ivdon3@bk.ru
Деятельность современных предприятий и организаций становится все более сложной, что затрудняет задачи принятия решений. В связи с этим актуализируются вопросы, связанные с интеграцией инновационных информационных технологий в сферу принятия решений. Одной из таких технологий является искусственный интеллект, основные преимущества которого - возможность решения трудоемких задач и выполнение анализа на основе больших данных в режиме реального времени. Цель работы заключается в анализе методов применения технологий искусственного интеллекта в теории принятия решений. В работе рассмотрены основополагающие факторы, связанные с работой искусственного интеллекта, перспективы и современные тенденции его развития при решении задач принятия решений. Научная ценность статьи состоит в предпринимаемой попытке систематизации знаний относительно вопроса использования интеллектуальных технологий в теории принятия решений. Материалы статьи могут быть полезны для современных разработчиков программного обеспечения и руководства организаций.
Ключевые слова: искусственный интеллект, алгоритм, анализ данных, принятие решений, модель, информационные технологии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе рассматриваются вопросы, связанные с решением актуальной проблемы – переработки скоплений пластикового мусора в океане. Предлагается организация процесса переработки пластика непосредственно в океане на судах переработки. При этом продукты механической переработки и пиролиза могут использоваться для поддержки отраслей строительства, дорожного строительства, электроэнергетики прибрежных развивающихся стран Африки и Латинской Америки, возле которых сосредоточено самое большое количество пластикового мусора. Предлагается для сортировки и идентификации использовать как системы с искусственным интеллектом, обученным на распознавание и идентификацию пластика по форме, так и системы на основе спектрального анализа состава пластика.
Ключевые слова: пластиковый мусор, микропластик, переработка пластика в океане, судно переработки, распознавание типа пластика, использование переработанного пластика
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрены технологии возведения зданий из объемных блок-модулей, которые в процессе монтажа могут изменять свои геометрические размеры и форму или остаться неизменяемыми. Приведены основные преимущества строительства зданий из объемных блок-модулей. На конкретных примерах приведена технологическая последовательность производства работ. Представлены горизонтальные и вертикальные узловые соединения. Выполнено сравнение двух вариантов по некоторым критериям монтажной технологичности.
Ключевые слова: здания, технология возведения, монтажная и транспортная технологичности, горизонтальное, вертикальное соединения, технологические процессы
В данной статье рассматриваются особенности использования нейросетевых детекторов в задачах распознавания защитных шлемов и касок. В наши дни безопасность на рабочем месте становится все более актуальной темой, в особенности в отраслях с высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.
Ключевые слова: свёрточная нейронная сеть, распознавание объектов, защитные шлемы. каски, SSD, YOLOv5, Faster R-CNN, машинное обучение, глубокое обучение, классификация изображений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье изложены современные тенденции формирования архитектуры концертных залов на основе применения в структуре объекта большепролетных конструкций. Рассмотрены параметры концертных залов, на которые влияет применение большепролетных конструкций. Представлены примеры воплощения архитектуры концертных залов с применением большепролетных конструкций из различных материалов. Сделаны теоретические предположения о разделении большепролетных конструкций на два типа по характеру их влияния на акустику.
Ключевые слова: концертные залы, большепролетные конструкции, акустика, архитектура, акустические характеристики, зальные помещения, архитектурно-строительные конструкции
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье изложен сравнительный анализ различных типов большепролетных конструкций, применяемых в покрытии концертных залов. Рассмотрено их влияние на акустические характеристики коробки концертного зала. Представлены примеры воплощения архитектуры концертных залов с применением большепролетных конструкций из различных материалов. Сделаны выводы о разделении большепролетных конструкций на две функциональные группы по характеру их влияния на акустику с соответствующим вариантом объемно-планировочных решений концертных залов.
Ключевые слова: концертные залы, большепролетные конструкции, акустика, архитектура, акустические характеристики, зальные помещения, архитектурно-строительные конструкции
В данной статье исследованы модели арифметических устройств нейронных сетей конечного кольца второго и третьего порядков. Исследуемые арифметические устройства были синтезированы на программируемой логической интегральной схеме. Получены оценки аппаратных затрат и быстродействия вычислителей для модулей системы остаточных классов разной разрядности. Предложена структура нейронной сети конечного кольца с динамическими связями, эффективность которой в части аппаратных затрат наблюдается с ростом разрядности модуля системы остаточных классов. Преимущество нейронной сети конечного кольца с динамическими связями установлено для модулей разрядностью равной 64 бита и выше.
Ключевые слова: нейронные сети, система остаточных классов, группа точек эллиптической кривой, ПЛИС, умножитель, сумматор
В данной работе представлена концепция использования нечетких методов управления при построении энергоэффективных систем на основе фотоэлектрических модулей. Проведен анализ методов повышения эффективности в случае погоды во Вьетнаме в солнечный летний день для фотоэлектрических модулей. Результаты показывают, что эффективность предлагаемой системы увеличивается на 27,91%, 23,30% и 4,95% по сравнению с фотоэлектрическим модулем, соответственно, с системой фиксированного наклона, системой с водяным охлаждением и системой слежения за солнцем. Результаты моделирования могут служить предпосылкой для будущих экспериментальных моделей.
Ключевые слова: Фотоэлектрический модуль, термоэлектрическая модель, солнечное слежение, водяное охлаждение, эффективность, нечеткая логика
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В развитии облачных провайдеров значительную роль играют не только виды услуг, которые они предоставляют, но и отказоустойчивость к сбоям работы сервисов. Провайдеру облачных услуг важно подготовить и настроить сервер и сервис к отказоустойчивой работе, чтобы заказчик работал с высокой степенью готовности и надежности в выделенной ему системе. Для подготовки такого сервера очень важно грамотно продумать архитектуру виртуальной машины, на которой будут установлены все необходимые средства обмена и интеграции данных для работы сервиса, а также настроена защита от сетевых угроз, которые могут нарушить работоспособность сервера. Целью работы является создание архитектуры виртуальной машины, защищенной от сетевых угроз, которая предоставляет заказчикам доступ к iTOP CMDB - системе. При том, что заказчиков может быть любое количество, iTOP CMDB - система должна предоставлять каждому заказчику свою версию, которую он может администрировать. Заходить в систему пользователь может с помощью интернет-браузера, введя имя своей организации в качестве домена. Авторами представлена демонстрация работы iTOP CMDB - системы, которая расположена на виртуальной машине, защищенной от сетевых угроз.
Ключевые слова: виртуальная машина, архитектура, межсетевой экран, iTOP CMDB система, сервер, сетевая угроза, сетевая атака, IP адрес, межсетевой экран, запрос
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе описан состав беспроводной сенсорной сети сельскохозяйственного назначения, включая сенсорный узел, узел-актуатор и узел-координатор. На основе стандарта IEEE 802.15.4 предложена гибридная архитектура сети с синхронизацией узлов через механизм тайм-слотов. Предложена модель БСС, включающая формирующие функции узлов, что позволяет отказаться от матрицы энергетических характеристик и описать элементы сети в упрощенном виде.
Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, сенсорный узел, узел-координатор, структура сети, архитектура беспроводного узла, параметры беспроводной сети, модель сети
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Производство азота из воздуха с помощью процессов мембранного разделения газов широко используется во многих отраслях промышленности. Проблема управления процессом газоразделения связана с многоконтурным регулированием с использованием управления несколькими переменными. Для построения модели газоразделителя в работе проведен подробный анализ процесса газоразделения. В данной статье предлагается контроллер, построенный с применением нечеткой логики, используемый для согласования колебаний давления и расхода воздуха газоразделителя. Эффективность предлагаемого контроллера оценивалась в сравнении с традиционными регулятором. Предложенный нечетко-логический регулятор позволяет повысить точность системы управления газоразделением, сократить длительность переходных процессов.
Ключевые слова: нечеткая логика, контроллер, разделение газов, мембранная технология, азот, система управления
В статье рассмотрен способ автоматизированного формирования обучающего набора данных для алгоритмов машинного обучения классификации электронных документов, отличающийся от известных формированием обучающих наборов данных на основе синтеза методов кластеризации и аугментации данных на основе расчета расстояния между объектами в многомерных пространствах.
Ключевые слова: обучение с учителем, кластеризация, распознавание образов, алгоритм машинного обучения, электронный документ, векторизация, формализованные документы
Приводится введенное ранее и необходимое для дальнейшего рассмотрения понятие двумерно-ассоциативного механизма маскирования, используемого для зашиты данных картографических сцен, представленных точечными, линейными и площадными объектами. Механизм маскирования положен в основу ассоциативной стеганографии. При этом объекты и координаты сцены представляются кодовыми словами в алфавите почтовых символов и подвергаются маскированию с дальнейшим формированием стегоконтейнеров. Набор масок является секретным ключом, используемым далее для распознавания сцены, представленной в защищенном виде совокупностью стегоконтейнеров. В статье рассматриваются вопросы организации специализированных СУБД для защиты данных картографических сцен с введением двух уровней таких СУБД – серверного и клиентского. Для серверной части СУБД предлагаются моно- и мультикластерная организация обработки запросов. Даются практические рекомендации по применению моно- и мультикластеров.
Ключевые слова: ассоциативная стеганография, маскирование, стегосообщение, картографические базы данных, параллельная СУБД, моно- и мультикластер, анализ сцен, криптография, стегостойкость, информационная безопасность
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В настоящей статье рассмотрен алгоритм обработки гидроакустических сигналов в частотной области с использованием вейвлетов. Приводятся доводы в пользу схожести структуры гидроакустических сигналов с структурой вибрационных. Описана структура гидроакустических сигналов, при этом подчеркивается актуальность вейвлет анализа над анализом с применением преобразований Фурье. Алгоритм может быть применен для оценки спектральной плотности с использованием периодограммы Фурье и оценки энергии в различных диапазонах частот. Представлен способ жестокого порога сглаживания коэффициентов и представлены преимущества такого подхода над мягким порогом. Расписан поэтапный алгоритм фильтрации гидроакустического сигнала. Одним из применений алгоритма является оценка параметров вибрационного сигнала с использованием параллельной реализации алгоритма.
Ключевые слова: частотная область, спектральная плотность; вейвлеты; обработка вибрационных сигналов
В работе предложен гибридный метод маршрутизации пакетов в беспроводной сенсорной сети на основе генетического алгоритма, позволяющий построить таблицу маршрутизации с учетом ограничений на предельное количество передач через каждый узел сети и, как следствие, повысить ее энергетическую эффективность. Представлены результаты экспериментальных исследований на БСС со случайной конфигурацией узлов в пространстве и показано, снижение загруженности узлов-ретрансляторов пакетов данных на 30-40% при увеличении суммарной длины маршрутов на 10%.
Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, сенсорный узел, узел-координатор, структура сети, маршрутизация пакетов, энергетическая эффективность беспроводной сети, модель сети
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Целью работы является повышение производительности процесса обезвоживания железорудного концентрата. В ходе ранее проведённых исследований была разработана автоматизированная система с индивидуальным регулированием технологических параметров каждого вакуум-фильтра. В настоящей работе предложено дополнить данную систему гибридным интеллектуальным блоком управления экстремальным шаговым регулятором, разработаны структурно-функциональная схема и алгоритм функционирования системы управления.
Ключевые слова: обезвоживание железорудного концентрата, дисковый вакуум-фильтр, искусственная нейронная сеть, нечёткая нейронная сеть, автоматизированная система управления, индивидуальное регулирование, экстремальный регулятор, разрежение, плотность пульпы
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена прикладным вопросам совершенствования процессов управления региональной безопасностью за счет развития методов анализа данных о чрезвычайных ситуациях. С целью выявления закономерностей возникновения чрезвычайных ситуаций использованы многомерные методы обработки статистических данных. Предложена многомерная классификация данных в области чрезвычайных ситуаций на основе нечеткой логики. Классификация выполнялась с использованием системы нечеткого вывода с четкими функциями принадлежности. В качестве статистических данных рассмотрены данные о чрезвычайных ситуациях техногенного, природного и биолого-социального характера, произошедших в федеральных округах России в 2020 году, включая данные о погибших и спасенных людях. Проведен анализ выборок данных о чрезвычайных ситуациях регионов по 5 признакам, проведена кластеризация регионов.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, нечеткая многомерная кластеризация, нечеткая логика, система нечеткого вывода, компьютерная программа, математическая модель, прогнозирование, принятие решений
В настоящее время в системах видеонаблюдения и видеоаналитики центральное место занимает трассировка перемещений различных объектов (в частности, человека). Она представляет собой систему отслеживания перемещений людей путем локализации их позиций на каждом кадре в рамках всего видеопотока и является основой множества интеллектуальных систем компьютерного зрения. Цель данной статьи - разработка нового алгоритма трассировки перемещений человека в видеопотоке с возможностью отображения траекторий движения. Основные этапы работы алгоритма включают в себя: разделение видео на кадры с разницей в одну секунду, выбор исследуемого человека в видеопотоке, осуществление процесса цифровой обработки, основой которого является распознавание одежды исследуемого человека и получение ее цветовой гистограммы, прогнозирование локализации и распознавание исследуемого человека на всех последующих кадрах видеопотока с помощью разработанной методики прогнозирования направления движения данного объекта. Выходные данные предложенного алгоритма применяются в процедуре формирования и отображения общей картины перемещения конкретного человека в рамках всего видеопотока. Информация и материалы, содержащиеся в данной статье, могут представлять интерес для специалистов и экспертов, которые в своих работах особое внимание уделяют обработке данных при анализе фрагментов видеопотока.
Ключевые слова: камеры наблюдения, нейронная сеть u2 – net, библиотека rembg, распознавание образов, распознавание одежды, дельта E, трассировка, прогнозирование направления движения, обнаружение объектов, трекинг, математическая статистика, прогнозируемая область
Испытания по определению сейсмической устойчивости элементов трубопроводных систем, в частности трубопроводной арматуры входят в список необходимых для подтверждения работоспособности элемента. В данном исследование был разработан стенд для проведения испытаний по определению сейсмической устойчивости поворотных обратных затворов, являющихся разновидностью трубопроводной арматуры. Был проведен конечно-элементный расчет, получены данные о максимальных деформациях, напряжениях и перемещениях элементов конструкции, проведен расчет отклика стола установки на сейсмическое воздействие. Получившиеся в результате значения перемещений конструкции стола не превышают предельных значений, назначенных техническими требованиями и не приводят к искривлениям конструкции и разрушениям соединений, что позволяет перейти от проектирования к изготовлению и вводу в эксплуатацию стенда.
Ключевые слова: вибрационные испытания, стенд определения сейсмической стойкости, трубопровод, трубопроводная арматура, поворотный обратный затвор, математическое моделирование, метод конечных-элементов, прочностной расчет, имитационное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Эффективность модифицированного метода Фурье, связанного с использованием ортогональных сплайнов, показывается при решении задачи динамики круглой мембраны с эллиптическим отверстием. Апостериорные оценки точности полученных приближенных решений дополняют доказанную ранее теоретическую сходимость алгоритма и характеризуют высокую точность решений задачи динамики мембраны с криволинейной границей. Различия между приближенными решениями задачи, представленными в виде конечных рядов, уменьшаются с увеличением количества узлов сеток, используемых в расчетах.
Ключевые слова: метод Фурье, ортогональные сплайны, конечные ряды, динамика мембраны, апостериорная оценка
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлен новый подход к повышению эффективности систем экстремального управления путем совершенствования метода поиска экстремума целевой функции. При ее многомерной нелинейной оптимизации вместо традиционного линейного поиска вдоль однократно выбранного направления используется исследующий поиск, направление которого на каждом шаге адаптируется к топологии целевой функции. Это позволяет максимально быстро локализовать экстремум и существенно сократить время его определения. Предложен алгоритм интерполяционного поиска экстремума в найденном интервале. Целевая функция моделируется сегментом кубического сплайна на основе информации о ее векторе-градиенте в граничных точках интервала, в результате чего количество шагов интерполяционного поиска существенно сокращается. Рассмотрена возможность упрощенной негладкой интерполяции сплайнами первого порядка в области экстремума. Результаты численного эксперимента подтверждают высокую эффективность нового метода при решении различных задач.
Ключевые слова: системы экстремального управления, нелинейная оптимизация, ускорение поиска экстремума, квазиньютоновский метод, полиномиальная интерполяция, негладкая интерполяция
Рассматривается проблема уменьшения коммуникативного взаимодействия в цепочке между сообщением на естественном языке и моделью BPMN. Для этого рядом авторов предложена специальная нотация, называемая механизмом. Рассмотрена процедура построения механизма по заданной модели BPMN. Показана возможность построения механизма только для моделей BPMN, удовлетворяющих определенным условиям: модель должна содержать хотя бы один артефакт, связанный с одним из действий шлюза; шлюзы не должны содержать более двух вариантов выбора; модель не должна заканчиваться шлюзом; модель не должна содержать шлюза по типу И-ИЛИ. Рассмотрена процедура построения модели BPMN по заданному механизму. Показана возможность такого преобразования при выполнении следующих условий: наличие взаимно-однозначного соответствия элементов и функций механизма, использование в механизме единственного инструмента и единственной полосы. Для моделей, не удовлетворяющих этим условиям, использованием механизма проблематично.
Ключевые слова: BPMN, коммуникация, бизнес-модель, моделирование, механизмы, естественный язык, перевод в BPMN
Разработка и внедрение систем поддержки принятия решений (СППР) на основе современных методов обработки, хранения и анализа данных, является актуальной задачей. В рамках данной работы разработаны алгоритм оптимизации бизнес-процессов ИТ-компании и модель функционирования СППР. Реализация предложенных методов позволит повысить эффективность деятельности ИТ-компаний.
Ключевые слова: система поддержки принятия решений, бизнес-процесс, оптимизация, алгоритм, ИТ-компания, анализ данных, программное обеспечение, программный код