Адаптивні системи автоматичного управління

Подписка на Лента Адаптивні системи автоматичного управління

ISSN 2522-9575 (Онлайн), ISSN 1560-8956 (Друк)


Друковане видання «Адаптивні Системи Автоматичного Управління». Міжвідомчий науково-технічний збірник.

Сфера розповсюдження: загальнодержавна.

Категорія читачів: науковці, аспіранти, студенти.

Періодичність виходу: 2 рази на рік

Рік заснування: 1973

Адрес: http://asac.kpi.ua/
Обновлено: 3 дня 9 часов назад

Комбінований метод індексування у нереляційних базах даних

пн, 05/31/2021 - 00:00

Об’єктом дослідження є методи індексування у нереляційних базах даних. У статті був зроблений огляд основних методів індексування, які використовуються у найпоширеніших базах даних. Ця робота базується на основі огляду та аналізу літератури пов'язаної з оптимізацією баз даних. Більшість алгоритмів використовують бінарні дерева для індексування, але існують бази даних, які використовують алгоритм хешування. Хешовані індекси дають високу швидкість доступу до даних, але основною проблемою є колізії. Бінарні дерева не мають такої проблеми, але існують проблеми з великими розмірами індексів та неможливістю використовувати багатопоточность. Комбінований метод надає високу швидкість доступу до даних та менші розміри індексів. Головна мета роботи це адоптувати комбінований алгоритм для нереляційних баз даних у робочому середовищі зі зменшенням розмірів індексів та збільшенням швидкості доступу до даних. Для досягнення мети використовується комбінований метод індексування структури бінарного дерева та хешування. В якості практичної частини було проведено експеримент з порівняння структур даних B-дерева та розширеного хешування. В якості мови програмування використовувалася Java та сам дослід проходив з використанням лише оперативної пам’яті. Результати досліду показали доцільним продовжувати дослідження комбінованого методу індексування з використанням пам’яті жорсткого носія та впровадженням у вихідний код реально існуючої бази даних.

Бібл. 8, іл. 1, табл. 2

Підхід до використання методів СППР при розпізнаванні та ідентифікації транспортних засобів

пн, 05/31/2021 - 00:00

В даній статті проведено огляд застосування методів систем підтримки та прийняття рішень в компоненті детектування систем безпеки дорожнього руху. Системи підтримки та прийняття рішень досліджуються з 50-х років минулого століття, однак запропоновані в них підходи та методи досі не втрачають свою актуальність та активно використовуються при побудові інформаційних систем. Методи СППР надають структурні та конструктивні інструменти для побудови систем, що можуть ефективно вирішувати завдання в умовах невизначеності. В статті розглянуто підхід до вирішення завдання з детектування номерних знаків в компонентах розпізнавання та ідентифікації транспортних засобів систем безпеки дорожнього руху. Отримані результати продемонстровано на вирішенні практичного завдання та доведено ефективність запропонованого підходу.

Бібл. 13, іл. 8

Розробка інфологічної моделі інноваційного програмного продукту

пн, 05/31/2021 - 00:00

В даній статті запропоновано інфологічну модель процедури створення інноваційного програмного продукту для організаційно-технічного об’єкту, який функціонує в певній предметній області. Така модель передбачає створювати на кожному етапі вибір потенційно найкращого інноваційного рішення на даний момент часу в даній предметній області. Вибір потенційно найкращого рішення запропоновано робити на основі інтелектуальної системи підтримки прийняття рішення ситуаційного типу. При цьому оцінка альтернативних інноваційних рішень і вибір потенційно найкращої альтернативи виконується з можливістю корекції попередніх рішень на більш ранніх етапах процедури створення інноваційного програмного продукту.

Бібл. 15, іл. 5

Онтологічна стратифікація ІТ-інфраструктури при управлінні якістю ІТ- послуг

пн, 05/31/2021 - 00:00

Розвиток складних інформаційних систем спричиняє появу великої кількості проблем, пов’язаних з управлінням. При цьому ключовою складовою будь-якої системи інформаційного суспільства є ІТ-інфраструктура, і для того, щоб мати можливість забезпечувати споживачів необхідними послугами, варто впровадити підхід до управління якістю послуг в ІТ-інфраструктурі. Стаття присвячена розвитку існуючого підходу до управління якістю послуг. Розглядається стратифікаційний підхід до розбиття складної ієрархічної системи. Запропоновано вдосконалення стратифікаційного розбит- тя на основі онтологічного опису цільового призначення використання ІТ-інфраструктури, що дозволяє врахувати специфіку поведінки ІТ-послуг у залежності від доменної області, у якій відбувається надання цих послуг. Окрім того, запропоноване розбиття базується на дедуктивному розгляді системи із подальшим збільшенням
кількості деталей на наступних етапах розгляду. Такий підхід дозволяє узгодити поведінку ІТ-інфраструктури на різних онтологічних рівнях, а також виявити залежності між цими рівнями. Для управління якістю на верхніх онтологічних рівнях, де конкретні властивості компонентів системи невідомі, використано статистичне керування процесом, яке спирається на статистичні властивості процесів, що протікають в ІТ-інфраструктурі.

Бібл. 15, іл. 3

Застосування моделей IRT та MIRT до аналізу тестів з аналітичній геометрії

пн, 05/31/2021 - 00:00

У статті проведено дослідження щодо побудови методики аналізу комп’ютерних контрольних робіт з вищої математики, які містять тестові завдання різних типів, у тому числі, й завдання типу «вбудовані відповіді», які мають декілька пов’язаних між собою підзавдань, та проведенння на підставі цієї методики аналізу якості контрольної роботи з вищої математики. В основу методики покладено методи Класичної Теорії Тестів (КТТ) та Сучасної Теорії Тестів (IRT), які довели свою ефективність у статистичному аналізі тестів. Основну увагу в роботі зосереджено на використанні моделей
Multidimensional Item Response Theory (MIRT), яка дозволяє відразу проводити дослідження цілого вектору компетентностей студентів, та більш ретельно аналізувати їх. Також у дослідженні використовуються й одновимірні моделі IRT, результати застосування яких порівнюються з використанням MIRT. Серед одновимірних моделей було
відібрано добре відомі моделі Муракі і Бірнбаума, а серед багатовимірних - двовимірні 2-PL і GPCM. Залучені у дослідження багатовимірні моделі є компенсаторними. Питання застосування некомпенсаторних моделей не розглядалось. Порівняння відповідності даним різних моделей було проведено на основі спеціальних інформаційних критеріїв. На їх підставі дещо кращим виявились одновимірні моделі. В якості основного інструментарію обрано середовище програмування R, яке надає потужний набір програмних засобів статистичного аналізу тестів. У якості базового пакету програм обрано пакет mirt.  Даними для дослідження обрано модульну контрольну роботу з аналітичної геометрії. Контрольну роботу писало 105 студентів ФІОТ НТУУ «КПІ імені І. Сікорського» 121 спеціальності потоку ІТ. Контрольну розміщено на платформі MOODLE і проводилась вона дистанційно. Аналіз результатів тестів на підставі обраних моделей продемонстрував узгодженість результатів аналізу як одновимірних, так і багатовимірних моделей. Але багатовимірні моделі дозволяють деталізувати аналіз різних компетентностей, у даному випадку – знань з векторної алгебри й знань прямих, площин, поверхонь у просторі. Проведений аналіз показав, що тестову контрольну роботу складено у цілому правильно, дозволив систематизувати завдання за складністю, а для питань типу «вбудовані
відповіді» - деталізувати складності підзавдань. Оцінюючи у цілому результати застосування одновимірних та багатовимірних моделей IRT, слід відмітити їх ефективність в аналізі як тестів з вищої математики, так і у контролі знань з інших дисциплін.

Бібл. 19, іл. 5, табл. 6

Представлення ефективного методу розпізнавання тексту на зображенні, заснованого на критерії схожості структурних моделей символів

пн, 05/31/2021 - 00:00

Об’єктом дослідження є методи розпізнавання рукописних символів. У статті зроблено огляд основних принципів оптичного розпізнавання. Метою роботи є представлення алгоритму розпізнавання тексту на зображенні, що має високу точність при невеликій навчаючій вибірці. Для досягнення мети пропонується оригінальний критерій схожості, який можна використати для ефективного порівняння сформованих структурних моделей символів. До уваги читача пропонується детальний розгляд алгоритму згаданого критерія схожості.

Бібл. 5, іл. 4

Математична модель перетворювача трифазної напруги у постійну з чоти- ризонним регулюванням напруги і активно-індуктивним навантаженням

пн, 05/31/2021 - 00:00

У статті проведено аналіз електромагнітних процесів в електричних колах з напівпровідниковими комутаторами. Створено математичну модель напівпровідникового перетворювача з чотиризонним регулюванням вихідної напруги для аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах з широтно-імпульсним регулюванням. Наведено графіки, що відображають електромагнітні процеси у електричних колах. Математична модель напівпровідникового перетворювача також використовується для дослідження перехідних процесів у напівпровідникових перетворювачах з активно-індуктивним навантаженням. Розвинуто метод багатопараметричних
функцій, які входять до алгоритмічних рівнянь аналізу усталених і перехідних процесів у розгалужених електричних колах з напівпровідниковими комутаторами і реактивними елементами, в напрямку урахування особливостей використання фазних і лінійних напруг мережі електроживлення. Розроблено нову математичну модель усталених і
перехідних процесів у електричних колах напівпровідникових перетворювачів модуляційного типу з багатоканальним зонним використанням фазних напруг трифазної мережі живлення без урахування втрат електроенергії у комутаторах для швидкої оцінки впливу параметрів навантаження на характеристики регульованих синусоїдних і постійних напруг. Результати цієї роботи можна використати для розвитку методу багатопараметричних модулюючих функцій для спрощення аналізу перехідних процесів у електричних колах без врахуванням втрат у ключових елементах.

Бібл. 4, іл. 3

Проблеми ефективного керування транспортними потоками

пн, 05/31/2021 - 00:00

З кожним роком рух автотранспорту на дорогах стає все інтенсивнішим, що призводить до дедалі частішого виникнення заторів, особливо у містах. Затори в основному пов'язані з інтенсивним використанням приватних автомобілів, які мають переваги щодо полегшення особистої мобільності, надають відчуття безпеки та навіть підвищеного статусу. Однак вони не є ефективним засобом пасажирського транспорту, оскільки в середньому в години пік кожен пасажир особистого автомобіля викликає приблизно в 11 разів більше заторів, ніж пасажир в автобусі. Ситуація ще більше погіршується в регіонах з проблемами проектування та обслуговування доріг у містах.
В статті розглянуто проблеми ефективного керування транспортними потоками в містах. Досліджено існуючі підходи до моніторингу трафіку, виявлено можливості для покращення систем моніторингу за рахунок використання штучного інтелекту.

Бібл. 11.

Автоматизована система утилізації твердих відходів

пн, 05/31/2021 - 00:00

У статті розглядається така проблема сьогодення як утилізація твердих відходів. Більшість сфер промисловості, економіки, інфраструктури та інших галузей переходять на етап залучення автоматизованих систем, що значно покращує ефективність та зменшує ризики виникнення помилок. Проблема, яка описана в даній статті, має ряд обме-
жень, що накладаються на обрання виду утилізації сміття та способу залучення автоматизованих систем. Основними обмеженнями є мінімальний вплив утилізації на навколишнє середовище, близькість до населених пунктів задля зменшення транспортних витрат та мінімально можлива вартість проекту. На основі рівності балансу річних відходів запропоновано підхід створення передумов до виробництва замкненого циклу. Задля більш якісного проектування автоматизованої системи утилізації сміття було зроблено аналіз існуючих рішень. Одне з найпоширеніших – побудова санітарного полігону – було описано в цій статті. Цей підхід має доволі низьку собівартість, є легким для побудови та підтримки його роботи. Також було розглянуто недоліки цієї системи, наприклад, цей підхід дуже згубно діє на
навколишнє середовище і є нестійким до критичних ситуацій. Проаналізувавши вищезазначені проблеми та обмеження, запропоновано рішення побудови спеціального полігону з використанням датчиків моніторингу навколишнього середовища для збору необхідної інформації та правильного реагування на неї. Для побудови полігону використовуються лише недорогі екологічні матеріали, що зменшує його собівартість. Дана система включає в себе можливість участі у економіці замкненого циклу, адже виділені речовини можуть бути використані у вигляді добрив, а
отримана сировина – у вигляді вторинної сировини. Також отримана з датчиків інформація надсилається до мережі «розумного» міста для інформування населення.

