


№ 3 (2024)
Интеллектуальные системы и технологии
Снижение ошибки и вычислительной нагрузки в распознавании текста дорожной сцены
Аннотация
Статья посвящена проблеме снижения вычислительной нагрузки для распознавания текста дорожной сцены принятием решения об остановке, прекращающем дальнейшее распознавание. Описывается построение правил остановки для систем распознавания текста в реальном времени с комбинацией результатов и экспериментальной оценкой на открытом наборе данных RoadText-1k. Обнаружено, что для быстродействующих систем метод комбинации ROVER (Recognizer Output Voting Error Reduction) и голосование являются наилучшими для метрики Левенштейна и дискретной метрики соответственно, однако с увеличением времени обработки каждого кадра ROVER становится стабильно лучше. Хотя выбор наиболее сфокусированного кадра является худшей стратегией для быстродействующих систем, ее сравнительный рейтинг повышается с увеличением времени обработки. Важно отметить, что выбор наиболее сфокусированного кадра и объединение трех наиболее сфокусированных кадров предпочтительнее для быстродействующих систем, когда требуется снизить нагрузку.



Диагностические медицинские классификаторы
Аннотация
Для предварительной диагностики заболеваний человека по данным анализа периферической крови разработан метод статистической классификации, основанный на полиномиальной регрессии. Он реализован в качестве двух приложений. Один тип классификаторов позволяет оценить состояние пациента от здорового до максимальной степени поражения (онкология) в рамках отдельной системы организма. С помощью классификатора другого вида выявляется область локализации опухоли при онкологическом заболевании. Для различных вариантов классификации исследуется структура обучающего множества, проводится сравнительный анализ.



Топологическое картирование помещений с использованием нейросетевой локализации и сопоставления сканов
Аннотация
В статье представлен метод топологического картирования помещений, способный строить и обновлять граф локаций по облакам точек и одометрии без использования глобальных метрических координат. В данном методе для локализации в графе используется нейросетевое распознавание локации совместно с сопоставлением сканов по двумерным проекциям. Было проведено экспериментальное исследование предложенного подхода на нескольких фотореалистичных симуляционных средах, а также на данных с реального робота. В симуляции также проводится сравнение с лучшими современными методами топологического картирования. Результаты сравнения подтверждают, что предложенный метод значительно опережает остальные по навигационной эффективности, сохраняя связность графа, высокую площадь покрытия сцены и низкую долю неконсистентных ребер.



Обработка информации и анализ данных
Clusterix-подобные СУБД консервативного типа класса BIG DATA
Аннотация
Целесообразность разработок СУБД консервативного типа с эпизодическим обновлением данных определяется особенностями OLAP-технологий. Вопросы создания таких СУБД требуют серьезного обсуждения. В этом обзоре систематизированы основные результаты исследований научной группы Clusterix КНИТУ-КАИ по консервативным СУБД на базе вычислительных кластеров. Цель проведенных исследований актуальна: разработка подходов к синтезу сравнительно эффективных по критерию «производительность/стоимость» отечественных СУБД класса Big Data. Сравнение проводилось с лучшими зарубежными открытыми системами. Разрабатываемые СУБД доступны к применению организациям с ограниченными финансовыми возможностями. Должное внимание уделено элементам теории кластерных СУБД консервативного типа. Рассмотрены: базовые конфигурации систем Clusterix, динамика таких СУБД, эффекты их самоорганизации. За основу исследований взята методология конструктивного моделирования систем.



Особенности построения информационных систем в случае неоднородной конфигурации комплекса технических средств
Аннотация
В статье рассмотрен подход к организации работы предприятия, имеющего в составе вычислительной техники как автономные рабочие места, так и рабочие места, соединенные локальной сетью при наличии серверных компьютеров. Предложен способ конфигурирования программного обеспечения, позволяющий существенно упростить совместную работу сотрудников, а также унифицировать меры по обеспечению информационной безопасности.



Методология расчета доступности как функция монитора безопасности динамической технической системы
Аннотация
В работе рассмотрена архитектура функций безопасности динамических технических систем (ДТС) и показана связь с основными задачами монитора безопасности. В работе обоснована доступность как ключевое свойство безопасности ДТС в контексте интеллектуальной среды и предложена риск-ориентированная методология расчета доступности как функция монитора безопасности ДТС в интеллектуальной транспортной среде.



Устойчивость функционирования ресурсоснабжающих предприятий
Аннотация
Рассматриваются предприятия, под управлением которых находятся инженерные системы производства и распределения ресурсов. В контексте особенностей этих предприятий и важности для жизнедеятельности современного общества делается вывод о необходимости повышения их эффективности при неблагоприятных воздействиях. Выполненный анализ показал, что организационная и инженерная компоненты предприятия тесно связаны, и отказ элементов одной из них неизбежно влияет на другую. Предложен комплексный подход к повышению устойчивости ресурсоснабжающего предприятия, заключающийся в совместном анализе ее организационной и инженерной компонент, определении ошибок в потоках данных процессов управления, поиске уязвимостей в сетевой системе распределения ресурсов, оценке их влияния на производительность и бесперебойность обеспечения услугами потребителей, формировании стратегий восстановления после негативного воздействия. Рассмотрен пример взаимного влияния организационной и инженерной компонент предприятия.



Математическое моделирование
Математическое моделирование для развития интеллектуальной транспортной инфраструктуры
Аннотация
Для повышения достоверности технико-экономических обоснований развития интеллектуальной транспортной инфраструктуры в условиях устойчивого развития мегаполисов необходимо более тщательно учитывать фактические условия эксплуатации одноуровневых пересечений транспортных потоков. Решение этой задачи требует использования передовых экономико-математических инструментов. Математическое описание представляет собой модификацию фундаментальных результатов Э. Бореля и Ф. Хейта, относящихся к простейшему течению событий. Применение этого метода позволит как оценивать экономическую целесообразность расширения существующей транспортной инфраструктуры, так и проектировать новые транспортные объекты. Данный подход может быть применен на этапе первоначальной количественной оценки целесообразности замены одноуровневой развязки транспортных потоков многоуровневой развязкой во избежание экономических потерь.



Использование геоимитационного моделирования для прогноза изменения площадей озер Арктики
Аннотация
Статья посвящена важной проблеме разработки информационной технологии моделирования пространственно-временной динамики полей термокарстовых озер как интенсивных источников эмиссии метана в атмосферу арктических территорий. Рассмотрена геоимитационная модель поля термокарстовых озер в виде набора случайных окружностей, свойства которой были определены по экспериментальным данным спутниковых измерений площадей озер на ограниченной территории в зоне мерзлоты Западной Сибири. С использованием спутниковых данных, полученных в последнее время для озер на разных арктических территориях за период 1985-2022 гг., дано экспериментальное обоснование применимости модели на всей территории Российской Арктики. Проведено количественное определение параметра модели, являющегося функцией времени и климатических параметров – среднегодовой температуры и уровня осадков – на разных арктических территориях России. Рассмотрены вопросы генерирования последовательностей псевдослучайных чисел, используемых для моделирования пространственно-временной динамики полей арктических озер с учетом климатических изменений. С помощью компьютерных экспериментов с геоимитационной моделью динамики полей термокарстовых озер получены прогнозы изменения размеров озер в разных арктических регионах на ближайшее десятилетие.



SCM на лесоперерабатывающем производстве с технологией раскроя с учетом рисков
Аннотация
В статье рассматривается применение прикладных математических методов в управлении цепями поставок на лесоперерабатывающих производствах, с акцентом на инновационную технологию раскроя и анализе внешних рисков. Для отработки метода было взято лесопромышленное предприятие без собственных источников сырья (делян), которое ставит себе целью каждый день решать задачу формирования цепей поставок сырья с биржи и оптимальной загрузки цехов производства. В качестве источника сырья рассматривается товарно-сырьевая биржа, где лоты появляются каждый день в разных регионах в случайном порядке. Рассмотрена математическая модель, которая представляет собой механизм принятия решения в каждый отдельный день на всем горизонте планирования. Данная модель позволяет учитывать технологию раскроя, время лота в пути в условиях неопределенности. Дополнительным отличием является то, что поиск решения опирается на рассчитанные оптимальные траектории запасов сырья на складе за аналогичные предыдущие периоды планирования. Модель протестирована на данных товарно-сырьевой биржи России и одного из предприятий Приморского края. Анализ полученных решений показал, что даже при достаточно сложном сценарии развития событий, модель показывает качественно высокие результаты.


