Для обеспечения точного и своевременного реагирования на различные типы атак системы обнаружения вторжений собирают и анализируют большое количество данных, которые могут включать в том числе и информацию с ограниченным доступом, например, персональные данные или данные, представляющие коммерческую тайну. Следовательно, такие системы могут быть рассмотрены как источник рисков, связанных с обработкой конфиденциальной информации и нарушением ее безопасности. Применение парадигмы федеративного обучения для построения аналитических моделей обнаружения атак и аномалий может значительно снизить такие риски, поскольку данные, генерируемые локально, не передаются какой-либо третьей стороне, а обучение модели осуществляется локально – на источниках данных. Использование федеративного обучения для обнаружения вторжений позволяет решить проблему обучения на данных, которые принадлежат различным организациям, и которые в силу необходимости обеспечения защиты коммерческой или другой тайны, не могут быть выложены в открытый доступ. Таким образом, данный подход позволяет также расширить и разнообразить множество данных, на которых обучаются аналитические модели анализа и повысить тем самым уровень детектируемости разнородных атак. Благодаря тому, что этот подход способен преодолеть вышеупомянутые проблемы, он активно используется для проектирования новых подходов к обнаружению вторжений и аномалий. Авторы систематизировано исследуют существующие решения для обнаружения вторжений и аномалий на основе федеративного обучения, изучают их преимущества, а также формулируют открытые проблемы, связанные с его применением на практике. Особое внимание уделяется архитектуре предлагаемых систем, применяемым методам и моделям обнаружения вторжений, а также обсуждаются подходы к моделированию взаимодействия между множеством пользователей системы и распределению данных между ними. В заключении авторы формулируют открытые задачи, требующие решения для применения систем обнаружения вторжений, основанных на федеративном обучении, на практике.
Данная статья посвящена проблеме автоматизации этапа объединения скважин в кусты, рассматриваемого в рамках процесса проектирования разработки нефтяных месторождений. Решение задачи объединения скважин в кусты заключается в определении наилучшего расположения кустовых площадок и распределения скважин по кустам, при которых будут минимизированы затраты на разработку и обслуживание нефтяного месторождения, а ожидаемый дебит максимизирован. Одним из используемых на сегодняшний день подходов является применение оптимизационных алгоритмов. При этом данная задача влечет за собой учет технологических ограничений при поиске оптимального варианта разработки нефтяного месторождения, обоснованным в том числе действующими в отрасли регламентами, а именно минимальное и максимальное допустимое количество скважин в кусте, а также минимально допустимое расстояние между двумя кустовыми площадками. Использование алгоритмов оптимизации не всегда гарантирует оптимальный результат, при котором соблюдаются все заданные ограничения. В рамках данного исследования предложен алгоритм, который позволяет обрабатывать получаемые проектные решения с целью устранения нарушенных ограничений на этапе оптимизации. Алгоритм последовательно решает следующие проблемы: нарушение ограничений на сверхмалое и сверхбольшое количество скважин в кусте; несоответствие числа кустов с заданным; нарушение ограничения на сверхблизкое расположение кустов. Для исследования эффективности разработанного подхода был проведен вычислительный эксперимент на трех сгенерированных синтетических месторождениях с разной геометрией. В рамках эксперимента сравнивалось качество работы оптимизационного метода и предложенного алгоритма, который является надстройкой к оптимизационному. Сравнение проводилось на различных значениях мощности оптимизации, которое обозначает максимальное количество запусков целевой функции. Оценка качества работы сравниваемых подходов определяется величиной штрафа, которая обозначает степень нарушения значений основных ограничений. Критериями эффективности в данной работе являются: среднее значение, среднеквадратичное отклонение, медиана, минимальное и максимальное значения величины штрафа. За счет использования данного алгоритма величина штрафа для первого и третьего месторождений в среднем уменьшается соответственно до 0.04 и 0.03, а для второго месторождения алгоритм позволил получить проектные решения без нарушения ограничений. По результатам проведенного исследования сделано заключение относительно эффективности применения разработанного подхода при решении задачи разработки нефтяных месторождений.
В статье предложены постановка и численная схема решения задачи фильтрации оценок информационного воздействия средств масс-медиа на электорат, позволяющие с высокой степенью точности на заданном интервале наблюдения определить число индивидов в обществе, отдающих предпочтение определенному политическому субъекту (мнению). Основу постановки задачи составляет математическая модель оценки информационного воздействия на электорат при проведении выборных кампаний, которая сводится к решению стохастического дифференциального уравнения – уравнения состояния. Его исследование при составлении модели фильтрации оценок информационного воздействия предложено свести к численному решению уравнения Дункана–Мортенсена–Закаи при введении дополнительного уравнения наблюдения, которое получается из уравнения состояния при оценке его стохастических компонент (наблюдаемые интенсивности агитации от разнородных средств масс-медиа) методами полиспектрального анализа. Решение уравнения Дункана–Мортенсена–Закаи выполнено в проекционной постановке метода Галёркина при сведении к системе линейных дифференциальных уравнений и получении ее решения при дискретизации интервала анализа на подинтервалы и использования метода матричной экспоненты. Для уточнения особенностей алгоритмической реализации составленной численной схемы сформирована рекурсивная процедура численной фильтрации оценок информационного воздействия, представленная в виде псевдокода. Для наглядного сравнения результативности сформированного численного решения задачи нелинейной фильтрации оценок информационного воздействия средств масс-медиа на электорат проведены расчеты на тестовых выборках большого объема для различных значений количества политических субъектов (мнений) и числа подгрупп, на которые разделяется разнородный социум (электорат). Под результативностью решения понимается апостериорно вычисленная зависимость вероятности принятия ошибочного решения о победе политического субъекта-лидера от дисперсионных параметров нестационарных негауссовских шумов наблюдаемых интенсивностей агитации. Зависимости результативности предложенного решения сравнены с результатами непосредственного численного решения систем уравнений состояния и наблюдения.
Для расчета оптимального управления требуется достоверная математическая модель объекта управления. В дальнейшем при реализации расчетных управлений на реальном объекте эта же модель может быть использована в навигации робота для прогнозирования его положения и корректировки показаний сенсоров, поэтому важно, чтобы модель достаточно адекватно отражала динамику объекта. Вывод модели часто требует значительного времени и иногда даже невозможен с использованием традиционных методов. Ввиду все большего разнообразия и чрезвычайно сложной природы объектов управления, включая разнообразие современных робототехнических систем, все большую актуальность приобретает задача идентификации, которая позволяет построить математическую модель объекта управления, имея входные и выходные данные о системе. Идентификация нелинейной системы представляет особый интерес, так как большинство реальных систем имеют нелинейную динамику. И если раньше идентификация модели системы заключалась в подборе оптимальных параметров для выбранной структуры, то появление современных методов машинного обучения открывает более широкие перспективы и позволяет автоматизировать сам процесс идентификации. В настоящей работе в качестве объекта управления рассматривается колесный робот с дифференциальным приводом в симуляционной среде Gazebo, которая на сегодняшний день является наиболее популярным программным пакетом при разработке и моделировании робототехнических систем. Математическая модель робота заранее неизвестна. Основная проблема заключается в том, что существующие математические модели не соответствуют реальной динамике робота в симуляторе. В работе рассматривается решение задачи идентификации математической модели объекта управления с помощью машинного обучения на основе нейронной сети. Представлен новый смешанный подход, основанный на использовании известных простых моделей объектов и идентификации неучтенных динамических свойств объекта с помощью нейронной сети на основе обучающей выборки. Для формирования обучающих данных был написан программный пакет, автоматизирующий процесс сбора с помощью двух ROS-узлов. Для обучения нейросети использовался фреймворк PyTorch и был создан программный пакет с открытым исходным кодом. Далее идентифицированная модель объекта используется для расчета оптимального управления. Результаты вычислительного эксперимента демонстрируют адекватность и работоспособность полученной модели. Представленный подход на основе комбинации известной математической модели и дополнительной идентифицированной нейросетевой модели позволяет использовать преимущества накопленного физико-математического аппарата и повысить его эффективность и точность за счет использования современных средств машинного обучения.
В работе рассматривается один из аспектов задачи о преследовании: построение траекторий движения преследователя для случая, когда преследование осуществляется по методу погони, то есть касательная, проведенная к траектории движения преследователя в любой момент времени, проходит через положение точки, которая ассоциируется с преследуемым. Предлагается новый подход построения кривых погони путем использования разностных схем. Данная методика позволяет отказаться от необходимости составлять дифференциальные уравнения для описания кривых погони, что бывает достаточно сложно сделать в общем случае. Кроме того, применение разностных схем обосновано в ситуации, когда нахождение аналитического решения уже имеющегося дифференциального уравнения затруднительно, и дает возможность получить кривую погони численным способом. Построены различные модификации разностных схем, являющиеся аналогами схем на основе методов Эйлера, Адамса — Башфорта и Милна. Осуществлена их программная реализация с помощью математического пакета Mathcad. Рассмотрен случай равномерного прямолинейного движения преследуемого, для которого известно дифференциальное уравнение, описывающее траекторию преследователя, и его аналитическое решение. Проведен сравнительный анализ полученных разными методами численных решений и известного аналитического решения. Найдена погрешность полученных численных реализаций. Рассмотрено применение построенных разностных схем для более общего случая произвольной траектории преследуемого. Также описан алгоритм распространения предложенного метода для случая циклического преследования с несколькими участниками в трехмерном пространстве. В частности, построена разностная схема, аналогичная методу Эйлера, для трехмерного аналога «задачи о жуках». Полученные результаты продемонстрированы на анимационных примерах как для двумерного, так и трехмерного случаев.
Предлагаются новые варианты задания задачи дискретного логарифмирования в скрытой группе, которая представляет интерес для построения постквантовых криптографических протоколов и алгоритмов. Данная задача формулируется над конечными ассоциативными алгебрами с некоммутативной операцией умножения. В известном варианте данная задача формулируется как суперпозиция операций возведения в степень и автоморфного отображения алгебры, представляющей собой конечное некоммутативное кольцо с глобальной двухсторонней единицей, и называется конгруэнц логарифмированием. Ранее было показано, что последняя задача, заданная в конечной алгебре кватернионов, сводится к задаче дискретного логарифмирования в конечном поле, которое является расширением простого поля, над которым задана конечная алгебра кватернионов, и дальнейшие исследования задачи конгруэнц логарифмирования как примитива постквантовых криптосхем следует проводить в направлении поиска новых ее носителей, для которых такое сведение окажется вычислительно нереализуемым. В данной статье представлен ряд новых конечных ассоциативных алгебр, обладающих существенно различающимися свойствами в сравнении с алгеброй кватернионов, в частности в них отсутствует глобальная двухсторонняя единица. Это отличие потребовало новой формулировки задачи дискретного логарифмирования в скрытой группе, отличной от варианта конгруэнц логарифмирования. Предложено несколько вариантов такой формулировки, в которых используются локальные единицы различных типов. Рассматриваются левые, правые и двухсторонние локальные единицы, в качестве которых выступают обратимые и необратимые элементы алебры. Предложены два общих способа построения конечных ассоциативных алгебр с некоммутативным умножением. Первый способ относится к заданию алгебр, имеющих произвольное натуральное значение размерности m > 1, второй к заданию алгебр произвольных четных размерностей. Впервые разработаны алгоритмы цифровой подписи, основанные на вычислительной трудности задачи дискретного логарифмирования в скрытой группе.
Рассматривается задача синтеза управляемого движения шагающих роботов методом обратной задачи. Уравнения метода обратной задачи представляются с помощью методов динамики связанных систем тел, как уравнения движения свободных тел и уравнения связей. Введены различные группы уравнений связей — для задания походки робота, для выполнения условий устойчивости робота и для согласованного движения заданных звеньев робота. Ключевая особенность уравнений метода обратной задачи в такой постановке состоит в наличии вторых производных координат системы в уравнениях связей, обеспечивающих поддержание роботом вертикального положения. Однозначное решение таких уравнений в общем случае невозможно из-за неопределенности начальных условий для множителей Лагранжа. Рассмотрен приближенный метод решения обратной задачи без учета инерционных составляющих в уравнениях связей, определяющих устойчивость робота. Выписаны уравнения связей, которые определяют согласованное движение отдельных звеньев робота и необходимые для однозначного решения задачи на основе приближенных уравнений. Представлена реализация методов синтеза программного движения в системе управления робота андроида АР600. Выполнено сравнение теоретических и экспериментальных показателей управляемого движения. Установлено, что при достигнутой высокой точности управления следящими приводами относительными движениями звеньев робота с погрешностью несколько процентов, показатели абсолютных движений робота, в частности, углы крена, рыскания и тангажа, отличаются от программных на 30-40%. Показано, что предложенный метод позволяет синтезировать управление роботом в квазистатическом режиме для различных типов движений — вперед, вбок, движение по ступенькам, наклоны и так далее.
Одной из важнейших задач современной робототехники является разработка роботов для выполнения рутинных, вредных и опасных видов работ без непосредственного участия человека. Несмотря на активное развитие технологий искусственного интеллекта, на данный момент робототехнические системы не способны заменить человека при решении сложных задач в динамической среде. Наиболее перспективными для применения в ближайшее время являются роботы, реализующие копирующий тип управления, или так называемое виртуальное присутствие оператора. Принцип копирующего управления построен на захвате движения удаленно находящегося оператора и формировании управляющих сигналов для приводов робота. Для управления приводами могут использоваться следящие системы или системы на основе планирования движения. Следящие системы более просты, однако системы на основе планирования движения позволяют добиться большей плавности движения и меньшего износа деталей объекта управления. Для реализации управления на основе планирования движения вводится искусственная задержка между движениями оператора и объекта управления для накопления необходимых данных.
Цель исследования — устранение задержки, возникающей при управлении приводами антропоморфного манипулятора на основе решения обратной задачи динамики при копирующем типе управления в масштабе реального времени. Предлагается использовать для планирования движения не измеренные, а прогнозные значения обобщенных координат руки оператора. На основе измеренных значений обобщенных координат руки оператора формируются временные ряды и выполняется их прогнозирование. Прогнозные значения обобщенных координат используются при планировании траектории движения антропоморфного манипулятора и решении обратной задачи динамики. Прогнозирование осуществляется методом линейной регрессии, имеющим относительно малую вычислительную сложность, что является важным критерием для работы системы в масштабе реального времени.
Разработанный математический аппарат позволяет на основе параметров прогнозирования и максимальных допустимых ускорений движения приводов манипулятора найти теоретическую оценку пределов значений ошибки прогнозирования траектории движения руки оператора при использовании предлагаемого подхода для конкретных задач.
Проведенная программная симуляция в среде Matlab подтвердила адекватность полученной теоретической оценки максимального значения ошибки прогнозирования, а также перспективность предлагаемого подхода для проверки на практике.
В статье представлен краткий исторический очерк исследования эффективности целенаправленных процессов функционирования систем, выполнен обзор некоторых актуальных задач исследования операционных свойств, решаемых за рубежом. На основе анализа особенностей исследования эффективности целенаправленных процессов функционирования систем и ряда других операционных свойств отечественными и зарубежными авторами сделан вывод об актуальности решения современных задач исследования операционных свойств на основе аналитического оценивания их показателей. Описаны новые направления исследований операционных свойств систем и процессов их функционирования, таких как потенциал систем и операционные свойства использования информационных технологий. Приведены особенности совершенствуемых систем и процессов их функционирования, а также роль информационных технологий при функционировании совершенствуемых систем.
Описаны особенности целенаправленных изменений систем и переходных процессов при функционировании совершенствуемых систем. Объяснена роль информационных технологий при изменениях функционирования систем. Полученные результаты позволили исследовать операционные свойства совершенствуемых систем и использования информационных технологий. Предложены примеры моделей формирования эффектов функционирования совершенствуемой системы. Модели разработаны с учетом реализации информационных и неинформационных действий при функционировании такой системы. Для унифицированного оценивания показателей операционных свойств предложен метод аналитического оценивания, который основан на применении последовательности вводимых унифицированных схем оценивания. Предложена последовательность из трех таких схем, позволяющая оценить все описанные операционные свойства. Раскрыты особенности оценивания с использованием предложенных схем. Полученные результаты должны позволить перейти к решению задач исследования на математических моделях. Полученные результаты проиллюстрированы на примере расчета показателей операционных свойств использования информационных технологий.
В статье рассматриваются вопросы обработки гидроакустических данных, регистрируемых с помощью гидроакустических исследовательских комплексов. Особое внимание уделено обзорным и интерферометрическим гидролокаторам. Проведен анализ существующих решений по теме исследования, отмечены основные результаты, достигнутые российскими коллективами разработчиков-исследователей. В соответствии с нормативной документацией определены минимально допустимые погрешности измерений при формировании карт донной поверхности для различных хозяйственных отраслей.
В качестве одной из важных проблем, влияющих на эффективность проведения обзорных работ с помощью гидролокационных комплексов авторами определяется проблема сжатия первичных данных, которая, как правило, приводит к потере информации без возможности ее восстановления. Указанные недостатки применяемых в комплексах методов сжатия-восстановления первичной информации и обработки гидроакустических данных снижают общую эффективность применения комплексов как при использовании обзорного гидролокатора, так и при использовании интерферометрического гидролокатора бокового обзора. Следует отметить, что указанная авторами проблема характерна исключительно при использовании в качестве зондирующих импульсов простых тональных сигналов. В рамках численного эксперимента показано, что использование в качестве зондирующих импульсов сигналов с линейно-частотной модуляцией позволяет достаточно эффективно применять комплекс в режиме обзорного гидролокатора.
Приведены результаты численного эксперимента для оценки пространственного положения объекта на дне по гидролокационным изображениям с применением информации о разнице фаз принимаемых сигналов при использовании интерферометрического гидролокатора. На основании результатов эксперимента определены требования для качества регистрации отраженных сигналов различного типа в интерферометрических гидролокаторах бокового обзора.
Авторами предложен способ разрешения отраженных (с частичным перекрытием и наложением) гидроакустических тональных сигналов, основанный на методе деления спектров. Для повышения эффективности при обработке сигналов с линейно-частотной модуляцией авторами предлагается улучшать точность определения момента обнаружения сигнала за счет корректировки по фазе, рассчитанной через наклон скорости изменения частоты модулированного сигнала.
Предложен алгоритм формирования системы эффективных классификационных характеристик, основанный на концепции усеченного перебора и использовании информации об индивидуальных показателях классификации при выборе гранул. Его вычислительная эффективность обеспечивается применением операций простого сравнения результатов классификации отдельных классов при выборе наиболее информативной гранулы на очередной итерации и использованием технологии параллельных вычислений на графических процессорах.
Рассмотрены известные методы усеченного перебора для формирования систем эффективных классификационных характеристик. Обсуждаются результаты поиска информативных признаков на примере решения задачи классификации облачности на основе применения вероятностной нейронной сети и информации о текстуре спутниковых снимков MODIS. Представлено описание используемого классификатора и статистического подхода к описанию текстуры изображений.
Определены наиболее эффективные классификационные характеристики облачности путем сравнения комбинаций текстурных признаков, полученных с помощью методов усеченного перебора. Показаны результаты исследования динамики изменения оценки правильно проклассифицированных облаков при выполнении различных алгоритмов поиска информативных признаков. Установлено, что разработанный в данной работе метод позволяет уменьшить разброс значений вероятности правильной классификации отдельных классов.
Чтобы снизить сложность задач структурного синтеза, его делят на этапы, на каждом из которых исследователем при помощи систем поддержки принятия решений производится синтез и анализ моделей систем по заданным входным требованиям и ограничениям. Структурная оптимизация в данном контексте сводится к поиску экстремума некоторой целевой функции, значением которой управляют заданные конструктивные параметры, зависящие от вида задачи.
Для демонстрации работы имитационной модели рассматривается функциональный синтез структуры информационной системы управления предприятием, при этом функциональными элементами выступают автоматизируемые бизнес-процессы, а структурными — средства автоматизации. Разработан тестовый пример, в котором в качестве функциональных элементов описаны типовые процессы бюджета, маркетинга, закупок и продаж, производства, кадров.
Использование разработанной модели функционального синтеза продемонстрировано на примере задачи выбора программных продуктов при проектировании корпоративных информационных систем. На основании ряда экспериментов определено множество вариантов решения с наибольшим значением функции приспособленности. Установлено, что на значение функции влияет количество избыточных функций, которые содержат выбранные структурные элементы.
Для решения задач группового управления РТК на различных уровнях необходима разработка аппаратуры передачи данных, к которой предъявляются повышенные требования. Рассмотрены проблемы выбора методов и алгоритмов реализации помехоустойчивых каналов связи для робототехнических комплексов специального и военного назначения тяжелого класса. Обосновано, что аппаратура передачи данных для робототехнических комплексов должна быть специализированной, строиться на основе эффективных сигнально-кодовых конструкций, использовать различные методы адаптации канала радиосвязи к изменяющимся условиям эксплуатации (помеховая обстановка, условия распространения). Рассмотрены особенности и варианты построения аппаратуры передачи данных для группового управления роботами, показаны преимущества и недостатки схем временно́го и частотного уплотнения каналов (абонентов).
Предисловие и вступительная статья представляют переиздание работы Платона Сергеевича Порецкого, которая была записана как лекция 25 октября 1886 г. В предисловии дана краткая историческая справка о работах П.С.Порецкого в области математической логики и ее применимости к другим областям науки, в том числе и к теории вероятностей. Вступительная статья имеет основной целью показать, как в конце XIX века было сформировано начало логико-вероятностного анализа (ЛВА), суть которого состоит в корректном переходе от логического равенства между событиями к алгебраическому равенству между их вероятностями. Показано, что дальнейшее развитие ЛВА было вызвано практической потребностью в 60-х годах прошлого столетия в оценке надежности цифровых схем, а также надежности и безопасности структурно сложных систем. Обсуждается сложный математический и философский вопрос о сущности принципиально разных понятий – вероятностной логики (ВЛ) и логики вероятностей (ЛВ).
В статье рассматривается подход к обоснованию модернизации сети связи по внедрению новых коммуникационных услуг. Критерием оптимальности доработок сети является экономическая эффективность. Анализируются проблемы внедрения новых коммуникационных услуг. Приводятся структурно-функциональная модель модернизации сети связи и модель принятия решений по выбору оптимальных по заданному критерию доработок каждой системы сети связи. Результаты моделирования иллюстрируются расчетным примером.