Бібл. 4, іл. 2.

Гібридний метод обробки зображень на конволюційних нейронних мережах

пн, 05/31/2021 - 00:00

Стаття присвячена опису моделі конволюційної нейронної мережі для покращення роздільної здатності зображень на мобільних пристроях. В наш час мобільна фотографія стає все більш і більш популярною. Багато людей вибирають у якості основного пристрою для створення фото свій смартфон, оскільки це значно зручніше, швидше та дешевше за спеціалізовану камеру. Нажаль, висока роздільна здатність і якість фото доступна лише покупцям дорогих смартфонів. Саме тому актуальною є проблема покращення роздільної здатності та чіткості фотографій є неймовірно актуальною. Традиційні алгоритми без використання машинного навчання демонструють непогані результати і не потребують великого обсягу часу, потрібного на підбір наборів даних, що необхідні для тренування нейронної мережі, та, власне, на сам процес тренування. Проте, іх ефективність та якість результату значно гірша ніж у підходів з використанням нейронних мереж. Саме тому пропонується застосувати гібридний метод обробки зображень, що базується на конволюційних нейронних мережах. Структура мережі відрізняється від класичних підходів комбінацією обробки нейронною мережею та одним з більш традиційних алгоритмів обробки зображень. Запропонавана система
використовує конволюційні нейронні мережі замість традиційних генеративних змагальних мереж. Запропонована архітектура мережі використовує автокодувальник, який вчиться на різких зображеннях шляхом вилучення ознак. Після навчання вихідне зображення пропускається через автокодувальник. Після видалення шумів та застосування корекцій, декодер створює з цих даних необхідне різке зображення. Після обробки нейронною мережею, застосовується алгоритм Unsharp Masking з буфером глибини для покращення контрасту і яскравості результуючого зображення. У статті наведено перелік переваг використання вищезазначеної системи.

Бібл. 5, іл. 1.

Розробка алгоритму керування мобільним роботом на основі фазифікації локальної карти місцевості

пн, 05/31/2021 - 00:00

На основі огляду та аналізу літератури для керування маленьким легким мобільним роботом на основі нечіткої логіки розроблено алгоритм, який ґрунтується на фазифікації локальної місцевості та на визначенні небезпеки напрямів руху. Отриманий алгоритм може бути використаний при розробці систем керування колісних роботів різного призначення, зокрема роботів, призначених для функціонування у замкнених просторах. Метою роботи є розробка з використанням методів нечіткої логіки ефективного та економного алгоритму управління малим легким мобільним роботом на основі фазифікації локальної карти місцевості.

Бібл. 10, іл. 2, табл. 2.

Передача управляючої інформації у системах широкосмугових телекомунікацій технології 5G

пн, 05/31/2021 - 00:00

У цій статті розглядається полярний код, який застосовується для передачі управляючої інформації в широкосмугових телекомунікаційних системах. Кодування каналів містить набір процедур для виявлення помилок, виправлення помилок, узгодження швидкості, перемежування бітів та відображення інформації до фізичних каналів управління або транспортного рівня. У статті досліджується модель низхідної лінії зв'язку з полярним кодуванням та багатопозиційною цифровою фазовою модуляцією. Для запропонованої моделі досліджено ймовірність виникнення бітових помилок для різних кодових швидкостей. У статті проаналізовано структурну схему моделі адаптивного прийняття рішення щодо режиму модуляції цифрової системи зв'язку. Досліджено залежності ймовірності бітових помилок від ефективної швидкості полярного коду при різних типах модуляції. На основі отриманих залежностей розроблений адаптивний алгоритм вибору режиму модуляції для швидкості кодування R=0,5. Використання полярних кодів для побудови сигнально-кодових конструкцій може підвищити ефективність системи зв'язку.

Бібл. 36, іл. 12.