Статьи журнала - Проблемы информатики

Все статьи: 488

Выявление и картирование нефтяных загрязнений почв по данным дистанционного зондирования

Выявление и картирование нефтяных загрязнений почв по данным дистанционного зондирования

Разакова Майра Габбасовна

Статья научная

Дистанционное зондирование потенциально может предоставить важную информацию для идентификации загрязненных участков, но существует явная нехватка конкретных утвержденных подходов. В этом исследовании Landsat8 был использован для мониторинга простран¬ственных и временных изменений загрязненных поверхностей на нефтяном месторождении Озен. В настоящее время исследуемый район состоит из дезинтегрированной поверхности, местами черной почвы и редкой растительности. Использование мультиспектральных наборов данных дало возможность наблюдать загрязненные участки на разных длинах волн. Изображения были усилены методами геоинформационных технологий, чтобы оптимизировать ин-формационное содержание для возможности применения автоматизированной классификации нефтяных загрязнений почвы.

Бесплатно

Геоинформационная система для восстановления пространственно-временных геополей

Геоинформационная система для восстановления пространственно-временных геополей

Копнов Максим Валериевич, Марков Николай Григорьевичв

Статья научная

Представлена геоинформационная система для решения задач восстановления пространственно-временных геополей. Приведены результаты использования этой системы при восстановлении недостающих значений диаграмм потенциалов трубопроводов в нефтегазовой отрасли.

Бесплатно

Геоинформационные методы мониторинга целостности магистральных трубопроводов

Геоинформационные методы мониторинга целостности магистральных трубопроводов

Мухамедгалиев Арстан Фазулович, Разакова Майра Габбасовна, Смирнов Владимир Викторович, Айдарханов Ержан Еркинович

Статья научная

Представлены методы комплексной обработки данных дистанционного зондирования и тради­ционной диагностики для определения степени риска нарушения целостности магистральных трубопроводов. Разработанная математическая модель интегрирована в ГИС и апробирована на участке трассы магистрального газопровода “Газли — Шымкент”.

Бесплатно

Гибридная модель мелкой воды с использованием технологий MPI-OpenMP

Гибридная модель мелкой воды с использованием технологий MPI-OpenMP

Чаплыгин А.В., Гусев А.В.

Статья научная

Гибридные модели, сочетающие в себе технологии MPI для архитектур с распределенной памятью и OpenMP для архитектур с общей памятью, становятся все более популярными, поскольку современные высокопроизводительные вычислительные системы представляют собой набор многопроцессорных систем с общей памятью, объединенных в единую коммуникационную сеть. Создание моделей, использующих эффективно ресурсы таких вычислительных систем, является актуальной задачей на сегодняшний день. В работе представлена гибридная модель мелкой воды, являющаяся одним из основных блоков сигма-модели общей циркуляции океана INMОM. Программная архитектура модели мелкой воды построена по принципу разделения обязанностей, что позволяет выделить параллельные методы и подходы в обособленную часть программы с целью их адаптации для вычислительных систем различного типа и гибкой настройки программного комплекса на целевую вычислительную систему. В модели мелкой воды был реализован гибридный подход, при котором расчетная область разбивается на блоки малого размера, которые затем распределяются по всем доступным процессам и потокам. Распределение блоков основано на методе балансировки нагрузки с использованием кривых Гильберта, что обеспечивает равномерную вычислительную нагрузку на процессы и потоки. В работе показано преимущество этого похода в сравнении с широко распространенным векторным подходом, в котором OpenMP используется только для распараллеливания двумерных циклов по подоблостям. Тестирование гибридной модели проводилось на кластере ИВМ РАН и суперкомпьютере МСЦ РАН. Была показана эффективность разбиения на блоки малого размера, показана эффективность гибридного подхода в сравнении с чистым MPI режимом и также продемонстрирована эффективность метода балансировки нагрузки вычислений.

Бесплатно

Гибридный MPI + OpenMP алгоритм переупорядочения симметричных разреженных матриц и его применение к решению СЛАУ

Гибридный MPI + OpenMP алгоритм переупорядочения симметричных разреженных матриц и его применение к решению СЛАУ

Пирова Анна Юрьевна

Статья научная

В работе рассматривается задача переупорядочения строк и столбцов разреженной матрицы с целью уменьшения заполнения фактора при прямом решении СЛАУ. Предлагается параллельный алгоритм многоуровневого метода вложенных сечений для систем с распределенной памятью, в котором выполняется согласованное использование процессов и потоков в рамках одной вычислительной системы. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, показывающие конкурентоспособность реализации в сравнении с аналогами по времени переупорядочения и заполнению фактора матриц. Показано, что применение полученных перестановок позволяет сократить время решения СЛАУ с помощью открытой библиотеки MUMPS на ряде тестовых задач.

Бесплатно

Гиперсети в моделировании и оптимизации совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций

Гиперсети в моделировании и оптимизации совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций

Токтошов Гулжигит Ысакович

Статья научная

В настоящей работе рассматриваются методологические вопросы решения задачи совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций. На основе модели структурированной S-гиперсети предложена новая методика совмещенной прокладки подземных инженерных коммуникаций в одном коллекторе, учитывающей некоторые строительные нормы и правила безопасности.

Бесплатно

Гиперсеть научного соавторства. Анализ данных БД REPEC

Гиперсеть научного соавторства. Анализ данных БД REPEC

Бредихин Сергей Всеволодович, Ляпунов Виктор Михайлович, Щербакова Наталья Григорьевна

Статья научная

Рассмотрены вопросы моделирования комплексной сети научного соавторства, представленной в виде гиперграфа, в отличие от традиционного подхода к изучению этого феномена, базирующегося на построении взвешенного либо невзвешенного графа. Приведены формальные сведения, необходимые для описания множественных отношений между группами соавторов, представлены две модели анализируемого объекта. На основе реальной информации, извлеченной из библиографической базы данных, сконструирован гиперграф сети соавторства, измерены его параметры и сформулированы основные свойства. Приведен содержательный пример. В результате работы феномен научного соавторства рассмотрен с новой точки зрения.

Бесплатно

Глубинные вибросейсмические исследования на дальнем востоке России

Глубинные вибросейсмические исследования на дальнем востоке России

Селезнев Виктор Сергеевич, Соловьев Виктор Михайлович, Еманов Александр Федорович, Ефимов Аркадий Сергеевич, Сальников Александр Сергеевич, Чичинин Иннокентий Сафьянович, Кашун Владимир Николаевич, Романенко Илья Евгеньевич, Елагин Семен Александрович, Лисейкин Алексей Владимирович, Шенмайер Анастасия Евгеньевна, Сережников Николай Александрович, Максимов Михаил Андреевич

Статья научная

Одним из главных методов геофизических исследований на опорных профилях (геотрансектах) на Дальнем Востоке России является метод глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ), выполняемый с использованием взрывных и вибрационных источников. В работе на большом фактическом материале опорных профилей показаны приемы получения качественного материала от мощных вибраторов, включающие как повышение интенсивности излучения за счет накопления сеансов и группирования вибраторов, так и улучшение соотношения сигнал–шум при оптимальных условиях приема. Использование специальных процедур цифровой обработки виброграмм на основе суммирования фрагментов записей с минимальным уровнем шумов позволяет существенно поднять качество полевых вибрационных данных до уровня, в ряде случаев сравнимого с данными от мощных химических взрывов. Приведены результаты работ ГСЗ на профилях 2ДВ, 2ДВ-А и 3ДВ на Дальнем Востоке России общей протяженностью свыше 5000 км.

Бесплатно

Графовые модели для задач функционирования современных сетей передачи данных

Графовые модели для задач функционирования современных сетей передачи данных

Соколова Ольга Дмитриевна

Статья научная

В статье рассматриваются различные графовые модели, которые используются для решения оптимизационных задач в современных сетях передачи данных. В качестве примеров описаны задачи расстановки систем мониторинга в сети (используется модель гиперсеть), оценки безопасности компьютерных сетей (на основе графов атак), передачи сообщений в беспроводной сенсорной сети (БСС моделируется UDG-графом).

Бесплатно

Децентрализованный алгоритм самодиагностики для крупномасштабных распределенных вычислительных систем различных топологий

Децентрализованный алгоритм самодиагностики для крупномасштабных распределенных вычислительных систем различных топологий

Молдованова Ольга Владимировна

Статья научная

Предложен децентрализованный алгоритм самодиагностики крупномасштабных распределенных вычислительных систем, характеризующийся параллельным выполнением фаз тестирования и распространения диагностической информации. Приведены результаты моделирования алгоритма для распространенных топологий распределенных вычислительных систем.

Бесплатно

Диагностика p2p-активности на основе анализа потоков NetFlow

Диагностика p2p-активности на основе анализа потоков NetFlow

Бредихин Сергей Всеволодович, Щербакова Наталья Григорьевна

Статья научная

Рассматривается задача идентификации p2p-трафика. Приведен краткий обзор методов выявления такого трафика и представлен метод идентификации потоков трафика путем анализа информации транспортного уровня. В основе метода лежат эмпирические предположения о поведении участников p2p-обмена. Исходными данными являются потоки трафика, сформированные сетевой операционной системой. Разработан и реализован алгоритм деления потоков на два класса в пассивном режиме. Проведена апробация алгоритма на реальных данных и приведена оценка его эффективности.

Бесплатно

Диагностика синусового ритма и мерцательной аритмии средствами искусственного интеллекта

Диагностика синусового ритма и мерцательной аритмии средствами искусственного интеллекта

Родионов Д.М., Карчков Д.А., Москаленко В.А., Никольский А.В., Осипов Г.В., Золотых Н.Ю.

Статья научная

Электрокардиограмма (ЭКГ) - наиболее используемая запись биологического сигнала в клинической медицине. Сигнал ЭКГ представляет собой график электрической активности сердца, получаемый с поверхности тела, чаще всего неинвазивно, с использованием электродов. На заре электрокардиографии врачу приходилось рассматривать график, записанный на листе бумаге, распознавая возможные патологии глазами, что нередко приводило к ошибкам при постановке диагноза. Сегодня же существует множество систем поддержки принятия решений, базирующихся на сложных алгоритмах, помогающих врачу в поиске артефактов, которые устанавливают как вид патологии, так и локализацию ее маркеров в сигнале. Однако, существует большое количество диагнозов, детектирование которых разработанными алгоритмами неэффективно. Более того, такие алгоритмы редко, но совершают ошибку. Перспективным решением для устранения существующих недостатков в экспертных системах специалисты видят применение методов искусственного интеллекта, показавших свою эффективность во множестве прикладных задач. В рамках данной статьи рассматривается применение нейронных сетей для решения задач диагностики. В качестве базовой архитектуры нейронной сети была выбрана UNct, адаптированная под обработку одномерного ЭКГ сигнала. Среди большого спектра состояний сердечно-сосудистой системы человека основное внимание было сконцентрировано на детектировании в сигнале большой длительности участков, классифицируемых специалистами как комплексы с превалированием синусового ритма и фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии). Стоит отметить, что рассматриваемая в рамках работы нейронная сеть, после необходимых доработок, будет интегрирована в существующий диагностический комплекс „Кардио-Маяк“, разработанный на базе ННГУ им. Лобачевского.

Бесплатно

Динамика роста сети цитирования научных статей

Динамика роста сети цитирования научных статей

Бредихин Сергей Всеволодович, Ляпунов Виктор Михайлович, Щербакова Наталья Григорьевна

Статья научная

Приведены результаты эмпирического исследования параметров процессов, обеспечивающих динамику развития сети цитирования статей: предпочтительное присоединение, старение информации и начальная привлекательность статей. Измерена скорость, с которой статьи получают новые цитирования, и показана со линейная зависимость от числа уже имеющихся цитирований. Также измерена скорость “старения” статей, влияющая на процесс получения цитирований. Приведена оценка параметра “начальная привлекательность” узлов.

Бесплатно

Достаточные условия устойчивости динамической системы с неточными данными

Достаточные условия устойчивости динамической системы с неточными данными

Юничева Надия Рафкатовна

Статья научная

Развитие прямого метода Ляпунова, успешно зарекомендовавшего себя при решении многих задач теории управления, на класс интервально-заданных объектов приводит к необходимости исследования множеств решений интервальных матричных уравнений Ляпунова, Сильвестра. Сложность математического описания таких множеств приводит к экспоненциальному росту вычислительных затрат при решении поставленных задач теории управления. Однако в большинстве случаев на практике достаточно ограничиться рассмотрением внешних либо внутренних интервальных оценок этих множеств. В статье на основе прямого метода Ляпунова предложен алгебраический критерий абсолютной устойчивости нулевого положения равновесия интервальной динамической системы с векторной нелинейностью секторного типа.

Бесплатно

Евклидовы криптосистемы

Евклидовы криптосистемы

Дюсенбина Айжан Бекеевна, Тэн Владимир Дянчунович

Статья научная

Построена криптосистема без повторений. Предложенный алгоритм шифрования позволяет шифровать любой текст, так чтобы все символы после шифрования были различными. В дан­ном случае методы статистического анализа даже теоретически не могут быть применены для взлома системы.

Бесплатно

Задача минимизации доз облучения при техническом обслуживании АЭС

Задача минимизации доз облучения при техническом обслуживании АЭС

Ляхов Олег Алексеевич

Статья научная

Показано, что условие однократного обхода вершин в математической формализации задачи оптимизации траектории перемещения работников в радиационно опасных зонах приводит к потере эффективных решений. Ослабленное условие - „посетить каждый объект не менее чем по одному разу" способствует уменьшению облучения персонала АЭС. Определены условия, при которых оптимальные решения задач в стандартной формулировке и с ослабленными условиями совпадают и различаются. Рассмотрен способ решения "ослабленной" задачи. Приведены численные примеры.

Бесплатно

Задача о максимальном потоке в нестационарных сетях связи

Задача о максимальном потоке в нестационарных сетях связи

Майнагашев Сергей Маркович, Попков Владимир Константинович

Статья

Бесплатно

Задача оптимального размещения устройств анализа информационных потоков в сетях

Задача оптимального размещения устройств анализа информационных потоков в сетях

Соколова Ольга Дмитриевна, Юргенсон Анастасия Николаевна

Статья научная

Предложен алгоритм размещения на каналах сети устройств мониторинга информационных потоков в сети, передача данных в которой осуществляется по виртуальным каналам. Получена нижняя оценка.

Бесплатно

Задача размещения заказов для сети аптек региона и ее приближенное решение

Задача размещения заказов для сети аптек региона и ее приближенное решение

Сигаев Вячеслав Сергеевич

Статья научная

Рассматривается задача размещения заказов для сети областных аптек. Строится ее математическая модель в виде задачи целочисленного линейного программирования, доказывается NP-трудность данной задачи, предлагается алгоритм ее приближенного решения. Приводятся результаты экспериментальных исследований для задач со случайными исходными данными.

Бесплатно

Заметка о классификации транспортных систем

Заметка о классификации транспортных систем

Митченко Дмитрий Александрович

Другой

В работе описывается процесс классификации транспортных систем города как подготовительный этап к построению общей математической модели транспортной сети мегаполиса.

Бесплатно

Журнал