метаданные статей за последние 2 года
Работая с нашим сайтом, вы даете свое согласие на использование файлов cookie. Это необходимо для нормального функционирования сайта, показа целевой рекламы и анализа трафика. Статистика использования сайта отправляется в «Яндекс» и «Google»
Научный журнал Моделирование, оптимизация и информационные технологииThe scientific journal Modeling, Optimization and Information Technology
cетевое издание
issn 2310-6018

метаданные статей за последние 2 года

Обработка текстов и подготовка моделей векторизации для программного комплекса классификации научных текстов

2021. T.9. № 1. id 912
Гусев П.Ю.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.010

Задача классификации научной специальности представляет собой сложный процесс, в котором, как правило, задействуется команда специалистов по определенному научному направлению. Одна из наиболее частых ситуаций, при которой возникает подобная задача, это определение научной специальности при защите диссертации. При решении подобной задачи можно использовать уже существующие научные тексты по специальностям. Наиболее показательным набором текстов по определенной специальности является набор авторефератов. Перед созданием интеллектуальной системы классификации научной специальности требуется обработка текстов авторефератов и их векторизация, которая обеспечит возможность обучения моделей. Разные способы обработки текстов оказывают разное влияние на конечный результат. В данной работе проведено сравнение разных способов подготовки текстов. При этом особенное внимание уделено возможности применения способов на разных по размеру наборах данных. Исследование способов подготовки текстов на малом наборе данных, а затем масштабирование этих же способов на большой набор данных обеспечит значительное сокращение затрачиваемого машинного времени на работу с текстами. В результате исследования установлена самая эффективная комбинация способов подготовки текстовых данных. Дальнейшая векторизация текстов возможна разными способами. В работе рассмотрена возможность векторизации методом TF-IDF. Для обеспечения наилучшего результата работы моделей машинного обучения проведены эксперименты по выбору оптимальных гиперпараметров векторизатора. В результате проведения экспериментов оценено влияние различных изменений гиперпараметров на конечный результат работы модели машинного обучения.

Ключевые слова: обработка текста, векторизация, программный комплекс, интеллектуальная система, моделирование

Учет метода экспертных оценок в интеллектуальной системе поддержки принятия решений о приобретении печатного издания в библиотечный фонд вузовской библиотеки

2021. T.9. № 1. id 911
Болодурина И.П.   Дусакаева С.Т.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.019

Реформирование системы высшего образования обязывает вузы быть конкурентоспособными, чтобы соответствовать высоким требованиям, предъявляемым государством к организациям, занимающимся оказанием образовательных услуг. В рамках реализации рекомендованного преимущественно компетентностного подхода в обучении возрастает роль вузовских библиотек и, как следствие, на первый план выходят и обретают особую актуальность вопросы, связанные с комплектованием библиотечного фонда востребованной учебной литературой. Вынужденный из-за неблагоприятной эпидемиологической обстановки переход на дистанционный формат обучения стимулировал обучающихся к более активному использованию библиотечных ресурсов. Разработанная и внедренная в научной библиотеке Оренбургского государственного университета интеллектуальная система поддержки принятия решений при комплектовании библиотечного фонда чувствительна к изменениям информационных потребностей пользователей. Для повышения эффективности функционирования рассматриваемой организационно-технической системы проведено исследование востребованной учебной литературы на основе метода экспертных оценок по выявлению наиболее значимых библиотечных характеристик печатных изданий. Для более глубокого анализа и систематизации результатов исследования проведено сопоставление с полученными авторами ранее результатами решения задачи по выявлению наиболее значимых характеристик печатных изданий методами интеллектуального анализа данных. Сходство и различия в картинах разброса значимости библиотечных характеристик печатных изданий, полученные методом экспертных оценок и методом построения дерева решений средствами Data Mining, позволили предположить и обосновать причины этого явления. В качестве информационной базы для исследований были использованы актуальные данные о выданных печатных изданиях.

Ключевые слова: метод экспертных оценок, организационно-техническая система, значимые характеристики печатного издания, интеллектуальная система поддержки принятия решений, востребованность учебной литературы

Оценка производительности протоколов маршрутизации автомобильных ad-hoc сетей (VANET) на примере моделирования улиц Волгограда

2021. T.9. № 1. id 910
Саббаг А.   Щербаков М.В.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.026

Переход к эпохе глобальной цифровизации становится драйвером современных подходов к обеспечению безопасной системы дорожного движения. В этом плане применение сетей VANET привлекает внимание исследователей и является перспективным направлением. В рамках автоматизированной координации дорожных ситуаций с помощью современных технологий беспроводной связи консолидируются распределенные по движущимся узлам сети диагностические компоненты, которые позволяют перевести систему транспортного передвижения на качественно новый уровень работы. С практической точки зрения, возможности автоматического оповещения служат для водителей ориентиром для выработки грамотной стратегии поведения в случае нештатной ситуации. В работе приводится ряд отличительных особенностей сетей VANET. Следует учесть, что высокий трафик узлов в некоторой степени затрудняет построение топологии сети. Следовательно, ключевая задача исследования – определение подходящего протокола маршрутизации для сетей VANET с целью получения безопасной среды трафика. Цель настоящего исследования – оценка производительности протоколов маршрутизации, отвечающих за передачу данных между узлами, и их влияния на производительность сетей VANET с помощью расширенных программ моделирования, которые моделируют среду и дают результаты, близкие к реальным, чтобы снизить высокие затраты на оценку. Для сравнения работы протоколов применялись метрики производительности Mac Phy Overhead, Good put, Receive Rate, and Packets Received.

Ключевые слова: протокол маршрутизации, производительность сети, VANET, sumo, nS3

Критерии оценивания качества образовательной деятельности в контексте ее объективизации

2021. T.9. № 1. id 909
Полетайкин А.Н.   Канев В.С.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.018

В статье рассматривается проблема объективизации образовательной деятельности на примере организации образовательной программы высшего образования. Рассмотрена структура неопределенности образовательной деятельности как комплексной в контексте ее рекурсивности и внешнего дополнения. Показано, что значительная доля неопределенности, имеющей место в процессе организации образовательной программы, является измеримой и частично устранимой посредством регуляризации за счет применения гибридного математического моделирования. Для исследования этой проблемы разрабатывается математическая модель для измерения субъективности задач организации образовательной программы. При этом субъективность понимается как доля участия субъекта деятельности в задачах организации образовательной программы на всех этапах ее жизненного цикла. Системное исследование процесса регуляризации образовательной деятельности позволило обнаружить в применении к ней познавательный контекст математического моделирования. Эта дескриптивная функция моделирования наиболее ярко проявляется в объективизации решения задач организации образовательной программы именно в условиях планомерной регуляризации. Проведенное в СибГУТИ экспертное исследование позволило измерить степень объективизации и дескриптивизации образовательной деятельности и определить многократное их возрастание в процессе регуляризации на фоне повышения достоверности и точности результатов обучения, а также оперативности решения большинства задач организации образовательной программы. В результате обнаружены и формализованы критерии регуляризации образовательной деятельности.

Ключевые слова: образовательная деятельность, измеримая неопределенность, организация профессиональной образовательной программы, субъективность, объективность, дескриптивность, критерии регуляризации, экспертные оценки

Алгоритм достижения консенсуса для распределённых систем обработки данных на основе технологии распределённых реестров

2021. T.9. № 1. id 908
Тороев А.С.   Сизоненко А.Б.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.002

В работе обоснована необходимость применения технологии распределённых реестров с целью её последующего внедрения в распределённые системы обработки данных (далее – РСОД). С целью адаптации РСОД любого типа к данной технологии предложен и описан алгоритм достижения консенсуса между её узлами с целью конечной согласованности о записи данных в распределённый реестр. В качестве прототипов предложены такие алгоритмы достижения консенсуса, как «BFT-DPoS» и «PoI», используемые в криптовалютных системах. Данные алгоритмы достижения консенсуса были выбраны ввиду высокой производительности и низкой ресурсозатратности при их исполнении. Для получения недетерминированного результата при определении «узла-регистратора победителя» предложен механизм «назначения» вместо механизма «соревнования». С целью реализации механизма «назначения» проведён анализ известных методов принятия решений при оценке критериев для каждого кандидата. Обосновано, что метод анализа иерархий является наиболее эффективным методом для РСОД с динамически изменяемой архитектурой сети. Для численной оценки «весовых коэффициентов» узлов-регистраторов, являющихся кандидатами в «узлы-регистраторы победители» с целью получения их итогового рейтинга, разработана соответствующая методика их расчёта на основе выше названного метода.

Ключевые слова: алгоритм достижения консенсуса, распределённый реестр, метод анализа иерархий, решение задачи «О византийских генералах», делегированное доказательство ставки, доказательство важности

Разработка алгоритма индексирования данных на основе структуры данных CW-tree с применением параллельных вычислений

2021. T.9. № 1. id 905
Шевский В.С.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.013

Цель данного научного исследования состояла в разработке алгоритма индексирования данных с использованием технологий параллельных вычислений, применение которого приводило бы к уменьшению времени на обработку запросов к базе данных. В ходе исследования был разработан алгоритм индексирования данных на основе специальной структуры хранения данных на базе дерева, получившей название CW-tree (Constantly-Wide tree). Проход по CW-tree в соответствии с предлагаемым алгоритмом индексирования осуществляется в асинхронном режиме, что достигается благодаря использованию дополнительных стартовых вершин. Как показало тестирование, по сравнению с существующими аналогами алгоритмов индексирования предложенный алгоритм на основе CW-tree обладает преимуществами, главным из которых является полное распараллеливание поиска данных как на верхнем уровне, так и на уровне листьев дерева. Для установления эффекта от использования алгоритма CW-tree было проведено сравнительное исследование, а именно: чтение данных с применением B-tree, которое широко используется практически во всех современных системах управления базами данных, и чтение данных с применением предложенного CW-tree. В ходе исследования запросы к базе данных строились таким образом, чтобы проводился поиск по определенному ключу, устанавливалось, какой подход быстрее обработает некоторое число запросов поиска. Результаты проведенного тестирования показали, что на поиск данных в CW-tree затрачивается значительно меньше времени, чем на поиск в B-tree.

Ключевые слова: алгоритмы индексирования данных, структура данных дерева, параллельные вычисления, многопоточный режим, базы данных, запросы поиска, стартовая вершина, целевая вершина

Восходящий синтаксический анализ текстов на естественном языке

2021. T.9. № 1. id 902
Бершадский А.М.   Гудков П.А.   Подмарькова Е.М.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.001

Актуальность работы обусловлена необходимостью автоматизации процесса принятия решений по юридическим вопросам в различных областях человеческой деятельности. В связи с этим, данная статья направлена на раскрытие подхода к организации процесса синтаксического анализа текстов на естественном языке для последующего автоматического построения семантической сети в соответствии с заданными входными документами. В качестве предметной области рассматривается сфера правовой информации. Предлагаемый авторами подход открывает широкие возможности по смысловому анализу правовых документов и их сравнении между собой. В статье приводится алгоритм восходящего синтаксического разбора. Результаты работы рассмотренного алгоритма применимы для последующего формирования базы знаний по имеющимся текстам правовых документов. В качестве модели представления знаний предполагается использовать семантические сети, что открывает широкие перспективы по автоматизации обработки правовой информации. Помимо решения часто встречающихся на практике задач принятия решений по юридическим вопросам, рассмотренный подход позволит автоматизировать решение такой трудоёмкой задачи, как автоматизация проведения юридической экспертизы нормативно-правовых актов. Проведение этой процедуры необходимо для того, чтобы принимаемые нормативные правовые акты соответствовали принципам допустимости и правомерности включения их в действующую систему права.

Ключевые слова: синтаксический анализ, юридические документы, восходящий разбор, объединение лексем, анализ текста, естественный язык, семантическая сеть, алгоритм

Компьютерное моделирование структур опорно-двигательного аппарата

2021. T.9. № 1. id 900
Бегун П.И.   Тихоненкова О.В.   Сафронова А.А.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.017

В настоящее время врачи-ортопеды не располагают информацией о том, какие нагрузки на систему кость-имплантат регенерат допустимы на стадии регенерации и не приводят к разрушению новообразуемой костной ткани. На примере реконструкции локтевой кости при переломе, стопы при переломе лодыжки и варусной деформации пальца и патологии шейного отдела позвоночника рассмотрен общий подход к построению компьютерных моделей сложных структурных образований опорно-двигательного аппарата. Обоснован подход к построению содержательных моделей, проиллюстрирована возможность персонифицированного подхода при построении по КТ и МРТ геометрических компьютерных моделей биологических объектов в программе Mimics, позволяющей конвертировать объект в программу Solidworks, и выполнены вычисления напряжений, перемещений и деформаций в рассматриваемых моделях в программе SolidWorks Simulation. Так как в доступной литературе отсутствуют исследования для всех рассмотренных биологических объектов с имплантами, сравнительный анализ результатов вычислений проведен для наиболее сложной из рассмотренных моделей - шейного отдела позвоночника в норме. Построенные модели могут быть использованы для биомеханической оценки состояния структур опорно-двигательного аппарата на разных стадиях реконструкции

Ключевые слова: компьютерная модель, содержательная модель, реконструкция, локтевая кость, ступня, шейный отдел позвоночника, перелом, варусная деформация, напряжения, перемещения

Модель распределения трафика в многоуровневой инфокоммуникационной сети специального назначения

2021. T.9. № 1. id 899
Морозов А.В.   Пономарев Д.Ю.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.024

Инфокоммуникационные сети обеспечивают формирование базовой структуры для организации процессов анализа, обработки и передачи информации. Основные принципы построения и технологии инфокоммуникационных сетей не зависят от вида назначения сети, т. е. могут использоваться как для гражданских, так и для военных целей. В любом случае анализ распределения трафика в таких сетях позволяет оценивать качество обслуживания информационных потоков с целью обеспечения таких свойств инфокоммуникационных сетей специального назначения, как своевременность доставки информации, оперативность, устойчивость и непрерывность связи. Применение различных видов моделирования к задаче анализа распределения трафика предоставляет широкие возможности по оценке проектов инфокоммуникационных сетей на этапе их разработки, что повышает уровень их практической реализуемости. В данной работе используется тензорный анализ сетей для построения модели распределения трафика в инфокоммуникационной сети специального назначения. В качестве исследуемого объекта рассматривается многоуровневая инфокоммуникационная сеть, в которой выделяются следующие уровни: уровень сбора информации, уровень агрегации, уровень предварительной обработки, уровень информационных центров. Для оценки среднего времени для маршрутов передачи, организованных в сети, используются контурная и узловая тензорные модели. Совместное применение двух методов моделирования позволяет формализовать процесс оценки среднего времени задержки передачи информации для набора маршрутов, используемых для передачи информации. В результате моделирования инфокоммуникационной сети специального назначения были определены маршруты с максимальным значением средней задержки и сделан вывод о необходимости оптимизации распределения трафика с целью снижения времени задержки.

Ключевые слова: распределение трафика, инфокоммуникационные сети, сеть специального назначения, тензорный анализ сетей, среднее время задержки

Проблемы обучения глубоких нейронных сетей для обнаружения угроз нарушения безопасности в сетях с динамической топологией

2021. T.9. № 1. id 898
Клюев С.Г.   Трунов Е.Е.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.012

В настоящее время внедрение компьютерных сетей с динамической топологией становится повсеместным явлением. В повседневной жизни мы часто с ними сталкиваемся, сами того не подозревая. Мобильные, автомобильные, морские и воздушные динамические сети наблюдаются повсюду, а их отличительной особенностью является постоянное изменение структуры за счет обновления конечных узлов в сети. Благодаря такому широкому распространению в этих сетях возникает достаточное количество угроз нарушения безопасности как на аппаратном уровне, так и на уровне программного обеспечения. Такие угрозы не могут оставаться без внимания. В связи с этим данная работа посвящена рассмотрению основных угроз нарушения безопасности на программном и сетевом уровнях в сетях с динамической топологией и проблем, возникающих при обучении глубокой нейронной сети для обнаружения данных угроз. Проведен анализ проблем обучения глубоких нейронных сетей и предложена методика их устранения с использованием изученных методов решения подобных проблем. В результате практической реализации методики возможно получить правильно обученную нейронную сеть, которая позволит эффективно обнаруживать угрозы нарушения безопасности в режиме реального времени.

Ключевые слова: компьютерная сеть, динамическая топология, нейронная сеть, угрозы нарушения безопасности, глубокое обучение

Математическое моделирование и программная оптимизация электрических машин промышленных комплексов

2021. T.9. № 1. id 897
Агапов А.А.   Крылов Ю.М.   Бурковский В.Л.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.011

Исследование новых типов электрических машин с улучшенными электромеханическими характеристиками требует проведения огромного количества вычислений, при этом анализ оптимального соотношения тех или иных параметров является многокритериальной задачей, не всегда имеющей единственно верное решение, удовлетворяющее всем поставленным задачам. Сравнительно недавнее появление и применение в исполнительных механизмах новых типов электрических машин малых габаритов на основе обмоток со сложной геометрией активной части исключает возможность классического плоскостного моделирования, однако трехмерное моделирование требует значительных вычислительных и временных ресурсов. В связи с этим данное исследование посвящено анализу возможности применения дискретного моделирования сложных объектов с возможностью оптимизации свойств исследуемого объекта. В ходе исследования был проведен анализ конструктивного исполнения объекта моделирования с последующим формированием массива дискретных моделей. Формирование подобного типа моделирования было обосновано, исходя из условия отсутствия резких структурных и конструктивных изменений исследуемого объекта. Моделирование проводилось в среде ANSYS путем формирования скрипт-файла на языке APDL. Результаты исследования демонстрируют возможность проведения такого рода моделирования применительно к бесконтактным двигателям постоянного тока с ромбовидной обмоткой с возможностью оптимизации по определенному критерию. Хотя представленная модель имеет ряд допущений и пока полностью не способна заменить трехмерное моделирование, материалы статьи представляют практическую ценность для разработчиков программного обеспечения, направленного на анализ физического состояния электрических машин.

Ключевые слова: БДПТ, обмотка, ромбовидная, дискретное моделирование, трехмерное моделирование, aPDL

Анализ спектрально эффективных схем модуляции, применяемых в высокоскоростных системах радиосвязи

2021. T.9. № 1. id 896
Новосадов К.С.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.008

Лавинообразный рост количества источников информации требует соответствующего увеличения пропускной способности каналов и линий связи. Однако с учетом физико-географических условий Российской Федерации не всегда существует возможность развития наземной инфраструктуры связи. При значительном удалении оконечных устройств от стационарной сети электросвязи для передачи требуемого объема информации целесообразно использовать широкополосные системы радиосвязи. В настоящее время в России и во всем мире создаются высокоскоростные спутниковые системы связи в Ka/Q-диапазонах частот с использованием космических аппаратов (КА) на геостационарной орбите. Эти системы обслуживают обширные территории, предоставляя абонентам сервисы широкополосного доступа к удаленным инфокоммуникационным ресурсам. Достигается это за счет применения на КА многолучевых антенн, что обеспечивает высокую эквивалентную изотропно-излучаемую мощность и добротность приемных систем КА в зонах обслуживания абонентов, и тем самым создаются условия для использования абонентами относительно простых терминалов. Кроме того, одним из способов повышения пропускной способности радиолиний различного назначения является использование спектрально эффективных цифровых методов передачи. Так по каналам стандарта DVB-S2, используемого в каналах спутниковой связи прямого направления, применяется амплитудно-фазовая манипуляция (APSK). В статье предлагается вывод математического выражения для расчета вероятности появления ошибок некодированного сигнала 16APSK и 32APSK. Аналитические результаты выражены относительно параметра отношения сигнал/шум на символ (Es/N0), что позволяет осуществлять прогноз качества радиоканала к передаче информации и готовности прямого направления радиолиний высокоскоростной спутниковой системы связи.

Ключевые слова: амплитудно-фазовая модуляция, сигнальное созвездие, детектирование сигналов, вероятность ошибки, радиосвязь

Экспериментальное моделирование переходных теплогидравлических процессов в энергетической установке

2021. T.9. № 2. id 892
Братыгина В.С.   Новиков Д.И.   Сатаев А.А.   Мельников В.И.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.33.2.015

Имея полувековой опыт проектирования и эксплуатации судовых ядерных энергетических установок, при проектировании новых установок борьба ведется за повышенные ресурсные характеристики оборудования и, в особенности, ресурс активной зоны реактора. Для достижения необходимого результата проводится глубокий анализ всех физико-химических процессов, происходящих в основном оборудовании реакторной установки. Важную роль в этой работе играет исследование переходных теплогидравлических процессов. Такие процессы являются инерционными и вносят в систему колебательные возмущения первого порядка малости. Так же важно исследовать системы на динамическую устойчивость. Эта сторона исследования важна не только для судовых установок с присущей им маневренностью, но и энергоблокам большой энергетики. Анализ и исследование математических моделей является затруднительным процессом, поскольку даже для самой простой двухконтурной установки такая модель будет состоять из нескольких нелинейных дифференциальных уравнений. В этом случае целесообразно прибегать либо к численным методам, либо к упрощенным математическим моделям. Для исследования переходных теплогидравлических процессов в рамках этой работы использовался экспериментальный стенд ФТ-100, представляющий собой модель двухконтурной установки. Были реализованы несколько режимов номинальной работы. Полученные результаты были проверены на согласование с простейшей математической моделью, и могут служить исходными для дальнейшего расчета параметров установки. Также ценность полученного массива данных заключается в возможности верификации расчетных кодов динамики и систем автоматического управления. Данные коды являются ценным инструментом при проектировании, получение новых экспериментальных данных помогает увеличить точность расчета.

