Архив рубрики: Выпуск №1(20)

ПРИМЕНЕНИЕ БАЙЕСОВСКОГО КЛАССИФИКАТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТЕМАТИКИ ТЕКСТА

УДК 621.396

С.В. Шанов, П.Г. Чупин, А.Ю. Афонин


Актуальность исследования обусловлена потребностью современного общества в автоматической классификации данных. В данной работе рассмотрен байесовский алгоритм на примере определения тематики текста. Целью работы является разработка, выявление и решение проблем, возникающих во время реализации и непосредственной работы классификатора, а также оценка его эффективности. Выявлены проблемы арифметического переполнения и появления нулевой вероятности в результате. Предложено их решение с помощью сглаживания Лапласа и свойства логарифмов. Также представлены подходы по оптимизации и увеличению скорости работы программного модуля. В результате был реализован байесовский классификатор. Его обучение проводилось на базе наборов статей 10 различных тематик. На основе полученных данных проведена тестовая классификация и выполнена проверка корректности данной операции. Материалы статьи представляют практическую ценность для тех, кто собирается применить рассмотренный алгоритм или подобные ему в своих исследованиях.

Ключевые слова: наивный байесовский классификатор, Text Mining, алгоритм, теорема Байеса, анализ документа.

Полный текст статьи:
ShanovSoavtori_1_1_18.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА В МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЯХ СВЯЗИ

УДК 621.396

А.В. Поначугин, И.В. Гусев


В настоящее время на территории всей планеты широко используются телекоммуникационные услуги, которые в совокупности образуют мультисервисные сети связи. Проблема применения телекоммуникационных услуг заключается в том, что не на всех отдалённых участках местностей существует возможность получить доступ к сети. И с этой задачей предназначены справляться каналы и линии связи. Целью исследования является создание модели радиодоступа к ресурсам мультисервисной сети связи на канальном уровне. В качестве мультисервисной сети в рамках статьи понимается корпоративная сеть, в которой предоставляются пользователям такие телекоммуникационные услуги, как: видеоконференцсвязь, IP – телефония и передача данных. Исследуемая сеть построена на базе технологии «Ethernet», а радиолиния, при помощи которой происходит доступ, организована при помощи одной из современных технологий широкополосного беспроводного доступа. Также в статье приведены структурные схемы организации радиодоступа, описаны современные технологий радиодоступа и представлен анализ протоколов передачи данных семиуровневой модели, и впоследствии выбран протокол, на основании которого произведена разработка модели радиодоступа. В программной среде MatLab произведена реализация предложенного алгоритма радиодоступа к ресурсам мультисервисной сети на втором уровне эталонной модели взаимодействия открытых систем (канальном уровне). При проведении моделирования получены данные о загруженности канала и о числе доставленных пакетов, которые отображены в виде графиков. По результатам данного исследования можно сделать вывод о том, что данная модель служит наглядным примером исследования радиодоступа, показывающая, что результат работы модели успешен, так как пакеты с информацией передаются между источниками. Предложенная модель может быть направлена на изучение влияния стохастических и детерминированных процессов, возникающих в качестве сторонних факторов при передаче данных по радиоканалу, а также такая система при дополнении программой, определяющая положение пользователя и выбирающая оптимальный способ доступа к мультисервисной сети, будет являться совершенной системой радиодоступа.

Ключевые слова: моделирование, система радиодоступа, мультисервисная сеть, технологии радиодоступа, телекоммуникационные услуги.

Полный текст статьи:
PonachuginGusev.pdf

МЕТОД КОРРЕКЦИИ ДОЗИРОВКИ ПРЕПАРАТА ПРИ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ

УДК 616-71

А. О. Николаенко, В. И. Синопальников, А. П. Николаев, Писарева А. В., Писарева А. В., Е. Ю. Барышева, А.С. Немцова , Д. И. Вилкова


Статья посвящена разработке лабораторного макета аппаратно-программного комплекса, предназначение которого в дальнейшем предлагается для регистрации капель в каплеобразующей колбе через возникающие вибрации от каждой капли [5,6]. В дальнейшем планируется увеличить чувствительность датчика, тем самым, повысив уровень безопасности пациентов. Разработанный аппаратно-программный комплекс позволит обеспечить должную безопасность пациента при проведении инфузионной терапии, уведомляя медицинских работников о нарушении установленного режима терапии. Аппаратно-программный комплекс состоит из датчика вибраций на сенсоре SW-420, блока обработки сигнала и системы звукового оповещения. Аналогичные оптические датчики предназначены для детектирования препятствий за счёт освещённости и их отражения [5,6]. Цель работы заключается в разработке устройства контроля объёма вливания препаратов при использовании волюметрических инфузионных насосов для обеспечения безопасности инфузионной терапии [5]. В ходе работы была определена применимость разрабатываемого устройства в условиях реанимационных палат и палат интенсивной терапии. Работа включает в себя разработку технических требований, разработку схемы биотехнической системы, представление структурной схемы, расчеты применимости конструкции, подбор подходящей базы компонентов, и реализацию прототипа устройства для проведения стендовых испытаний. Для испытаний был разработан алгоритм, фильтрующий получаемые данные и, после обработки данных, передающий управляющий сигнал. Разработанный лабораторный макет аппаратно-программного комплекса позволит повысить уровень безопасности для пациента при проведении процедуры инфузионной терапии, так как данное устройство будет иметь возможность дистанционно уведомлять медицинский персонал о случаях нарушения установленного инфузионного режима [5,6]. Исследованиями установлено, что данная система довольно проста в применении, поэтому, как врач, так и другой персонал, предоставляющий медицинскую услугу, сможет самостоятельно устранить вероятную возникшую проблему и, в случае необходимости сможет привести систему в исходное состояние [5]. В дальнейшем планируется повысить чувствительность датчика для регистрации капель и таким образом, мы сможем увеличить уровень безопасности для пациента, который проходит процедуру инфузионной терапии на высоких скоростях в процессе вливания препаратов в организм [5,6].

Ключевые слова: датчик, устройства, инфузомат, компаратор, терапия.

Полный текст статьи:
NikolaenkoSoavtori_1_1_18.pdf

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ ЛИЦ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛГОРИТМОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

УДК 004.021

Н.А. Попова, М.А. Назаров, М.В. Власов


Целью данной статьи является обобщение полученного опыта разработки и реализации нейронной сети для распознавания лиц. В основу нейронной сети входят специальные алгоритмы машинного обучения. В качестве входных данных алгоритм получает изображение с лицом одного человека или лицами нескольких людей, после чего происходит поиск всех лиц в данном изображении с использованием гистограмм направленных градиентов, ее результатом является фрагменты изображения где явно проглядываются базовые структуры лица или лиц. Для того чтобы определить уникальные черты лица, необходимо учитывать разность угла наклона лица и степень его освещенности, для этого на выделенных фрагментах применяется алгоритм оценки ориентиров для поиска 68 особых точек, которые существуют на каждом лице, полученные точки дают возможность как можно лучше отцентрировать глаза и рот для более точного кодирования. Кодирование изображения включает в себя построение точной “карты лица” состоящей из 128 измерений. На основе полученных результатов, сверточная нейронная сеть, используя алгоритм линейного классификатора SVM, может определять соответствие между разными фотографиями.

Ключевые слова: распознавание лиц, машинное обучение, гистограмма направленных градиентов, HOG, оценка ориентиров лица, аффинновые преобразования, глубокое обучение, нейронная сеть.

Полный текст статьи:
PopovaSoavtori_1_1_18.pdf

РАЗРАБОТКА ИНТЕГРИРОВАННЫХ СРЕДСТВ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

УДК 004.89

И.Ю. Балашова, Е.А. Дзюба, Е.Н. Прошкина


В статье обоснована актуальность автоматизации задачи выбора инструментальных средств в процессе управления жизненным циклом программного продукта. Выделены особенности данной задачи, позволяющие отнести ее к задачам искусственного интеллекта. Обосновано использование онтологического подхода при построении модели представления знаний для решения данной задачи в интеллектуальной информационной системе. Проведено функциональное моделирование процесса выбора инструментальных средств разработки программного продукта, и выделены основные функции интеллектуальной системы, реализующей данный процесс. Проведен анализ требований к построению и реализации интеллектуальной системы подбора инструментальных средств разработки программного продукта. Предложена архитектура системы, включающая базу знаний, сервер приложения и приложение пользователя. Разработана онтологическая модель базы знаний интеллектуальной системы, состоящая из множества классов предметной области и их экземпляров, множества отношений и аксиом онтологии. Построена объектная модель системы и ее подсистем. Описан формат представления знаний, с которыми работает сервер приложения интеллектуальной системы. Разработаны интегрированные средства представления знаний в интеллектуальной системе подбора инструментальных средств разработки программного продукта. Разработанная интеллектуальная система позволяет обеспечить сокращение материальных и временных затрат на поиск согласованного решения по выбору инструментальных средств разработки программного продукта.

Ключевые слова: представление знаний, онтологии, интеллектуальная система, инструментальные средства, программный продукт.

Полный текст статьи:
BalashovaSoavtori_1_1_18.pdf

ИМИТАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО СТРУКТУРНОЙ И ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОЦЕНИВАНИЯ МОНИТОРИНГО-РЕЙТИНГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗОВ

УДК 681.3

В.В. Горячко, Я.Е. Львович


В статье рассматривается задача интегрального оценивания мониторинго-рейтинговой информации о деятельности вузов, ориентированная на возможности интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений. Рассмотрено формализованное представление данных мониторингов и рейтингов и показана необходимость построения двухуровневой модели интегрального оценивания. Приведены наиболее целесообразные варианты структурного и параметрического представления моделей сворачивания показателей и нормирования исходной информации. Обоснована возможность проведения имитационного эксперимента по структурной и параметрической идентификации моделей. Для адаптивного выбора структуры и параметров введен критерий оптимизации в виде Хеммингового расстояния с использованием схем рандомизированного поиска. Сделан вывод об эффективности сочетания формализованных и экспертных процедур для выбора перспективных моделей интегрального оценивания на основе имитационного эксперимента.

Ключевые слова: мониторинг, рейтинг, интегральное оценивание, имитационный эксперимент, оптимизация.

Полный текст статьи:
GoriachkoLvovich_1_1_18.pdf

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ И СОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

УДК 004.78: 332.87

Г.Б. Суюнова, Н.А. Гайворонская, Е.В. Половинко


В данной статье описаны несколько методологий и инструментов, с помощью которых проводится моделирование бизнес-процессов на предприятии с целью принятия своевременных управленческих решений и оптимизации экономических и социальных систем. Указана необходимость использования различных методов моделирования, реорганизации и автоматизации бизнес-процессов как средства повышения эффективности решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах. Отмечено, что сегодня моделирование бизнес-процессов организации является традиционной деятельностью бизнес-аналитиков российских предприятий, которое может быть необходимым средством для принятия правильных управленческих решений. Обозначено, что существует множество различных принципов нотаций. В статье также отмечено, что не все нотации одинаково применимы для решения различных задач. Более подробно рассмотрена нотация eEPC, используемая для моделирования бизнес-процессов в виде последовательности событий и функций, здесь же приведены ее преимущества и недостатки. Указано, что инструментом, использующим именно нотацию eEPC для моделирования процессов, является платформа ArisExpress, предназначенная для комплексного управления бизнес-процессами. В статье рассмотрены два ключевых понятия указанной среды моделирования — это понятия Event (Событие) и Activity (действие, функция). Отмечено, что событие всегда вызывает необходимость исполнения конкретного действия, и исполнение этого действия всегда заканчивается наступлением какого-либо события. Так же указано, что для того, чтобы схема была более полной и наглядной, нотация предусматривает еще несколько стандартных элементов, таких как: «Role» (должность на предприятии, исполнитель), «Document» (документ), «IT system» (информационная система, приложение) и др. В качестве вывода отмечено, что при построении данных моделей очень просто допустить ошибки, не зная правил, по которым они составляются. Такие ошибки приводят в последующем к несоответствию логики процесса, и как следствие – принятию неправильных или несвоевременных управленческих решений.

Ключевые слова: управление, принятие решений, социальная система, экономическая система, нотация, оптимизация, модель.

Полный текст статьи:
SuyunovaSoavtori_1_1_18.pdf

ФОРМИРОВАНИЕ НАБОРА КОМПОНЕНТОВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОБЯЗАННОСТЕЙ ДИСПЕТЧЕРА АВАРИЙНО-ДИСПЕТЧЕРСКОЙ СЛУЖБЫ ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

