| 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» (ТТом 9, Выпуск 1, 2015)Оглавление | Библиография | Об авторах Аннотации и ключевые слова.МОДЕЛИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СО СЛОЖНЫМИ ИРРАЦИОНАЛЬНЫМИ НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ .
Аннотация: Рассматриваются дифференциальные стохастические системы (СтС), в том числе и на многообразиях, с винеровскими и пуассоновскими шумами и со сложными иррациональными нелинейностями (СИРН). Такие модели описывают поведение многих современных нано- и квантовооптических технических средств информатики. Приводятся уравнения методов нормальной аппроксимации (МНА) и статистической линеаризации (МСЛ) для аналитического моделирования нестационарных и стационарных нормальных процессов. Рассматриваются методы вычисления типовых интегралов для детерминированных и стохастических одно- и многомерных СИРН скалярного и векторного аргумента. Отмечается возможность использования цилиндрических функций для аналитического расчета интегралов. Обсуждается алгоритмическое обеспечение аналитического и статистического моделирования. Приводится 7 тестовых примеров для типовыхСИРН.Рассматривается возможность использованияМСЛ для нормализации гиббсовских распределений и распределений с инвариантной мерой для СтС с СИРН. Ключевые слова: аналитическое и статистическое моделирование; гиббсовское распределение; метод нормальной аппроксимации (МНА); метод статистической линеаризации (МСЛ); распределение
с инвариантной мерой; сложные иррациональные нелинейности (СИРН); сложные конечные, дифференциальные и интегральные нелинейности; стохастические системы (СтС); цилиндрические функции
МЕТОД РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ДВУХ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ УСТРОЙСТВ В БЕСПРОВОДНОЙ ГЕТЕРОГЕННОЙ СЕТИ .
Аннотация: Одним из показателей качества функционирования современных беспроводных сетей является отношение сигнала к сумме интерференции и шума (SINR, Signal to Interference plus Noise Ratio) в беспроводных каналах связи. Поскольку значение этой характеристики существенно зависит от расстояния между интерферирующими устройствами, задача оценки значения SINR часто сводится к вычислениюдлины одной из сторон треугольника, в вершинах которого находятся взаимодействующие устройства. В данной статье решается задача нахождения математического ожидания и среднеквадратического отклонения отношения сигнал/интерференция пары взаимодействующих устройств в достаточно общих предположениях о распределении случайных величин (с.в.) расстояний между интерферирующими устройствами. Предложенный метод может быть использован в качестве основы для анализа интерференции в гетерогенной сети с применением различных беспроводных технологий, включая анализ беспроводных взаимодействий оконечных устройств, на которые интерференция оказывает наиболее сильное воздействие. Ключевые слова: беспроводная сеть; LTE; интерференция; SINR; взаимодействие устройств; D2D
HEURISTIC CERTIFICATES VIA APPROXIMATIONS.
ЭВРИСТИЧЕСКИЕ СЕРТИФИКАТЫ ПОСРЕДСТВОМ ПРИБЛИЖЕНИЙ.
Аннотация: Предложен новый метод, в котором качество (необязательно оптимального) эвристического решения сертифицировано приближенным алгоритмом, а именно: результат эвристического решения сопровождается шкалой, получаемой из приближенного алгоритма. Создание шкалы эффективно, в то время как получение решения от алгоритма аппроксимации обычно требует длительных расчетов относительно эвристического подхода. С другой стороны, результаты, полученные с помощью эвристики без шкалы, могут быть бесполезными. Исследованы критерии для выбора схемы аппроксимации для получения шкалы. Чтобы получить шкалу на практике, приближения рассмотрены не только по их асимптотическому поведению, но также изучены соотношения между ними относительно размера ввода для данной проблемы. Для практического примера рассмотрены эвристические и приближенные алгоритмы для задач SINGLE KNAPSACK, MAX 3-SAT и MAXIMUM BOUNDED THREE-DIMENSIONAL MATCHING, которые являются известными NP-сложными задачами. Получены сертификаты для эвристических запусков с использованием подходящих приближений. Ключевые слова: эвристика; приближенный алгоритм; оптимальное решение; сводимости сохраняющие
приближения
METHODS AND TOOLS FOR HYPOTHESIS-DRIVEN RESEARCH SUPPORT: A SURVEY .
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ИССЛЕДОВАНИЙ, ДВИЖИМЫХ ГИПОТЕЗАМИ: ОБЗОР .
Аннотация: Исследования с интенсивным использованием данных (ИИИД), развиваемые в рамках новой парадигмы изучения естественных явлений, именуемой Четвертой парадигмой, придают особое значение все возрастающей роли, которую играют данные, полученные в результате наблюдений, экспериментов или компьютерного моделирования, практически во всех областях анализа и накопления информации. Главной целью ИИИД является извлечение (вывод) знаний из данных. Целью настоящей работы является обзор существующих подходов, методов и инфраструктур анализа данных в ИИИД с акцентом на роли гипотез в процессе анализа информации и эффективной поддержки формирования, оценки и выбора гипотез при моделировании естественных явлений и проведении экспериментов. Статья включает введение в разнообразные понятия, методы и средства эффективной организации движимых гипотезами экспериментов в ИИИД. Ключевые слова: исследования с интенсивным использованием данных; Четвертая парадигма; гипотезы;
модели; теории; гипотетико-дедуктивный метод; проверка гипотез; решетка гипотез; модель Галактики,
анализ коннектома; автоматизированная генерация гипотез
ФОРМАЛЬНЫЙ АКСИОМАТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АСПЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОМУ РАСШИРЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОГРАММИРОВАНИЯ .
Аннотация: Исследуется процедура расширения технологий модульной разработки программных систем приемами аспектно-ориентированного подхода. Расширение описано как обогащение формальных моделей программных модулей разметкой их интерфейсов классами задач, образующими аспектную структуру. Предложен новый подход к разделению ответственности (separation of concerns) путем естественной модуляризации аспектной структуры. В качестве обобщения этого подхода предложена процедура частичной модуляризации аспектной структуры. Для формализации образующихся конструкций на общесистемном уровне, не зависящем от частных парадигм программирования, привлекается теория категорий. Технологиям разработки программ отвечают категории, объектами которых служат формальные модели программ, а морфизмами — технологические операции. Аспектно-ориентированное расширение (АО-расширение) технологии описано аксиоматически как преобразование таких категорий — функтор, обладающий сопряженными подходящего вида как справа, так и слева. В качестве иллюстративного примера АО-расширения приводится событийный подход к моделированию систем. Ключевые слова: аспектно-ориентированное программирование; трассируемость; теория категорий;
формальная технология проектирования; разделение ответственности
УСТОЙЧИВЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ УСЛОВНО ОПТИМАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ И ЭКСТРАПОЛЯТОРЫ ДЛЯ СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫМИ ШУМАМИ .
Аннотация: Статья посвящена теории аналитического синтеза непрерывных равномерно асимптотически устойчивых условно оптимальных (по среднеквадратическому критерию) линейных фильтров и экстраполяторов (ЛУОФи ЛУОЭ) для линейных дифференциальных стохастических систем (СтС) с линейными мультипликативными шумами. Предполагается, что наблюдение входит как в уравнение состояния, так и в уравнение наблюдения. Белыешумы в уравнениях наблюдения и состояния предполагаются заданными априори в виде производных по времени от произвольных процессов с независимыми приращениями. Доказаны теоремы, лежащие в основе теории непрерывных устойчивых ЛУОФ и ЛУОЭ. Достаточные условия равномерной асимптотической устойчивости сформулированы в виде требований положительной определенности и равномерной стохастической ограниченности некоторых матриц, отражающих свойства наблюдаемости и управляемости. Приведен иллюстративный пример. Сформулированы некоторые обобщения. Ключевые слова: мультипликативный белый шум; равномерная асимптотическая устойчивость; стохастическая система (СтС); точность; уравнение Риккати; линейный условно оптимальный фильтр
и экстраполятор (ЛУОФи ЛУОЭ)
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ МОДЕЛИ КЛАССИФИКАЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ АКСЕЛЕРОМЕТРА .
Аннотация: Решается проблема построения оптимальных устойчивых моделей в задаче классификации физической активности человека. Каждый тип физической активности конкретного человека описывается набором признаков, сгенерированных по временн‚ым рядам с акселерометра. В условиях мультиколлинеарности признаков выбор устойчивых моделей классификации затруднен из-за необходимости оценки большого числа параметров этих моделей. Оценка оптимального значения параметров также затруднена в связи с тем, что функция ошибок имеет большое количество локальных минимумов в пространстве параметров. В работе исследуются модели, принадлежащие классу двуслойных нейронных сетей. Ставится задача нахождения Парето-оптимального фронта на множестве допустимых моделей. Предлагаются критерии оптимального, последовательного и устойчивого прореживания нейронной сети, критерий наращивания сети, а также строится стратегия пошаговой модификации модели с использованием предложенных критериев. В вычислительном эксперименте модели, порождаемые предложенной стратегией, сравниваются по трем критериям качества — сложности, точности и устойчивости. Ключевые слова: классификация; нейронные сети; сложность; устойчивость; оптимальность по Парето;
критерии прореживания и наращивания
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ И ЗНАЧИМОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ МОДЕЛЕЙ .
Аннотация: Решение задач восстановления линейных зависимостей в тех случаях, когда точное решение, полученное стандартными методами, не удовлетворяет объективным требованиям, обусловливает разработку специальных подходов для их численной реализации. В статье приводится описание метода получения приближенных значений параметров линейных зависимостей по экспериментальным данным, в основе которого лежит использование методологии линейного программирования и теории двойственности. Разработанный метод позволяет не только получать приближенные решения, обеспечивающие выполнение всех предъявляемых требований к самой восстанавливаемой зависимости и ее параметрам, но и проводить оценку погрешности измерений и их значимости. А это важно для совершенствования процедуры построения функциональных зависимостей на стадии планирования экспериментов в части уточнения экспериментальных данных или их исключения из рассмотрения как не удовлетворяющих критериям достоверности. Приведены результатыапробации предложенного метода для задач, связанных с исследованиями химических и социально-экономических систем. Ключевые слова: задачи восстановления линейных зависимостей; погрешность измерений; значимость
измерений; двойственные оценки
БАЙЕСОВСКАЯ РЕКУРРЕНТНАЯ МОДЕЛЬ РОСТА НАДЕЖНОСТИ:
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |