| 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 2, 2015)Оглавление | Библиография | Об авторах Аннотации и ключевые слова.КОАЛИЦИОННО УСТОЙЧИВЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ РАВНОВЕСИЯ В МОДЕЛЯХ КОЛЛЕКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ С ОБМЕНОМ ИНФОРМАЦИЕЙ .
Аннотация: Теория игр изучает процессы принятия решений в условиях неопределенности и конфликта интересов. В связи с развитием сетевых технологий практический интерес вызывают модели операций, в которых участники обмениваются информацией с целями принятия рациональных решений. В статье проведена аксиоматизация понятия стратегии. Обмен сведениями о стратегиях моделирует коллективные усилия игроков, направленные на уменьшение неопределенности, присущей этому процессу. В основе рационального выбора стратегий лежат два основных принципа - эффективности и равновесия (устойчивости), которые, как правило, противоречат один другому. Доказано, что надлежащий обмен информацией позволяет осуществить выбор устойчивой эффективной ситуации игры. Исследовано строение эффективных равновесных стратегий. Введено понятие коалиционно устойчивого решения игры, обобщающее понятие равновесия Нэша на случай, когда игроки могут вступать в коалиции. Доказана достижимость этого решения с помощью расширения игры введением дополнительного контролирующего игрока и надлежащего информационного обмена. Ключевые слова: игра; стратегия; ситуация; исход игры; передача информации; динамика принятия решений; аксиоматизация; коалиция; кооперативная игра; характеристическая функция игры; наилучший гарантированный результат; стратегия наказания; равновесие Нэша; эффективность по Парето
ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ В СИСТЕМЕ ОБСЛУЖИВАНИЯ С ИНВЕРСИОННЫМ ПОРЯДКОМ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ОБОБЩЕННЫМ ВЕРОЯТНОСТНЫМ ПРИОРИТЕТОМ.
Аннотация: Рассматривается система массового обслуживания (СМО) с одним прибором и бесконечным числом мест для ожидания, в которую поступает пуассоновский поток заявок. 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 либо обе заявки покидают систему либо только одна из них (вторая остается на приборе), либо обе остаются в системе (причем одна из них помещается на прибор). Если заявка остается в системе, она приобретает новую (случайную) длину. Предложены математические соотношения для вычисления распределения времени пребывания заявки в системе и периода занятости (ПЗ) (в терминах преобразования Лапласа-Стилтьеса (ПЛС)), а также некоторых временных характеристик. Ключевые слова: система массового обслуживания; специальные дисциплины; инверсионный порядок
обслуживания; вероятностный приоритет
МОДЕЛИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СО СЛОЖНЫМИ ТРАНСЦЕНДЕНТНЫМИ НЕЛИНЕЙНОСТЯМИ.
Аннотация: Рассматривается развитие методов аналитического и статистического моделирования нормальных стохастических процессов (СтП) на случай непрерывных и дискретных стохастических систем (СтС) (в том числе на многообразиях) с винеровскими и пуассоновскими шумами и со сложными трансцендентными нелинейностями (СТН). Даны типовые представления скалярных и векторных СТН. Получены уравнения методов нормальной аппроксимации (МНА) и статистической линеаризацией (МСЛ). Представлено алгоритмическое обеспечение МНА (МСЛ) для СтС с СТН. Приведены тестовые примеры. Рассмотрены возможные обобщения полученных результатов. Ключевые слова: аналитическое и статистическое моделирование; метод нормальной аппроксимации
(МНА); метод статистической линеаризации (МСЛ); многочлены Эрмита; нормальный стохастический
процесс; сложные трансцендентные нелинейности (СТН); стохастические системы (СтС)
НОРМАЛЬНЫЕ УСЛОВНО-ОПТИМАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ ПУГАЧЁВА ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, ЛИНЕЙНЫХ ОТНОСИТЕЛЬНО СОСТОЯНИЯ.
Аннотация: Рассматриваются вопросы аналитического синтеза нормальных условно-оптимальных фильтров Пугачёва (НФП) для обработки информации в дифференциальных негауссовских стохастических системах (СтС), линейных относительно состояния (условия Липцера-Ширяева). Особое внимание уделено синтезу НФП для СтС при условиях Липцера-Ширяева на основе аппроксимации апостериорного распределения нормальным и квазилинейным НФП, основанным на статистической линеаризации нелинейных функций, зависящих от наблюдений. Для СтС высокой размерности путем выбора структурных функций, отражающих аналитическую природу наблюдаемой системы, можно синтезировать НФП, простыми в компьютерной реализации и для работы в режиме реального времени. Изложенные алгоритмы положены в основу модуля инструментального программного обеспечения "StS-Filter". Даны тестовые примеры. Приводятся некоторые обобщения. Ключевые слова: метод нормальной аппроксимации (МНА) апостериорной плотности; метод статистической линеаризации (МСЛ); нормальный условно-оптимальный фильтр Пугачёва (НФП); стохастическая
система (СтС); дифференциальная СтС; СтС, линейная относительно состояния; условия Липцера-
Ширяева; фильтр Липцера-Ширяева (ФЛШ)
ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ПУГАЧЁВА-СВЕШНИКОВА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ БАКСТЕРА О ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫБРОСОВ .
Аннотация: Вычисляется закон распределения длительности выбросов случайного процесса за подвижную границу, которая перемещается равномерно с заданной скоростью. На выбросы исследуется процесс скошенного броуновского движения (СБД), являющийся одним из важнейших типовых процессов современной стохастической динамики. Этот процесс моделирует динамику броуновской частицы, которая встречает на своем пути полупрозрачный, частично отражающий экран. Задача решается методом уравнения Пугачёва-Свешникова, которое определенным образом модифицируется с учетом специфических свойств СБД. Указанное уравнение решается аналитически путем сведения к соответствующей краевой задаче Римана. Также описанный метод позволяет получить ряд дополнительных практически интересных характеристик СБД, таких как вероятность невыхода за экран, закон распределения времени первого достижения экрана, моменты времени пребывания за экраном и ряд других. Ключевые слова: марковский процесс; уравнение Пугачёва; уравнение Пугачёва-Свешникова; краевая задача Римана; стохастическая механика; скошенное броуновское движение; время пребывания
ПРЕДЕЛЬНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ УСВОЕНИИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ .
Аннотация: Рассматривается линейная задача усвоения данных наблюдений в гидродинамическую модель. Для такой задачи, сформулированной в терминах функционирования марковской цепи, исследуется сходимость переходных распределений цепи к стационарному распределению, находятся достаточные условия этой сходимости и строится функциональное уравнение для характеристической функции этого распределения. Далее рассматривается схема серий, зависящих от параметра. Исследуется сходимость стационарных распределений цепи, когда параметр стремится к нулю. Показывается, что в такой схеме в стационарном режиме марковской цепи существует предельное распределение параметров, и доказывается, что оно будет гауссовым, находятся его среднее и дисперсия. Обсуждается, как данная схема может быть применена для оценки характеристик при оперативном усвоении данных и прогнозировании состояния среды. Ключевые слова: методы усвоения данных наблюдений; стационарные распределения цепей Маркова; асимптотическое распределение цепей при малом значении параметра
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВРИСТИЧЕСКОГО И МЕТАЭВРИСТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМОВ К ЗАДАЧЕ О ШКОЛЬНОМ АВТОБУСЕ .
Аннотация: Рассматривается задача о школьном автобусе, которая заключается в обеспечении доставки школьников по окончании занятий из школы по их остановкам. Целью является минимизация длины максимального из маршрутов. Представлен краткий обзор работ по данной тематике. Приведена постановка задачи и формализация. Описан эвристический алгоритм, предложенный авторами ранее. Также описан двухэтапный алгоритм на основе метаэвристики муравьиной колонии: после первоначальной кластеризации остановок, на которых высаживаются школьники, к каждому кластеру применяется алгоритм муравьиной колонии с различными значениями параметров. Представлены результаты сравнения эффективности предложенных алгоритмов, а также результаты работы программ для двух алгоритмов. Ключевые слова: маршрутизация; задача о школьном автобусе; алгоритм муравьиной колонии; кластеризация
МОДЕЛИ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РЕФЕРЕНСНЫХ ЗНАЧЕНИЙ.
Аннотация: Рассмотрена задача моделирования референсных значений - результатов наблюдения определенного типа величин, полученных от одного лица или группы лиц, в соответствии с заявленным описанием. Для этих целей предлагается использовать смесь нормальных распределений, которая может эффективно служить как средство аппроксимации реальных данных и при этом быть доступной с точки зрения теоретического анализа. При оценивании параметров компонентов смеси распределений главную роль играет метод максимального правдоподобия и его воплощение в виде EM (expectation-maximization) алгоритма. Для подбора числа компонентов смеси предлагается использовать критерий отношения правдоподобия и метод на основе расстояния между распределениями типа хи-квадрат. Их свойства исследуются с помощью бутстреп-метода. В качестве экспериментов рассматривается описание эмпирического распределения данных о пациентах, включающих возраст и измерения PSA (Prostate-Specific Antigen). Предложенные решения имеют явные преимущества: высокую детализацию по возрастам, сглаживание результатов наблюдений для различных по объему возрастных групп, возможность формировать предположения о характере зависимости между возрастом и уровнем PSA. Ключевые слова: смесь нормальных распределений; оценивание числа компонентов смеси; референсные значения
СОГЛАСОВАНИЕ ПРОГНОЗОВ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ .
Аннотация: Рассматривается задача одновременного прогнозирования набора временных рядов, объединенных в иерархическую многоуровневую структуру. Требуется, чтобы полученные прогнозы удовлетворяли физическим ограничениям и структуре иерархии. Предложен алгоритм согласования прогнозов иерархических временных рядов GTOp (Game-theoretically optimal reconciliation), гарантирующий не- ухудшение качества прогнозов после проведения процедуры согласования по сравнению с качеством прогнозов, полученных для каждого временного ряда независимо. Подход базируется на поиске равновесия Нэша в антагонистической игре заданного вида и сводит задачу согласования прогнозов к задаче оптимизации с ограничениями типа равенства и неравенства. Доказывается, что при выполнении ряда общих предположений о свойствах структуры иерархии, физических ограничений и функции потерь в игре существует равновесие Нэша в чистых стратегиях. Работа алгоритма демонстрируется на разных типах иерархических структур с использованием данных посуточной загруженности железнодорожных узлов. Ключевые слова: иерархические временные ряды; согласование прогнозов временных рядов; антагони-стическая игра; равновесие Нэша
НЕПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ОЦЕНИВАНИЕ МНОГОМЕРНОЙ ПЛОТНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ВЕЙВЛЕТ-ОЦЕНОК ОДНОМЕРНЫХ ПРОЕКЦИЙ .
Аннотация: Рассматривается используемый в реконструктивной томографии метод обращения преобра- зования Радона для получения статистических оценок многомерных вероятностных плотностей. Этот метод использует нелинейные вейвлет-оценки одномерных проекций для построения оценки многомер- ной плотности. Нелинейные вейвлет-оценки обладают возможностью адаптации к локальным свойствам оцениваемой функции плотности и, следовательно, менее чувствительны к наличию сингулярных точек, чем линейные оценки. Еще одним важным практическим аспектом рассматриваемого метода является его параллельная структура, позволяющая значительно ускорить построение оценок на компьютерах, поддерживающих параллельные вычисления. Также показано, что при выполнении некоторых условий регулярности равномерное расстояние между построенной оценкой и истинной многомерной вероят- ностной плотностью стремится к нулю в среднем, и получены оценки скорости этой сходимости. Ключевые слова: вейвлеты; многомерная плотность; преобразование Радона
АССОЦИАТИВНЫЕ ПОРТРЕТЫ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ - ИНСТРУМЕНТ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ BIG DATA ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗНАНИЙ: ТЕОРИЯ, МЕТОДИКА, ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, ВОЗМОЖНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ .
Аннотация: Представлена методика создания систем извлечения знаний, основанная на подходе, главным инструментом которого является автоматизированное формирование ассоциативного портрета предметной области (АППО) и построение семантического контекстного пространства (СКП). Идеология АППО базируется на дистрибутивной гипотезе, утверждающей, что семантически близкие (или связанные) лексемы имеют похожий контекст и, наоборот, при похожем контексте лексемы семантически близки. В применяемой модели используется расширенная гипотеза, включающая исследование сходства и различия в контекстах не только отдельных лексем, но и произвольных многолексемных фрагментов - значимых словосочетаний (ЗС). Приведены примеры реализованных проектов для различных предметных областей (ПО). Ключевые слова: семантическое моделирование; ассоциативные связи; математическая статистика; дистрибутивная семантика; big data; автоматизированные системы извлечения знаний; электронные корпуса ЕЯ-текстов; семантический поиск; интеллектуальные интернет-технологии
ИНДИКАТОРЫ ТЕМАТИЧЕСКИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ОТРАСЛЕЙ НАУКИ И ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В НАЧАЛЕ XXI ВЕКА .
Аннотация: Представлены результаты экспериментальных вычислений индикаторов тематических взаимосвязей науки и информационно-компьютерных технологий. Вычисленные значения индикаторов получены с помощью макета аналитической информационной системы (АИС), который был создан в рамках проекта Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ) "Информационная система мониторинга и оценивания инновационно-технологического потенциала направлений фундаментальных научных исследований". Макет позволяет вычислять значения индикаторов взаимосвязей отраслей науки и направлений научных исследований (ННИ) с заданным видом технологий. В экспериментальных вычислениях в качестве исходной информации использовались официальные данные Роспатента об изобретениях по классу G06 Международной патентной классификации (МПК) (Обработка данных; Вычисления; Счет), опубликованные в 2000-2012 гг. Исходные данные для проведения расчетов не являются числовой информацией, а представляют собой полные тексты описаний изобретений на естественном языке (ЕЯ). Поэтому до начала экспериментальных вычислений индикаторов выполнялось извлечение из полных текстов изобретений информации о научных публикациях, цитируемых в описаниях изобретений, и определялось число публикаций по каждой отрасли науки и ННИ. Полученная числовая информация является исходной для вычислений значений индикаторов и дает возможность экспертам определять степень интенсивности переноса знаний из отраслей науки и ННИ в сферу технологий и оценивать их с помощью количественных индикаторов. Ключевые слова: взаимосвязи науки и технологий; информационно-компьютерные технологии; обработка текста изобретения; регулярные выражения; рубрицирование; расчет значений индикаторов
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |