Том 5 Номер 2

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА

Административные препятствия развития электронного обучения в России

В. И. Солдаткин
Некоммерческое партнерство «Открытый университет»
Аннотация. Рассматриваются вопросы нормативно-правового обеспечения и обосновываются предложения по развитию электронного обучения в России в части значительного уменьшения влияния федерального органа исполнительной власти, осуществляющего функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере образования, на регламентацию форм, средств, методов и технологий обучения, а также вмешательства в учебный процесс организаций профессионального образования, независимо от форм собственности.

Новый эллипс, или Математический фарфоровый сервиз

В. Ф. Очков*, М. Нори**
*Национальный исследовательский университет «МЭИ»
**64025, Италия, Пинето, ул. Мимозы, 18
Аннотация. В статье рассказано, какие известные и еще неизвестные плоские кривые могут украшать фарфоровую посуду. Обсуждаются возможности вычислительной техники в плане генерации новых плоских кривых. Вводится понятие гибрида фокуса и директрисы.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Условия отсутствия свойств унимодальности функционала в задаче оптимального управления с фазовыми ограничениями

А. И. Дивеев
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН
Аннотация. Статья посвящена исследованию свойств унимодальности функционала в задаче оптимального управления. В статье доказано, что при определенных условиях фазовые ограничения, включенные в функционал в виде штрафной функции, делают функционал не унимодальным. Отсутствие унимодальности функционала указывает на малую эффективность использования в этих задачах градиентных методов. Предложено использовать для численного решения задач оптимального управления с фазовыми ограничениями эволюционные алгоритмы. Приведено доказательство теоремы о том, что при выполнении определенных условий эволюционные алгоритмы сходятся быстрее, чем случайный поиск. Приведены результаты вычислительного эксперимента, в котором сравнивались алгоритмы решения задачи оптимального управления двумя мобильными роботами с фазовыми ограничениями. Результаты эксперимента показали эффективность применения эволюционных алгоритмов для численного решения задач оптимального управления с фазовыми ограничениями по сравнению с градиентными методами и случайным поиском.

Применение моделирования в практике испытаний летательных аппаратов

О. Н. Корсун*, С. В. Николаев**
*ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем»
**Государственный летно-испытательный центр им. В. П. Чкалова
Аннотация. Работа посвящена проблеме использования моделирования в процессе летных испытаний летательных аппаратов. Предлагается метод имитационного моделирования, позволяющий решать практические исследовательские задачи, возникающие при испытаниях летательных аппаратов. Суть метода заключается в создании банка моделей различных летательных аппаратов и программно-аппаратного комплекса, в котором эти модели интегрированы. В работе представлено краткое описание организации составных частей летательных аппаратов, модель динамики их движения, которая корректируется методами идентификации. Приведены примеры и положительные результаты моделирования некоторых задач, например, траекторного взаимодействия группы беспилотных летательных аппаратов.

ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Алгоритмы классификации одноканального ЭМГ-сигнала для человеко-компьютерного взаимодействия

А. И. Лукьянчиков, А. О. Мельников, О. И. Лукьянчиков, А. Н. Никольский
МИРЭА — Российский технологический университет
Аннотация. Одним из самых точных и эффективных способов управления жестами является управление активностью мышц, которое происходит при любом движении. Для регистрации подобной активности используется электромиография (ЭМГ). В данной статье сравниваются алгоритмы классификации SVM, персептрон, метод случайных деревьев и метод плотностей вероятностей применительно к ЭМГ-сигналу. Для записи сигнала используется Arduino Leonardo с одноканальным Shield EMG. Цель работы — доказать возможность создания дешевого и доступного биоинтерфейса на основе сигнала ЭМГ.

Применение нейронной карты для вспомогательного управления в работе портального манипулятора

В. С. Кувшинников, Е. Е. Ковшов
Акционерное общество «Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии — Атомстрой»
Аннотация. В статье рассматривается система управления перемещением специализированного промышленного манипулятора. Проводится анализ ключевых особенностей системы, рассматривается и формулируется задача повышения эффективности управления. На основании существующих в мобильной и промышленной робототехнике решений, включающих использование искусственных нейронных сетей, предлагается подход к формированию траектории перемещения манипулятора.

