DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.21909

Аннотация: На сегодняшний день проблема разработки систем, алгоритмов и методов пространственной ориентации и навигации роботов остается одной из наиболее актуальных задач. Предметом исследования являются многоракурсные и биполярные системы технического зрения, а также алгоритм формирования 3D-моделей поверхности объектов. Автор подробно рассматривает такие аспекты в разработке мобильных роботов, как способы получения информации о трехмерной сцене, оценка глубины сцены, комплексирование, метод построение эпиполярных линий, затрагиваются некоторые элементы виртуальной реальности. Применяемые подходы в работе основываются на методах цифровой обработки изображений, распознавания образов, дискретных преобразований и системного анализа, приведен метод построения эпиполярных линий. В работе также рассматривается формирование 3D-моделей поверхности объекта в системах технического зрения (СТЗ), применительно к мобильным роботам, представлен алгоритм определения дальности до точек на поверхности объекта в СТЗ на мобильном роботе. Результаты исследования могут быть применимы в системах модернизации управления, мониторинга и обработки информации, обеспечения более точного технического зрения при разработке мобильных и автономных роботов, что в свою очередь может повлиять на импортозамещение и общую экономическую составляющую использования и разработки робототехнических комплексов и систем.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.22887

Аннотация: Предметом исследования являются компьютерные технологии обработки анкетных данных. Особое внимание в статье уделяется подготовительному этапу обработки данных, который предшествует содержательному анализу данных. Этот этап работы во многом определяет качество результатов всей работы. Подготовительный этап весьма трудоемкий и требует достаточно много времени. Автоматизация работы участников процесса сбора информации позволяет повысить эффективность работы всей системы анализа анкетных данных. Целью настоящего исследования является разработка программного средства, позволяющего осуществлять объединение данных, собранных различными способами, в единую базу данных. Для анализа различных схем организации сбора информации и переноса информации на машинный носитель использовалась методология системного анализа. Кроме того, был использован практический опыт использования различных интернет-сервисов по организации онлайн опросов. Компьютерная технология обладает свойством универсальности, допуская использование в широком диапазоне схем и методов организации анкетных опросов. Достоинством технологии является ее простота использования и доступность широкому кругу пользователей, использующих в своей работе компьютерную среду EXCEL. Эффективность, разработанного программного обеспечения была подтверждена в ходе практической работы по исследованию социально-экономических проблем региона.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24437

Аннотация: Предметом исследования является предложенная автором концепция иерархических bitmap-индексов. Она заключается в том, что в целях повышения производительности обработки запросов по фильтру времени индексы поддерживаются не только для значений основной единицы времени, но и произвольных более крупных кратных единиц. Объектом исследования является построение аналитической вероятностной модели таких индексов для частного случая экспоненциального распределения случайного потока занесения записей в базу данных. Автор уделяет основное внимание такому аспекту как вычисление дискретного распределения количества индексов, участвующих в обработке запроса. Методологией исследования являются теория вероятностей, методы комбинаторики, теория меры, вычислительный эксперимент. Кроме того, показано, что для исследования особенностей предложенной модели могут быть использованы новейшие понятия теории клеточных автоматов, такие как окрестность Зайцева. Основные результаты работы можно сформулировать следующим образом: введена оригинальная, интуитивно понятная концепция построения индексов; сформулированы новые, содержательные задачи оптимизации для выбора системы иерархических индексов; построена и верифицирована математическая модель, позволяющая оценить эффективность использования выбранной иерархии индексов. Показано, что в предельном случае модель естественным образом стремится к множеству фрактальной природы, в частности, одной из разновидностей канторовой пыли, для которой выведена формула вычисления ее размерности Хаусдорфа-Безиковича через прикладные параметры исходной задачи.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24785

Аннотация: Наиболее распространенным типом зондирующих сигналов гидролокационных систем являются широкополосные линейно-частотно-модулированные сигналы (ЛЧМ). За счет применения подобных сигналов удается повысить дальность и разрешающую способность гидроакустических приборов, однако это не решает проблему взаимной интерференции импульсов. Одним из видов широкополосных сигналов являются хаотические колебания, которые теоретически способны стать альтернативой ЛЧМ-сигналам за счет повышенной устойчивости к перекрестным помехам. В работе проведен сравнительный анализ хаотических и ЛЧМ-сигналов путем имитационного моделирования их прохождения в водной среде. Исследованы хаотические сигналы, порождаемые системами с различным числом бассейнов притяжения. Исследование показывает, что хаотические сигналы более устойчивы к взаимной интерференции, а также испытывают меньшее затухание при распространении в водной среде по сравнению с применяемыми сегодня типами сигналов. Устойчивость хаотических широкополосных сигналов к интерференции и затуханию коррелирует с числом бассейнов притяжения аттрактора порождающей хаотической системы. По результатам работы можно сделать вывод о применимости хаотических сигналов в качестве зондирующих импульсов гидролокационных систем.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24534

Аннотация: Рассмотрена и решена задача нормирования частотно-временных корреляционных функций. Цель работы состояла в создании методики вычисления коэффициентов для нормирования частотно-временных корреляционных функций и интеграции их в известный алгоритм вычисления. При этом стояли задачи обеспечения возможности нормирования каждой из частотных составляющих частотно-временной корреляционной функции независимо и сохранения высокой производительности исходного алгоритма. Последнее накладывало ограничения на применение в алгоритме вычисления операции фильтрации во временной области и использования дополнительных дискретных преобразований Фурье. Для минимизации вычислительных затрат при вычислении и нормирование частотно-временных корреляционных функций, была разработана методика вычисления нормирующих коэффициентов по отсчётам комплексного спектра сигналов. Основным результатом работы является новый алгоритм вычисления нормированной частотно-временной корреляционной функции, отличающийся незначительным приращением вычислительной сложности по сравнению с оригинальным алгоритмом. В тоже время полученные коэффициенты могут использоваться как для одновременного нормирования всех частотных компонент частотно-временной корреляционной функции, что необходимо для обеспечения независимости результата от масштаба входных сигналов, так и для независимого нормирования каждой из её частотных компонент. Последнее полезно при решении задач обнаружения слабых коррелированных составляющих в смесях сигналов.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24655

Аннотация: В статье исследуется применимость рекуррентных сетей долгой-краткосрочной памяти (long short-term memory, LSTM) для бинарной классификации текстовых сообщений социальной сети Twitter. Спроектирован трехэтапный процесс классификации, позволяющий выполнять отдельный анализ пиктограмм и проверку текста на нейтральность. Проверена точность классификации эмоциональной полярности текстовых сообщений с использованием сети LSTM и векторных представлений слов. Определен процент совпадений векторных представлений слов с тренировочным набором данных, позволяющий получить приемлемую точность классификации. Проведена оценка скорости обучения LSTM-сети и использования памяти. Для решения задачи классификации текстовых сообщений применены методы обработки естественного языка и машинного обучения по прецедентам. Оптимизирована алгоритмическая база обработки текстовых данных из социальных сетей, полученная в результате применения нейронных сетей LSTM. Новизна предлагаемого метода решения обуславливается выполнением предварительной обработки сообщений, позволяющей повысить точность классификации, и использованием конфигурации нейронной сети с учетом специфики текстовых данных социальных сетей.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24786

Аннотация: В работе предложен подход к выбору конечно-разностной схемы хаотического генератора псевдослучайных последовательностей, основанный на использовании шаговых диаграмм (h-диаграмм). В качестве тестовой задачи рассматривается генератор на основе хаотической системы Рёсслера, дискретизируемой явными, неявными и полуявными численными методами первого и второго порядка алгебраической точности. Порождаемые различными вариантами генератора последовательности проверяются на случайность батареей статистических тестов NIST. Показаны преимущества предлагаемого подхода при проектировании генераторов хаотических сигналов, заключающиеся в существенном (на порядок) ускорении времени проектирования устройства за счет нового способа выбора шага дискретизации и дискретного оператора. Подтверждена эффективность использования полунеявных конечно-разностных схем при генерации псевдослучайных последовательностей методом численного решения хаотических дифференциальных уравнений. Полученные результаты могут быть использованы в приложениях криптографии, при проектировании защищенных систем связи, решении задач численного моделирования динамических систем и математической статистики.

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24251

Аннотация: Объектом исследования является предприятия и организации различных отраслей, ведущие проектно–ориентированный бизнес. Предметом исследования являются процессы принятия решений, протекающие при реализации различных проектов. Повышение эффективности принимаемых решений может быть достигнуто посредством применения экспертных систем (ЭС). При этом ЭС должна основываться на современных методах обработки информации в условиях неопределённости. Для этого предлагается использовать экспертные системы на базе методов и моделей нечеткой логики. Особое внимание в статье автор уделяет функциональным требования, которым должна соответствовать нечеткая ЭС. Автор подробно рассматривает существующий перечень программных средств (ПС) реализации нечетких ЭС, а для выявления оптимального ПС, соответствующего требованиям, применяется метод анализа сложных систем по критерию функциональной полноты профессора Г.Н. Хубаева. В результате проведения анализа установлено, что существующие ПС во многом не отвечают функциональным требованиям, поэтому разработка нового и эффективного инструментария является актуальной задачей. Анализ также позволил определить программные средства со схожим набором функций, оценить степень подобия и степень соответствия рассматриваемых систем «эталонной» модели информационной системы, учитывающей требования пользователя.