АННОТАЦИИ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА "ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
№9. Том 22. 2016

К оглавлению

УДК 004.032
А. Б. Барский, д-р техн. наук, проф., e-mail: arkbarsk@mail.ru Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)

Моделирование индуктивного мышления с помощью языка логического вывода ПРОЛОГ

В соответствии с двумя парадигмами искусственного интеллекта — эксперта и ученика — исследуются возможности построения моделей дедуктивного и индуктивного мышления человека на базе языка логического вывода ПРОЛОГ. Если моделирование дедуктивного мышления изучено достаточно и является основной целью данного языка, то модель индуктивного мышления, т. е. формирования новых знаний, предлагается впервые. Суть ее в следующем. По базе знаний, состоящей из фактов и правил, строятся все возможные дедуктивные цепочки логического вывода. В них обнаруживаются и выделяются законченные, желательно повторяющиеся, конструкции. Связанные переменные заменяются их абстрактным представлением для формирования обобщенного вида выделенной конструкции. Так создаются гипотезы об описании новых понятий. Этим гипотетическим понятиям присваиваются имена, и они становятся но­выми правилами, дополняющими базу знаний. Одновременно описание новых правил дополняет понятийную логическую нейронную сеть для возможности работы с нечеткими данными. Практика успешного, непротиворечивого применения новых правил должна утвердить их высокую достоверность.
Ключевые слова: парадигмы искусственного интеллекта, дедуктивное и индуктивное мышление, логическая нейронная сеть, ПРОЛОГ, логические цепочки

С. 643–648

УДК 004.94 + 323.1
В. А. Маренко, канд. техн. наук, доцент, ст. науч. сотр., marenko@ofim.oscsbras.ru, Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, г. Омск

Применение когнитивного моделирования для исследования межэтнических отношений

Цель работы — исследование межэтнических отношений в городской молодежной среде. Реализованы следующие задачи: краткий анализ научной информации по теме исследования, анкетирование в студенческой среде и применение методики когнитивного моделирования.
На начальном этапе исследования формализуется проблемное поле с помощью взвешенного ориентированного графа. Далее описаны результаты вычислительного эксперимента, реализованного с применением численных методов.
Ключевые слова: когнитивная карта, граф, когнитивная модель, вычислительный эксперимент, лингвистическая переменная, межэтническая интеграция

С. 649–654

УДК 519.6
Н. Н. Светушков, канд. техн. наук, доц., е-mail: svt.n.n@mail.ru, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Упрощенная математическая модель расчета температурных полей
при детонационном горении*

Исследуются возможности расчета тепловых нагрузок на стенки камеры сгорания при детонационном горении, что актуально при разработке промышленных детонационных двигателей, в том числе и при спиновом детонационном горении. Для расчета была предложена упрощенная математическая модель, основанная на параболических уравнениях в частных производных, отражающая основные особенности распространения детонационной волны в камере сгорания. Подробно представлен вывод этого уравнения и указаны основные допущения, использованные при его получении. Для решения полученного уравнения и проведения численных расчетов использовался новый подход — метод струн, основанный на интегральном представлении уравнения теплопроводности. Показаны преимущества предлагаемого подхода и отмечено, что его использование позволяет избежать "нефизичных" осцилляций в численном решении в случае больших градиентов температур. В целях проведения расчетов была модифицирована разработанная ранее программная среда, позволяющая создавать двумерные модели камер сгорания с учетом их конфигурации и задавать начальные и граничные условия. Представленные результаты показали, что путем варьирования свободных параметров модели можно изменять форму шлейфа и характер температурного поля в окрестности детонационной волны в целях более полного соответствия с экспериментальными результатами. Делается вывод об эффективности данного подхода с точки зрения минимизации вычислительных затрат и проведения серии вычислительных экспериментов для оптимизации конструкции камеры сгорания. Разработанный программный код может быть полезен для технических специалистов, рассчитывающих тепловые нагрузки в детонационных камерах сгорания.
Ключевые слова: тепловая нагрузка, детонационная волна, законы сохранения, уравнение теплопроводности, математическое моделирование, программное обеспечение

С. 655–659

УДК 004.421
П. Ш. Гейдаров, канд. техн. наук, доцент, Институт Системного Управления НАН Азербайджана, г. Баку
Алгоритм кратчайшего маршрута на основе выделенного набора маршрутовв

Рассмотрен алгоритм определения кратчайшего маршрута на основе существующего набора маршрутов

