| 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 10, Выпуск 4, 2016)Оглавление | Библиография | Об авторах Аннотации и ключевые слова.АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕРЕНЦИИ В МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УСТРОЙСТВ С УЧЕТОМ СРЕДЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА
Аннотация: Современные беспроводные сети четвертого (4G) и пятого (5G) поколения допускают для обеспечения связи внутри зданий размещение отдельной точки беспроводного доступа в каждом помещении здания. В статье проведен анализ отношения сигнал/интерференция для беспроводных систем, работающих в смежных помещениях, разделенных стенами из различных материалов, с учетом потери мощности при прохождении сигнала сквозь различные среды распространения. Предложен метод оценки плотности распределения случайной величины отношения сигнал/интерференция путем аппроксимации мощности интерферирующего сигнала несколькими известными распределениями. Численный анализ показал, что эффективность таких систем характеризуется как параметром распространения сигнала в пространстве, так и параметром затухания сигнала, зависящим от материала, из которого изготовлены стены. Получены результаты для различных материалов и толщины стен. Ключевые слова: беспроводная сеть; отношение сигнал/интерференция; прямое взаимодействие устройств; распространение сигнала; среда распространения
ТЕОРЕМА ПУАССОНА ДЛЯ СХЕМЫ ИСПЫТАНИЙ БЕРНУЛЛИ СО СЛУЧАЙНОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ УСПЕХА И ДИСКРЕТНЫЙ АНАЛОГ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЙБУЛЛА
Аннотация: Рассматривается задача, связанная с испытаниями Бернулли со случайной вероятностью успеха. Сначала в результате "предварительного" эксперимента определяется значение случайной величины п е (0,1), которое принимается в качестве вероятности успеха в испытаниях Бернулли. Затем случайная величина N определяется как число успехов в к е N испытаниях Бернулли с так определенной вероятностью успеха п. Распределение случайной величины N называется п-смешанным биномиальным. В рамках такой схемы испытаний Бернулли со случайной вероятностью успеха формулируется "случайный" аналог классической теоремы Пуассона для п-смешанных биномиальных распределений, в котором предельным законом оказывается смешанное пуассоновское распределение. Особое внимание уделено случаю, в котором смешивающим распределением является распределение Вейбулла. Соответствующее смешанное пуассоновское распределение - пуассон-вейбулловское распределение - предложено в качестве дискретного аналога распределения Вейбулла. Обсуждаются некоторые свойства пуассон-вейбулловского распределения. В частности, показано, что это распределение является смешанным геометрическим. Предложен двухэтапный сеточный алгоритм оценивания параметров смешанных пуассоновских распределений и, в частности, пуассон-вейбулловского распределения. Построены статистические оценки верхней границы сетки. Приведены примеры вычислений по предложенному алгоритму. Ключевые слова: испытания Бернулли со случайной вероятностью успеха; смешанное биномиальное распределение; теорема Пуассона; смешанное пуассоновское распределение; распределение Вейбулла; пуассон-вейбулловское распределение; смешанное геометрическое распределение; ЕМ-алгоритм
НЕСИММЕТРИЧНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИННИКА КАК ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ ДЛЯ СЛУЧАЙНЫХ СУММ НЕЗАВИСИМЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН С КОНЕЧНЫМИ ДИСПЕРСИЯМИ
Аннотация: Распределения Линника (симметричные геометрически устойчивые распределения) находят широкое применение в финансовой математике, телекоммуникационных системах, астрофизике, генетике. Такие распределения являются предельными для геометрических сумм независимых одинаково распределенных случайных величин (с.в.), распределения которых принадлежат области нормального притяжения симметричного строго устойчивого распределения. В статье рассматриваются три несимметричных обобщения распределения Линника. Традиционный (и формальный) подход к несимметричному обобщению распределения Линника заключается в рассмотрении геометрических сумм случайных слагаемых, распределения которых притягиваются к несимметричному строго устойчивому распределению. Дисперсии таких слагаемых бесконечны. Поскольку при моделировании реальных явлений, как правило, нет веских причин отвергать предположение о конечности дисперсии элементарных слагаемых, в качестве альтернатив традиционному подходу в статье предложены несимметричные обобщения, основанные на представлении распределения Линника в виде смеси нормальных распределений и смеси распределений Лапласа. Приведены примеры предельных теорем для сумм случайного числа независимых с.в. с конечными дисперсиями, в которых предложенные несимметричные распределения Линника выступают в качестве предельных законов. Ключевые слова: распределение Линника; распределение Лапласа; распределение Миттаг-Леффлера; нормальное распределение; масштабная смесь; дисперсионно-сдвиговая смесь нормальных законов; устойчивое распределение; геометрически устойчивое распределение
ВЫЧИСЛЕНИЕ АСИМПТОТИЧЕСКОГО ДЕФЕКТА НЕКОТОРЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕДУР, ОСНОВАННЫХ НА ВЫБОРКАХ СЛУЧАЙНОГО ОБЪЕМА
Аннотация: Рассматривается случай, когда число наблюдений случайно. Это приводит к возникновению распределений с тяжелыми хвостами и к изменению эффективности обычно используемых статистических процедур. Проведено асимптотическое сравнение статистических процедур, основанных на выборках случайного и неслучайного объема. Для этого используется понятие "асимптотический дефект", которое имеет смысл добавочного числа наблюдений, необходимого данной процедуре для достижения того же качества, что и оптимальной процедуре. С помощью этого понятия сравниваются оценки, доверительные множества и статистические критерии в случае, когда число наблюдений случайно Ключевые слова: доверительное множество; статистическая гипотеза; асимптотический дефект; выборка случайного объема; распределение Пуассона; биномиальное распределение
МЕТОД КУМУЛЯТИВНЫХ СУММ ДЛЯ ПОИСКА СМЕНЫ РЕЖИМА В ПРОЦЕССЕ ОРНШТЕЙНА-УЛЕНБЕКА НА ОСНОВЕ ПРОЦЕССА ЛЕВИ
Аннотация: Рассматривается процесс Орнштейна-Уленбека (ОУ) с трендом на основе процесса Леви для моделирования финансовых временных рядов. Продемонстрировано, что использование процесса Леви в основе процесса ОУ дает больше гибкости для описания финансовых временных рядов по сравнению с классической гауссовой моделью. В частности, процесс Леви позволяет моделировать остатки с тяжелыми хвостами, что является распространенным свойством реальных временных рядов. Приводятся эффективные решения для оценивания параметров модели с использованием таких методов, как OLS (ordinary least squares) и RLS (regularized least squares). Решается задача поиска моментов смены режима в модели при условии поступления данных в режиме реального времени. Приведен алгоритм, основанный на CUSUM (Cumulative SUM) методах, способный последовательно обрабатывать смены режима и поддерживать параметры модели актуальными для каждого момента времени. Решение задачи поиска разладки модели и соответствующих смен режима имеет важное прикладное значение, поскольку в большинстве случаев параметры моделей, описывающих динамику реальных систем, меняются во времени под действием внешних факторов. Ключевые слова: случайные процессы; процессы со свойством возвратности к среднему; процесс Орнштейна-Уленбека, управляемый процессом Леви; процесс Орнштейна-Уленбека с трендом; смена режима; CUSUM-алгоритмы
О РАЗМЕЩЕНИИ ЗАДАНИЙ НА ДВУХ СЕРВЕРАХ ПРИ НЕПОЛНОМ НАБЛЮДЕНИИ
Аннотация: Рассматривается задача эффективного распределения заданий в системах обслуживания, состоящих из двух параллельно работающих серверов с очередями неограниченной емкости и одним диспетчером, немедленно распределяющим поступающие задания по серверам. При поступлении очередного задания диспетчер принимает решение, основываясь только на информации о производительности серверов, распределении времени между поступлениями заданий и распределении их размеров. Другая информация о состоянии системы (как, например, длина очередей) диспетчеру недоступна. Для таких ненаблюдаемых систем известно, что минимум среднего времени пребывания задания в системе обеспечивает детерминированная (периодическая) стратегия. Поскольку при принятии решения диспетчер неявно наблюдает и момент поступления задания в систему, возникает следующий вопрос: возможно ли уменьшить среднее время пребывания в системе, если учитывать предысторию моментов поступления заданий? В работе с помощью численных экспериментов дается положительный ответ. Диспетчеризация, которая позволяет это сделать, основывается помимо априорной информации о системе на оценках состояния очереди по результатам имеющихся наблюдений. Достигаемый выигрыш составляет от 1,5% до 10% по сравнению с известной оптимальной стратегией и увеличивается при уменьшении дисперсии длины заданий. При малых значениях дисперсии предложенная стратегия является более эффективной, чем диспетчеризация по самой короткой очереди. Ключевые слова: системы с параллельным обслуживанием; стратегии размещения заданий; диспетчеризация; управление при неполном наблюдении
БАЙЕСОВСКИЕ МОДЕЛИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И НАДЕЖНОСТИ: ВЫРОЖДЕННО-ВЕЙБУЛЛОВСКИЙ СЛУЧАЙ