Репрезентативность статистической выборки при количественном анализе изображений

В. Н. Петрушин*, Ю. В. Рудяк**, Г. О. Рытиков**
*Институт современного искусства
**Московский политехнический университет
Аннотация. Статья посвящена обсуждению концепции понятия «репрезентативность статистической выборки». Предложена статистическая мера репрезентативности и способ количественной оценки степени репрезентативности выборки из генеральной совокупности. Для демонстрации техники применения соответствующих определений и методов рассмотрен пример, связанный с выявлением объема статистически достоверной выборки при анализе СЭМ-изображений поверхности полимерного композита.

Раскладка на плоскости и кластеризация графа, представляющего собой электрическую сеть

А. В. Домышев
Институт систем энергетики им. Мелентьева СО РАН
Аннотация. Приведены результаты испытаний различных алгоритмов раскладки на плоскости графа, представляющего электрическую сеть. Представлена методика автоматической раскладки графа, позволяющая эффективно выполнять раскладку графа электрической сети большого объема. Предложен метод кластеризации графа электрической сети с учетом проводимости ветвей и неизвестном заранее количестве кластеров.

ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ

Методика повышения производительности крупных информационных систем за счет реструктуризации данных на основе кластерного анализа статистики запросов

И. В. Бельченко
Кубанский государственный технологический университет
Аннотация. Большинство крупных информационных систем и программных комплексов используют реляционные базы данных для хранения информации. Разнообразие запросов на чтение информации от клиентских приложений делает задачу выбора структуры базы данных весьма трудоемкой и требующей применения формальных методов анализа. Статья посвящена разработке методики реструктуризации табличных структур данных крупных информационных систем на основе кластерного анализа статистики запросов. Для формализации предметной области выделены параметры и множества, влияющие на скорость обработки запросов, на чтение информации к исследуемой таблице базы данных. Рассмотрены существующие подходы к повышению производительности баз данных. Сформулирована задача оптимизации количества блоков данных, необходимых для обработки группы запросов на чтение информации. Предложена методика поиска субоптимального разбиения.

Валидация и оптимизация диаграмм классов UML

М. В. Сергиевский, К. К. Кирпичникова
Национальный ядерный исследовательский университет МИФИ
Аннотация. Большинство технологий объектно-ориентированной разработки опирается на использование универсального языка моделирования UML; незаменимыми в процессе проектирования являются диаграммы классов, которые служат для построения модели программной системы. Современные CASE-средства, являющиеся базовыми инструментами объектно-ориентированной разработки, не имеют средств оптимизации UML-диаграмм. В статье будет показано, как можно, базируясь на использовании шаблонов и антишаблонов проектирования, провести верификацию и оптимизацию диаграмм классов. Показано, что некоторые преобразования могут быть осуществлены автоматически; в остальных случаях проектировщику будет указано на потенциальную неэффективность модели и предложены рекомендации по ее исправлению. Предлагается дополнить CASE-средство возможностями верификации и оптимизации диаграмм классов. Для этой цели разработан плагин, анализирующий XMI-файл, содержащий описание диаграмм классов. Поскольку XMI-представление диаграмм классов в Rational Software Architect содержит избыточную информацию, выбрано более оптимальное представление, облегчающее реализацию алгоритмов поиска ошибочных и неоптимальных фрагментов диаграмм классов.

Методика обнаружения следов вредоносного программного обеспечения в дампах оперативной памяти

В. Ю. Иванов*, К. Ю. Жигалов**, ***, А. И. Алчинов**, Ю. А. Павенский*
*Московский государственный университет МВД России имени В. Я. Кикотя
**Институт Проблем Управления РАН им. В. А. Трапезникова
***Московский технологический институт
Аннотация. Приведены результаты сравнительного анализа общих черт резидентных и нерезидентных вирусов с точки зрения языка программирования Assembler. Кроме того, всесторонне проанализированы методы противодействия изучению следов вредоносного исполняемого кода в дампах оперативной памяти. На основе результатов проведенных исследований в работе также выполнен анализ обнаруженного вредоносного программного обеспечения и изучение оставленных им следов, а также даны рекомендации, которые позволят существенно сократить время специалиста при проведении подобных мероприятий.