Архив рубрики: Социальные и экономические системы

ЦЕЛЕВОЙ ЧАТ-БОТ НА ОСНОВЕ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ


УДК 004.89
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.041

Т.М.Ч. Нгуен, М.В. Щербаков


В настоящее время чат-боты становятся очень популярными во многих областях, таких как бизнес, банковское дело, здравоохранение, учеба, путешествия и т.д. Популярность платформ обмена сообщениями, таких как Telegram, Messenger, Whatsapp и других сделала чат-ботов не только популярными, но и стало тенденцией в будущем. С конца декабря 2019 года из-за начала пандемии COVID-19 наступил серьезный кризис в области здравоохранения во всем мире. В связи с этим крайне важно предоставлять информацию об эпидемии всем людям. Многие правительства и организации запустили чат-ботов для информирования населения о COVID-19. Однако эти чат-боты ограничены, так как основаны на правилах, и понимают ограниченный набор вопросов, введенных пользователем. Таким образом, создание чат-бота на основе машинного обучения для информации о коронавирусе представляет собой актуальную задачу. Целью исследования является разработка чат-бота для поиска информации про коронавирусную инфекцию COVID-19. Описан метод проектирования и разработка чат-бота на фреймворке RASA, а также испытания разработанного прототипа. Созданы три модели чат-бота: базовая модель (B), базовая модель с синонимами (BS), базовая модель с синонимами и шумами (BSS). Проведена оценка эффективности трех моделей по показателям: доля, точность и F-мера. Результаты анализа показали, что модели BS и BSS лучше, чем модель B.

Ключевые слова: чат-бот, обработка естественного языка, бесcерверная архитектура, намерение, сущности, RASA, COVID-19

Полный текст статьи:
NguyenShcherbakov_2_20_1.pdf

АДАПТАЦИЯ К ВОВЛЕЧЕННОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В АДАПТИВНОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ ИГРЕ


УДК 004.4
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.035

О.А. Шабалина, А.В. Катаев, А.А. Воронина


Вовлеченность пользователя – это один из ключевых показателей качества интерактивного программного обеспечения (ПО), для которого характерно интенсивное взаимодействие пользователя с системой. Обучающее ПО относится к категории продуктов, которые, по определению, основаны на взаимодействии с пользователем, поэтому вовлеченность пользователя в процессе его взаимодействия с обучающей системой напрямую влияет на качество системы. Современные тенденции развития обучающего ПО связаны с персонификацией процессов взаимодействия пользователя с системой, что привело к появлению адаптивных обучающих систем, способных наблюдать за действиями пользователей и приспосабливаться к их возможностям и потребностям. Вовлеченность пользователя оказывает значительное влияние на обучение и напрямую влияет на результат, поэтому уровень вовлеченности пользователя в процессе его взаимодействия с обучающей системой, как опосредованная оценка уровня знаний пользователя, применима в качестве характеристики модели адаптации при разработке адаптивных обучающих систем. Результаты анализа вовлеченности могут быть использованы для адаптации системы, направленной на удержание и повышение вовлеченности пользователя в процессе его взаимодействия с системой, и повышения, таким образом, ее качества. В работе рассмотрены методы оценки вовлеченности и возможности их применения к оценке качества обучающего ПО на разных этапах его жизненного цикла. Показаны особенности применения online-оценки вовлеченности для адаптации процесса обучения к пользователю в адаптивных обучающих играх, связанные с необходимостью различения вовлеченности в игру и вовлеченности в процесс обучения, и корреляции вовлеченности и успешности освоения знаний в игре. Предложены некоторые возможные комбинации оценок вовлеченности и результативности уровня знаний пользователя в процессе взаимодействия с обучающей игрой и их возможные интерпретации.

Ключевые слова: вовлеченность, оценка вовлеченности, качество обучающего ПО, обучающая система, online-оценка вовлеченности, адаптивная обучающая игра.

Полный текст статьи:
ShabalinaSoavtori_2_20_1.pdf

НЕЧЕТКИЙ ПОДХОД ПРИ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ЗАЕМЩИКОВ МИКРОФИНАНСОВЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ


УДК 51-74: 004.9
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.031

В.Ю. Кузнецова


Развитие информационных технологий сопровождается комплексной трансформацией сферы услуг, в том числе и сферы микрокредитования. Ежегодно данная отрасль российского финансового рынка показывает стабильный рост. Однако на фоне высокой закредитованности населения России доступность микрокредитования для большинства граждан, в том числе в онлайн-режиме, привела к высокой доле дефолтных выдач микрозаймов в МФО. Давление регулятора и снижение доходов россиян привело большинство МФО к банкротству, а оставшихся игроков микрофинансового рынка принудило к снижению процентных ставок, и как следствие, существенно снизилась их маржинальность. В связи с этим у МФО возникает острая необходимость в разработке скоринговой модели, которая смогла бы выявлять еще на этапе заявки на микрозайм высокомаржинальных и «отсекать» потенциально дефолтных заемщиков. Действующая во многих финансовых структурах дуальная классификация не позволяет в полной мере отразить высокую прибыльность микрокредитования заемщиков с имеющейся просрочкой по сравнению с теми клиентами, кто возвращает заемные средства вовремя. В рамках данной работы предлагается методика кластеризации заемщиков на основе нечеткого критерия «уровень финансовой ответственности» и оценки эффективности микрофинансирования на основе расчёта рентабельности кредитного портфеля в зависимости от предложенной классификации заемщиков.

Ключевые слова: микрофинансирование, нечеткое моделирование, методики кластеризации, управление рисками, классификация заемщиков

Полный текст статьи:
Kuznetsova_2_20_1.pdf

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ДУАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.026

К.И. Львович, Ю.П. Преображенский


Статья ориентирована на одну из актуальных проблем, возникающих в ходе активной цифровизации производственных, социальных и экономических систем, – увеличение количества и объема решаемых задач в рамках инфокоммуникационных систем. Эти задачи связаны с цифровой трансформацией больших данных и переноса цифрового ресурса в управленческую и физическую среды. При этом значимость персонала при решении указанных задач в рамках человеко-машинной системы существенно возрастает. Для обеспечения высокой производительности, безошибочности задач требуется практико-ориентированный механизм подготовки кадров. Формирование такого механизма требует оптимизационного подхода при управлении эффективностью системы обучения персонала. Рассматривается формирование алгоритмического обеспечения принятия решений при управлении образовательной системой дуального обучения персонала инфокоммуникационных систем. Показано, что структура алгоритмической процедуры определяется последовательностью задач оптимизации, связанных с управлением при разработке образовательной программы на множестве тематических модулей, которые обеспечивают выполнение образовательного и профессионального стандартов, и форм реализации дуального обучения. Особенностью экстремальных задач является их принадлежность к классу дискретного программирования. Предложена интегрированная многошаговая схема рандомизированного поиска с определенными условиями перехода итерационного решения оптимизационных задач в последовательности получения оптимального варианта образовательной программы. Окончательное управленческое решение определяется оценкой, которая проводится путем поиска согласованного мнения группы экспертов.

Ключевые слова: управление, образовательная система, дуальное обучение, оптимизация, дискретное программирование, рандомизация, экспертное оценивание

Полный текст статьи:
LvovichK_PreobrazhenskyY_2_20_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ СКРЫТЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ


УДК 004.94
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.022

О.И. Маслова, Г.В. Шагрова


Если раньше проблема подлинности касалась только полиграфической продукции (ценные бумаги, документы, билеты, деньги и др.), то сегодня защита документов, представленных в цифровом виде (отсканированные документы, фотографии и иные мультимедийные документы), является не менее актуальной. Следовательно, создание систем внедрения скрытой информации, в защищаемые документы, различными методами является актуальной задачей, т.к. позволит обезопасить документы, а также в спорных ситуациях подтвердить их подлинность, либо авторские права. В данной работе разработана математическая модель системы внедрения и распознавания скрытых изображений, отличающаяся от аналогов возможностью расширения множества используемых функций внедрения и распознавания. В отличие от известной унифицированной модели системы встраивания информации в цифровые сигналы, в работе предложена модель, позволяющая реализовать модульный принцип построения системы распознавания изображений, содержащих скрытую информацию, внедренную различными методами. Также на основе построенной модели системы, разработана информационная система внедрения и распознавания скрытых изображений, состоящая из трех взаимосвязанных программных модулей. Данная система представляет собой графическую оболочку к моделям, разработанную на языке MATLAB. Данный подход позволяет интегрировать систему, добавлять новые или вносить изменения в существующие модули, вносить изменения в разработанную модель.

Ключевые слова: скрытое изображение, вейвлет-анализ, распознавание скрытых изображений, разложение по сингулярным числам, система внедрения изображений

Полный текст статьи:
MaslovaShagrova_2_20_1.pdf

РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ТУРИСТИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ В ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ПОСТАНОВКЕ


УДК 004.9
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.021

И.Ю. Коцюба, А.Е. Назаренко


В статье рассматривается актуальность использования интеллектуальных информационных технологий в вопросах планирования туристической деятельности как для индивидуального, так и для коллективного использования. В связи с этим, данная статья направлена на раскрытие комплекса проблем применения рекомендательных информационных систем для генерации туристических маршрутов в оптимизационной постановке. Процесс описания сведений о туристической достопримечательности и процесс генерации туристического маршрута представлены в виде формальной модели лингвистического описания для информационной системы и задачи принятия решений, соответственно. Предложенная авторами методика базируется на методах многокритериальной оптимизации целочисленного программирования и методах объектно-ориентированного программирования. В статье представлены функциональная модель процесса разработки туристического маршрута в нотации потоков данных, а также модели системной и программной архитектур с использованием диаграммы последовательностей и диаграммы компонентов, модель данных разработанного программного комплекса с использованием модели «сущность-связь». Представленное методического и программное обеспечение позволяет сокращать трудоемкость проектирования туристических маршрутов, учитывать мнения различных категорий экспертов при его составлении. Приведена специфика и результаты экспериментальной апробации использования разработки для целей образовательного туризма.

Ключевые слова: информационные технологии в туризме, образовательный туризм, многокритериальная оптимизация

Полный текст статьи:
KotsyubaNazarenko_2_20_1.pdf

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ РЕГИОНОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


УДК 519.237.8
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.014

Н.А. Щукина, А.В. Голубь


Исследование посвящено вопросу оценки уровня и качества жизни населения регионов Российской Федерации в период 2010-2018 гг. В качестве индикатора оценки уровня жизни населения выступает интегральный показатель, который формируется на основе значений 33 социально-экономических показателей, объединенных в семь групп индикаторов, отражающих уровень доходов населения, уровень развития потребительского рынка, уровень обеспеченности населения жильем и качество жилищных условий, уровень развития и доступности здравоохранения и образования, демографические показатели, индикаторы уровня занятости и безработицы, а также состояние окружающей среды. Информационную базу исследования составляют официальные статистические данные за 2010-2018 гг. По результатам вычислений интегрального показателя получено распределение регионов России по уровню жизни населения. Динамика изменений среднероссийского интегрального показателя свидетельствует о снижении уровня жизни населения за рассматриваемый период. Для проведения сравнительного анализа изменения уровня жизни в субъектах РФ для каждого региона были получены суммарные приращения интегрального показателя и его компонент. Эти данные сформировали признаковое пространство для выделения однородных групп регионов по суммарному приращению каждого из семи индикаторов методами кластерного анализа. В результате проведения процедуры устойчивой классификации все субъекты РФ были разделены на три однородных группы и выявлены 13 нетипичных регионов. Нетипичные регионы отличаются нехарактерными для выделенных групп значениями приращений подындексов за рассматриваемый период. Выявленная диспропорция в темпах изменения уровня жизни населения характеризует недостаточную результативность государственного планирования и реализации социальных программ на региональном уровне.

Ключевые слова: уровень жизни населения, интегральный показатель, ранжирование, классификация регионов, кластерный анализ

Полный текст статьи:
ShchukinaGolub_2_20_1.pdf

СИТУАЦИОННО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ: ФОРМИРОВАНИЕ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫХ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ УЧЕБНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ


УДК 004.65
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.013

В.В. Миронов, А.С. Гусаренко, Г.А. Тугузбаев


Рассматривается задача создания персонализированных заготовок для проектных документов в форматах офисной графики. Под персонализированными заготовками понимаются документы, заполненные конкретными проектными данными, чтобы освободить разработчика от рутинных действий при последующем проектировании. Отмечается два уровня сложности графической персонализации: параметрический и структурный. Формирование персонализированных заготовок выполняется в два этапа: разработка шаблона; персонализация шаблона. На первом этапе в среде графического редактора вручную разрабатывается шаблон заготовки с предварительной разметкой точек персонализации. На втором этапе выполняется программная обработка шаблона, при которой в шаблоне отыскиваются точки персонализации и в них размещаются персональные данные из базы данных. Обсуждается персонализация на основе ситуационно-ориентированных баз данных — интегратора разнородных данных на основе информационного процессора, управляемого встроенной высоко абстрактной иерархической ситуационной моделью. Доступ к разнородным данным задается в ситуационной модели в виде виртуальных документов, которые отображаются на разнородные реальные данные. Рассматриваются особенности отображения виртуального документа на документы в форматах VDX и FODG, а также VSDX и ODG. Если в первом случае требуется отображение на XML-файл, то во втором — на ZIP-архив, в папках которого размещены XML-файлы. Рассматриваются фрагменты ситуационных моделей, обеспечивающие персонализацию на основе: поиска в дереве XML-документа узлов, содержащих идентификационные метки, и замены их данными базы. В сравнении с традиционным подходом это дает более простое задание процесса. Обсуждается практическое использование результатов для информационной поддержки учебного проектирования по дисциплине «Базы данных». Отмечается снижение трудоемкости выполнения рутинной части проекта, увеличение возможностей творческой деятельности в процессе учебного проектирования.

Ключевые слова: персонализированные документы, ситуационно-ориентированная база данных, иерархическая ситуационная модель, виртуальный документ, VDX, VSDX, ODG, FODG.

Полный текст статьи:
MironovSoavtors_2_20_1.pdf

ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ДЕЙКСТРЫ ПРИ ГРАФОСТРУКТУРНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАГРАФОВ


УДК 519.179
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.008

Н.Ю. Жбанова, А.И. Мирошников


С появлением социальных сетей, различных систем сбора и хранения данных и накоплением больших объемов информации графовые структуры получили очередной стимул для развития, так как одно из их основных преимуществ заключается в возможности получить компактные и понятные модели сложных систем. Графоструктурный подход является особенно продуктивным при решении задач, связанных с анализом сетей различной природы, таких как социальные сети, веб-графы, транспортные дорожные сети и другие. Такие объекты характеризуются большим объемом и сложной структурой, поэтому вопрос использования для их описания обобщенных графовых структур весьма актуален. В качестве обоснования можно выделить ряд преимуществ: сокращение размерности исходных данных без потери информации, снижение сложности интерпретации промежуточных результатов, возможность моделирования задачи на нескольких этапах и другие. Данная статья посвящена вопросам, связанным с развитием математического аппарата для построения графоструктурных моделей сложных систем. Рассматриваются обобщения понятия графа, такие как неориентированные и ориентированные гиперграфы и метаграфы. Приводится пример программной реализации иерархической системы на основе метаграфа. Данный подход позволяет варьировать степень детализации данных без их модификации при решении различных задач управления организационными системами.

Ключевые слова: графовые структуры, метаграфы, организационные системы, графоструктурное моделирование, алгоритм Дейкстры, конденсация графов.

Полный текст статьи:
ZhbanovaMiroshnikov_2_20_1.pdf

МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД КОХА-ЖАО


УДК 004.932.2
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.007

Д.Э. Вильховский


В статье предлагается алгоритм анализа изображений с встроенным сообщением на основе стеганографического метода Коха-Жао. Объектом исследования являются изображение, в которые было осуществлено встраивание методом Коха-Жао. Ключевая идея заключается в сравнительном анализе пар коэффициентов дискретного косинусного преобразования. Для этого строится зависимость разности коэффициентов от номера блока. Численное дифференцирование данной зависимости даёт возможности определить границы встроенного сообщения. После чего анализ исходной зависимости на выделенном интервале даёт возможность установить применяемые параметры метода Коха-Жао. Научная новизна заключается в разработке алгоритма стеганографического анализа метода Коха-Жао, основанного на анализе коэффициентов дискретного косинусного преобразования, отличающегося тем, что в нем присутствуют модуль автоматического поиска ступенчатых изменений, который позволяет определить параметры встраивания и извлечь сообщение. Выполнен эксперимент на ЭВМ. Установлено, что предлагаемый алгоритм даёт возможность с абсолютной точностью установить размер, содержимое и расположение скрытого сообщения, в случае, когда оно встроено в непрерывную последовательность блоков. Практическая значимость результатов заключается в том, что разработанный программный комплекс позволяет проводить стегоанализ изображений с данными методом Коха-Жао при низком заполнении стегоконтейнера (менее чем 40% битов нулевого битового слоя).

Ключевые слова: анализ коэффициентов ДКП, выявление стеговставок, анализ стегоконтейнера, анализ изображений со вставками, метод Коха-Жао.

Полный текст статьи:
Vilkhovskiy_2_20_1.pdf