№ 4 (2023)
Статьи
К вопросу об особенностях формулирования и использования теста Тьюринга для Сhat GPT
Аннотация
Предметом исследования в настоящей статье выступают особенности и закономерности функционирования систем, основанных на технологиях Сhat GPT, знание которых позволяет формулировать соответствующие модификации теста Тьюринга, а также особенности и закономерности формулирования и использования теста Тьюринга для систем, основанных на технологиях Сhat GPT. Цель исследования заключается в том, чтобы выявить особенности и закономерности функционирования систем, основанных на технологиях Сhat GPT, а также особенности и закономерности формулирования и использования теста Тьюринга для систем, основанных на технологиях Сhat GPT. В качестве методов исследования использовался метод социального эксперимента, когда в ходе исследования системе, основанной на технологиях Сhat GPT, были заданы определенные вопросы, получены на них ответы, анализ которых позволил сделать вывод об особенностях «мышления» систем, основанных на технологиях Сhat GPT. В ходе проведенного исследования было установлено следующее. В отличие от мышления человека, которое опирается на определенные факты, «мышление», систем, основанных на технологиях Сhat GPT, в ряде случаев не основано на фактах, имеющих место в реальности, нередко пользователю выдаются заведомо ложные сведения о фактах и обстоятельствах, имеющих место в реальности. В отличие от мышления человека, которое как правило носит системный характер «мышление» систем, основанных на технологиях Сhat GPT, носит беспорядочный и фрагментарный характер. Системы, основанные на технологиях Сhat GPT, не могут признавать свои ошибки, а попытки заставить системы, основанные на технологиях Сhat GPT критически осмыслить свои ответы приводят к сбою в работе этих систем. Также в статье приводится, разработанный автором тест Тьюринга для Сhat GPT, который позволил выявить особенности «мышления» систем, основанных на технологиях Сhat GPT.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):1-16
1-16
Системный анализ инструментария и программных продуктов оценки эффективности инвестиционных проектов
Аннотация
Предметом данного исследования выступают инструменты управления инвестиционным проектированием, позволяющие оценить эффективность вариантов инвестиционных проектов. Объектом исследования являются цифровые продукты (программные решения), предназначенные для автоматизированной оценки эффективности и выбора привлекательных проектов для инвестирования. Автором определено, что выбор наиболее рентабельного проекта для инвестирования является ключевой задачей предынвестиционной стадии инвестиционного процесса, при этом наличие большого объема информации, влияние внешних и внутренних слабоконтролируемых факторов, состояние неопределенности, сопутствующие процессу инвестирования актуализируют использование программных продуктов. Особое внимание уделяется выявлению и формализации требований к программным продуктам для анализа рисков и оценки эффективности инвестиционных проектов, которые обеспечат экономию затрат времени и финансовых ресурсов и исключат влияние человеческого фактора на выбор проекта для инвестирования. Методология исследования включает в себя использование системного подхода к выявлению инструментов и показателей оценки эффективности инвестиционных решений. Автором проведен сравнительный анализ программных продуктов, выступающих в качестве инструментов оценки привлекательности инвестиционных проектов при выборе наиболее приемлемых для развития коммерческой деятельности промышленных предприятий. Результаты проведенного сравнительного анализа представленных на рынке информационных технологий отечественных и зарубежных программных решений по управлению инвестиционными проектами позволили систематизировать программы, выявить их сильные и слабые стороны и сформулировать требования к оптимальному программному комплексу для анализа и оценки эффективности инвестиционных проектов промышленного предприятия. Разрабатываемое автором цифровое решение по анализу рисков и оценке эффективности инвестиционных проектов должно обладать следующими характеристиками: функциональность, надежность и стабильность, интерфейс и удобство использования, совместимость, цена и условия лицензирования, техническая поддержка. По итогу исследования определена область применения результатов проведенного сравнительного анализа программных продуктов – дальнейшая разработка цифровых решений для оценки эффективности инвестиционных проектов, обеспечивающего результативность процесса управления инвестиционным проектированием предприятий.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):17-29
17-29
Оптимизация рекуррентной нейронной сети при помощи автоматов с переменной структурой
Аннотация
Предметом исследования настоящей работы является выявление совокупности общих структурных свойств, присущих рекуррентным нейронным сетям и стохастическим автоматам, особенностью которых является целенаправленное поведение в динамических средах. При этом, выявляется необходимая общность свойств как в процессе их функционирования, так и в процессе их обучения (настройки). Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как: формализация целенаправленного поведения, рассмотрение конструкции автоматов, такое поведение обеспечивающих, а также, сравнительный анализ рассмотренных конструкций автоматов. Из выявленной общности функционирования и установленного взаимно однозначного соответствия нейронов полносвязной рекуррентной нейронной сети и состояний вероятностного автомата с переменной структурой вытекает возможность рассмотрения структуры настроенного стохастического автомата в качестве эталона для совокупности связей рекуррентной нейронной сети. Это приводит еще на этапе настройки к удалению избыточных состояний (нейронов) и связей между ними, опираясь на параметры соответствующего автомата. Методологией проведенного исследования является построение взаимно однозначного соответствия между нейронами полносвязной рекуррентной нейронной сети и актуальными после процесса настройки внутренними состояниями автомата с переменной структурой и вероятностями переходов между ними. При взаимно однозначном соответствии вероятности переходов автомата соответствуют весам связей между нейронами оптимальной конфигурации. Основные выводы проведенного исследования: 1.Сопоставление структур рекуррентных нейронных сетей и автоматов с переменной структурой позволяет воспользоваться преимуществами автомата с переменной структурой для решения задачи целесообразного поведения в динамических средах и построить на его основе рекуррентную нейронную сеть; 2.Соответствие внутренней структуры рекуррентной нейронной сети и автомата с переменной структурой позволяет уже на этапе обучения высвобождать обучаемую рекуррентную нейронную сеть от избыточных нейронов и избыточных связей в ее структуре; 3.В силу того, что автомат с переменной структурой приближается в процессе настройки к оптимальному для данных условий автомату с линейной тактикой при нелинейных значениях скорости обучения, то это позволяет провести логический анализ структуры итоговой рекуррентной нейронной сети.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):30-43
30-43
Методология оценки рисков выполнения государственных контрактов с использованием средств машинного обучения
Аннотация
Предметом исследования является разработка программного комплекса для интеллектуального прогнозирования выполнения государственных контрактов с использованием методов машинного обучения и анализа неструктурированной информации. Объектом исследования является процесс контроля и принятия решений в области государственных закупок, включая выбор подрядчиков, выполнение контрактов и оценку сроков и стоимости их реализации. Особое внимание в исследовании уделяется разработке и применению интерпретируемых методов машинного обучения для решения задач оценки рисков выбора недобросовестного подрядчика, рисков невыполнения контракта в срок и прогнозирования вероятных сроков и стоимости реализации контракта. Авторы подробно рассматривают такие аспекты, как уникальный набор данных, который был собран из различных информационных систем. Они также разработали автоматизированные системы сбора и обновления данных, которые могут быть установлены на серверах заказчиков. В работе применялись методы машинного обучения, анализа неструктурированной информации и интерпретируемых методов. Были построены интерпретируемые модели машинного обучения для оценки риска выбора недобросовестного подрядчика, оценки риска невыполнения контракта в срок, а также оценки вероятных сроков и стоимости реализации контракта. В работе был собран уникальный набор данных, включающий более 83 тысяч данных по более чем 190 признакам с различных систем, таких как Реестр государственных закупок Единой информационной системы (ЕИС), Реестр недобросовестных поставщиков (РНП) ЕИС и Информационная система СПАРК. Разработаны автоматизированные системы сбора и обновления данных, которые могут быть развернуты на серверах заказчиков. В ходе исследования были разработаны программные комплексы для интеллектуального прогнозирования выполнения государственных контрактов, которые предоставляют возможность проведения более точного анализа рисков с использованием методов анализа неструктурированной информации, моделей машинного обучения и интерпретируемых методов. Это позволяет повысить эффективность контроля выполнения государственных контрактов и снизить вероятность коррупции и нарушений. Исследование демонстрирует значимость и применимость методов и моделей машинного обучения в области государственных контрактов и предоставляет новые возможности для улучшения процессов контроля и принятия решений в сфере государственного закупочного дела.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):44-60
44-60
Применение логического моделирования для анализа и классификации медицинских данных с целью диагностики
Аннотация
Предметом исследования является логический подход к анализу данных и разработка программного инструментария, способного определять скрытые закономерности, даже с ограниченным количеством данных. Входные данные состоят из показателей диагностики пациентов, их диагнозов и опыта врачей, полученного в ходе медицинской практики. Метод исследования – разработка программного инструментария на основе систем многозначной логики предикатов для анализа данных пациентов. Данный подход рассматривает исходные данные как набор общих правил, среди которых можно выделить те правила, которые достаточны для объяснения всех наблюдаемых данных. Эти правила, в свою очередь, являются генеративными для рассматриваемой области и помогают лучше понять природу изучаемых объектов. Новизна исследования заключается в применении многозначной логики для анализа ограниченного объема медицинских данных пациентов с целью определения наиболее вероятного диагноза с заданной точностью. Предложенный подход позволяет обнаруживать скрытые закономерности в симптомах и результатах обследований пациентов, классифицировать их и выделять уникальные признаки различных форм гастрита. В отличие от нейронных сетей, логический анализ является прозрачным и не требует обучения на больших объемах данных. Выводы исследования показывают возможность такого подхода для диагностики при нехватке информации, а также предложение альтернатив при не достижении требуемой точности диагноза.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):61-72
61-72
Анализ современных SOTA-архитектур искусственных нейронных сетей для решения задач классификации изображений и детекции объектов
Аннотация
Научное исследование сфокусировано на проведении анализа наиболее эффективных архитектур искусственных нейронных сетей для решения задач классификации изображений и детекции объектов, согласно данным, полученным с открытого портала для публикации результатов проведения эмпирического исследования собственного алгоритма или применения существующих решений для решения альтернативного перечня задач. Актуальность исследования опирается на растущий интерес к технологиям машинного обучения и регулярного улучшения существующих и разработке инновационных алгоритмов компьютерного зрения. Предметом анализа выступают структурные особенности существующих архитектур нейронных сетей. В частности, наиболее эффективные подходы, используемые в современных архитектурах, позволяющие достигать рекордных показателей в рамках используемых метрик качества, а также ключевые недостатки существующих подходов. Исследуется временной интервал, затрачиваемый как на обучение модели, так и на получение итогового результата. В рамках данной статьи было проведено аналитическое исследование преимуществ и недостатков существующих решений, рассмотрены передовые SOTA архитектурные решения. Изучены наиболее эффективные подходы, обеспечивающие повышение точности базовых моделей. Определено количество используемых параметров, величина обучающей выборки, точность модели, её размер, адаптивность, сложность и требуемые вычислительные ресурсы для обучения отдельно взятой архитектуры. В рамках настоящей исследовательской работы была осуществлена детальная аналитика внутренней структуры наиболее эффективных архитектур нейронных сетей путем сравнительного анализа пяти перспективных решений, извлеченных из каждого анализируемого датасета, ориентированных на классификацию изображения и детекцию объектов. Построены графики зависимости точности от количества используемых параметров в модели и величины обучающей выборки. Проведенный сравнительный анализ эффективности рассматриваемых решений позволил выделить наиболее действенные методы и технологии для проектирования архитектур искусственных нейронных сетей. Дополнительно, были идентифицированы перспективы для последующих исследований, сфокусированных на гибридизации сверточных нейронных сетей с визуальными трансформерами. Предложен новый метод, ориентированный на создание комплексной адаптивной архитектуры модели, которая может динамически настраиваться в зависимости от входного набора параметров, что представляет собой потенциально значимый вклад в область построения адаптивных нейронных сетей.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):73-87
73-87
Применение гомоморфной фильтрации для мультипликативно взаимодействующих сигналов и окон выборки данных при периодическом оценивании
Аннотация
Объектом исследования являются системы передачи информации. В качестве предмета исследования рассматривается повышение качества информации на приемной стороне. Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы, как формирование процедуры, существенно снижающей влияние межсимвольной интерференции, обусловленной взаимодействием самого сигнала и окна выборки. Этот источник ошибок, как правило, является доминирующим при скоростях передачи информации близких к пропускной способности канала связи. Исследования по снижению влияния межсимвольных искажений являются важными и актуальными и в последние годы им посвящено значительное количество работ. Рассматривалась модель сигналов, имитирующая передачу последовательности не модулированных импульсов типа меандр. Предполагалось, что обработка входящего потока импульсов производится в режиме реального времени на основе процедур периодического оценивания каждого элемента. Методической основой исследования являлись методы математического моделирования систем передачи информации и методы линеаризации с использованием обобщенного принципа суперпозиции. Основным результатом проведенного исследования является предложенная методика формирования гомоморфного фильтра для обработки входящего потока импульсов в режиме реального времени на основе процедур периодического оценивания каждого элемента. Алгоритм его функционирования обеспечивает преобразование мультипликативного взаимодействия сигнала и окон выборки в аддитивное и обеспечивает разделение мультипликативно взаимодействующих передаваемого информационного сигнала и окна выборки в канале связи. Полученная процедура, снижающая влияние межсимвольной интерференции на приемной стороне, является реализацией оптимального фильтра на основе гомоморфного преобразования. Получена оценка величины межсимвольной интерференции при использовании предложенного способа обработки. Продемонстрирована эффективность метода при потоковой обработке сигналов. Выражения получены в самом общем виде и могут быть детализированы в рамках описанной модели передачи информации, что является предметом дальнейшего исследования.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):88-101
88-101
Разработка учебного стенда системы видео контроля
Аннотация
Статья фокусируется на процессе обучения студентов техническим аспектам систем видеонаблюдения в рамках курса "Технические средства охраны". Основное внимание уделяется методикам развития профессиональных компетенций, связанных с установкой и настройкой оборудования, освоением программного обеспечения для видеонаблюдения и мастерством в применении технологий распознавания лиц. В статье подробно описываются лабораторные работы, начиная от теоретической базы, заложенной в начале курса, до практических навыков, таких как подключение камер, конфигурирование программ и создание баз данных для идентификации личностей. Процесс обучения включает в себя подготовку и анализ теоретического материала, выполнение лабораторных работ, а также тестирование и оценку полученных результатов. Результатом является формирование у обучающихся комплексного понимания работы систем видеонаблюдения и приобретение практических навыков, актуальных для их будущей карьеры в области безопасности и использования в повседневной жизни. Методология исследования в статье объединяет теоретическое обучение и практические лабораторные работы. Она включает в себя этапы подключения камер видеонаблюдения, настройки программного обеспечения и алгоритмов распознавания лиц. Студенты получали опыт работы с реальным оборудованием и программами, что способствовало глубокому усвоению материала и развитию практических навыков. Научная новизна данной статьи заключается в комплексном подходе к обучению студентов использованию систем видеонаблюдения, включая технические аспекты подключения оборудования, настройку программного обеспечения и алгоритмов распознавания лиц. Этот подход обеспечивает не только теоретическую подготовку, но и практическое освоение навыков, что является инновационным в контексте образовательных программ по техническим средствам охраны. Выводы статьи подчеркивают важность практической подготовки в обучении студентов. Показано, что реальный опыт работы с оборудованием и программами значительно повышает качество образования и готовность студентов к будущей профессиональной деятельности. Статья делает акцент на том, что современное образование в области систем безопасности требует интеграции теоретических знаний и практических умений, обеспечивая таким образом всестороннюю подготовку специалистов в этой важной и актуальной области.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(4):102-114
102-114