| Об институте | Направления деятельности | Научно-исследовательские работы и проекты | Объекты интеллектуальной собственности | Научные журналы ИПИ РАН | Другие публикации | Семинары и конференции |
|
«Информатика и ее применения» (Том 8, Выпуск 3, 2014)Оглавление | Библиография | Об авторах Аннотации и ключевые слова.ОБ УСЛОВИЯХ СХОДИМОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИК К РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ВЕЙБУЛЛА .
Аннотация: Получены факторизационные представления для случайных величин, имеющих распределения Вейбулла, через случайные величины с устойчивым распределением. Эти результаты использованы для описания условий сходимости распределений линейно преобразованных минимальных порядковых статистик в выборках случайного объема к распределению Вейбулла. Приведенные результаты расширяют традиционные представления об условиях сходимости распределений экстремальных порядковых статистик к распределению Вейбулла и дают дополнительное теоретическое обоснование высокой адекватности распределения Вейбулла при анализе данных типа времени жизни, в частности в теории надежности. Ключевые слова: распределение Вейбулла; показательное распределение; распределение Рэлея; строго устойчивое распределение; выборка случайного объема
АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СО СЛОЖНЫМИ НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ .
Аннотация: Рассматриваются конечномерные дифференциальные стохастические системы (ДСтС) и эредитарные (интегродифференциальные) стохастические системы (ЭСтС) с винеровскими и пуассонов- скими шумами, приводимые к ДСтС со сложными конечными, дифференциальными и интегральными нелинейностями. Такие модели функционирования описывают поведение многих современных нано- и квантово-оптических технических средств информатики. Приводятся уравнения методов нормальной аппроксимации (МНА) и статистической линеаризации (МСЛ) для аналитического моделирования нестационарных и стационарных нормальных (гауссовских) процессов в нелинейных ДСтС и нелинейных ЭСтС путем аппроксимации эредитарных ядер линейными операторными уравнениями для дифференцируемых нелинейностей и сингулярными ядрами для недифференцируемых нелинейностей. Рассматриваются методы вычисления типовых интегралов МНА (МСЛ) для сложных (многомерных и векторного аргумента) конечных и дифференциальных нелинейностей. Особое внимание уделяется иррациональным и дробно-рациональным нелинейностям скалярного аргумента. Приводятся примеры вычисления интегралов. Подробно рассматриваются вопросы вычисления типовых интегралов МНА (МСЛ) для сложных интегральных нелинейностей. Ключевые слова: аналитическое моделирование; дифференциальные стохастические системы с винеровскими и пуассоновскими шумами (ДСтС); метод нормальной аппроксимации (МНА); метод статистической линеаризации (МСЛ); сложные иррациональные нелинейности; сложные конечные, дифференциальные и интегральные нелинейности; эредитарные стохастические системы (ЭСтС), приводимые к дифференциальным
ОБ ОЦЕНКАХ СКОРОСТИ СХОДИМОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МОДЕЛЕЙ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ .
Аннотация: Рассматривается некоторое обобщение известной модели Эрланга с потерями, а именно: изучается класс марковских моделей систем обслуживания, в которых допускается одновременное поступление группы требований (ограниченное максимальным общим количеством требований) и предусмотрено групповое обслуживание. Установлен критерий слабой эргодичности для процесса, описывающего число требований в такой системе, получены оценки скорости сходимости и устойчивости. Исследование опирается на общий подход, разработанный в предыдущих работах авторов для неоднородных марковских систем с групповым поступлением и обслуживанием требований. Рассмотрены также конкретные модели с периодическими интенсивностями при разном максимальном размере группы поступающих требований, строятся основные предельные характеристики этих моделей и выясняется влияние максимально допустимого размера группы одновременно поступающих требований на предельное среднее для числа требований в системе и предельную вероятность отсутствия требований в системе. Ключевые слова: нестационарная марковская система обслуживания; модель Эрланга; групповое поступление и обслуживание требований; эргодичность; устойчивость; оценки
СТАЦИОНАРНЫЕ ВЕРОЯТНОСТИ СОСТОЯНИЙ В СИСТЕМЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ С ИНВЕРСИОННЫМ ПОРЯДКОМ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ОБОБЩЕННЫМ ВЕРОЯТНОСТНЫМ ПРИОРИТЕТОМ .
Аннотация: Рассматривается однолинейная система массового обслуживания (СМО), в которую поступает поток заявок, называемый здесь потоком пуассоновского типа. Отличие этого потока от пуассоновского заключается в том, что интенсивность поступления заявок равна Л, если на приборе имеется заявка, и ", если система пуста. Если заявка поступает в систему, в которой на приборе имеется заявка, то исходное распределение времени обслуживания поступающей заявки является произвольным с функцией распределения (ФР) B(x), в противном случае - произвольным с ФР B(x). В системе реализован инверсионный порядок обслуживания с обобщенным вероятностным приоритетом, заключающийся в следующем. Предполагается, что в любой момент времени известна остаточная длина каждой заявки в системе. В момент поступления в систему новой заявки ее исходная длина сравнивается с остаточной длиной заявки на приборе и в зависимости от результатов сравнения одна из них становится на прибор, а другая - на первое место в очередь, причем каждая заявка приобретает новую (случайную) длину и даже может покинуть систему. В статье предложены математические соотношения для вычисления основных показателей функционирования системы, связанных со стационарным распределением числа заявок в ней. Ключевые слова: система массового обслуживания; специальные дисциплины; инверсионный порядок обслуживания; вероятностный приоритет
АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ С ВХОДЯЩИМ ПОТОКОМ АВТОРЕГРЕССИОННОГО ТИПА.
Аннотация: Рассматривается одноканальная система массового обслуживания с неограниченным числом мест для ожидания, в которую поступает пуасоновский поток групп требований. Особенностью системы является авторегрессионная зависимость размеров групп поступающих требований: размер n-й поступившей в систему группы требований либо с некоторой фиксированной вероятностью равен размеру (п - 1) -й поступившей в систему группы требований, либо с дополнительной вероятностью является независимой от него случайной величиной. Длительности обслуживания требований являются независимыми случайными величинами с произвольным распределением. Основным объектом изучения является длина очереди в произвольный момент времени. Получены соотношения, позволяющие найти преобразование Лапласа по времени производящей функции числа требований в системе в нестационарном режиме, а также ряд вспомогательных характеристик: время дообслуживания требования, находящегося на приборе в момент t, распределение размера последней группы требований, поступившей в систему до момента t. Ключевые слова: теория массового обслуживания; нестационарный режим; системы с групповым поступлением требований
МОДЕЛИ ДЛЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА МЕТОДОВ КЛАССИФИКАЦИИ В НЕКОТОРЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ.
Аннотация: В работе рассматриваются системы распознавания, в которых классы заданы прямым указанием образцов, размещенных в распределенной базе данных (БД), и критерием распознавания (идентификации) является совпадение предъявленного образа хотя бы с одним из образцов. Ставится задача сравнительного анализа последовательного и параллельного методов классификации с точки зрения среднего времени ответа на запрос распознавания и необходимой мощности вычислительных ресурсов. Приведены результаты вычислительных экспериментов, полученных с использованием аналитических и компьютерных моделей сетей массового обслуживания (СеМО) с очередями на примерах распределенных мультибиометрических систем идентификации. Ключевые слова: распределенные системы распознавания; последовательные и параллельные методы классификации; распределение вычислительных ресурсов; сеть массового обслуживания
ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ МОНИТОРИНГА ДОСТУПНОСТИ УДАЛЕННОГО СЕРВЕРА.
Аннотация: Задача оперативного оценивания доступности удаленного сервера баз данных по протоколу http сформулирована в терминах оптимальной фильтрации состояния марковского процесса с конечным множеством состояний по наблюдениям конечномерного мультивариантного точечного процесса (МТП). Особенностью системы наблюдения является то, что случайная интенсивность наблюдаемого процесса является линейной функцией ненаблюдаемого марковского состояния. Оценка оптимальной фильтрации определяется с помощью решения некоторой замкнутой конечной системы дискретных рекуррентных соотношений и обыкновенных линейных дифференциальных уравнений со случайной правой частью. Применимость полученных теоретических результатов проиллюстрирована на примере мониторинга состояния пары "телекоммуникационный канал - сервер баз данных" с тремя допустимыми состояниями по наблюдениям ответов на запросы и сообщений об ошибках. Предложены возможные перспективы дальнейших научных исследований. Ключевые слова: марковские модели; случайные скачкообразные процессы; оптимальная фильтрация; условное распределение вероятностей; системы массового обслуживания
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕДУР РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА.
Аннотация: Рассмотрена задача прогнозирования значений одной переменной по значениям другой методами регрессионного анализа. В перечень сравниваемых процедур регрессионного анализа были включены следующие методы оценивания параметров модели: обычный наименьших квадратов, наименьших квадратов на основе знаковых статистик, нулевой корреляции на основе ранговых статистик. Реализация метода наименьших квадратов на основе знаковых статистик потребовала построения эффективной процедуры обработки данных, для чего был описан и исследован вариант метода наискорейшего спуска. В сложной ситуации кусочно-постоянной целевой функции получен работоспособный вариант соответствующего алгоритма. Проведенный сравнительный анализ процедур регрессионного анализа в реальных условиях, когда данные не подчиняются нормальному распределению, показал преимущества непараметрических методов. Принимая во внимание алгоритмические аспекты, в рассматриваемом случае предпочтение надо отдать процедурам, основанным на рангах, а не на знаках. Достоинства непараметрических методов позволяют повысить точность согласования двух способов измерения хромогранина A, широко используемого в качестве иммуногистохимического маркера нейроэндокринной дифференцировки. Ключевые слова: : регрессионный анализ; ранговые и знаковые процедуры; качество прогноза; согласование результатов измерений
МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ КАК ИНСТРУМЕНТ ДВУХПАРАМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.
Аннотация: Рассмотрены методы анализа магнитно-резонансного изображения, основанные на решении так называемой двухпараметрической задачи. Разработанные методы обеспечивают совместное вычисле- ние обоих статистических параметров - математического ожидания анализируемой случайной величины и ее дисперсии, т. е. одновременный расчет как полезного сигнала, так и шума. В рассматриваемых вариантах решения задачи используются методы математической статистики: метод максимума правдо- подобия и варианты метода моментов. Существенное преимущество развитого двухпараметрического подхода состоит в том, что он обеспечивает эффективное решение нелинейных задач, к каковым относятся задачи шумоподавления в системах магнитно-резонансной визуализации. Оценивание искомых параметров основано исключительно на данных выборочных измерений и не ограничено какими-либо априорными предположениями. В работе проводится сопоставительный анализ вариантов рассматрива- емой методологии, представлены результаты компьютерного моделирования, в ходе которого получены статистические характеристики смещения и разброса оцениваемых параметров при решении задачи различными методами. Представленные методы двухпараметрического анализа райсовского сигнала могут использоваться в составе новых информационных технологий на этапе обработки стохастических величин. Ключевые слова: распределение Райса; метод максимума правдоподобия; метод моментов; двухпараметрический анализ; отношение сигнала к шуму
ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУТОНОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ПРИ АНАЛИЗЕ ИЗМЕНЕНИЙ ЦВЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.
Аннотация: Чтобы сократить вычислительные и временные затраты при анализе цветных изображений, на практике часто используют их упрощенные представления. Например, применение полутоновых представлений цветных изображений в видеоаналитике позволяет уменьшить объем затрат в 2-3 раза. Часть информации об исходном изображении при этом теряется, что снижает точность анализа. Погрешности результатов существенно зависят от выбора функций преобразования цветных изображений в полутоновые. Предлагается алгоритм совместного использования различных полутоновых представлений цветных изображений, обеспечивающий повышение точности результатов. Указаны области практического при-менения, в которых использование предлагаемого алгоритма не влечет дополнительных временных затрат на соответствующие процедуры. Приведены иллюстрирующие примеры. Ключевые слова: цветные изображения; полутоновые представления; погрешность анализа; видеоаналитика
ТЕКСТУРИРОВАНИЕ ВОКСЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЦВЕТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОПОРНЫХ ТОЧКАХ.
Аннотация: : Описана технология текстурирования воксельных моделей на основе имеющейся цветовой информации об опорных точках (ОТ). Опорные точки представляют собой особые точки в трехмерном пространстве, описывающие определенную часть поверхности объекта и содержащие обобщенную информацию о цвете соответствующей им области. Цвет воксела в области, ограниченной ОТ, определяется цветом каждой из ОТ, ограничивающих эту область. Вес цветовой составляющей каждой ОТ при расчете цвета воксела обратно пропорционален евклидову расстоянию от воксела до нее. Представлен механизм расчета весовых коэффициентов цветовых компонент ОТ для вычисления цветов вокселов, зависящих от расстояния до каждой ОТ, ограничивающей область. Приведены описание и результаты экспериментов, в рамках которых осуществлялось текстурирование синтетических моделей и моделей натурных объектов. Ключевые слова: трехмерная реконструкция; текстурирование; воксельная
ПРОЕКТИРОВАНИЕ САМОСИНХРОННЫХ СХЕМ: СТРУКТУРНЫЕ МЕТОДЫ В ИЕРАРХИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ.
Аннотация: Самосинхронные схемы (СС-схеиы) имеют уникальные свойства независимости от задержек и отказобезопасности. Рассмотрена одна из главных проблем проектирования таких схем - анализ само- синхронности больших схем. В традиционном подходе схемы анализируются событийными методами, по переключениям элементов. Сложность вычислений в таком подходе экспоненциально растет от размера и/или других параметров схем, что не позволяет анализировать большинство практически значимых схем. Решение проблемы предлагается в функциональном подходе - без использования переключений - и иерархическом описании схем. В иерархическом анализе самосинхронности наряду с анализом логических функций предлагается использовать структурные методы - исследование взаимосвязей элементов и фрагментов. Такой способ позволяет резко уменьшить трудоемкость вычислений и в итоге решить одну из главных проблем проектирования СС-схем - анализ схем любого размера. Эффективность предложенных методов подтверждена с помощью экспериментальных программных средств. Ключевые слова: самосинхронные схемы; асинхронные схемы; проектирование схем; анализ самосинхронности
ИНДИКАТОРЫ ТЕМАТИЧЕСКИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ: ОТ ТЕКСТА К ЧИСЛАМ.
Аннотация: Дано описание основных этапов вычисления индикаторов тематических взаимосвязей науки и технологий. Исходные данные для проведения расчетов представляют собой результаты обработки полных текстов описаний изобретений на естественном языке. Целью обработки является извлечение из полных текстов информации о научных публикациях, цитируемых в описаниях изобретений. Сопоставление тематики этой информации с индексами Международной патентной классификации (МПК) дает возможность экспертам выявлять взаимосвязи результатов направлений научных исследований (ННИ) с развитием технологий и оценивать их с помощью количественных индикаторов. В статье исследуются те технологические стадии определения индикаторов тематических взаимосвязей, на которых осуществляется переход от обработки текста к численным расчетам. Дано описание разработанных методов извлечения информации о научных публикациях из полных текстов изобретений и расчета значений индикаторов. Их применение дало возможность определить индикаторы взаимосвязей ННИ с информационными технологиями, запатентованными в РФ за период с 2000 по 2012 гг. Для отечественной научно-технической сферы значения этих индикаторов вычислены впервые. Ключевые слова: взаимосвязи науки и технологий; методология определения индикаторов взаимосвязей; информационные технологии; обработка текста; расчет значений индикаторов
АНАЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ В ТЕХНОЛОГИИ ПОДДЕРЖКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
Аннотация: Рассматривается система нормированных и фактических показателей, используемая в технологии поддержки деятельности организационной системы - ведомства, предприятия. Приводятся критерии оценки, которые обеспечивают лицам, принимающим решения в отношении различных си-туаций, возникающих в среде деятельности организационной системы, классификационный подход к выбору сценария принятия решения. Классификация проводится по иерархии деятельности, осуществляемой в организационной системе: виды деятельности в подразделениях организационной системы, виды деятельности и деятельность организационной системы в целом. Основной акцент представленного методического подхода к оценке эффективности деятельности носит практический характер, учитывающий степень угрозы для деятельности организационной системы. Авторы выделяют три степени состояния деятельности: деятельность осуществляется в диапазоне заданных нормированных показателей, априорно существует угроза для продолжения деятельности и деятельность уже находится под воздействием проявлений угрозы. Ключевые слова: организационная система; технология поддержки деятельности; система показателей; информация; принятие решений; эффективность; объекты наблюдения
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |