НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

В работе решаются задачи определения параметров трехмерных объектов по двум проекциям (фотографиям). Рассматриваются математические аспекты, алгоритмы и приводится описание программного продукта.

Статья посвящена анализу архитектуры и процедур передачи информации в распределенной информационной системе органов внутренних дел. В статье на основании анализа документооборота показано, что основным звеном любого органа внутренних дел является де­журная часть. Выполнен анализ документооборота дежурной части, предложенна классификация документов дежурной части, что позволило ранжировать  нагрузку на оперативный со­став, предложить модель поведения операторов при работе с до­кументами, скорректировать архитектуру информационной системы. В статье описаны математические модели и алгоритмы, отражающие решение перечисленных задач.

В статье рассматриваются подходы к оценке экономической эффективности  новой ментально-структурированной образовательной технологии, в основе которой лежит идея о том, что содержание образования, нужно «приспосабливать» к психофизическим способностям обучающихся в соответствии с объективно существующими закономерностями работы функциональных систем головного мозга. С экономической точки зрения оценивается основное противоречие в высшем профессиональном образовании между экспоненциально возрастающим количеством новой информации и жёстко регламентированными сроками обучения, как целевая функция оптимизации в оценке эффективности новой технологии.  Показано, что заложенная в основе новой образовательной технологии  возможность автоматизированного получения количественных показателей качества подготовки специалистов может помочь  достижению стратегических целей образовательного учреждения.

В работе описывается метод генетического программирования, предназначенный для классификации спектров комбинационного рассеяния света (эффекта Рамана) по их компонентному составу. Представлена двухуровневая функция оценки приспособленности, призванная уменьшить риск ошибочной классификации спектров при дальнейшем использовании полученных правил. Сгенерированные правила классификации, полученные методом генной эволюции, позволяют формировать решения, учитывающие экспертный опыт оператора. Они являются информативными при совместном анализе с химической структурой компонента, чьё присутствие в веществе исследуется. Это обстоятельство выгодно отличает представленный метод от других машинных алгоритмов классификации спектров.

В работе представлены результаты разработки модуля преобразования сигналов чувствительных элементов датчика давления. Кратко описаны структурная, принципиальная и функциональная схемы устройства. Основное внимание уделено моделированию схемы работы устройства при помощи программного пакета TannerEDA (S-Edit) и сравнению полученных результатов с экспериментальными данными. Предложенная схема цифровой обработки сигналов тактильных чувствительных элементов мембранного типа позволяет преобразовать входной параллельный код в последовательный, что существенно упрощает дальнейшую передачу и обработку информации. Реализация схемы на КМОП-структурах позволяет снизить потребляемую мощность, повысить быстродействие и помехоустойчивость.

В статье представлены результаты оценки устойчивости во времени авторских частотных словарей писателей Ф.М. Достоевского и М. Горького. Полученные статистические характеристики позволяют утверждать, что частотные словари малоустойчивы, что служит причиной слабой информативности метода идентификации авторов по частотным словарям. Показано также, что большой процент слов, встречающихся у этих авторов статистически неразличимы. Этот факт на взгляд авторов поможет улучшить качество автороведческой экспертизы.

Статья посвящена проблеме описания природной среды в процессах ликвидации аварийных разливов нефти. Для решения проблемы предлагается выполнить объектно-ориентированное описание предметной области с целью дальнейшего исследования методами имитационного моделирования. Для формирования понятия объекта предлагается произвести пространственную декомпозицию путем задания сетки в плоскости xy и разбиения по оси z, в результате чего формируются понятия ячейки, слоя, секции. Ячейка характеризуется совокупностью входящих в нее компонентов, структурно организованных в виде дерева. Компоненты, в свою очередь, характеризуются параметрами, над которыми заданы операции преобразования такие, как  разложение, синтез, трансформация, внутреннее преобразование, а также операции перемещения компонент. Для описания процессов преобразования предлагается использовать алгоритмическую модель.

В статье  приводятся выражения, позволяющие оценить совокупную стоимость владения параллельных систем баз данных (ПСБД). Разрабатывается алгоритм выбора архитектуры ПСБД, учитывающий специфику сравнения архитектур ПСБД и особенности стоимостной оценки. Алгоритм путём последовательного наращивания число AMP-процессоров и SMP-узлов упорядочивает параллельные системы баз данных с архитектурами SE, CE и SN по возрастанию их стоимости. Показано, что в этой последовательности можно выделить подпоследовательность, в которой ПСБД упорядочены по убыванию среднего времени выполнения запросов. Так как в алгоритме последовательно анализируются все варианты ПСБД, то за конечное число итераций будет найдено оптимальное решение. 

В статье изложены правила и алгоритмы генерации имитационного процесса на основе имеющегося описания функционирования дискретной системы в виде совокупности связанных последовательно-параллельных процессов, представленных алгоритмическими моделями. Кратко изложены основные положения концепции алгоритмической модели процессов. Выделены правила, обеспечивающие корректную генерацию КОС. Приведен состав и алгоритмы базовых компонент алгоритма генерации таких, как совокупность подпрограмм событий, алгоритм выбора очередного КОС, алгоритм генерации КОС, программа «Календарь», программа алгоритма проверки условий, структура управляющих таблиц. Приведены алгоритмы двух моделирующих программ: сканирующего и линейного типов. Обсуждены их эксплуатационные характеристики.

В данной работе разрабатывается математический аппарат анализа времени выполнения запросов SELECT к распределённой базе данных, учитывающий механизмы декомпозиции сложных запросов на подзапросы и соединения результатов их выполнения, параметры логической схемы и случайную природу характеристик наполнения базы данных.. Предлагаемый подход можно использовать на ранних этапах проектирования баз данных для оценки временных характеристик выполнения запросов различной степени сложности на различных аппаратно-программных платформах. При этом оценки получаются в виде преобразований Лапласа-Стилтьеса, что позволяет оценивать не только средние величины, но и дисперсии, а также моменты более высоких порядков.

Статья посвящена изложению такого способа описания процессов, как алгоритмическая модель процесса. Предложено задавать описание процесса как линейной последовательности элементарных операторов, каждый из которых вычисляет лишь одну точку в пространстве состояний системы. Даны описания свойств всех компонентов алгоритмической модели: элементарный оператор, трек, инициатор. Преобразования трека позволили ввести понятие структуры, существенно сократившее размерность описаний.  Выполнен анализ видов структур и предложена форма задания структуры, обладающая высокими адаптивными свойствами. Показано, что предложенные модели покрывают широкий диапазон процессов функционирования дискретных систем.

В статье рассматриваются алгоритмы синтеза схемы базы данных на основе заданного множества функциональных зависимостей. Приводится алгоритм Бернштейна и показывается, что использование при его реализации условия (G* + J)⁺ = (G + J)⁺ вызывает трудности вычисления, так как получение покрытия любого множества ФЗ F⁺ может экспоненциально зависеть от размера F. Предлагается алгоритм, основанный на идеях, изложенных Ульманом и обеспечивающий относительно простую реализацию. Сгенерированная схема базы данных обладает свойством соединения без потерь, свойством сохранения зависимостей и каждая её подсхема находится в 3 нормальной форме. Приводится пример синтеза схемы базы данных по предложенному алгоритму.

В статье излагаются основные положения организации имитационного процесса, основанные на описании функционирования дискретной системы в виде связанной совокупности параллельно-последовательных процессов, представленных алгоритмической моделью. Кратко изложены основные положения алгоритмического описания процессов. Затем анализируется влияние сцепленности процессов и операторов на порядок реализации элементарных операторов в имитационном процессе. Вводится понятие активного временного множества, доказывается ряд его свойств. Вводится понятие события, как факт выполнения элементарного оператора, дается классификация событий по степени их активности ко времени. Показывается важность понятия класса одновременных событий при построении имитационного процесса, доказываются свойства класса и правила его построения.

Рассмотрены варианты снижения затрат на согласование структур данных при разработке и модификации информационных систем, использующих реляционную базу данных. Для уменьшения затрат предложено формализовать процесс построения структур данных. Дано определение свойству однозначности построения структур данных. Сформулирована и доказана лемма о том, что для достижения свойства однозначности необходимо и достаточно провести декомпозицию на атомарные реквизиты, указать полное множество функциональных зависимостей на множестве реквизитов и применить однозначное преобразование множеств реквизитов и функциональных зависимостей к множеству структур данных, при котором сохраняется отношение включения.