Найти

Результаты поиска

• СИНТЕЗ ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ ВЕРИФИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ МЕДИЦИНСКИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

  А. В. Проскуряков

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Описаны информационное и программное обеспечение реализации различных методов
  верификации состояния фрагментов биологических объектов по компьютерно -
  томографическим изображениям подсистемой поддержки принятия решения для диагно-
  стики заболеваний. Указано на современное состояние развития медицинской диагности-
  ческой техники, оснащённость которой медицинских учреждений страны и не оператив-
  ная её доступность для населения способствовало и привело к появлению и активному
  развитию новых направлений в области лучевой диагностики, к которым относятся:
  цифровая и пленочная рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная
  томография. В статье акцент сделан на анализ рентгенографических изображений, при-
  нятие решений на основании анализа этих изображений, постановка диагноза на осно-
  вании принятых решений. Сделан анализ преимуществ и недостатков рентгенографии,
  как современного способа диагностики, относительно своих аналогов. Важной задачей при
  анализе рентгенографических изображений медицинских биологических объектов и их
  фрагментов является решение задачи улучшения качества изображения. С целью улучше-
  ния качества рентгеновских снимков и повышения их информативности разработан алго-
  ритм и реализовано программное обеспечение подсистемы программного обеспечения ме-
  дицинской автоматизированной информационной системы для их коррекции и анализа.
  В статье рассматривается реализация решения задач диагностики заболеваний, таких
  как: анализ рентгенографических изображений, принятие решений на основании анализа
  этих изображений, постановка диагноза на основании принятых решений путём разра-
  ботки и применения программного и информационного обеспечения реализации методов
  верификации состояния фрагментов биологических объектов, как эффективных методов
  диагностики состояния параназальных пазух по их рентгенографическим и компьютерно-
  томографическим изображениям. Описаны основные методы, лежащие в основе верифи-
  кации по рентгеновским и компьютерно-томографическим изображениям. Приведен де-
  тальный анализ реализации математических моделей методов диагностики в виде алго-
  ритмов, реализуемых программным обеспечением для функционирования подсистемы под-
  держки принятия решения медицинской автоматизированной информационной системы.
  Показаны примеры практической реализации программного и информационного обеспече-
  ния методов верификации медицинских объектов в виде экранных форм для работы с
  фрагментами исследуемого объекта и результатами анализа рентгенографических изо-
  бражений. Это позволяет повысить оперативность, точность верификации состояния
  медицинских биологических объектов, достоверность процесса диагностики заболеваний.
  Показана научная новизна, результаты апробации материала, представленного в статье
  на международных, всероссийских конференциях, научных журналах.

• АНАЛИЗ ДОСТОВЕРНОСТИ ОЦЕНКИ ПРИОРИТЕТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕНДОВ В УСЛОВИЯХ СВЯЗНОСТИ КРИТЕРИЕВ И ТЕХНОЛОГИЙ

  А. М. Белевцев , А.А. Белевцев , В.А. Балыбердин

  47-58

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  В настоящее время значительное внимание в развитых зарубежных странах уделяется вопросам развития и использования в военной сфере концепции сетецентрического управления (СЦУ). Концепция определяет архитектуру системы проведения операций в виде взаимоувязанных в единую систему трёх видов сетевых структур: разведки и наблюдения, информационно-управляющей, средств поражения. Анализ показывает, что существенную роль в сетевой структуре разведки и наблюдения (называемой также сенсорной решеткой) играют радиолокационные системы и комплексы (РЛК). Отмечается, что в настоящее время значительные усилия  предпринимаются в целях разработки качественно нового поколения РЛС на базе исследований по созданию новых технологий в таких областях, как наноэлектроника, микро- и наноэлектромеханическая техника (MEMS/NEMS), наносистемы, функциональные материалы и наноматериалы, построение больших информационных коммуникационных сетей. В этой связи вопросы прогнозирования направлений развития новых технологий создания перспективных радиолокационных систем и комплексов военного назначения приобретают существенный интерес. Рассматриваются вопросы повышения достоверности оценок при анализе технологических трендов и технологий на примере развития радиолокационных комплексов (РЛК) для систем СЦУ. В работе предложена процедура формирования иерархической системы критериев, проведен пoэтапный анализ векторов приоритетов на примере создания и развития технологических трендов и технологий радиолокационной составляющей сенсорной решетки СЦУ. Было показано, что наличие взаимосвязей критериев и обратных связей в анализируемых технологических трендах приводит к существенным ошибкам: в определении значений векторов приоритетов и построении дорожных карт создания радиолокационной составляющей сенсорной решетки СЦУ. В результате установлено, что для повышения достоверности прогнозирования необходимо проводить оценку приоритетов в общей схеме развития технологических трендов и технологий на основе   метода аналитических сетей

• К ОЦЕНКЕ ОБЛАСТИ ПРИТЯЖЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

  Алмашаал Мохаммад Джалаль

  6-14

  2025-07-31

  Аннотация ▼

  Синтез нелинейных систем управления, по-прежнему, является сложной задачей, по-
  этому многие исследователи пытаются найти эффективные способы и методы решения
  этой проблемы. В результате таких исследований было разработано несколько методов
  синтеза систем управления для нелинейных объектов, каждый из которых даёт системы с
  различными свойствами. Поэтому возникла необходимость сравнить некоторые методы,
  чтобы определить, какой из них является достаточно простым и позволяет найти нели-
  нейную систему с лучшими свойствами. С этой целью, в данной работе сравниваются до-
  пустимые области начальных условий, при которых созданные различными методами не-
  линейные системы управления являются работоспособными. Рассматриваются два ана-
  литических метода проектирования систем управления различными нелинейными техниче-
  скими объектами, такими как мобильные роботы и многие другие объекты. Это алгебраи-
  ческий полиномиально-матричный метод, использующий квазилинейную модель, и метод
  линеаризации обратной связью, использующий приведение заданных нелинейных уравнений
  объекта к форме Бруновского. Оба рассмотренных метода дают ограниченную область
  притяжения положения равновесия полученных систем управления, поэтому эти системы
  могут работать только с ограниченными начальными условиями. В статье приведен чис-
  ленный пример проектирования систем управления для одного объекта этими двумя мето-
  дами. Оценки областей притяжения равновесия этих систем определяются с помощью
  MATLAB. В результате установлено, что алгебраической полиномиально-матричной ме-
  тод позволяет обеспечить большую область допустимых начальных условий, по сравнению
  с методом линеаризации обратной связью. Кроме того, алгоритм синтеза нелинейных
  систем управления алгебраическим полиномиально-матричным методом является более
  простым и полностью выполняется на компьютере. Это позволяет считать, что решение
  задач проектирования систем управления нелинейными объектами целесообразнее выпол-
  нять алгебраическим полиномиально-матричным методом

• МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ ПЕЧАТНОГО ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНОГО АНТЕННОГО ОБТЕКАТЕЛЯ

  А.О. Касьянов

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
  рассеяния печатного частотно-избирательного антенного обтекателя на основе электро-
  динамического моделирования частотно-избирательных поверхностей с диэлектрическими
  укрытиями. Электродинамические задачи решены методом интегральных уравнения (ИУ).
  Алгебраизация ИУ задачи выполнена методом моментов. Получены численные результаты
  электродинамического моделирования ЧИП с диэлектрическими укрытиями, которые мо-
  гут быть использованы для выбора наиболее рационального варианта геометрии ЧИП при
  разработке многофункциональных обтекателей в антенных системах СВЧ-диапазона.
  На основе полученных численных данных рассматриваются возможности применения двух
  вариантов плоских дифракционных решеток в качестве пространственных фильтров в
  составе антенных обтекателей.

• ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТЕРЖНЕЙ ОКСИДА ЦИНКА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ, НА ИХ МОРФОЛОГИЮ

  В. А. Воронкин , Е. М. Баян , В.В. Петров

  2025-01-30

  Аннотация ▼

  Наноструктурированные материалы, особенно оксид цинка (ZnO), привлекают значитель-
  ное внимание благодаря широкому спектру применений, включающих в себя, пьезоэлектрические
  устройства, газовые сенсоры и фотокатализ. В частности, наностержни ZnO, благодаря своей
  одномерной структуре, обладают высокой площадью поверхности и настраиваемой морфологией.
  В данной работе исследовано влияние различных условий синтеза на морфологию наностержней
  ZnO, сформированных методом химического осаждения. Изучено воздействие концентрации пре-
  курсора оксида цинка и вспомогательных веществ в затравочном растворе, времени термической
  обработки и толщины затравочного слоя, диаметра затравочных центров, и типа подложки на
  морфологию наностержней ZnO. Установлено, что изменение концентрации гексаметилентет-
  рамина (ГМТА) незначительно влияет на размеры наностержней, в то время как уменьшение кон-
  центрации затравочного раствора приводит к уменьшению их длины от 380±28 нм до 247±41 нм.
  Увеличение толщины затравочного слоя способствует увеличению размеров наноструктур и при-
  водит к росту среднего диаметра стержней от 86±12 нм до 102±13 нм и длин от 356±29 нм до
  391±46 нм. Уменьшение концентрации затравочного раствора приводит к уменьшению диамет-
  ров затравочных центров от 9±1 нм до 7±1 нм, а уменьшение времени термической обработки
  затравочного слоя, напротив, к их увеличению, что связано с неполным термическим разложением
  прекурсора. Горизонтальное расположение подложки подавляет вертикальный рост наностерж-
  ней из-за активной нуклеации в объеме реакционного раствора и последующего осаждения нанос-
  тержней на подложку. Вертикальное положение подложки способствует увеличению длины кри-
  сталлов. Полученные результаты предоставляют ценную информацию для направленного синтеза
  наностержней ZnO с заданными характеристиками для различных применений

• СТОХАСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВОДНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ, ОСНОВАННАЯ НА ЛУВЕНСКОМ АЛГОРИТМЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ

  А.М. Маевский , В.А. Рыжов , Т. А. Федорова , И. В. Кожемякин , Н.М. Буров

  62-81

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Подводные беспроводные сенсорные сети (ПБСС) играют важную роль в мониторинге океанических процессов, подводной навигации, экологическом контроле и обеспечении безопасности. Однако особенности подводной среды, такие как высокая затухаемость сигналов, ограниченные ресурсы энергии и изменяющаяся топология сети, создают значительные сложности в организации эффективной передачи данных. Для оптимизации работы сети и продления ее срока службы используется метод кластеризации, позволяющий группировать узлы, снижать нагрузку на коммуникационные каналы и повышать энергоэффективность. Однако в условиях выхода из строя узлов сети статическая кластеризация становится неэффективной, что требует внедрения динамической рекластеризации. Процедура перераспределения ролей узлов и перестройки топологии сети позволяет сохранять устойчивость связи и минимизировать потери данных, учитывая энергетически баланс всей сети в целом. В данной работе исследуются современные подходы к кластеризации и рекластеризации в ПБСС с учетом энергетического баланса, вероятности отказов узлов и помех в среде передачи. Развитие адаптивных методов управления ПБСС является актуальной задачей, направленной на повышение надежности, энергоэффективности и долговечности подводных сетей связи. В статье представлена стохастическая кроссуровневая модель для динамических трехмерных ПБСС произвольной топологии. Модель использует: новую технику кластеризации/рекластеризации базирующуюся на лувенском алгоритме, протокол маршрутизации, построенный на методе Дейкстра и метод управления доступом к среде на основе расписания передач (TDMA). Предложенная модель функционирования ПБСС положена в основу разработанного имитационного комплекса, позволяющего проводить оценку эффективности и надежности сети с учетом нарушения связности и уязвимостей для ПБСС различного масштаба и назначения. В рамках исследований выполнен параметрический анализ систематических расчетов функциональных характеристик ПБСС. Результаты анализа показали, что предложенная имитационная модель обеспечивает увеличение времени автономной работы сети и снижение числа потерянных сообщений по сравнению с моделями других авторов.

• МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЯ ТРАФИКА НА ДОРОГАХ

  Аламир Хайдер Сагбан Хуссейн, Е.В. Заргарян, Ю. А. Заргарян

  124-132

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В связи с индустриализацией современного общества, ростом транспортных систем нашей страны, увеличения определенных необходимых для развития потребностей граждан нашей страны количество транспортных средств разных видов и типов с каждым годом продолжает увеличиваться с большой скоростью, вызывая огромные пробки на транспортных дорогах, особенно в больших городах и мегаполисах. Таким образом, прогнозирование транспортных потоков является важным и необходимым компонентом оптимального управления трафиком в современных условиях развития транспортной сети. В качестве решения этой проблемы данная статья нацелена на анализ и описание приме-нения методов искусственного интеллекта, в частности нейронных сетей, что представляет современный подход к моделированию в сложных и нелинейных ситуациях, возникаю-щих при прогнозировании модели транспортного потока. Показанный метод точности основан на разработке нейронной сети для прогнозирования дневного потока трафика. Затем ожидаемый транспортный поток сравнивается с реальным набором данных, записанным на участке дороги и предоставленным менеджером инфраструктуры. Фактически, нейронные сети способны извлекать уроки из прошлых возникших ситуаций и предсказывать будущие ситуации на транспортной сети. В этом исследовании были изучены раз-личные структуры нейронной сети, и результаты моделирования показали, что лучшие прогнозы были получены с использованием многослойной архитектуры персептрон, кото-рая имеет хорошую систему обобщения со средней общей квадратичной ошибкой 0,00927 при текущем наборе транспортных средств. Первая часть статьи посвящена определению различных концепций, относящихся к текущей области исследований, включая обзор литературы по прогнозированию трафика и нейронным сетям. Вторая часть посвящена описанию проблемы перегрузки трафика с помощью задач прогнозирования и представлению предлагаемого метода решения с акцентом на искусственные нейронные сети, как средство прогнозирования спроса и его различных структур. Затем численные эксперименты проиллюстрированы анализом результатов прогноза после формирования и тестирования различных архитектур нейронных сетей.

• ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПОДВИЖНЫХ СРЕДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОРИЕНТИРОВ

  С. М. Соколов , Н.Д. Беклемишев , А. А. Богуславский

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается решение навигационной задачи с помощью системы технического
  зрения, определяющей положение подвижного средства относительно ориентиров, ука-
  занных в окружающем пространстве. Навигация по ориентирам является наиболее объек-
  тивным критерием расположения подвижного средства в окружающем пространстве.
  Способ измерения параметров соотношений, характеризующих расположение подвижного
  средства относительно ориентиров, является почти независимым от других навигацион-
  ных измерений. Ввод данных для корректировки координат и других параметров движения
  может производится не непрерывно, а в некоторые дискретные, и, в общем случае, до-
  вольно редкие моменты времени. Рассматривается общая схема решения: от постановки,
  до получения навигационной информации. Кратко описывается комплексирование получен-
  ных данных с данными от других навигационных средств, анализируются ключевые про-
  блемы и параметры СТЗ, влияющие на точность получаемых результатов. Ключевым мо-
  ментом в рассматриваемом способе является решение системы уравнений, описывающих
  положение робототехнических комплексов относительно указанных ориентиров. Эта
  система решается модифицированным методом Гаусса-Ньютона для нелинейной переопределенной системы уравнений. Заменой левой части каждого уравнения ее дифференциа-
  лом в точке начального приближения осуществляется линеаризация. Значения неизвестных
  в переопределенной системе линейных уравнений, при которых сумма квадратов невязок в
  уравнениях является минимальной, могут быть получены либо методом SVD (сингулярного
  разложения), либо с помощью симметризации системы. При этом SVD более устойчив к
  накоплению вычислительной погрешности, но несколько более требователен к ресурсам
  компьютера и сложнее в реализации. Мы использовали решение методом симметризации
  как более простое. Полученная система решается методом квадратного корня (Холецко-
  го). Для обнаружения ориентиров в составе СТЗ используются два вида модулей СТЗ –
  панорамный, на основе камеры с объективом типа «рыбий глаз» и стерео. Предложенный
  способ позволяет решать задачу уточнения параметров движения по отдельным, разре-
  женным измерениям собственного положения и скорости относительно ориентиров в
  окружающем пространстве. Независимо и в комплексе с другими средствами навигации
  описанный подход обеспечивает высокоточное определение навигационных параметров в
  различных условиях движения. Описываются результаты натурных экспериментов с ма-
  кетом предложенной системы при движении в различных условиях. Обсуждаются пути
  совершенствования и развития рассмотренного подхода.

• НОВЫЙ АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КРАТЧАЙШЕГО ПУТИ ОБХОДА КОНЕЧНОГО МНОЖЕСТВА НЕПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КОНТУРОВ НА ПЛОСКОСТИ

  А. А. Петунин, Е.Г. Полищук , С. С. Уколов

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается проблема маршрутизации режущего инструмента машин листо-
  вой резки с ЧПУ для случая, когда точки врезки расположены на границах деталей, ограни-
  ченных отрезками прямых и дугами окружностей, при этом используется техника непрерывной резки (CCP), т.е. каждый контур вырезается целиком, но не используется предва-
  рительная дискретизация, то есть резка может начинаться с любой точки контура. Об-
  щая задача поиска оптимального маршрута в этом случае сводится к минимизации длины
  холостого хода. Показано, что она эквивалентна поиску кратчайшей ломаной с вершинами,
  расположенными на контурах. Предложен новый эвристический алгоритм построения
  такой ломаной для заранее заданного порядка обхода контуров. Показано, что получаю-
  щееся решение представляет собой локальный минимум. Описаны некоторые достаточ-
  ные условия, того, что решение является также глобальным минимумом, которые легко
  проверяются численно, а некоторые даже визуально. Описана методика автоматического
  учёта ограничений предшествования для практически важного случая наличия вложенных
  контуров, возникающих как за счёт отверстий в деталях, так и за счёт расположения
  мелких деталей в отверстиях крупных. При этом происходит также уменьшение размер-
  ности задачи, что положительно сказывается на времени оптимизации, особенно дис-
  кретной. Предложен эвристический алгоритм выбора порядка обхода контуров на основе
  метода переменных окрестностей (VNS). Описаны альтернативные подходы применения
  других методов дискретной оптимизации совместно с предложенным алгоритмом по-
  строения кратчайшей ломаной для решения полной задачи непрерывной резки и возникаю-
  щие при этом сложности как теоретического, так и практического характера. Описано
  обобщение задачи непрерывной резки до более широкого класс задач сегментной резки и
  обобщённой сегментной резки, что позволяет продвинуться в решении общей задачи пре-
  рывистой резки. Описана схема применения предложенного алгоритма для решения задач
  сегментной и обобщённой сегментной резки. Приведены некоторые результаты численных
  экспериментов в сравнении с точным решением задачи для дискретной модели GTSP.

• ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В УСЛОВИЯХ ПОЛНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

  В. В. Косьянчук , В. В. Гласов , Е.Ю. Зыбин , Лиго Тань

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Большинство методов прогнозирования поведения динамических систем основаны на
  использовании информации о параметрах их математических моделей. Однако проблемы
  нестационарности, нелинейности и неидентифицируемости моделей реальных сложных
  систем приводят к тому что, традиционные параметрические методы применимы на
  практике только тогда, когда достоверно известны параметры и структура моделей
  систем, а неопределенности при постановке задачи существенно ограничены. В статьеописывается оригинальный непараметрический метод прогнозирования траектории поле-
  та летательного аппарата в условиях полного отсутствия априорной информации о па-
  раметрах его математической модели динамики полета. Предлагаемый метод, в отличие
  от аналогичных широко известных, не использует логические или статистические вычис-
  ления и не требует своего предварительного обучения или длительной настройки. Он по-
  строен только на основе ретроспективного анализа нескольких последовательных значе-
  ний пространственных координат летательного аппарата и его сигналов управления, по-
  этому не подвержен влиянию модельных ошибок и может быть использован для прогнози-
  рования траектории полета летательного аппарата в условиях полной параметрической
  неопределенности даже в случае неидентифицируемости модели его динамики полета.
  Приведены результаты численного моделирования решения задачи прогнозирования тра-
  ектории полета беспилотного летательного аппарата наиболее распространенного типа
  квадрокоптера в условиях полной неопределенности параметров его математической мо-
  дели. Полученные результаты подтверждают работоспособность разработанного мето-
  да и показывают высокие характеристики точности решения задачи и скорости настрой-
  ки алгоритма. Описанный подход может быть использован для прогнозирования траекто-
  рии движения любого другого транспортного средства (автомобиля, водного судна и т.д.)
  при условии линеаризуемости его модели на наблюдаемом интервале времени и наличия
  информации о его сигналах управления. Практическая реализация описываемого непара-
  метрического метода совместно с традиционными параметрическими позволит повысить
  точность прогнозирования траектории полета и решить задачу высокоточной посадки
  беспилотного летательного аппарата на активно маневрирующее судно, в том числе, при
  возникновении различных критических ситуаций.

• ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ В ПАССИВНЫХ РЛС АМПЛИТУДНЫМ МЕТОДОМ

  В.Д. Сытенький, И. И. Маркович , Е. Е. Завтур

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается амплитудный метод определения координат источников излуче-
  ния в пассивной радиолокации. Синтезирован алгоритм вычисления координат источников
  излучения в пассивном режиме радиолокационных станций, основанный на приёме законо-
  мерно затухающих в пространстве электромагнитных колебаний антеннами в коллинеар-
  ном расположении. Необходимые для определения координат цели математические соот-
  ношения получены путем решения соответствующих треугольников, образованных базами
  антенн и целью. Это позволило определить местоположение источника излучения (цели)
  точкой пересечения гипербол с фокусами в местах расположения приёмных антенн. При-
  ведены аналитические выражения для определения координат целей в декартовых и поляр-
  ных системах координатах. Анализ погрешности предлагаемого алгоритма осуществлён сучётом методики косвенных измерений. Исследуется случай равномерного распределения
  помех по пространству, аддитивно связанных с сигналом и некоррелированных с ним. По-
  лучена формула для среднеквадратичного отклонения дальности до цели. Приведены ре-
  зультаты расчетов оценок абсолютных погрешностей определения местоположения ис-
  точника излучения, зависящие от его расположения на плоскости и показывающие, что
  абсолютная погрешность определения местоположения источника излучения минимальна
  вблизи начала координат и возрастает при удалении от нее. Синтезированный и исследо-
  ванный алгоритм ввиду простоты аппаратной реализации может применяться в пассив-
  ных локационных системах как самостоятельно, так и в дополнении к широко распро-
  страненному на практике разностно-дальномерному методу, основанному на измерении
  взаимных временных задержек принятых сигналов.

• РАЗРАБОТКА МНОГОУРОВНЕВОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ГРУППЫ АНПА В НЕИЗВЕСТНОЙ СРЕДЕ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ

  А.М. Маевский , Р. О. Морозов , А. Е. Горелый , В. А. Рыжов

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается проблема организации группового движения морских робототех-
  нических комплексов (МРТК), в частности автономных необитаемых подводных аппара-
  тов (АНПА), в априори неизвестной среде с препятствиями. Выполнен краткий анализ
  существующих проектов по тематике группового управления МРТК, и алгоритмов плани-
  рования движения. Наличие многочисленных исследований по данному направлению под-
  тверждает актуальность обозначенной проблемы. Приведена формальная постановка
  задачи движения четырех роботов строем. Предлагаемый в работе метод планированиядвижения группы основан на комбинированном подходе, который организует многоуровне-
  вое решение к организации перемещения МРТК. На верхнем уровне разработана система
  глобального планирования и отработки миссии на основе метода случайных деревьев ко-
  торая обеспечивает общее перемещение группы на основе априорной информации о со-
  стоянии среды. Система планирования нижнего уровня корректирует глобальную траек-
  торию, позволяя объектам на локальном уровне осуществлять передвижение и взаимодей-
  ствие агентов в группе, в том числе обеспечивает их безаварийное перемещение в про-
  странстве и выход из областей локальных минимумов. В работе приводится подробное
  аналитическое описание разработанного алгоритма и блок-схема его функционирования.
  Проведено численное моделирование движения группы из 4 АНПА в недетерминированной
  среде с неподвижными препятствиями. Моделирование проводилось с учетом препятст-
  вий различной формы и сложности. Результаты математического моделирования проде-
  монстрировали решение задачи выхода группы АНПА из области локального минимума.
  Приведены натурные испытания на примере группы из трёх безэкипажных катеров, в ре-
  зультате которых группа подвижных объектов сформировала строй и осуществила пере-
  мещение заданным строем в целевые позиции и вернулась в конечную зону. Кроме того,
  разработанный в рамках данной статьи модуль локального планирования был интегриро-
  ван в программное обеспечение системы планирования подводного глайдера «Тень». В конце
  рассматриваются полученные результаты работы предложенного метода и его дальней-
  шее развитие, в частности его применение в трехмерной постановке задачи.

• РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ АНТЕННЫХ ОБТЕКАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК

  А. О. Касьянов

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
  рассеяния печатного пространственного и частотно-избирательного антенного обтека-
  теля на основе электродинамического моделирования частотно-избирательных поверхно-
  стей с диэлектрическими укрытиями. Задачи моделирования решены методом интеграль-
  ного уравнения. С помощью разработанной математической модели выполнено всесто-
  роннее численное исследование микроволновых устройств пространственной, частотной и
  поляризационной трансформации и селекции, выполненных в виде многоэлементных муль-
  типланарных печатных отражательных антенных решеток. На основе проведенных ис-
  следований найдены конструктивные решения для частотно-селективных структур в ин-
  тегральном исполнении, реализующих функции пространственных и частотных фильтров.
  Рассмотрены вопросы конструктивного синтеза многослойных планарных частотно-
  избирательных поверхностей для создания пространственных и частотных фильтров,
  интегрируемых в излучающие и распределительные системы современных многоэлементных
  фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Получены численные результаты
  электродинамического моделирования частотно-избирательных поверхностей и угловых
  фильтров с диэлектрическими укрытиями, которые могут быть использованы для выбора
  наиболее рациональных вариантов топологий частотно-избирательных поверхностей и угло-
  вых фильтров при разработке многофункциональных обтекателей в антенных системах
  микроволнового диапазона. На основе полученных численных данных рассматриваются воз-
  можности применения трех вариантов плоских дифракционных решеток в качестве час-
  тотных фильтров и два варианта решеток в качестве пространственных фильтров в со-
  ставе антенных обтекателей. Предложенные в работе пространственные частотные
  фильтры в виде мультипланарных печатных решеток, входящих в состав антенных обтека-
  телей, предназначены для обеспечения электромагнитной совместимости близкорасполо-
  женных радиоэлектронных средств, функционирующих в смежных частотных диапазонах, и
  содержащих сканирующие антенные решетки, устанавливаемые под антенными обтека-
  телями. В то же время установка в антенных обтекателях, предложенных в работе угло-
  вых фильтров, выполненных в виде многослойных печатных дифракционных решеток про-
  ходного типа, позволяет устранить появление нежелательных побочных главных макси-
  мумов в диаграммах направленности разреженных цифровых антенных решеток перспек-
  тивных радиотехнических комплексов микроволнового диапазона длин волн.

• МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА ИДЕАЛЬНОЙ ТОЧКИ В НОРМИРОВАНИИ И ГАРМОНИЗАЦИИ КОНТЕНТА В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

  Н.К. Жуков , В. А. Мордвинов , А.А. Русляков

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  Рассмотрена разработанная авторизированная методика, основанная на Методе
  идеальной точки с использованием множества Парето, позволяющая с современных тех-
  нологических позиций взглянуть на особенности информационного взаимодействия для
  оценочной деятельности и регулирования межагентных взаимодействий, которая была
  положена в основу предложенных при участии авторов обновлений дисциплины Российско-
  го Технологического Университета (МИРЭА), Института Информационных технологий,
  кафедры Инструментального и Прикладного Программного Обеспечения «Информацион-
  ный менеджмент систем» четвертого курса бакалавриата направления подготовки
  09.03.04 «Программная инженерия» (по профилю «Разработка программных продуктов и
  проектирование информационных систем»). Описаны основные преимущества Метода
  идеальной точки с применением множества Парето. Представлено математическое опи-
  сание множества Парето и Метода идеальной точки. Применение модернизированного
  метода позволяет улучшить показатели эмерджентности в процессе усовершенствования образовательных программ, соединения и реконструирования их модулей и межагентных
  взаимодействий между ними. Показан пример реализации модифицированного метода в
  информационной системе, с точки зрения нормирования и гармонизации образовательного
  контента. Настоящая статья включает введение, формальную постановку задачи, при-
  званную решить актуальную проблему, рассматриваемую в диссертациях авторов, обзор
  существующих подходов в указанном меотде, описание предлагаемого мультиагентного
  решения задачи с использованием математической модели, алгоритм реализации, описание
  применения предложенного подхода применительно к процессу диспетчирования задач и
  заключение. К основным преимуществам настоящей методики можно отнести выбор
  критериев, превосходящих другие по набору признаков, в указанном методе предполагается
  создание «идеального объекта», т. е. некоторого варианта решения, которое может при-
  ниматься как наилучшее из возможных решений. Предполагается, что процедура выбора
  превосходящего объекта состоит из нескольких шагов, формирование «идеального объек-
  та», определение для каждого объекта многокритериального расстояния до «идеального
  объекта», анализ множества объектов на близость к «идеальному объекту», исключение
  объектов из изначального множества, которые признаны заведомо неудачными, а так же
  получение сокращенного множества допустимых объектов; оценка сокращенного множе-
  ства допустимых объектов на эмерджентностные показатели найденного решения.

• МОДУЛЬ КОРРЕКТИРОВКИ ПАРАМЕТРОВ АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И СОПРОВОЖДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ

  В. А. Тупиков, В. А. Павлова , А.И. Лизин , П.А. Гессен

  71-81

  2022-04-20

  Аннотация ▼

  В целях создания инновационного модуля автоматической корректировки алгорит-
  мов автоматического обнаружения и сопровождения объектов с обучением в реальном
  времени произведено исследование мирового опыта в области автоматического сопрово-
  ждения общего назначения с возможностью распознавания объекта сопровождения для
  применения во встраиваемых вычислительных устройствах оптико-электронных систем
  перспективных робототехнических комплексов. На основе проведенных исследований ото-
  браны и протестированы методы и подходы, которые позволяют с наибольшей точно-
  стью, при сохранении высокой вычислительной эффективности, обеспечивать обучение
  классификаторов на лету (online learning) без априорного знания о типе объекта слежения
  и обеспечивать последующую корректировку во время слежения и обнаружение исходного
  объекта в случае его кратковременной потери. В число таких способов входит гисто-
  грамма направленных градиентов – дескриптор ключевых признаков, основывающийся на
  анализе распределения градиентов яркости изображения объекта. Его использование по-
  зволяет сократить количество используемой информации без потери ключевых данных об
  объекте и увеличить скорость обработки изображений. В статье обоснован выбор одного
  из алгоритмов классификации в режиме реального времени, позволяющего решить задачу
  бинарной классификации – метода опорных векторов. В виду высокой скорости обработки
  данных и необходимости небольшого количества исходных обучающих данных для по-
  строения разделяющей гиперплоскости, на основе которой и происходит классификация
  объектов, данный метод выбран как наиболее подходящий для решения поставленной за-
  дачи. Для осуществления online-обучения была выбрана модификация метода опорных
  векторов, реализующая стохастический градиентный спуск на каждом шаге работы алго-
  ритма – Pegasos. Еще одним вспомогательным способом является метод кластеризации
  ключевых точек – таким образом обеспечивается ускоренный выбор объектов для обуче-
  ния и классификации. Авторами исследования проведена разработка и полунатурное моде-
  лирование предлагаемого модуля, проведена оценка эффективности его работы в задачах
  корректировки и обнаружения объекта интереса в режиме реального времени с предвари-
  тельным online-обучением в процессе слежения за объектом. Разработанный алгоритм
  показал высокую эффективность при решении поставленной задачи. В заключении пред-
  ставлены предложения по дальнейшему повышению точности и вероятности обнаруже-
  ния объекта интереса разработанным алгоритмом, а также по повышению его произво-
  дительности путем оптимизации вычислений.

• О ТОЧНОСТИ И ТРУДОЕМКОСТИ МНОГОЭТАПНОГО МЕТОДА КОРРЕКЦИИ ИСКАЖЕННЫХ ТЕКСТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ИСКАЖЕНИЯ

  Д.В. Вахлаков , В. А. Пересыпкин , А.В. Германович , С.Ю. Мельников , Н.Н. Цопкало

  130-142

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  Одним из основных факторов, существенно затрудняющих понимание, перевод и
  анализ текстов, полученных при автоматическом распознавании речи или изображений
  текстов, являются содержащиеся в них искажения в виде ошибочных символов, слов и
  словосочетаний. До недавнего времени не существовало эффективных программных
  средств коррекции текстов со значительными искажениями, хотя эта задача является
  актуальной как для русского, так и для других распространенных языков в условиях актив-
  ного использования систем распознавания в перспективных системах дополненной реаль-
  ности. Авторами был предложен новый многоэтапный метод коррекции искаженных тек-
  стов, значимо повышающий точность коррекции (количество правильно скорректирован-
  ных слов в тексте) и основанный на последовательном определении ошибок и их исправле-
  нии. В настоящей работе оцениваются точность и трудоемкость предложенного метода
  коррекции искаженных текстов при различных уровнях искажений, определяется его ме-
  сто среди других современных подходов к коррекции. Наиболее характерными ошибками
  систем распознавания являются: – замена слова на похожее по звучанию или графическому
  написанию; – замена нескольких слов на одно; – замена одного слова несколькими; – про-
  пуск слов; – вставка или удаление коротких слов (в т.ч. предлогов и союзов). В результате
  распознавания получается текст, имеющий искажения и состоящий, в основном, из сло-
  варных слов, в том числе и в местах искажений. При большом количестве искажений тек-
  сты становятся практически нечитаемыми. В связи с тем, что подобрать в необходимом
  количестве тексты с широким диапазоном уровней искажений по результатам реального
  машинного распознавания речи и изображений текстов представляется проблематичным,
  использовалось программное моделирование искажений. Предложена и программно реали-
  зована методика искажений текста, моделирующая результаты работы систем распо-
  знавания в широком диапазоне искажений, в необходимом количестве подготовлены иска-
  женные тексты. При работе предложенного многоэтапного метода коррекции искажен-
  ными считаются несловарные словоформы и словоформы, вероятность появления кото-
  рых в тексте в соответствии с выбранной вероятностной моделью текста меньше за-
  данного порога. Для них строится список возможных вариантов слов, в который попада-
  ют только те словоформы из словаря, которые находятся от исследуемого слова на опре-
  деленном расстоянии Левенштейна. Скорректированный текст из вариантов слов получа-
  ется в результате поиска наиболее вероятной цепочки словоформ. Метод коррекции со-
  стоит из нескольких этапов, на каждом этапе корректируются лишь те фрагменты тек-
  ста, которые остались искаженными после предыдущего этапа коррекции. По результа-
  там проведенных экспериментов по коррекции искаженных текстов сделан вывод, что
  предложенный метод коррекции показал хорошие результаты со средним значением
  1 F -меры >50 % в диапазоне искажений от 0 до 75 %. Эксперты-лингвисты подтвердили
  плодотворность предложенного подхода к коррекции и его предпочтительность по срав-
  нению с другими современными подходами, зафиксировав, что при количестве искажений <50 % скорректированный текст читается с гораздо меньшими усилиями, чем искаженный, а при количестве искажений до 70% слов скорректированный текст еще позволяет выделить полезную информацию о содержании текста

• ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ И ПРЕДСКАЗАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ

  Д.Л. Шишков , М.Н. Зарипов , Р.А. Горбачев

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  В настоящее время повышение качества предоставляемых транспортных и логи-
  стических услуг напрямую связано с внедрением новых и модернизацией существующих
  технологий информатизации и цифровизации. Одной из наиболее актуальных задач, ре-
  шаемых с помощью внедрения цифровых технологий в существующие технологические
  процессы, является повышение безопасности движения поездов. Анализ отечественных и
  зарубежных работ, посвящённых разработке систем повышения безопасности движения
  поездов показал, что одним из методов решения поставленной задачи является разработ-
  ка и внедрение систем технического зрения для обнаружения объектов инфраструктуры и
  препятствий по ходу движения поезда. Это особенно актуально при увеличении скоростей
  движения поездов, когда машинисту бывает сложно правильно оценить сложившуюся
  ситуацию и принять оперативное решение. В данной работе описана реализация системы
  технического зрения для беспилотных поездов. В ее рамках был реализован новый подход к
  обучению узкоспециализированной масочной нейронной сети. Основной задачей этой сис-
  темы является распознавание препятствий и фигур человека на фоне железнодорожной
  инфраструктуры, определения их местоположения относительно рельсовых путей и оцен-
  ки этой ситуации с точки зрения безопасности движения. Для получения более качествен-
  ной маски был использован подход одновременного использования изображений стандарт-
  ных камер CVS и камер с более высоким разрешением. Данный метод способен повысить
  качество распознавания, особенно на больших расстояниях, когда интересующий объект
  не заметен в сложной среде окружающей его обстановки. Выполненная работа показала
  хорошие результаты по идентификации объектов на железнодорожных путях. Создание
  прототипа такой системы и оснащение ей тягового подвижного состава позволит реали-
  зовать своевременное обнаружение препятствий и людей на пути поезда, что способству-
  ет повышению уровня безопасности движения поездов.

• ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ПАССИВНОЙ МНОГОПОЗИЦИОННОЙ РЛС, СОЗДАННОЙ НА БАЗЕ ГРУППИРОВКИ БЛА

  И.И. Маркович , Е.Е. Завтур , А.И. Панычев

  6-17

  2025-08-04

  Аннотация ▼

  Обоснована целесообразность создания пассивной многопозиционной РЛС на базе груп-пировки беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Предложен вариант построения РЛС, оценены основные технические проблемы разработки такой РЛС и рассмотрены возможные пути их преодоления. Показано, что для обнаружения воздушных целей и определения их ко-ординат по радиоизлучению бортового оборудования наиболее перспективным является раз-ностно-дальномерный метод, как не зависящий от модуляции сигналов и потенциально ус-тойчивый к помехам. Для малоразмерных БЛА для передачи информации по открытым ра-диоканалам типичными частотными диапазонами являются 2,4 и 5,0 ГГц. Разработана структурная схема пассивной многопозиционной РЛС, включающая цифровые формировате-ли квадратурных составляющих принятого сигнала, блоки обнаружения и определения коор-динат цели. Рассчитаны основные параметры и приведены аналитические выражения алго-ритмов цифровой обработки сигналов для обнаружения и определения координат цели. В цифровом формирователе квадратурных составляющих использован стробоскопический эффект, позволяющий для полосовых сигналов выбирать частоту дискретизации не по верх-ней граничной частоте спектра, а по его ширине, что позволяет существенно снизить тре-бования к быстродействию АЦП и следующих за ним устройств ЦОС. Комплексные оги-бающие обнаруженных сигналов формируются цифровым методом во временной области с использованием цифровых фильтров нижней частоты. Обнаружение сигналов производится энергетическим обнаружителем, достоинствами которого являются простота реализации и работоспособность при отсутствии априорной информации о принимаемом сигнале. Для определения координат источника радиоизлучения вычисляются задержки сигналов между парами сигналов, принятых тремя БЛА из состава многопозиционной РЛС, которые опреде-ляются максимальными по модулю значениями взаимных корреляционных функций сигналов в этих парах. Показано, что предложенные алгоритмы хорошо адаптированы к обработке возможных источников радиоизлучения на борту малоразмерных БЛА. Установлено, что требуемая производительность вычислителя РЛС для работы в реальном масштабе времени не превышает 84,62 GFLOPS. Предложена конструкция бортового антенного модуля пас-сивной многопозиционной РЛС в виде микрополосковой реконфигурируемой антенны, пере-страиваемой по частоте и поляризации.

• АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВУХКОНТУРНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМАЛЬНЫХ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ

  А. А. Иноземцев , А.С. Плешивых , И. Н. Грибков , А.Н. Саженков , Н.Г. Ламанова

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Предлагается аналитическое резервирование в системе автоматического управления
  турбореактивного двухконтурного двигателя (САУ ТРДД) на основе оптимальных наблю-
  дателей. Настоящая статья основана на ранее полученных результатах в предшествую-
  щих авторских работах и является обобщением, и анализом этих результатов с целью
  разработки методики повышения отказоустойчивости САУ ТРДД. Этот метод основан
  на использовании оптимальных наблюдателей: фильтра Калмана и фильтра Язвинского,
  согласованных с математической моделью САУ ТРДД. Анализ математической модели
  САУ проводился по методу наименьших квадратов в движущемся окне. Точность иденти-
  фикации математической модели и требуемое время запаздывания обеспечиваются опти-
  мизацией ширины движущегося окна. Оцениваемые при помощи оптимальных наблюдате-
  лей вектор выхода САУ ТРДД включает следующие параметры: частота вращения рото-
  ра компрессора низкого давления nв, частота вращения ротора компрессора высокого дав-
  ления nk, давление воздуха за компрессором высокого давления PK, температура газа за
  турбиной низкого давления TT. При моделировании фильтра Калмана предварительно про-
  водился корреляционный анализ входных сигналов. Приводится обоснование преимущества
  адаптивного фильтра Язвинского по сравнению с фильтром Калмана. Представлены ре-
  зультаты математического моделирования алгоритмического метода резервирования
  канала измерения САУ ТРДД по данным летных испытаний двухконтурного двигателя
  типа ПС-90А в составе магистрального узкофюзеляжного самолета ТУ-214 как на ста-
  ционарном, так и переходном режимах. Проведен статистический анализ ошибок оцени-
  вания вектора выхода САУ ТРДД на основе фильтра Калмана и Язвинского. Показано, что
  предлагаемый алгоритм аналитического резервирования обеспечивает выполнение требо-
  ваний по точности и устойчивости оценок вектора выхода САУ ТРДД при использовании
  фильтра Язвинского и может быть рекомендован для использования в перспективных САУ
  ТРДД. По результатам анализа предлагаемого метода резервирования сформировано на-
  правление дальнейших исследований.

• ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКИХ СЛОЕВ ОКСИДА ЦИНКА ZnO, ПОЛУЧЕННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ

  У.А. Марьина , Д.Л. Газдинский , О.М. Чапура , Л. В. Михнев , Е.А. Бондаренко , Р. В. Пигулев

  136-144

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  В настоящее время актуальным направлением является поиск функциональных слоев
  для различных оптоэлектронных устройств. Перспективным кандидатом в качестве ос-
  новы для многих подобных структур является оксид цинка (ZnO), сочетающий в себе ряд
  уникальных оптических и фотоэлектрических свойств. Однако, характеристики тонких
  плёнок ZnO могут существенного различаться в зависимости от выбранного метода син-
  теза и конкретных условий получения. Одной из разновидностей золь-гель метода, подхо-
  дящей для синтеза плёнок нанометрового масштаба, является метод вертикального вы-
  тягивания. Поэтому, в этой работе представлены результаты синтеза тонких плёнок
  ZnO, полученных на стеклянных подложках методом вертикального вытягивания из золя
  оксида цинка. Методами спектральной эллипсометрии и спектральной фотометрии было
  изучено влияние скорости вытягивания на структурные и оптические свойства синтези-
  рованных плёнок ZnO. Методом спектральной эллипсометрии были установлено, что из-
  менение скорости вытягивания существенным образом влияет на толщину и пористость
  синтезированных слоев оксида цинка. Анализ полученной нами зависимости толщины плён-
  ки от скорости вытягивания показал, что в методе вертикального вытягивания рост ок-
  сида цинка на стеклянных подложках возможно реализовывать в двух режимах: в режиме
  капиллярных сил и в режиме высыхания. В то же время для синтезированных плёнок ZnO
  методом спектральной фотометрии были измерены спектры пропускания, анализ кото-
  рых показал влияние скорости вытягивания на положение края собственного поглощения.
  Было установлено, что основной причиной приводящей к изменению ширины запрещенной
  зоны в наноразмерных плёнках ZnO является квантовый размерный эффект

• ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ В ДВУМЕРНЫХ КАРТОГРАФИРОВАННЫХ СРЕДАХ

  М. Ю. Медведев , В.Х. Пшихопов , Д.О. Бросалин , Б. В. Гуренко , М.А. Васильева , Хамдан Низар

  2022-08-09

  Аннотация ▼

  Исследуются задача планирования движения в двумерных картографированных сре-
  дах. Проводится обзор и анализ известных алгоритмов планирования, базирующихся на
  диаграммах Вороного, вероятностной дорожной карте, быстро растущих случайных де-
  ревьев, алгоритмах Дейкстры, А*, D* и их модификациях, искусственных потенциальных
  полях и интеллектуальных эвристиках. На основе проведенного анализа делается вывод о
  том, что классические методы в динамических средах требуют значительных затрат по
  времени расчетов и объему используемой памяти. Делается вывод об актуальности разра-
  ботки алгоритмов, повышающих эффективность известных методов планирования.
  В этой связи данная статья посвящена разработке модифицированного алгоритма быст-
  ро растущих случайных деревьев и исследованию его эффективности по сравнению с из-
  вестными методами. В статье представлен модифицированный алгоритм быстро рас-
  тущих случайных деревьев, отличающийся тем, что при проверке наличия пути в новый
  потенциальный узел графа проверяется путь в некоторую область возле указанного узла.
  Это позволяет снизить количество узлов в строящемся дереве. Разработанный алгоритм
  вначале сравнивается с традиционным алгоритмом быстрорастущих случайных деревьев.
  Сравнение производится по времени расчета траектории, объему требуемой памяти, дли-
  не пути и проценту ситуаций, в которых успешно найдена траектория в целевую точку.
  Далее осуществляется сравнение разработанного алгоритма с алгоритмами планирования
  других классов. При исследовании используются репрезентативные выборки численных
  экспериментов и различные среды, отличающиеся плотностью расположения препятст-
  вий и наличием лабиринтов. Также проводится исследование алгоритмов планирования с
  использованием результатов экспериментов на наземном колесном роботе. По результа-
  там численных и реальных экспериментов делаются выводы о преимуществах и недос-
  татках разработанного алгоритма планирования движения и о целесообразности его при-
  менения в различных средах.

• МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ТЕКСТОВЫХ ДАННЫХ (ОБЗОР)

  В.В. Бова , Ю.А. Кравченко , С.И. Родзин

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Рассматривается одна из важных задач искусственного интеллекта – машинная об-
  работка естественного языка. Решение данной задачи на основе кластерного анализа по-
  зволяет выявлять, формализовывать и интегрировать большие объемы лингвистической
  экспертной информации в условиях информационной неопределенности и слабой структу-
  рированности исходных текстовых ресурсов, полученных из различных предметных облас-
  тей. Кластерный анализ является мощным средством разведочного анализа текстовых
  данных, позволяющий провести объективную классификацию любых объектов, которые
  охарактеризованы рядом признаков и имеют скрытые закономерности. Проведен обзор и
  анализ современных модифицированных алгоритмов агломеративной кластеризации CURE,
  ROCK, CHAMELEON, неиерархической кластеризации PAM, CLARA и алгоритма аффинно-
  го преобразования, используемых на различных этапах кластеризации текстовых данных,
  эффективность которых проверяется экспериментальными исследованиями. В работе
  обоснованы требования к выбору наиболее эффективного метода кластеризации для ре-
  шения задачи повышения эффективности интеллектуальной обработки лингвистической
  экспертной информации. Также в работе рассмотрены способы визуализации результатов
  кластеризации для интерпретации кластерной структуры и зависимостей на множестве
  элементов текстовых данных и графические средства их представления в виде дендо-
  грамм, диаграмм рассеивания, диаграмм сходства VOS и карт интенсивности. Для сравне-
  ния качества работы алгоритмов использовались внутренние и внешние метрики эффек-
  тивности: «V-мера», «Adjusted Rand index», «Силуэт». На основании проведенных экспери-
  ментов выявлено, что необходимо использовать гибридный подход, в котором для перво-
  начального выбора числа кластеров и распределения их центров использовать иерархиче-
  ский подход, основанный на последовательном объединении и максимизации близости дан-
  ных ограниченной выборки, когда нет возможности выдвинуть гипотезу о начальном ко-
  личестве кластеров. Далее подключать алгоритмы итерационной кластеризации, обеспе-
  чивающие высокую устойчивость по отношению к шумовым признакам и наличию выбро-
  сов. За счет гибридизации повышается эффективность работы алгоритмов кластериза-
  ции. Результаты исследований показали, что для повышения вычислительной эффективно-
  сти и преодоления чувствительности при инициализации параметров алгоритмов класте-
  ризации для оптимизации параметров модели обучения и поиска глобального оптимального
  решения необходимо использовать метаэвристические подходы.

• ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ СВЯЗИ В СИСТЕМАХ С ШИРОКОПОЛОСНЫМИ СИГНАЛАМИ И ППРЧ

  Д.И. Коньков , А. А. Шмидт , Д.Н. Поляков , В. Р. Бикбулатов

  285-294

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Статья посвящена теоретическому исследованию вероятностных характеристик систем связи с широкополосными сигналами и псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) в условиях сложной электромагнитной обстановки. Представлен аналитический аппарат для расчета вероятности связи с учетом комплексного влияния многолучевого распространения, частотно-селективных замираний и преднамеренных помех. Исследована зависимость вероятности связи от отношения сигнал/шум с применением интегральных выражений, учитывающих нормальное распределение мощностей на входе приемного устройства. Проведен математический анализ передаточной функции канала связи как комплексной характеристики, описывающей амплитудно-частотные и фазовые искажения при распространении сигнала. Разработаны теоретические модели процессов синхронизации, включающие этапы поиска сигнала, захвата и слежения, с применением функции Маркума для описания вероятности обнаружения сигнала на фоне гауссовского шума. Предложены способы оптимизации ключевых параметров системы ППРЧ, таких как период перестройки частоты, общее количество частотных каналов и ширина защитного частотного интервала. Описаны теоретические основы адаптивного управления, опирающиеся на метод максимального правдоподобия и рекурсивную фильтрацию для оценки параметров канала. Исследована энергетическая эффективность систем с ППРЧ с учетом потерь на перестройку частоты и необходимой корректировки отношения сигнал/шум. Предложен комплексный показатель качества системы связи, объединяющий вероятностные, энергетические и временные характеристики. Разработаны аналитические выражения для оценки интенсивности срыва синхронизации на основе статистического анализа экспериментальных данных и вычисления ковариационной матрицы шума измерений. Обоснована целесообразность применения эталонных сигналов для повышения достоверности измерений параметров канала связи при адаптивном управлении. Выведены соотношения для определения длительности окна синхронизации с учетом максимально допустимого времени вхождения в синхронизм и коэффициента запаса, учитывающего возможные нестабильности частоты опорных генераторов. Проанализировано влияние защитного частотного интервала на предотвращение межканальных помех и обеспечение электромагнитной совместимости соседних каналов. Представленные теоретические результаты создают научную основу для проектирования радиосистем повышенной помехозащищенности и могут быть использованы при разработке адаптивных алгоритмов управления системами ППРЧ в условиях динамически изменяющейся электромагнитной обстановки, обеспечивая баланс между надежностью передачи информации и эффективностью использования частотно-временных ресурсов системы связи.

• ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ КООРДИНАТ ЦЕЛИ ПРИ МНОГОПОЗИЦИОННОЙ РАДИОЛОКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

  И.В. Борисов , А.С. Кузьменко , В. Е. Курьян , Е. М. Левченко , М.В. Курьян

  273-284

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Предлагается и развивается алгебраический метод для определения координат целей и их погрешностей в составе группы беспилотных летательных аппаратов. Обоснованы основные допущения разрабатываемой модели функционирования группы беспилотных летательных аппаратов: скорости летательных аппаратов не превышают скорости звука в воздухе, а скорости целей, – не превосходят первую космическую. Представлены качественные оценки времени приёма радиолокационного сигнала для заданной пространственной погрешности координат цели, оценены требования к кварцевому генератору с целью обеспечения стабильности частоты. Сформулированы условия по количеству летательных аппаратов в группе, повышающих точность определения местоположения цели в пространстве. Проанализированы различные виды погрешностей, возникающих при организации поиска целей скоординированной группой летательных аппаратов. Исследованы вопросы зависимости результирующей погрешности вычисления координат цели поиска от погрешности измерения расстояния между летательными аппаратами в группе и самой целью в зависимости от их взаимной пространственной ориентацией. Разработан алгоритм, проведены расчёты и анализ результатов для этой постановки задачи. Выполнено моделирование на основе предложенного алгоритма с учётом случайных координат цели в фиксированном секторе и с учётом случайных погрешностей в измеренном расстоянии между группой летательных аппаратов и объектом поиска. Представлены результаты моделирования влияния конфигурации группы беспилотных летательных аппаратов и расположения цели на погрешность определения её координат. Проведена оценка для определения координат целей и оценка погрешности развиваемого алгебраического подхода. Определены, в связи с этим, пути дальнейших исследований. Рассмотрены вопросы оценки объёма вычисления при большом числе целей. Определена область использования и эффективность предлагаемого алгоритма и метода решения задачи в целом. 

• ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ В ПОПУЛЯЦИОННЫХ АЛГОРИТМАХ НА ОСНОВЕ МЕТОДА МЕТРОПОЛИСА–ГАСТИНГСА

  С.И. Родзин , А.И. Дерменжи

  2025-01-30

  Аннотация ▼

  Наиболее важными задачами принятия оптимальных решений с использованием эвристиче-
  ских алгоритмов считаются повышение точности и предотвращение преждевременной сходимо-
  сти. Большинство исследований в этом направлении сосредоточено на разработке новых опера-
  торов, настройке параметров популяционной метаэвристики и гибридизации нескольких страте-
  гий поиска решений. Гораздо меньше внимания уделяется инициализации – важной операции в по-
  пуляционных алгоритмах, которая связана с созданием исходной популяции решений. Предлагает-
  ся новый подход к инициализации популяции для эвристических алгоритмов. При формировании
  множества начальных решений предлагается использовать метод Метрополиса–Гастингса.
  В соответствии с этим методом исходные решения в популяции принимают значения, близкие к
  глобальному или локальным оптимумам целевой функции. Это позволяет повысить точность
  получаемых решений. Чтобы продемонстрировать возможности предлагаемого подхода к ини-
  циализации, он была встроен в базовый алгоритм дифференциальный эволюции. Для оценки эф-
  фективности стратегии проведена экспериментальная проверка путем сравнения с такими из-
  вестными методами как случайная инициализация, обучение на основе методов оппозиции и хаоса,
  а также метода диагонального равномерного распределения. Сравнение проводилось на репрезен-
  тативном наборе мультимодальных, унимодальных и гибридных функций, включая функцию Рас-
  тригина, Квинга, Розенброка, Швефеля, квинтовую, ступенчатую, сферическую. Анализировались
  скорость сходимости алгоритмов и точность получаемых решений. В качестве показателей
  сравнения использовались среднее значение по лучшим решениям, медианное лучшее решение,
  стандартное отклонение от лучшего решения, количество вызовов функций, коэффициент ус-
  пешности, коэффициент ускорения. Значения показателей усреднялись по результатам 30 от-
  дельных запусков каждого алгоритма. Предлагаемый алгоритм работает быстрее, показывает
  лучшую сходимость и точность. Алгоритм дает лучшие результаты, поскольку стратегия ини-
  циализации позволяет выбирать перспективные решения, близкие к локальным или глобальным
  оптимумам. Статистическая проверка результатов работы алгоритмов по критерию Фридмана
  подтвердила, что предлагаемый подход к инициализации популяции решений обеспечивает лучший
  баланс скорость сходимости/точность решений