Архив рубрики: 2017 год

КРИТЕРИИ ЗНАЧИМОСТИ ВАРИАЦИЙ В СИГНАЛАХ ДАТЧИКОВ ВСТРОЕННОЙ СИСТЕМЫ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

УДК 681.518.5

В.Ф. Гузик, А.П. Самойленко, А.И. Панычев, С.А. Панычев


Рассмотрена встроенная система контроля и диагностики электронного оборудования. Показатели качества функционирования электронного устройства моделируются сложными временными функциями контролируемых параметров, которые отображают состояние функциональных узлов оборудования. Предложен комплексный критерий оценки значимости вариаций в сигналах датчиков функциональных контрольных точек контролируемого объекта. Решение о состоянии объекта контроля по результатам измерений его выходных характеристик принимается по совокупности двух критериев – уровневого и информационного. Уровневая оценка значимости параметра характеризует величину выбросов выходного сигнала и сконструирована на основе отношения правдоподобия в соответствии с критерием минимума вероятности ошибочного решения. Информационный критерий основан на принципе максимума энтропии Джейнса и дает оценку количества информации, получаемой при измерении выходной характеристики объекта контроля. Получены оценки значимости вариаций контролируемого сигнала для наиболее употребительных в задачах надежности электронного оборудования законов распределения случайных величин.

Ключевые слова: встроенная система, допусковый контроль, диагностика, случайный процесс, закон распределения случайной величины.

Полный текст статьи:
GuzikSoavtori_4_1_17.pdf

ОПТИМИЗАЦИЯ БАЗ ЗНАНИЙ МЕТОДАМИ БУЛЕВОГО ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ

УДК 519.7

Л.А. Лютикова


Объектом исследования данной работы является предметная область, представляющая собой прецедентную зависимость между объектами и их характеристиками используемую при решении задач распознавания образов.
Интеллектуальный анализ данных является одним из необходимых этапов решения плохо формализованных задач, поэтому во многих случаях от метода построения баз знаний, их анализа и минимизации зависит точность решения поставленной задачи. Разработка общих формальных методов для выявления логических закономерностей в любой заданной предметной области представляется весьма актуальной проблемой, так как предоставляет возможность формирования оптимальных баз знаний, что существенно упрощает решение и улучшает его качество.
В данной работе для анализа и минимизации баз знаний используется аппарат дифференцирования булевых функций, который являются направлениями современной дискретной математики и находят свое применение в задачах динамического анализа и синтеза дискретных цифровых структур.
Основными результатами проведенного исследования являются построенная логическая функция, анализирующая зависимость между объектами и характеризующими их признаками, представляющая возможность выявить все закономерности данной предметной области; а также метод минимизации баз знаний, полученных на основе логического анализа данных, выявляющий минимальный набор решающих правил, достаточным для решения поставленной задачи.

Ключевые слова: Булева функция, логические операции, база знаний, дифференцирование, минимизация, логические аксиомы.

Полный текст статьи:
Lutikova_4_1_17.pdf

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ БАЙЕСОВСКОЙ СЕТИ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

УДК 004.4

Ю.С. Скворцов


Проблемой исследования является повышение эффективности и необходимость внедрения системы поддержки принятия решений KPI в агропромышленное предприятие. В связи с этим, данная статья направлена на описание процесса разработки системы KPI.
Главным методом исследования системы KPI являются байесовские сети. Подсистема контроля качества в системе KPI состоит из списка выполненных работ механизаторами. Для оценки каждой работы выбираются показатели KPI. Выбор показателя зависит от типа выполненной работы и типа культуры. Оценить выбранные показатели отдельной выполненной работы недостаточно, важно учитывать зависимости между показателями. Многие показатели обладают вероятностной характеристикой в следствии чего байесовская сеть выбрана для учета взаимосвязанных показателей. В статье приведен пример использования сети для учета взаимосвязей показателей.
Данный подход к разработке систем поддержки принятия решений позволяет получить процедуру адаптивной настройки байесовской сети, отличающейся возможностью изменения истинности вершин сети с перерасчетом вероятностей влияния на итоговую оценку качества. Получена структура отображения информации при выдаче путевого листа, отличающаяся представлением диспетчеру возможности поиска работника по рассчитанному на основе байесовских сетей среднего процента эффективности работы механизатора.
Разработанный математический аппарат может быть использован на агропромышленном предприятии, которое требует внедрения подсистемы поддержки принятия решений KPI.

Ключевые слова: байесовская сеть, априорная вероятность, контроль качества, система KPI.

Полный текст статьи:
Skvorzov_4_1_17.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ

УДК 519.62, 004.032.26

А.А. Шолохова, А.Н. Иванов


В статье представлена полиномиальная архитектура нейронной сети, применяемая для идентификации динамических систем. Рассматриваемая модель является нейросетевым представлением матричного оператора Ли, который используется для решения систем нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Вычисление оператора Ли в матричной форме на основе полиномиальных степенных рядов позволяет строить отображение, описывающее динамику системы. Такое отображение может использоваться как эффективный численный метод исследования динамических систем, а нейросетевое представление оператора Ли позволяет объединить присущие искусственным нейронным сетям параллельную вычислительную архитектуру со строгой теорией динамических систем и теорией дифференциальных уравнений. Кратко представлена математическая формализация подхода и выведены основные формулы, связывающие предлагаемую нейросетевую архитектуру с системами дифференциальных уравнений. Рассматриваются численный метод решения систем нелинейных дифференциальных уравнений на основе численного матричного интегрирования, а также использование данного подхода для построения систем машинного обучение и идентификации систем. Приведены примеры применения алгоритма как на модельных задачах, так и в прикладной области идентификации движения морских судов. В заключении обсуждаются ограничения и перспективы развития рассмотренного метода.

Ключевые слова: полиномиальная нейронная сеть, идентификация систем, машинное обучение.

Полный текст статьи:
SholohovaIvanov_4_1_17.pdf

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАЗРАБОТКИ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ

УДК 005.4

И.В.Абрамов


Актуальные вопросы устойчивой деятельности предприятий на рынке и развития в условиях жесткой конкурентной борьбы обоснованно опираются на современные информационные технологии и информационные системы. Известная парадигма концепции ВРМ меняется на парадигму концепции S-BPM.
В статье выполнен анализ обеих концепций и предложена информационная модель разработки корпоративных информационных систем (КИС) для решения задач организационного управления предприятием (ОУП).
Показано, что при разработке КИС для решения задач ОУП активно используются информационные технологии концепции ВРМ. В целях принятия ТОП-менеджерами эффективных решений ими рассматриваются задачи системного анализа и управления деятельностью. При решении этих задач проводится моделирование деловых процессов, где существенную роль играет декомпозиция этих процессов. Ключевое звено концепции: ТОП-менеджеры – Бизнес-аналитики предприятия.
В последние годы при разработке КИС для решения задач ОУП специалисты стали внедрять новые информационные технологии концепции S-BPM. Данная концепция за основу берет решение производственных задач непосредственно их исполнителями и предлагает соответствующие инструменты моделирования процессов. При этом рассматриваются множественные проблемы технологических процессов и действий, позволяющие исполнителям самим решать их оптимальным образом с учетом текущих производственных потребностей. Ключевое звено концепции: Менеджеры нижнего и среднего звеньев предприятия.
Анализ концепции ВРМ показывает, что основной принцип ее информационных технологий при разработке КИС для решения задач ОУП – нисходящее проектирование. Анализ концепции S-BPM показывает, что основной принцип ее информационных технологий при разработке КИС для решения задач ОУП – восходящее проектирование. Учет положительных и отрицательных сторон обоих принципов проектирования показывает, что информационные технологии концепции S-BPM не могут заменить информационные технологии концепции ВРМ. Рациональное решение, позволяющее повысить эффективность разработки КИС для решения задач ОУП, это объединение технологий BPM и S-BPM. Такая информационная модель предложена в настоящей статье. Она способствует совместной работе специалистов различного направления деятельности и принятию объективных решений руководством предприятия.

Ключевые слова: системный анализ, BPM, S-BPM, корпоративная информационная система, принятие решений.

Полный текст статьи:
Abramov_4_1_17.pdf

ОБУЧЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ АППАРАТУРЫ ГЛОНАСС НА ОСНОВЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО МОДЕЛИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА НАВИГАЦИОННО-МОНИТОРИНГОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

УДК 681.3

О.И. Бокова, С.В. Канавин, Н.С. Хохлов


Целью данной статьи является разработка методики эффективного обучения потребителей аппаратуры навигационно-мониторинговых систем ГЛОНАСС с использованием специализированного аппаратно-программного моделирующего комплекса на базе интерактивной системы обучения, а также описание структуры и состава моделирующего комплекса. Реализованный интерактивный образовательный комплекс рассматривается как структура, включающая компоненты системы управления подвижными объектами органов внутренних дел, а также двухсторонние и многосторонние связи между ними. Интерактивный образовательный комплекс, предназначенный для обучения сотрудников ОВД, включает в себя базы знаний по обслуживанию, материально-техническому обеспечению и ремонту навигационно-мониторинговых систем, а также моделирующую часть, позволяющую решать прикладные задачи, связанные с мониторингом и управлением подвижных средств. Техническая поддержка процесса обучения и тестирования слушателей реализована с помощью аппаратно-программных средств и мультимедийных программ, которые в интерактивном режиме позволяют создать эффективную систему обучения путем взаимодействия преподавателя как субъекта этой системы с другим субъектом – слушателем. Формирование оптимальной последовательности изучения компонент образовательных программ осуществляется как контролируемая процедура решения тестовых заданий и обращения к теоретическому материалу электронного учебного пособия. Обучение осуществляется с учетом адаптации к индивидуальным особенностям обучаемого, вариативности порядка изучения учебного материала, с реализацией дистанционного контроля на всех этапах обучения.

Ключевые слова: интерактивные технологии обучения, интерактивный образовательный комплекс, управление подвижными средствами, базы знаний, навигационно-мониторинговые системы.

Полный текст статьи:
BokovaSoavtori_4_1_17.pdf

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В РЕГИОНАХ РОССИИ

УДК 519.86

Н.А. Щукина


В статье рассматривается экономико-математический инструментарий решения проблемы комплексной оценки и повышения уровня общественного здоровья населения региона. В качестве влияющих факторов выступают основные показатели здоровья. На основе имеющихся статистических данных построены линейные модели интегральных показателей здоровья населения Российской Федерации и Волгоградской области. Проведен анализ их динамики за период с 2000 г. по 2014 г. На основе полученных значений комплексной оценки здоровья населения сформулирована и решена динамическая задача повышения значений интегрального показателя общественного здоровья населения Волгоградской области. В качестве фазовых переменных динамической модели выступают основные показатели здоровья, учитываемые при построении интегрального показателя, а управляющими переменными являются инвестиции в основной капитал региона по основным видам экономической деятельности. Информационную базу составляют данные о социально-экономическом развитии Волгоградской области за последние 15 лет. Представленная динамическая модель позволяет осуществить комплексную оценку здоровья населения региона в текущем и прогнозном периоде. Рассмотрены некоторые сценарии повышения значений интегрального показателя здоровья при различных ограничениях на величину инвестиций в основной капитал региона, проанализированы полученные решения. Предложенный сценарный подход может быть использован при оценке различных вариантов реализации стратегии регионального развития. Представленная в статье модель интегрального показателя позволяет провести комплексную оценку уровня здоровья населения региона в текущем периоде и может рассматриваться в качестве инструмента поддержки принятия решений при проведении многовариантного сценарного анализа стратегии регионального развития в области здравоохранения.

Ключевые слова: математическое моделирование, здоровье населения, интегральный показатель здоровья, динамическое программирование, задача управления, комплексная оценка здоровья.

