Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Информатика, вычислительная техника и управление

Программная система PARETO RATING для оценки качества Парето-аппроксимации в задаче многокритериальной оптимизации
# 07, июль 2014
DOI: 10.7463/0714.0720253
Грошев С. В., профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Сабитов Д. Р., Шибитов И. А.
С. 193-214
Глобальная оптимизация на основе гибридизации алгоритмов поиска гармонии и роя частиц
# 07, июль 2014
DOI: 10.7463/0714.0717653
профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Печенина Т. В., Буланов В. А.
С. 215-242
Шкала для оценки эргономичности способов отображения информации
# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0514.0711864
Горячкин Б. С.
В статье предложена шкала, предназначенная для оценивания эргономичности способов отображения информации, применяемых в автоматизированных системах обработки информации и управления. При этом акцент делается на системы класса «Умный дом». Шкала содержит шесть пунктов и позволяет оценивать два аспекта эргономичности – удобство использования и вовлеченность. Проведено эмпирическое исследование, которое подтвердило, что предложенная шкала имеет хорошую надежность (оценка надежности произведена путем вычисления коэффициента Кронбаха) и высокую чувствительность (оценка чувствительности произведена с помощью методов дисперсионного анализа).
Рациональное упорядочение модулей учебного курса
# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0514.0710096
Домников А. С., Белоус В. В.
В работе рассматривается задача построения рационального упорядочения модулей электронного курса. Для решения этой задачи используется информация, которая задается экспертной структурой предпочтений или гипертекстовой структурой на множестве модулей. Для обработки экспертной структуры  применяется аппарат теории бинарных отношений. Предлагается математическая модель для обработки сильносвязанных фрагментов экспертной структуры, которая основана на разбиении множества модулей на классы толерантности. Задача поиска порядковой аппроксимации гипертекстовой структуры сводится к задаче о покрытии наименьшего веса для матрицы, задающей инцидентность дуг и контуров графа предпочтений.
Математическая модель распределительной городской сети электроснабжения с учетом ее перспективного развития
# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0514.0709781
профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Кузьмина И. А.
Основной целью работы является разработка математической модели распределительной городской электросети с учетом ее перспективного развития. На основе этой модели в работе поставлена задача оптимизации перспективного развития электросети в виде задачи многокритериальной структурно-параметрической оптимизации. Обоснована целесообразность использования метода редукции этой задачи к однокритериальной задаче, которая представляет собой задачу непрерывно-дискретно-целочисленного программирования. Обосновано представление этой задачи в виде задачи дискретного программирования на основе дискретной аппроксимации возможных областей строительства новых трансформаторных и распределительных подстанций.
Сравнение методов генетического и вариационного генетического программирования на примере задачи синтеза управления для модели "Хищник-жертва"
# 05, май 2014
DOI: 10.7463/0514.0709252
Дивеев А. И., Ибадулла С. И.
Работа посвящена сравнению двух методов символьной регрессии, метода генетического программирования и метода вариационного генетического программирования. Сравнение выполнено на основе вычислительного эксперимента, в котором решалась задача синтеза системы управления для модели нелинейного объекта управления, описывающее взаимодействие двух подсистем «хищника» и «жертвы». Для чистоты эксперимента параметры генетических алгоритмов в обоих методах были одинаковыми. Для вариационного генетического программирования было выбрано тривиальное базисное решение в форме сумма произведений входных переменных на настраиваемые параметры. Данное базисное решение выбирается всегда в отсутствии осмысленного анализа задачи. Проведено сравнение методов по скорости решения задачи и качеству полученного управления.
Оценка качества Парето-аппроксимации в задаче многокритериальной оптимизации. Обзор программных систем
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0709198
Белоус В. В., Грошев С. В., профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Шибитов И. А.
Даем постановку задачи многокритериальной оптимизации, приводим краткий обзор методов решения этой задачи на основе ее Парето-аппроксимации, представляем основные известные индикаторы качества аппроксимации. Основное содержание работы представляет собой обзор известных программных систем, ориентированных на решение задачи Парето-аппроксимации, которые реализуют различные алгоритмы оценки качества этой аппроксимации
Программный комплекс предварительной обработки изображений для обнаружения и распознавания изображений
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0707888
Буланов В. А., Волосатова Т. М.
В статье описано автоматизированное рабочее место, предназначенное для создания программ предобработки изображений с целью последующего обнаружения и распознавания образов. Рассмотрены методы и алгоритмы решения обратной задачи обработки изображений, возникающих, например, при аэрофотосъемке с беспилотных летательных аппаратов, не снабженных системой гиростабилизации аэрофотоаппаратов. К ним относятся задачи восстановления дефокусировки и смаза в результирующих изображениях. Разработано программное обеспечение обработки изображения, включающее в себя: восстановления дефокусировки и смаза (решение обратной задачи); фильтрацию; «сшивки кадров» для синтеза кадра (получение панорамы) из фрагментов. Приведен интерфейс программных реализаций большинства вышеописанных алгоритмов и результаты исследований с помощью численного эксперимента.
Решение задачи молекулярного докинга модифицированным методом роя частиц
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0707258
профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Матвеева К. О., Буланов В. А.
В работе представлены две модификации канонического метода роя частиц, имеющие целью повышение эффективности этого метода при решении многоэкстремальных задач оптимизации высокой размерности. Выполнено исследование эффективности метода и его указанных модификаций при решении тестовых задач оптимизации. С помощью одной из предложенных модификаций решена 28-мерная задача докинга для молекул протеазы HIV1 и дарунавиром 3U7S в качестве молекул-рецептора и лиганда соответственно.
Применение метода адаптивного линейного предсказания для сжатия телеметрической информации
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0707364
Эльшафеи М. А., Сидякин И. М.
В статье рассматривается метод обратимого сжатия телеметрической информации с использованием адаптивного алгоритма линейного предсказания на этапе декорреляции данных. Приводятся результаты исследований эффективности декоррелятора построенного на основе метода нормализованного наименьшего среднеквадратического отклонения и сравнение нескольких стратегий декорреляции. Сравнения на этом промежуточном этапе декорреляции производится на основе экспериментально полученных значений дисперсии и энтропии ошибок предсказания. В экспериментах использовались характерные для систем телеизмерений источники данных, включающие параметры систем автоматического управления, такие как температура, давление и данные позиционирования. Эти данные формируют поток телеметрической информации в соответствии со стандартом IRIG-106. Этот телеметрический стандарт широко используется в аэро-космической промышленности. Эксперименты проводились с разными видами телеметрических кадров, которые отражают структуру используемой системы коммутации параметров. Исследованы комбинации адаптивного предсказателя с различными методами кодирования источника, включая метод Хаффмана, арифметическое кодирование и коды Райса. Проведено сравнение эффективности алгоритмов декорреляции и энтропийного кодирования для сжатия данных телеизмерений. На основе полученных экспериментальных данных выработаны рекомендации по разработке системы обратимого сжатия для этого вида информации.
Разработка методов и средств повышения чувствительности и стабильности характеристик микроволновых датчиков
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0704976
профессор, д.т.н, Васюков С. А., профессор, д.т.н. Красовский А. Б., Остапенко Д. Г., Федин В. И.
Существующие микроволновые датчики для охраны автомобилей, построенные по аналоговой схеме имеют: большое энергопотребление и высокий уровень собственных шумов, вызывающий «ложные» срабатывания датчиков; нестабильность температурных характеристик, что требует перенастройки датчика при переходе от летнего к зимнему сезону; нелинейную регулировочную характеристику и неудобство настройки с помощью переменных резисторов. Рассматриваются вопросы проектирования двухзоновых цифровых микроволновых датчиков. Предложено схемотехническое решение и алгоритмы обработки сигналов, позволившее в 6-8 раз снизить энергопотребление, в два раза уменьшить уровень шумов и за счет этого увеличить диапазон срабатывания датчика. Реализовать дистанционную настройку зон предупреждения и тревоги (по 16 градаций чувствительности) и алгоритм самоадаптации к повторяющимся внешним воздействиям. Предложен метод формирования опорных уровней цифровых компараторов на каждой градации чувствительности, линеаризующий регулировочную характеристику датчика.
Метод гармонической линеаризации в задаче идентификации нелинейных динамических систем
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0704613
Павлов Ю. Н., Недашковский В. М., Тихомирова Е. А., Шавырин И. Б.
В статье рассматривается применение метода гармонической линеаризации в задаче идентификация нелинейных динамических систем на примере системы с сухим трением. Описан алгоритм идентификации систем с известной передаточной функцией по экспериментальному частотному годографу, содержащему случайные погрешности измерений. В качестве модели принимается передаточная функция системы. Решение задачи идентификации авторы предложили искать в классе годографов, задаваемых моделью системы. Поиск неизвестных коэффициентов передаточной функции модели системы осуществляется путем минимизации предложенной авторами меры близости экспериментального годографа системы и годографа модели системы. В результате, решение задачи идентификации было сведено к решению системы линейных уравнений. Иллюстративный вычислительный эксперимент для системы второго порядка показал, что погрешность определения значений коэффициентов передаточной функции сравнима с диапазоном погрешности измерений экспериментальных отсчетов годографа этой системы.
Устойчивость нелинейных повторяющихся процессов с возможными нарушениями
# 04, апрель 2014
DOI: 10.7463/0414.0704664
Емельянова Ю. П.
Рассматриваются нелинейные повторяющиеся процессы с возможными нарушениями. Вводится новое понятие - экспоненциальная устойчивость по профилю повторения, обобщающее известное для линейных процессов понятие устойчивости вдоль повторений. На основе нестандартного развития метода векторных функций Ляпунова получены достаточные условия такого вида устойчивости. Эти условия применяются к решению задачи синтеза алгоритма управления с итеративным обучением линейными системами с информационными нарушениями. Эффективность алгоритма продемонстрирована на примере упрощенной модели динамики вертикального канала портального робота.
Анализ характеристик замкнутой системы массового обслуживания с относительными приоритетами
# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0702664
Нестеров Ю. Г.
В статье изложен метод анализа замкнутой системы массового обслуживания (СМО) типа «модели ремонтника» Mr|GIr|1||Nr с относительными приоритетами, одним обслуживающим аппаратом (ОА), конечной популяцией заявок каждого класса и произвольной функцией распределения вероятностей (ФРВ) времени обслуживания. Метод основан на конструировании вложенной цепи Маркова, связанной с точками регенерации – моментами завершения времени обслуживания. Выведены соотношения для матрицы вероятностей переходов в такой цепи, получено решение для ФРВ состояний этой цепи. Получены и доказаны соотношения, связывающие ФРВ состояний вложенной цепи и ФРВ состояний СМО в стационарном режиме. На основании этого выведены аналитические выражения для средних времен пребывания, ожидания и загрузок ОА для заявок разных классов.
Методика выбора варианта модернизации сети синхронной цифровой иерархии
# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0702849
Буланов В. А., Буланова Т. А., Севастьянов В. Б., доцент, к.т.н. Трудоношин В. А.
В связи с резким ростом информационных потоков периодически возникает вопрос модернизации сети трибутарных потоков синхронной цифровой иерархии (СЦИ) для увеличения ее пропускной способности. В основе предлагаемой методики модернизации лежит метод экспертных оценок, а в качестве инструмента для получения характеристик сети; разработанный программный комплекс. Комплекс позволяет в кратчайшие сроки проанализировать достаточно большое число вариантов, неочевидных даже для некоторых технических специалистов вследствие достаточно большого объема работ на сети для их внедрения. Апробация методики и комплекса показала их эффективность.
Гибридный алгоритм глобальной оптимизации на основе алгоритмов искусственной иммунной системы и роя частиц
# 03, март 2014
DOI: 10.7463/0314.0700457
профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Щербакова Н. О., Буланов В. А.
В работе предложен алгоритм AIS_PSO, который представляет собой модификацию гибридного алгоритма, построенного на основе иммунного алгоритма CLONALG и алгоритма роя части (PSO). Модификация заключается в замене алгоритма CLONALG этим же, но модифицированным алгоритмом. Средствами программного комплекса MatLab выполнена программная реализация алгоритма AIS_PSO. На тестовых функциях Резенброка, Химмельблау и Растригина выполнено исследование эффективности разработанного алгоритмического и программного обеспечения. С помощью программы AIS_PSO решена задача оптимального управления движением вибрационного робота. Использован известный метод решения задачи оптимального управления динамической системой, основанный на сведении этой задачи к задаче нелинейного программирования высокой размерности. Результаты исследований показали высокую эффективность разработанного алгоритмического и программного обеспечения.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)