Сообщение П.С.Порецкого, читанное 25 октября 1886г. на 60-м заседании секции физико-математических наук Общества Естествоиспытателей при Императорском Казанском Университете. Печатается в авторской редакции 1886 года (Порецкий П.С. Решение общей задачи теории вероятностей при помощи математической логики. - Собрание протоколов 60-го заседания секции физико-математических наук общества естествоиспытателей при Казанском университете, Казань, 1886, С. 1-34.).
В настоящей работе рассматриваются и описываются вопросы разработки алгоритмов факторизации составных натуральных чисел. Автором предлагается иной подход, основанный на изучении внутренней структуры натурального ряда чисел и использовании свойств чисел, не зависящих от их разрядности (по типу признаков делимости). Такой подход обеспечивает преобразование задачи разложения числа на множители в задачу поиска специального разбиения новой характеристики числа, названной ф-инвариантом, что следует признать менее сложной задачей.
В настоящей работе рассматриваются вопросы разработки алгоритмов факторизации составных натуральных чисел. Анализ возможностей существующих алгоритмов показывает, что в перспективе ближайших десятилетий существенного прогресса в повышении их быстродействия ожидать не приходится. Дело, по-видимому, в ограниченности одностороннего математического подхода, базирующегося на использовании математических решет. Автором предлагается иной подход, основанный на изучении внутренней структуры натурального ряда чисел и использовании свойств чисел, не зависящих от их разрядности (по типу признаков делимости).
Описан оригинальный алгоритм кластеризации разнотипных данных, основанный на комплексном применении набора мер расстояний и методов кластеризации и многоэтапной кластеризации. В рамках алгоритма реализовано ранжирование признаков объекта по их значимости для группировки и выбор оптимального набора признаков, ансамблевый подход для получения более устойчивого итогового кластерного решения. Алгоритм реализован в программной системе MixDC (Mixed Data Clustering). Приведены методика и результаты решения реальной задачи кластеризации медицинских данных средствами программной системы.
В статье на примере задач, возникающих при исследовании свойств продукции военного назначения, выпускающейся на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, описаны задачи исследования операционных и обменных свойств сложных технических систем. Операционные свойства систем характеризуют результаты (эффекты) функционирования систем (к операционным свойствам, в частности, отнесены эффективность функционирования системы для достижения заданной цели, потенциал системы), а обменные свойства характеризуют обмен результатами функционирования (к таким свойствам отнесены конкурентоспособность изделия, конкурентоспособность предприятия). Показано, что обменные свойства систем целесообразно изучать, используя концепцию и методологию оценивания операционных свойств систем. Введены показатели оценивания операционных свойств и на их основе введены показатели обменных свойств систем, допускающие свое прогнозное оценивание на математических моделях, что дает возможность решать спектр актуальных задач исследования операционных и обменных свойств систем. На примере одной из решаемого класса задач выполнена постановка задач исследования операционных и обменных свойств систем.
Рассматривается задача построения многоуровневого описания классов, объекты которых характеризуются свойствами своих элементов и отношениями между ними. Задачи распознавания и анализа таких объектов являются NP-трудными, но при наличии достаточно коротких и часто встречающихся подформул в описаниях классов можно построить многоуровневое описание классов, существенно понижающее значение показателя степени в оценках числа шагов алгоритмов, решающих эти задачи. До сих пор выделение таких подформул оставлялось на усмотрение разработчика системы распознавания. В работе предлагается подход к их автоматическому выделению.
В статье рассматривается задача коррекции планов работы информационной системы наземно-космического мониторинга с учетом текущей информации, приводится обобщенный алгоритм программно-позиционного управления и результаты его работы на численном примере.
Модели поведения пользователей -- одно из основных направлений исследований в области улучшения интернет-поиска; это обычно вероятностные модели, обучающиеся из данных о пользовательских действиях (click logs). Мы представляем обзор современных моделей поведения пользователей, а также рассказываем о том, как модели поведения комбинируются с другими признаками в функции ранжирования
Исследование посвящено изучению вопросов проектирования и анализа комбинированных механизмов защиты сложных коммуникационных систем со встроенными и мобильными устройствами. В работе вводится понятие конфигурации устройства, которая представляет собой комбинацию компонентов защиты, развертываемых для поддержки безопасности устройства, а также предоставляемых им программных сервисов. На основе решения оптимизационной задачи с учетом функциональных и нефункциональных свойств отдельных компонентов защиты производится поиск наиболее эффективной конфигурации. Анализ эффективности предложенного подхода к конфигурированию осуществляется на основе экспериментов путем его сравнения с альтернативными стратегиями конфигурирования. В частности, производится сравнение со стратегией «произвольного конфигурирования», которая представляет сценарий «ручного» конфигурирования, проводимого оператором системы без использования автоматизированных средств перебора и оценки возможных конфигураций.
Ряд задач искусственного интеллекта, включающих в себя такие задачи как распознавание образов, медицинская диагностика, анализ рынка, сведены к доказательству выполнимости формул исчисления предикатов, имеющих простую структуру. Рассмотрены некоторые алгоритмы решения этих задач и доказаны верхние оценки числа шагов этих алгоритмов.
Рассмотрен класс задач в социально-экономических системах, для решения которых необходимо оценивать свойство потенциала этих систем. Вскрыта проблема оценивания потенциала систем. Показана необходимость аналитического оценивания потенциала на основе использования системологических концепций. Введено понятие потенциала системы, обоснована актуальность решения задач исследования потенциала. Предложена концепция решения задач исследования потенциала, обоснованы показатели оценивания потенциала. Рассмотрены постановки ряда задач исследования потенциала в социально-экономических системах.
В работе рассматривается задача отбора информативных признаков из числа тех, которые вычисляются при обработке тензометрических данных методом анализа фрактальной динамики. Обсуждаются способы вычисления признаков, методы классификации и критерии отбора признаков. Приводятся основные алгоритмы отбора информативных признаков.
Рассматриваются проблемы создания и применения катастрофоустойчивых систем. Приводятся возможные пути решения задачи управления структурной динамикой катастрофоустойчивых систем в режимах высокой доступности и балансировки нагрузки.
Рассказывается об алгоритмах назначения приоритетов в системах реального времени, содержащих простые и составные задачи. Предлагаемые алгоритмы позволяют повысить эффективность использования оперативной памяти.
Идеал цепочек конъюнкций с оценками вероятностей его элементов является одной из математических моделей фрагмента знаний с вероятностной неопределенностью. Цепи и сети таких идеалов являются математическим моделями баз фрагментов знаний и называются алгебраическим байесовскими сетями. В статье рассматриваются экстремальные задачи, возникающие при пропагации свидетельств и их кортежей (апостериорном выводе) в идеалах цепочек конъюнкций; предложено обобщение этого подхода на цепи и ациклические сети идеалов. Изначально возникающие задачи формулируются как задачи гиперболического программирования, но их удаётся свести к серии задач линейного программирования. В статье также описана индексация элементов идеала, позволяющая представить множество ограничений относительно оценок их вероятности на основе требований аксиоматики вероятностной логики, в виде, удобном для формальной записи рассматриваемых экстремальных задач.
Система Deep Data Diver использует новую технологию поиска ассоциативных правил, основанную на модифицированном аппарате линейной алгебры с использованием процедуры самоорганизации данных и эффекта информационного структурного резонанса. Уникальные свойства системы позволяют находить в данных высокоточные ассоциации элементов исходного множества транзакций с заданным элементом. Эти множества образуют корзину с высоким уровнем обеспечения (support) и длинным набором элементов (long itemsets). В статье дается общая характеристика системы Deep Data Diver и приводятся сравнительные результаты решения конкретной задачи анализа рыночных корзин.
В настоящей статье рассматривается фрагмент знаний с вероятностной неопределенностью. Описывается процесс поддержания его непротиворечивости. Приводится фрагмент кода с использованием объектно-ориентированной библиотеки С++ ILOG Planner, реализующий представление фрагмента знаний, а так же алгоритм поддержания непротиворечивости для этого фрагмента знаний.
Введение: Современные сложные технические системы часто бывают критически важными. Критичность обусловлена последствиями нарушения функционирования таких систем, не выполнением ими требуемого перечня функций и задач. Процесс контроля и управления такими системами осуществляется с использованием систем и сетей связи, которые становятся для них критичными. Возникает потребность в обеспечении устойчивого функционирования, как самих сложных технических систем, так и их систем управления, контроля, систем и сетей связи. В работе предложена методика обеспечения функциональной устойчивости системы связи, основой которой является процесс выявления и устранения в ней конфликтов, обусловленных отличием профиля функционирования и профиля процесса функционирования системы. Предложенная модель процесса функционирования системы связи позволяет на основе анализа интенсивностей воздействия дестабилизирующих факторов на систему, выявления конфликтов и их устранения, определить вероятность обеспечения функциональной устойчивости системы. Цель исследования: разработка методики обеспечения функциональной устойчивости системы связи в условиях воздействия дестабилизирующих факторов и возникновения конфликтов, а также модели процесса функционирования системы связи, позволяющей определять вероятность нахождения системы в функционально устойчивом состоянии. Методы теории графов и теории матриц, теории Марковских процессов. Результаты: предложена модель процесса функционирования системы связи в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, позволяющая определять вероятность нарушения функционирования системы, разработана методика обеспечения функциональной устойчивости системы связи. Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы при проектировании и построении сложных технических систем, а также в системах поддержки принятия решений, контроля, связи и управления.
В статье описаны результаты обработки статистических данных из открытых источников по развитию эпидемии COVID-19 и выполненного исследования по определению места и времени начала ее в России. В интересах предлагаемого исследования дан обзор существующих моделей процессов развития эпидемии и методов решения прямых и обратных задач его анализа. Предложена модель развития эпидемии COVID-19 в сети из девяти городов России: Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Краснодар, Екатеринбург, Новосибирск, Хабаровск, Владивосток. Города выбраны как по географическому положению, так и по количеству населения в них. Модель состоит из двадцати семи дифференциальных уравнений. Разработан алгоритм обратного анализа модели эпидемии. В качестве исходных данных для решения задачи выступали сведения по численности населения городов, интенсивности переходов процесса из одних состояний в другие, а также данные по инфицированности населения на заданные моменты времени. В статье также приводятся результаты детального анализа подходов решения к моделированию развития эпидемий по видам моделей (базовая модель SEIR, модель SIRD, адаптивная поведенческая модель, модифицированные SEIR-модели), и по странам (в Польше, во Франции, Испании, Греции и других), а также обзор прикладных задач, которые можно решить, используя моделирование распространения эпидемий. Рассматриваются дополнительные параметры среды, которые влияют на моделирование распространения эпидемий и могут учитываться для повышения точности результатов. По результатам моделирования установлены наиболее вероятные города-источники начала эпидемии в России, а также момент ее начала. Достоверность полученных оценок во многом определяется достоверностью использованных статистических данных по развитию COVID-19, находящихся в открытом доступе.
Одна из основных проблем, стоящих перед разработчиком системы с нейронной сетью — выбор структуры нейронной сети, которая могла бы решать поставленные задачи. В настоящее время нет однозначных рекомендаций по выбору такой структуры и таких параметров, как: количество слоев, количество нейронов в слое, тип нелинейности нейрона, метод обучения, параметры метода обучения и другие.
В статье рассматривается подход к синтезу нейронной сети для класса логико-арифметических задач, основанный на формировании сети из предпостроенных элементарных функций. Новизна предлагаемого подхода заключается в формировании нейронной сети по известному алгоритму с использованием предварительно построенных функций. Таким образом, в статье изначально построены элементарные логико-арифметические функции, такие как «и», «или», «исключающее или», «и-не», «или-не», «», «», «>», «<», которые можно использовать для решения более сложных задач. Также приведен пример решения задачи построения функции по выбору максимального числа из четырех чисел, представленных в бинарном виде тремя разрядами. Синтез нейронной сети вышеприведенным способом выполняется с дальнейшей целью получения обобщенной структуры нейронной сети.
Улучшены существующие навигационные алгоритмы для плоского шарнирного многоугольника общего вида. Представленный алгоритм строит путь между двумя произвольными конфигурациями шарнирного многоугольника, состоящий из не более чем восьми шагов.
В статье рассматриваются особенности построения и функционирования автоматизированных систем железнодорожного транспорта. В качестве основных отличительных факторов выделены достаточно большое многообразие и разнородность таких систем, их взаимная связность и связность с сетями общего пользования и сильная разнородность внутренних пользователей. Представлена и рассмотрена архитектура многоуровневой системы обеспечения информационной безопасности, которая предложена для защиты информации в автоматизированных системах железнодорожного транспорта. Для хранения данных о безопасности в многоуровневой интеллектуальной системе защиты предложено использование гибридного онтологического репозитория. Для интеллектуальных сервисов анализа данных, находящихся на верхнем уровне рассматриваемой системы защиты, предложены формальные постановки задачи. Анализ этих постановок показал, что разработка интеллектуальных сервисов управления корреляцией, анализа защищенности и моделирования атак следует относить к задачам анализа. Интеллектуальные сервисы поддержки принятия решений и визуального анализа данных относятся к задачам синтеза.
В работе рассматривается вопрос формирования процедуры функционально-параметрического анализа, лежащего в основе проведения расчета эффективности работы многофункционального комплекса при решении оперативных задач, предлагаются соотношения для расчета, отмечается целесообразность введения в комплексы устройств информационной поддержки.
1 - 25 из 40 результатов