Полный текст статьи:
Shukina_4_1_17.pdf

ВЕРОЯТНОСТНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ ДВУХКООРДИНАТНЫМИ РАДИОЛОКАТОРАМИ КРУГОВОГО ОБЗОРА

УДК 519.68:15:681.5

В.М. Гриняк, Е.Г. Лаврушина, Т.М. Гриняк


Статья посвящена проблеме распознавания маловысотных низкоскоростных воздушных объектов (вертолетов), движущихся в зоне ответственности береговых систем управления движением судов. Основной информационной базой таких систем являются двухкоординатные РЛС кругового обзора. Выделение из массива наблюдаемых ими объектов воздушных целей требует применения специальных процедур обработки информации. В статье сформулирована математическая модель задачи наблюдения воздушных объектов, основанная на уравнениях типа «состояние-измерение» и конечномерных представлениях метода наименьших квадратов. В силу исходной нелинейности задачи предлагается её линеаризация около некоторого опорного решения, характеризующего априорные представления о траектории движения наблюдаемого объекта. Основное внимание в работе уделено вопросу границ разрешимости задачи в условиях инструментальных погрешностей измерений. Приведены результаты численного моделирования для типичных ситуаций. Показано, что предлагаемый алгоритм позволяет принять решение о степени принадлежности объекта к классу воздушных, при этом задача разрешима в диапазонах отношения высота/дальность, приемлемых для широкого круга практических приложений.

Ключевые слова: управление движением, воздушный объект, высота, наблюдение, радар, вероятность.

Полный текст статьи:
GrinyakSoavtori_4_1_17.pdf

В.И. Новосельцев, А.Н. Ноев, Д.Е. Орлова

УДК 519.676

В.И. Новосельцев, А.Н. Ноев, Д.Е. Орлова


Рассматривается математическая модель, позволяющая в количественном выражении установить влияние взаимных кибератак на экономическую эффективность конкурирующих фирм. Базис модели составляют модифицированные уравнения Лотки-Вольтера, составленные в предположении, что изменение экономической эффективности каждой фирмы при отсутствии конкурента и, соответственно, кибератак, описывается логистическим уравнением. Качественным методом дифференциального исчисления определяются условия, при соблюдении которых, несмотря на взаимные атаки, конкуренты не претерпевают экономического банкротства, а продолжают функционировать в нормальном режиме. В качестве интегрального показателя, характеризующего экономическую эффективность конкурирующих фирм, применяется объем реализованных ими товаров или оказанных услуг. Модель можно использовать для обоснования требований к обеспечению информационной безопасности конкурирующих субъектов современного рынка в условиях кибератак.

Ключевые слова: кибератака, математическая модель, экономическая эффективность, информационная безопасность, устойчивость.

Полный текст статьи:
NovosеlzevSoavtori_4_1_17.pdf

НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГОВОГО ОЦЕНИВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗОВ

УДК 004.032.26

Я.Е. Львович, И.Л. Каширина, А.Н. Швиндт


В статье представлены результаты нейросетевого моделирования взаимосвязи показателей мониторинга эффективности деятельности вузов и мониторинга трудоустройства выпускников. Предлагаемые модели дают возможность спрогнозировать влияние тех или иных показателей эффективности вуза на изменение условий успешности выпускников и выявить индикаторы, оказывающие наиболее сильное влияние на эффективность процесса трудоустройства. Так как трудоустройство выпускников является результирующим показателем образовательной деятельности вуза и одним из ключевых показателей его востребованности, решаемая в статье задача представляется актуальной. В ходе исследования удалось построить нейросетевые модели с достаточно высокой степенью достоверности. При этом было обнаружено, что для прогнозирования доли выпускников, трудоустроившихся в течение календарного года, следующего за годом выпуска, значимыми являются 57 показателей мониторинга эффективности деятельности вузов, а для прогнозирования средней суммы ежемесячных выплат выпускникам в первый год после окончания вуза значимы всего 3 показателя мониторинга эффективности. По результатам исследования сделан вывод о влиянии результатов моделирования взаимосвязи показателей мониторинга трудоустройства и мониторинга эффективности на корректировку управленческих решений и совершенствование образовательной деятельности вуза.

Ключевые слова: мониторинг, оценивание, эффективность вуза, нейронная сеть, многослойный персептрон.

Полный текст статьи:
LvovichKashirinaShvindt_4_1_17.pdf