Том 4 Номер 3

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Исследование эволюции аэрокосмических технологий на основе патентных и научных публикаций

О. Н. Андрейчикова*, А. В. Андрейчиков**
*Центральный экономико-математический институт Российской академии наук
**Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
Аннотация. В работе приводятся результаты эмпирического исследования патентных документов и научных публикаций по аэрокосмической тематике, которые выполнялись с целью выявления основных тенденций развития технологий. Проведенный анализ большого объема данных из информационных ресурсов Thomson Innovation и Orbit-Questel позволяет нарисовать достаточно ясную картину отрасли, где можно увидеть высокую степень диверсификации технологий, сильную связь с фундаментальной наукой, специфичность рынков для многих видов продукции, малое количество игроков, активное участие государства. Выявлены основные тематики научных публикаций и направления патентных исследований в сфере космоса в целом по миру, а также для лидеров космической отрасли и для России.

Исследование особенностей нестационарной одноканальной системы массового обслуживания в разрезе числа обслуженных заявок

С. В. Поршнев, И. А. Корелин
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
Аннотация. Изложены результаты исследования математической модели нестационарной системы массового обслуживания (НСМО). Для НСМО, у которой зависимости интенсивностей поступления заявок на входе от времени λ(t) подобны зависимостям числа посетителей футбольных матчей, проходящих через контрольно-пропускные системы, вычислена зависимость числа обслуженных заявок от времени. Показано, что величина, характеризующая долю обслуженных заявок от общего числа поступивших заявок на момент начала мероприятия, описывается детерминированной функцией зависящих от средней интенсивности обслуживания заявок μ и максимального значения функции λ(t)

Применение метода имитационного моделирования при разработке рецептуры безглютенового печенья

М. А. Никитина*, И. А. Никитин**, В. Г. Кулаков**
*ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В. М. Горбатова»
**ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского» (Первый казачий университет)"
Аннотация. В настоящее время приоритетным направлением в области создания новых пищевых продуктов является разработка технологий изделий специализированного назначения. К таким видам продуктов относятся безглютеновые мучные кондитерские изделия, предназначенные для людей, больных целиакией. Безглютеновая продукция пользуется спросом среди потребителей, нуждается в расширении ассортимента, улучшении качественных показателей. В статье приведены результаты исследований по разработке мучных кондитерских изделий на основе амарантовой муки, не содержащих глютена. Использован метод имитационного моделирования рецептур безглютеновых мучных кондитерских изделий функциональной направленности с целью оптимизации их химического состава. Полученная продукция позволит разнообразить и дополнить необходимыми нутриентами рацион питания для людей с непереносимостью глютена, а также для людей, соблюдающих безглютеновую диету.

Формирование смесей алгоритмов для решения задачи автоматического измерения размеров изделий на конвейерной ленте

В. В. Белов*, А. К. Лопатин**
*Рязанский государственный радиотехнический университет,
**Государственный социально-гуманитарный университет
Аннотация. В статье рассматривается понятие множества алгоритмов цифровой обработки информации, излагается подход к установлению отношений, определенных на данном множестве. Предлагаются критерии установления классов эквивалентности на данном множестве. Излагается подход к формированию смесей алгоритмов для решения задачи автоматического измерения размеров изделий на конвейерной ленте.

Эволюционные методы вычислений для синтеза управления группой роботов и поиска оптимальных траекторий их движения

А. И. Дивеев*,**, Е. Ю. Шмалько*
*Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук
**Российский университет дружбы народов
Аннотация. Проблема управления группой роботов состоит в учете динамических ограничений, которые возникают из-за требования отсутствия столкновений роботов между собой. Для решения задачи оптимального управления группой роботов используем двухэтапный метод синтеза. На первом этапе решаем задачу стабилизации каждого робота относительно произвольной точки пространства состояний. Для гомогенных роботов система стабилизации будет одинакова. На втором этапе находим координаты точек пространства состояний, относительно которых стабилизируется каждый робот. При поиске расположения точек стабилизации учитываем условия отсутствия столкновений роботов между собой и другие фазовые ограничения. Для решения задачи стабилизации используем один из методов символьной регрессии, метод бинарного вариационного генетического программирования. Метод позволяет найти закодированное математическое выражение для функции управления эволюционным генетическим алгоритмом. На втором этапе при поиске точек стабилизации оптимальных траекторий используем различные эволюционные и градиентные алгоритмы нелинейного программирования. Приведен пример решения задачи синтеза управления группой из трех мобильных роботов. При поиске точек пространства состояний используем генетический алгоритм, метод роя частиц, пчелиный алгоритм, метод наискорейшего градиентного спуска.

ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Алгоритмы и методы представления знаний для предсинтаксического анализа текстов на естественных языках

А. К. Розанов, А. В. Пруцков
Рязанский государственный радиотехнический университет
Аннотация. Предлагается способ представления знаний о формообразовании естественных языков, включающий модель формообразования языка на основе трехуровневой иерархии слов «супертип» — «тип» — «семейство», обеспечивающая низкую избыточность при описании парадигм (например, для русских глаголов) и, независимо от нее, модель правил формообразования в виде преобразований слов. Для случая только постфиксных правил формообразования предлагается способ представления данных и алгоритм, обеспечивающие высокую скорость определения форм слов. В первой части статьи предложен способ представления правил формообразования и алгоритм, обеспечивающий высокую скорость анализа форм слов; во второй части статьи предложена структура представления знаний о формообразовании и приведен пример описания формообразования слов русского языка.

Алгоритмы генерации и стемматизации словоформ казахского языка

В. Б. Барахнин*,**, А. М. Федотов*,**, А. М. Бакиева**, М. Н. Бакиев***, С. Ж. Тажибаева***, Т. В. Батура**,****, О. Ю. Кожемякина*, Д. А. Тусупов***, М. А. Самбетбаева***, Л. Х. Лукпанова*,*****
*Институт вычислительных технологий СО РАН
**Новосибирский государственный университет
***Евразийский национальный университет имени Л. Н. Гумилева
****Институт систем информатики имени А. П. Ершова СО РАН
*****Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева
Аннотация. В статье предложены алгоритмы синтеза и анализа словоформ казахского языка, основанные на принципах разбиения слов на флективные классы. Поскольку казахский язык является агглютинативным, подключать словарь словоформ для автоматизации морфологического анализа нецелесообразно. Значительно эффективнее пользоваться словарями аффиксов и наборами правил. В процессе исследования была построена морфологическая модель казахского языка и созданы словари, включающие в себя около 3500 аффиксов и их комбинаций (вариантов окончаний) для 14 флективных классов существительных и около 2000 глагольных аффиксов и их комбинаций для 17 флективных классов (некоторые сочетания аффиксов повторяются). Такой объем словарей является достаточным для того, чтобы осуществлять анализ текстов любой тематической принадлежности. Предлагаемые алгоритмы могут применяться на этапе морфологического анализа в поисковых системах, системах автореферирования и вопросно-ответных системах, системах автоматического анализа поэтических текстов, при построении тезаурусов и онтологий, а также для изучения морфологии казахского языка.

Исследование применимости теории риторических структур для автоматической обработки научно-технических текстов

А. М. Бакиева*, Т. В. Батура*,**
*Новосибирский государственный университет
**Институт систем информатики им. А. П. Ершова СО РАН
Аннотация. Наиболее важным, интересным и сложным этапом автоматической обработки текстов считается этап семантического анализа, целью которого является формальное представление смысла текста. Исследована возможность применения теории риторических структур для анализа текстов научно-технической тематики на русском и казахском языках. Описаны некоторые формальные признаки риторических отношений. Сформулированы утверждения, связывающие выделенные признаки между собой. Для обоих языков научно-технические тексты в большей мере характеризуются следующими отношениями: Условие, Причина, Пример, Переформулировка. Кроме того, статьи на русском языке в большом количестве содержат отношение Контраст, а статьи на казахском — Цель. Основная проблема состоит в том, что достаточно сложно определить конкретное риторическое отношение, связывающее дискурсивные единицы. Планируется использовать предложенные методы и созданные на их основе инструменты в системах извлечения информации и автоматического реферирования.

ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Использование дескрипционной логики для оптимизации диаграмм классов UML

М. В. Сергиевский*,**, А. Ю. Конкин*
*Национальный ядерный исследовательский университет МИФИ
**Московский технологический институт
Аннотация. Большинство технологий объектно-ориентированной разработки опирается на использование универсального языка моделирования UML; особенно широко в процессе проектирования применяются диаграммы классов, которые служат для построения модели программной системы, отражающей закономерности предметной области. Современные CASE-средства, являющиеся базовыми инструментами объектно-ориентированной разработки, поддерживают UML, но не имеют средств оптимизации UML-диаграмм и чаще всего лишены возможностей их верификации. В статье будет показано, как можно представить диаграммы классов в виде утверждений дескрипционной логики, а затем произвести их верификацию и оптимизацию. Оптимизация будет базироваться на использовании шаблонов и антишаблонов проектирования. Приведено несколько конкретных примеров оптимизации. Показано, что некоторые преобразования могут быть осуществлены автоматически; в остальных случаях проектировщику будет указано на неоптимальность модели и предложены рекомендации по ее исправлению.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Объектно-ориентированная модель перспективного учебно-тренировочного средства

В. В. Белов*, Н. Н. Власов*,**
*Рязанский государственный радиотехнический университет
**АО «НПК «КБМ»
Аннотация. В статье рассматривается объектно-ориентированная модель, созданная при проектировании учебно-тренировочного средства (индекс изделия 9Ф694-Э), предназначенного для подготовки экипажей пусковой установки 9П78-1-Э экспортного варианта оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК) «Искандер-Э» (индекс изделия 9К720). Приведены фрагменты созданной модели. Сформулированы основные умения, получаемые обучаемым экипажем в процессе обучения. Проектные решения, реализованные в 9Ф694-Э, в настоящее время продуктивно используются в разрабатываемом проекте тренажера ОТРК «Искандер-Э» в целом.

Опыт разработки информационной системы «Электронное студенческое портфолио»

Т. С. Шиняева
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»
Аннотация. В статье описан опыт реализации информационной системы «Электронное студенческое портфолио». Информационная система учитывает потребности всех заинтересованных сторон: отдельных лиц, образовательных учреждений, потенциальных работодателей, позволяет структурировать, хранить, поддерживать, обмениваться, получать доступ, распространять и оценивать содержащуюся в ней информацию о достижениях студентов. Разработанная система независима от конкретной образовательной организации, опирается на общепризнанные форматы для представления информации о деятельности студентов, обеспечивает переносимость данных. Информационная система предоставляет возможность автоматизировать процесс выбора кандидатов на повышенные академические стипендии и обеспечивает информационную поддержку проводимых конкурсов и их прозрачность. При создании веб-приложения был использован опыт, полученный при разработке и эксплуатации информационно-аналитической системы «Результаты научной деятельности» Астраханского государственного университета.