Аннотация: Данная работа посвящена изучению байесовских моделей массового обслуживания и надежности. В рамках байесовского подхода для классических постановок задач предполагается, что основные параметры системы не являются заданными, а известны только их априорные распределения. За счет рандомизации таких параметров системы, как интенсивность входящего потока и интенсивность обслуживания, происходит рандомизация различных характеристик системы, например коэффициента загрузки. Байесовский подход является целесообразным при изучении больших совокупностей однотипных систем или одной системы, характеристики которой меняются в моменты времени, неизвестные исследователю. В работе представлены конкретные результаты для вероятностных характеристик коэффициента загрузки и вероятности "непотери" вызова в случае, когда в качестве пары априорных распределений параметров системы M|М|1|0 рассматриваются вырожденное распределение и распределение Вейбулла Ключевые слова: байесовский подход; системы массового обслуживания; надежность; смешанные распределения; распределение Вейбулла; вырожденное распределение
АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУМАРКОВСКИМ ПРОЦЕССОМ С КОНЕЧНЫМ МНОЖЕСТВОМ СОСТОЯНИЙ
Аннотация: Настоящее исследование посвящено теоретическому обоснованию нового метода нахождения оптимальной стратегии управления полумарковским процессом с конечным множеством состояний. Рассматриваются марковские рандомизированные стратегии управления, определяемые конечным набором вероятностных мер, соответствующих каждому состоянию. Характеристикой качества управления служит стационарный стоимостной показатель. Данный показатель представляет собой дробно-линей- ный интегральный функционал от набора вероятностных мер, задающих стратегию управления. Для этого функционала известны явные аналитические представления подынтегральных функций числителя и знаменателя. Дальнейшие результаты основываются на новой усиленной и обобщенной форме теоремы об экстремуме дробно-линейного интегрального функционала. Доказывается, что проблемы существо- вания оптимальной стратегии управления полумарковским процессом и ее нахождения сводятся к задаче численного исследования на глобальный экстремум заданной функции от конечного числа вещественных переменных. Ключевые слова: оптимальное управление полумарковским процессом; стационарный стоимостной показатель качества управления; дробно-линейный интегральный функционал
ОБОБЩЕННЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА ТЕКСТОВ, ОСНОВАННЫЙ НА РАСЧЕТЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЗНАЧЕНИЙ СТАТИСТИК
Аннотация: Рассмотрены возможности применения точных и предельных распределений вероятностей значений статистик для построения критериев согласия в рамках анализа текстовой информации. Исследованы значения граничных параметров, для которых возможен расчет точных распределений на современном этапе. Разработан обобщенный статистический метод анализа (ОСМА) текстов, применимый при широком спектре значений параметров текстов. Ключевые слова: вероятность; точное распределение; предельное распределение; статистика; критерий; частота; сложность алгоритма; производительность многопроцессорной вычислительной системы; метод
анализа
Аннотация: Уточнение понятия сходства как алгебраической операции - процедурная основа многих современных методов интеллектуального анализа данных (ИАД). Однако в ряде важных приложений (в частности, при управлении информационными потоками в компьютерных сетях, обеспечении информационной безопасности (ИБ) в облачных средах и др.) применение подобной математической техники оказывается ограниченным объемами вычислений при обработке больших объемов данных в режиме реального времени. Пример - многократные вычисления пересечений множеств булевских строк большой длины в процессе поиска неподвижных точек замыканий Галуа. В статье предложен алгоритм формирования замыканий Галуа, позволяющий ускорить проверку замкнутости множеств. Приведены примеры использования предлагаемой техники в ряде задач управления потоками сообщений в компьютерных сетях и контроля содержимого пересылаемых пакетов. Ключевые слова: интеллектуальный анализ данных; сходство как алгебраическая операция; методы сокращения перебора; скорость управления и безопасность информационных потоков в компьютерных сетях
СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ СИТУАЦИОННОГО АНАЛИЗА
Аннотация: Обсуждаются вопросы создания систем поддержки принятия решений (СППР) на основе ситуационного анализа текущей и прогнозируемой обстановки в контролируемом пространстве органа управления. Как правило, такие системы управления в режиме реального времени опираются на ситуационные центры (СЦ) - совокупность информационных, программных и аппаратных средств, а также обслуживающего персонала, реализующих информационные технологии по мониторингу обстановки, ее ситуационному анализу для выработки решений и алгоритмов применения управляющих воздействий. Рассмотрены содержательные характеристики составляющих частей СППР, реализующих полный цикл управления от целеполагания до контроля исполнения принимаемых решений. Отмечается, что реализация СППР зависит от уровня системы управления - стратегического, оперативного, тактического, базового, приводятся функциональные особенности и способы анализа обстановки на различных уровнях системы управления. Ключевые слова: ситуационный анализ; система поддержки принятия решений; система управления; ситуационный центр
НЕФОРМАЛЬНАЯ АКСИОМАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РОЛЕВЫХ ВИЗУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ
Аннотация: Актуальность построения неформальной аксиоматической теории ролевых визуальных моделей обусловлена моделированием визуально-образных рассуждений в гибридных и синергетических интеллектуальных системах. Основные исследования визуально-образных рассуждений сосредоточены на специальных визуальных языках представления некоторых видов данных, информации и знаний. Отсутствие формализованных моделей визуальных языков - причина высокой наукоемкости разработки специальных сред манипулирования и обработки визуальных моделей. Построение неформальной аксиоматической теории ролевых визуальных моделей - шаг к новому классу интеллектуальных систем, релевантных реальным коллективам, принимающим решения, - гибридным интеллектуальным системам (ГиИС) с гетерогенным визуальным полем, имитирующим сотрудничество, относительность и дополнительность коллективного интеллекта, рассуждающим на символьных и визуальных языках. Ключевые слова: гибридная интеллектуальная система; гетерогенное визуальное поле; визуальный язык; семиотическая система
КЛАССИФИКАЦИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ В ПРОСТРАНСТВЕ ПАРАМЕТРОВ ПОРОЖДАЮЩИХ МОДЕЛЕЙ
Аннотация: Работа посвящена задаче многоклассовой признаковой классификации временных рядов. Признаковая классификация временных рядов заключается в сопоставлении каждому временному ряду его краткого признакового описания и позволяет решать задачу классификации в пространстве признаков. Исследуются методы построения пространства признаков временных рядов, при этом временной ряд рассматривается как последовательность сегментов, аппроксимируемых некоторой параметрической моделью, параметры которой используются в качестве их признаковых описаний. Построенное признаковое описание сегмента временного ряда наследует от модели аппроксимации такое полезное свойство, как инвариантность относительно сдвига. Для решения задачи классификации в качестве признаковых описаний временных рядов предлагается использовать распределения параметров аппроксимирующих сегменты моделей, что обобщает базовые методы, использующие непосредственно сами параметры аппроксимирующих моделей. Проведен ряд вычислительных экспериментов на реальных данных, показавших высокое качество решения задачи многоклассовой классификации. Эксперименты показали превосходство предлагаемого метода над базовым и многими распространенными методами классификации временных рядов на всех рассмотренных наборах данных. Ключевые слова: временные ряды; многоклассовая классификация; сегментация временных рядов; гиперпараметры аппроксимирующей модели; модель авторегрессии; дискретное преобразование Фурье
БАЗА ДАННЫХ БЕЗЛИЧНЫХ ГЛАГОЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РУССКОГО ЯЗЫКА
Аннотация: Предлагается описание базы данных (БД) безличных глагольных конструкций (БГК), разработанной в целях информационной поддержки лингвистического исследования БГК русского языка в зеркале их перевода на иностранные языки. Показано, каким образом концепция построения надкорпусных БД (НБД) адаптирована под создание данного информационно-лингвистического ресурса. Переводные соответствия в БД БГК представлены в виде упорядоченных пар, элементами которых являются формальные описания соответствующих друг другу лексико-грамматических форм (ЛГФ) на языке оригинала и языке перевода. Также описана методика построения переводных соответствий в БД и рассмотрены проблемы, связанные с процедурой поиска безличных конструкций в электронных лингвистических корпусах, а также некоторые варианты их решения. Использование БД БГК и других НБД значительно расширяет возможности лингвистов, использующих корпусные методы как для моноязычного, так и для контрастивного анализа исследуемых языковых единиц, в том числе благодаря поисковым и статистическим функциям, интегрированным в эти БД. Ключевые слова: компьютерная лингвистика; контрастивная лингвистика; информационные технологии;
электронные корпуса текстов; надкорпусные базы данных; русский язык; безличные конструкции
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |