DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17583

Аннотация: Предметом исследования в работе является алгебра трехкомпонентных (трехмерных) гиперкомплексных чисел (триплексов). Алгебры гиперкомплексных чисел со времен У.Р. Гамильтона (1983) привлекают внимание исследователей. Наибольшее число работ в этой области посвящено алгебрам кватернионов и бикомплексных чисел, а также их приложениям к решению различных задач науки и техники. Алгебра трехкомпонентных (трехмерных) гиперкомплексных чисел изучена в меньшей степени. Вместе с тем, она, несомненно, имеет перспективы в задачах, связанных с обработкой точечных полей и объектов в трехмерном евклидовом пространстве. Основной задачей работы является построение идемпотентного базиса алгебры трехкомпонентных гиперкомплексных чисел. Идемпотентные базисы характерны для коммутативных по умножению алгебр без деления, к которым относится и алгебра триплексов. Такие базисы обеспечивают простое определение и исследование математических конструкций гиперкомплексных чисел, а также существенное повышение эффективности вычислений. В работе получены всевозможные орты потенциальных идемпотентных базисов триплексных чисел, выделены два идемпотентных базиса, обеспечивающих не избыточное представление триплексов. Основное внимание уделено исследованию одного из этих базисов с комплекснозначными ортами. В работе показано, что идемпотентный базис триплексов позволяет сформулировать определения всех арифметических операций и функций триплексного аргумента в терминах хорошо изученных алгебр вещественных и комплексных чисел. При этом указанный базис обеспечивает высокую эффективность вычислений значений этих операций и функций.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17855

Аннотация: В статье описан подход к разработке и программной реализации инструментальной системы (среды) для проектирования, тестирования и реализации торговых алгоритмов. Описаны способы получения и передачи данных от торгового терминала в среду и наоборот. Проведен обзор аналогичных программных средств, выделены основные достоинства данного подхода к проектированию. Для реализация применен прототипный подход программирования, который использован в качестве объектно-ориентированной модели, что позволяет значительно упростить возможность программирования торговой системы. В качестве метода исследования использовано наблюдение. Объектом исследования является алгоритм. В качестве субъекта используется набор данных, на основании анализа которых проектируется алгоритм. Основной новизной предложенного подхода является использование для проектирования и реализации алгоритма является прототипный подход программирования, который применен в качестве объектно-ориентированной модели. Предложена схема обмена данными со сторонними приложениями по средствам функций нативных динамических библиотек терминала. Предложен алгоритм работы приложения.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17770

Аннотация: Предметом исследования являются методы совмещения сенсорной и синтезированной видеоинформации применительно к авиационным системам комбинированного видения. Применение таких систем позволит производить управление пилотируемыми и беспилотными летательными аппаратами в условиях недостаточной видимости за счёт объединения видеоинформации от бортовых видеокамер с видеоинформацией, синтезированной по априорно заданной виртуальной модели местности. При этом бортовая навигационная система, измеряющая положение и ориентацию летательного аппарата, имеет погрешности, из-за которых ракурс синтезированного по виртуальной модели местности изображения не соответствует ракурсу съёмки бортовыми видеокамерами, поэтому необходима процедура совмещения сенсорного и синтезированного изображений. Исследование проводилось с помощью математического и компьютерного моделирования системы комбинированного видения с использованием синтезированных и реальных изображений подстилающей поверхности. Новизна полученных результатов заключается в универсальности разработанного алгоритма совмещения, т. е. в возможности совмещения видеоизображений с произвольным сюжетным содержанием, в сочетании с возможностью его практической реализации и высоким качеством совмещения. Разработанный алгоритм совмещения сенсорных и синтезированных изображений на основе топологической привязки и фильтрации по Калману обеспечивает достаточно точное и надёжное совмещение, удовлетворяющее минимальным требованиям для авиационных систем комбинированного видения, универсален и не требователен к сюжетному содержанию изображений, имеет низкую вычислительную сложность и может быть реализован на аппаратно-программной базе современной авионики. При проверке алгоритма использовались точностные характеристики на уровне бытовых навигационных приборов, которые существенно уступают по точности современным авиационным навигационным системам, что говорит о возможности его использования в недорогих и компактных пользовательских системах, а также в мобильных роботах.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17851

Аннотация: Предметом исследования являются автоматизированные процедуры выбора метода и и соответствующих параметров для улучшения цифровых изображений. В данной статье в качестве метода улучшения служит метод фильтрации, называемый маской Лапласа. Ввиду того, что изображение представляется дискретной функцией, то в качестве приближения непрерывной формулы двумерного оператора Лапласа служат различные дискретные представления. Кроме того были рассмотрены фильтры (маски) высоких частот Лапласа, которые достаточно часто используют при цифровой обработке изображений. Методология исследования базируется на вычислительных экспериментах. Программное обеспечение для этих экспериментов разработано при помощи системы MATLAB. Новизна исследований заключается с обозначением направления, которое поможет сократить временные затраты с одновременным повышением эффективности и надежности программного обеспечения для цифровой обработки изображений. Это подтверждается результатами численных экспериментов, которые были проведены при помощи разработанной автоматизированной процедуры выбора и настройки параметров маски Лапласа для цифровой обработки изображений.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17867

Аннотация: Предметом исследования являются методы, позволяющие решать задачу восстановления смазанных цифровых изображений. Дана математическая постановка задачи удаления смаза в изображении. Представлено интегральное уравнение Вольтерры I рода. Базируясь на совокупности методов, решающих данное интегральное уравнение, предложена автоматизированная процедура выбора метода решения задачи удаления смаза в цифровом изображении. Более детально рассмотрен метод "Тихоновской регуляризации". Проведены численные эксперименты для разных видов цифровых изображений. Дана рекомендация по выбору параметра регуляризации. Методология исследования базируется на методах решения некорректных задач, к которым принадлежит задача удаления смаза из цифрового изображения Новизна исследований заключена в единообразном подходе для решения задачи удаления смаза из цифрового изображения. Данный подход был применен к различным видам цифровых изображений. Результаты выбора параметра регуляризации, полученные при помощи численных экспериментов, как и следовало ожидать, для разных видов изображений получаются разными.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17675

Аннотация: Предметом исследования являются способы построения совокупности элементов, необходимых для существования и функционирования разрабатываемой математической модели информационно-измерительной системы контроля электрического тока и магнитного поля, а также численные методы построения модели информационно-измерительной системы (ИИС). На основе системного анализа мы рассмотрим технические характеристики информационно-измерительной системы контроля электрического тока и магнитного поля, способы построения ее математической модели с применением численных методов, точность которых позволит снизить погрешность измеряемых величин. Исследование строится на применении системного анализа, теории статистической оптики, теории систем и преобразований, теории электромагнитного поля, численных методов. Для большинства задач расчетная реализация полных математических моделей ИИС затруднительна по причине сложной структуры компонентов, реализующих систему, а также наличия факторов, влияющих на функционирование системы. В связи с этим для построения модели мы предпринимаем попытку определить зависимость между характеристиками и параметрами процесса преобразования входного сигнала измерительного компонента системы с учетом всех факторов.

DOI: 10.7256/2306-4196.2016.1.17676

Аннотация: Объектом исследования является изучение возможности использования микроконтроллерных наборов для организации занятий по дисциплине «Основы теории управления». Приводится обзор существующего положения в данной области и рассматриваются некоторые решения по рассматриваемому вопросу. Подробно рассматривается порядок и содержание практических работ по дисциплине на основе образовательного робототехнического набора «Амперка». Приводятся рекомендации по подготовке и использованию некоторых элементов микропроцессорных наборов и программных продуктов для выполнения различных видов задач, возникающих при изучении теории управления. В качестве метода исследования использовалась апробация предложенного подхода для проведения практических занятий по данной дисциплине. Основными выводами по данной работе является безусловная полезность использования робототехнических конструкторов для формирования практических навыков как по данной дисциплине, так и по другим предметам, изучаемым студентами в рамках направлений, связанных с вычислительной техникой и программированием. Естественно, качество и результативность обучения зависят от множества составляющих, прежде всего от квалификации преподавателя. Однако, при прочих равных, студенты охотнее изучают теорию, когда получают возможность применить ее на интересных практических задачах