Алгоритм рассматривался применительно к общественному транспорту путем последовательного усложнения и расширения возможностей алгоритма. Приведен базовый алгоритм без географической привязки к местности и с возможностью одной пересадки. Предложено описание структуры базы данных, позволяющей в качестве наименований пунктов остановок гибко использовать названия различного числа объектов, имеющих соответствие с пунктами остановок. На основе базового алгоритма рассмотрен алгоритм с двумя или несколькими пересадками, а также приведено описание возможностей расширения функциональности алгоритма применительно к разным видам транспорта и с привязкой к географическим ко­ординатам местности. Также дано описание программных и структурных способов ускорения работы алгоритма.
Ключевые слова: кратчайший маршрут, городской транспорт, общественный транспорт, транспорт в Баку, Центр интеллектуального управления транспортом

С. 660–668

УДК 004.85
Г. А. Мельников, аспирант, Т. А. Мельников, магистрант, В. В. Губарев, д-р техн. наук, проф., Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск

Алгоритмы упрощения деревьев регрессии: обзор и эмпирическое сравнение

Дан обзор и выполнена систематизация существующих алгоритмов упрощения деревьев регрессии. Также проведено эмпирическое сравнение пяти ключевых алгоритмов упрощения по трем показателям: время работы, адекватность полученных моделей и их сложность. Результаты экспериментов показывают, что в отличие от деревьев классификации, где себя хорошо зарекомендовали алгоритмы упрощения на основе отсечения ветвей, для деревьев регрессии более предпочтительны алгоритмы ранней остановки. Последние значительно менее трудоемки и строят модели, в большинстве случаев обладающие лучшей адекватностью при сопоставимой сложности.
Ключевые слова: интеллектуальный анализ данных, машинное обучение, нелинейная регрессия, кусочно-заданные модели, деревья моделей, деревья регрессии, упрощение деревьев регрессии

С. 669–675

УДК 004.91
И. С. Печенко, науч. сотр., e-mail: ivan.pechenko@intel.com ЗАО "Интел А/О"

Способы представления спецификаций вычислительных систем: проблемы и возможности машинной обработки

Спецификации вычислительных систем могут состоять из множества документов с использованием различных форм описания, таких как естественные языки, диаграммы, схемы, таблицы и формальные языки. Процесс создания спецификаций может быть охарактеризован как процесс перехода от описанных на естественном языке требований к системе, не структурированных и содержащих обычно множество неточностей, к более формализованным спецификациям, не содержащим неточностей, двусмысленностей и противоречий. Описаны различные формы спецификаций, проблемы, связанные с каждой из них, а также возможности анализа и валидации спецификаций.
Ключевые слова: требования, спецификация, валидация, естественный язык, формальный язык, машинная обработка, диаграмма UML, автоматическая трансляция, таблица, шаблон таблицы

С. 676–683

УДК 51-7
А. В. Вишнеков, д-р техн. наук, проф., avishnekov@hse.ru, Е. М. Иванова, канд. техн. наук, доц., emivanova@hse.ru Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва

Автоматизация выбора траектории обучения в среде Smart-образования

В работе рассматриваются вопросы выбора траектории обучения в среде Smart-образования. Предлагается методика выбора траектории на основе применения методов поддержки принятия решений, позволяющая использовать как опыт и знания экспертов в различных областях организации и обеспечения образовательного процесса, так и пожелания самого обучаемого. Предложенная методика позволяет автоматизировать процесс выбора наиболее рациональной траектории обучения и сократить время на принятие решения.
Ключевые слова: Smart-образование, траектория обучения, методы поддержки принятия решения, метод минимального расстояния

С. 684–691

УДК 004.932.1
А. В. Мальцев, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр., avmaltcev@mail.ru, М. В. Михайлюк, д-р физ.-мат. наук, зав. отделом, mix@niisi.ras.ru,
П. Ю. Тимохин, науч. сотр., webpismo@yahoo.de, М. А. Торгашев, канд. физ.-мат. наук, зав. сектором, mtorg@mail.ru Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований
Российской академии наук,г. Москва

Технология разделения видеопотоков в дистанционном обучении с помощью нескольких устройств Kinect

В дистанционном обучении одной из важных задач является передача по сети качественного видеопотока в реальном времени. В работе рассматривается технология, основанная на применении нескольких устройств Microsoft Kinect, в которой исходный видеопоток разделяется на несколько потоков (доска, лектор и маска лектора). Они передаются по сети и объединяются на пользовательском компьютере, что позволяет достичь меньшего битрейта, чем при передаче исходного видеопотока.
Ключевые слова: видеопоток, сегментация, Kinect, дистанционное обучение, карта глубины, сжатие, реальное время

С. 692–698

УДК 615.478:681.2
Н. Т. Абдуллаев¹, канд. техн. наук, доц., e-mail: a.namik46@mail.ru, Н. Я. Мамедов², канд. техн. наук, доц., e-mail: mr.nuraddin47@mail.ru, Г. С. Агаева², диссертант, e-mail: gunel_asoa@yahoo.com
¹Азербайджанский технический университет
²Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Баку

Применение метода спектрального анализа для дифференциальной диагностики заболевания органов желудочно-кишечного тракта

Рассматривается возможность использования предложенного алгоритма спектрального анализа измерительных сигналов для дифференциальной диагностики функционального состояния органов кишечно-желудочного тракта. Исследованы электрогастроэнтерографические сигналы для нормального состояния при язвенных поражениях желудка и двенадцатиперстной кишки. Для дифференциальной диагностики этой болезни используются средние значения комплексных коэффициентов Фурье, приведены зависимости этих коэффициентов от числа гармоник исследуемого сигнала. Предложены структуры искусственных нейронных сетей для классификации образцов.
Ключевые слова: желудочно-кишечный тракт, электрогастроэнтерографические сигналы, спектральный анализ, коэффициенты Фурье, нейронная сеть

УДК 621.3.088
В. П. Кулагин, д-р техн. наук, проф., руководитель научно-исследовательской лаборатории космических исследований в области технологий, систем и процессов, e-mail: vkulagin@hse.ru, Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ, А. И. Иванов, д-р техн. наук, доц., нач. лаборатории биометрических и нейросетевых технологий АО "Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт", г. Пенза, e-mail: ivan@pniei.penza.ru., Ю. И. Серикова, студент, e-mail: julia_ska@yandex.ru ФБГОУ ВПО "Пензенский государственный университет"

Корректировка методических и случайных составляющих погрешностей вычисления коэффициентов корреляции, возникающих на малых выборках биометрических данных

Показано, что вычисление математических ожиданий, стандартных отклонений и коэффициентов корреляции дает значительные ошибки при использовании малых выборок. Ошибка вычисления коэффициентов корреляции существенно больше, чем ошибки вычисления математических ожиданий и стандартных отклонений. Причиной ошибок является квантование континуумов исходных данных через их представление небольшой выборкой. Приводятся графики распределения вероятностей появления ошибок квантования и их следствия — ошибок, возникающих при вычислении коэффициентов корреляции на малых выборках. Даны таблицы значений параметров для двух величин коэффициентов корреляции при разных размерах выборок биометрических данных. Доказано наличие методических ошибок измерительно-вычислительных процедур определения коэффициентов корреляции. Даны таблицы описания значений методических ошибок, обусловленных малой тестовой выборкой, и корректирующих методическую ошибку гипербол.
Ключевые слова: методическая ошибка, коэффициент корреляции, малая выборка, обработка биометрических данных

С. 705–710

УДК 621.391:007
Э. Д. Аведьян^{1, 2, 3}, д-р техн. наук, гл.-науч. сотр.¹, зам нач.², профессор³, e-mail: avedian@mail.ru,
Т. Ч. Л. Ле³, аспирант, e-mail: tranglinh2011@gmail.com
¹Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти, Москва,
²Международный центр по информатике и электронике, Москва,
³Московский физико-технический институт, Москва

Двухуровневая система обнаружения DoS-атак и их компонентов на основе нейронных сетей СМАС

Приведены результаты применения системы нейронных сетей СМАС (НС СМАС) для обнаружения DoS-атак и их компонентов, выполненные на всех записях базы данных атак KDD Cup 99. Система состоит из двух уровней. Верхний уровень предназначен для обнаружения DoS-атак с помощью обученной НС СМАС, нижний уровень — для выделения из обнаруженных DoS-атак шести их компонентов: Back, Neptune, Land, Pod, Teardrop и Smurf с помощью шести обученных НС СМАС. Ошибка пропуска DoS-атаки и ложной тревоги не превышает 0,2 %.
Ключевые слова: обнаружение DoS-атак, нейронная сеть СМАС, база данных атак KDD Cup 99, компоненты DoS-атак

С. 711–718

Оглавление