УДК 004.78: 332.87

А.А. Попов,А.О. Кузьмина


В статье рассматривается одно из направлений совершенствования функциональных возможностей информационных систем, используемых для управления жилищно-коммунальным хозяйством. Таким направлением является автоматизация работы аварийно-диспетчерской службы для повышения качества обслуживания клиентов (в том числе, жильцов многоквартирных домов). Для решения задачи использована объектно-ориентированная методология. Проанализированы типовые функциональные возможности используемых в настоящее время в жилищно-коммунальном хозяйстве программных модулей для автоматизации аварийно-диспетчерской службы. Отмечено, что работа с рассмотренными программными модулями предусматривает наличие диспетчера (сотрудника организации по управлению жилищно-коммунальным хозяйством). Сформированы диаграммы вариантов использования UML для программного модуля «Аварийная диспетчерская служба». Проанализированы трудовые функции, которые должен выполнять диспетчер аварийно-диспетчерской службы в соответствии с отечественным профессиональным стандартом «Диспетчер аварийно-диспетчерской службы». На основе анализа трудовых функций была построена диаграмма вариантов использования для программного модуля «Диспетчер аварийно-диспетчерской службы», функции которого должны быть аналогичны функциям диспетчера (сотрудника организации по управлению жилищно-коммунальным хозяйством). В результате анализа диаграмм вариантов использования построена диаграмма компонентов UML. Набор компонентов в диаграмме соответствует набору трудовых функций, которые должен выполнять диспетчер в своей деятельности. На разработанной диаграмме компонентов также приведены взаимосвязи между компонентами и интерфейсы, с помощью которых осуществляется взаимодействие между компонентами как внутри программного модуля «Диспетчер аварийно-диспетчерской службы», между компонентами и программным модулем аварийно-диспетчерской службы, а также между компонентами и информационной системой организации по управлению жилищно-коммунальным хозяйством. Результатом анализа диаграмм является формализация взаимодействия компонентов с другими компонентами и программными модулями.

Ключевые слова: жилищно-коммунальное хозяйство, информационная система, программный модуль, аварийно-диспетчерская служба, объектно-ориентированная методология, диаграмма вариантов использования, диаграмма компонентов.

Полный текст статьи:
PopovKuzmina_1_1_18.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ В ДИСПЕРСНОЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТА ОТ ФИЗИОТЕРАПИИ

УДК 615.471

И.Б. Старченко, Д.А. Кравчук, А.М. Созинова


В статье приведено исследование поведения наноразмерных компонентов при воздействии электрического тока. Использование наноразмерных систем является перспективным направлением в медицине, позволяет проводить адресную доставку лекарственного вещества, предотвращает его разрушение по пути к поражённому участку и помогает оказывать пролонгированное действие. В работе проведен анализ движения частиц в электрическом токе при доставке их к поражённому участку. Рассмотрено значение электрокинетического потенциала и электрофоретическая подвижность. Был произведён анализ распределения наночастиц в дисперсной жидкости под воздействием электрического поля, построен векторный график и градиентное поле распределения наночастиц в жидкости при воздействии электрическим током, а также моделирование функции векторного дипольного момента при электрофорезе со сферическими наночастицами. А также в статье проведено моделирование процессов, возникающих при процедуре физиотерапии, установлено, что наночастицы при располагаются упорядоченно в соответствии с линиями векторов напряжённости электрического поля при электрофорезе. рассмотрена электрофоретическую подвижность и активность при использовании терапевтических наночастиц в растворе электролита. Выявлено, что электрофоретическая скорость рассмотренных частиц уменьшается в сравнении со скоростью движения достаточно крупных частиц, но компенсируется увеличением скорости движения жидкости.

Ключевые слова: постоянный электрический ток, наночастицы, электрофоретическая подвижность, электрокинетический потенциал.

Полный текст статьи:
StarchenkoSoavtori_1_1_18.pdf

МНОГОВАРИАНТНЫЙ ВЫБОР ПРИ УПРАВЛЕНИИ РАЗВИВАЮЩИМИСЯ СИСТЕМАМИ

УДК 681.3

Д.А. Недосекин


В данной работе рассматривается проблема управления связанными развивающимися системами (СРС). Они влияют на то, каким образом осуществляется развитие соседствующих высокотехнологичных технологических систем. Данная работа направлена на создание алгоритмической процедуры, позволяющей проводить управление СРС. Выбор перспективного варианта в оптимизационной задаче исходит из того, что инфокоммуникационная система является прогрессирующей системой в структуре СРС. В процедуре выделены и описаны три модуля. Приведены структурная схема алгоритмической процедуры управления выбором граничных условий развития односвязной системы и структурная схема алгоритмической процедуры управления перераспределением финансового ресурса основной системы. Процедура многоальтернативного выбора отличается характером формализации экспертных знаний в виде рангов совместимых перспективных направлений развития содействующих систем и позволяет достигать эффективного взаимодействия всех составляющих связанной развивающейся системы. Выбор варианта допустимых граничных условий развития информационно-телекоммуникационных технологий (ИКТ) в регионе осуществляется экспертным путем на основе сравнения доминирующих стратегий. Проанализирована выборка статистических показателей за определенный период развития компонент ИКТ в указанный период, что дало возможности для подтверждения эффективности оптимизации.

Ключевые слова: принятие решений, система, многоальтернативная агрегация, оптимизация, управление, модель, алгоритм.

Полный текст статьи:
Nedosekin_1_1_18.pdf