на классических работах [1 – 3] и развивает результаты, опубликованные в статьях [4, 5].

В статье рассматриваются перспективы построения систем автоматического управления беспилотными летательными аппаратами, реализующих возможности компьютерного зрения. Описывается способ применения компьютерного зрения, направленный на повышение точности определения отклонений от маршрута полета летательных аппаратов и обеспечивающий возможность автоматического формирования фотосхемы в режиме реального времени при проведении аэрофотосъемки. Выполняется проверка данного способа на работоспособность и оценка его методической погрешности.

В реальных изображениях лиц большие визуальные вариации, такие как различия в выражении лица, его позиции, разный масштаб и освещение, наличие преград перед лицами и другие, вызывают трудности при отличии лица от фона изображения. В результате возникают области изображений, которые неправильно распознаются как лица (ошибки первого рода), тогда как эффективность алгоритмов распознавания лиц характеризуется низким числом таких ошибок, высокой скоростью обнаружения лиц и высокой скоростью обработки изображений. Таким образом, чтобы уменьшить число описанных областей, вместо того, чтобы разрабатывать точный алгоритм обнаружения лиц, который требует больших временных затрат на работу, после первичного обнаружения лиц будет добавлен этап их валидации. В настоящей статье предлагается новый быстрый метод валидации лиц. Он состоит из двух этапов: первый – определение кожи с использованием метода анализа значений YCbCr-цвета; второй шаг – обнаружение глаз и рта с использованием каскадного подхода. На втором этапе область лица-кандидата делится на две перекрывающиеся области, одна для модели обнаружения глаз, а другая для модели обнаружения рта. Алгоритм обнаружения лиц, основанный на методе опорных векторов, использовался для сравнения с предлагаемым решением. Результаты экспериментов на наборе данных FDDB показали лучшую производительность предлагаемого метода (время валидации 2 мс по сравнению с 500 мс у алгоритма, основанного на методе опорных векторов) при схожем числе ошибок первого рода.

Авторами исследуется случайная линейная сеть, в которой при передаче помимо пакетных потерь происходят символьные стирания. Построена модель такой сети, базирующаяся на новых моделях узлов с расширенным сетевым алфавитом. Разработаны методы кодирования, основанные на использовании сетевых кодов Кеттера-Кшишанга-Силвы и канальных помехоустойчивых кодов. В статье отмечена возможность применимости этих методов в случае несанкционированного использования линейных сетей нелегальным пользователем.

В статье рассмотрены основные аспекты тестирования производительности программных продуктов. Авторами приводится классификация методов тестирования. При этом основное внимание уделяется так называемому нагрузочному тестированию. Нагрузочное тестирование проводится с целью определения степени соответствия системы нефункциональным требованиям, таким как максимальное количество одновременных пользователей, время отклика информационного сервиса и т. п. В работе подробно описаны различные виды нагрузочных тестов, а также представлена методика тестирования для каждого вида, предложен набор показателей для классификации инструментов тестирования, на основе которого приведен сравнительный анализ существующих инструментальных средств для проведения нагрузочного тестирования.

Статья посвящена использованию новых технологий параллелизма, которые появились в современных стандартах Фортрана (Fortran-2003, Fortran-2008). Авторами описаны конвейерные операции и подпрограммы; рассмотрены новые технологии параллелизма: комассивы и автораспараллеливание; представлены результаты тестирования различных технологий параллелизма; проанализированы особенности использования различных компиляторов Фортрана.