Ключевые слова: переходные процессы, динамические характеристики, модель ядерной установки, экспериментальное моделирование, скачкообразный переход, нормальные режимы эксплуатации

Программная модель воздушно-капельного распространения SARS-COV-2 в воздухе

2021. T.9. № 2. id 891
Веретехина С.В.   Зайковский В.И.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.33.2.003

Передача вирусного заболевания COVID обусловлена распространением выдыхаемого инфицированным человеком воздуха, содержащего вирус. Моделирование распространения вирусного облака дает возможность оценить условия ограничения его распространения. Для визуализации динамической картины распространения вирусного облака применяется математическое и компьютерное моделирование. В работе представлены результаты компьютерного моделирования распространения вируса SARS-COV-2 в воздухе в виде аэрозоля из частиц слюны <5 мкм, содержащих вирус, образующихся при дыхании инфицированного человека. Приведены сравнительные размеры частиц аэрозоля выдыхаемой воздушно-капельной смеси и частиц дыма, тумана в воздухе. Сделан вывод о термодинамическом конвекционном процессе распространения аэрозольного облака в воздухе. Компьютерная модель разработана на основе уравнения Лапласа с нулевыми граничными условиями и начальными условиями – мгновенный источник в центре объема. Проведено моделирование и сделаны выводы о влиянии температуры на затухание вспышки. Вынесены предположения о необходимости применения поглощающего материала для сокращения времени затухания вспышки. С теоретической и практической точек зрения определено, что процесс распространения SARS-COV-2 в воздухе обусловлен диффузией и конвекцией потока частиц воздушно-капельной смеси в воздухе. Такой поток аналогичен распространению в воздухе дыма и тумана. В исследовании показано, что распространение вируса в воздухе происходит по законам термодинамики и может быть описано средствами математического моделирования физических явлений конвекции и диффузии в газовой среде. Компьютерная модель распространения аэрозольного вирусного облака позволяет визуально оценить масштаб и скорость распространения вируса, выдыхаемого инфицированным человеком, при различных параметрах окружающей среды.

Ключевые слова: SARS-COV-2, программное моделирование диффузии, воздушно-капельное распространение, вирус, конвективная диффузия

Математическая модель онкогенеза в концепции раковых стволовых клеток

2021. T.9. № 1. id 889
Гончарова А.Б.   Колпак Е.П.   Бучина Д.А.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.009

В настоящее время онкологические заболевания носят распространенный характер. Математическое моделирование их дает ответ на вопрос о продолжительности жизни человека при определенной терапии. В данной работе представлен краткий анализ функциональной нагрузки стволовых раковых клеток в общей системе популяции раковых клеток, в том числе и в условиях иммунного ответа и внешнего воздействия (химиотерапия). С учетом изложенных в литературных источниках подходов моделирования роста новообразования и иммунной реакции на заболевание предлагается модель роста новообразования при иммунном ответе и химиотерапии. Математические модели новообразований, основанные на позициях клональной концепции (теории Бернета), в которых учитывается рост раковых (делящихся) клеток, ответ иммунной системы и лекарственная терапия, описываются задачей Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. На основе моделей определяется динамика роста опухоли. Модель четырех стадий заболевания основывается на распределении основных параметров, определяющих кинетику роста популяции делящихся клеток. С использованием статистического подхода дается оценка среднего времени достижения четырех стадий заболевания, продолжительности ремиссии после окончания лечения, времени дожития при проведенном лечении и без лечения. Полученные теоретические результаты моделирования сопоставляются с реальными данными Популяционного ракового регистра России.

Ключевые слова: математическое моделирование, стационарное состояние, устойчивость, новообразование, химиотерапия

Управление рисками информационной безопасности цифровых продуктов финансовой экосистемы организации

2020. T.8. № 4. id 888
Царегородцев А.В.   Романовский С.В.   Волков С.Д.   Самойлов В.Е.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.038

В условиях цифровых и технологических вызовов, изменений отношения между участниками рынка возникают модифицированные виды угроз информационной безопасности, источниками которых являются инновационные финансовые сервисы и их комбинации. Это связано с новейшей тенденцией трансформации традиционных сервисных моделей в финансовые экосистемы, которые являются важной частью эволюции финансового сектора. В контексте риска информационной/кибербезопасности, продукт финансовой экосистемы следует определять как архитектурно завершённую информационно-коммуникационную технологию, обеспечивающую потребность клиента организации наличием предопределённых и реализуемых полезных свойств. Трансформация факторов риска информационной/кибербезопасности неизбежно влияет на необходимость пересмотра подходов к оценке рисков, концентрируя внимание специалистов по информационной безопасности на цифровых финансовых сервисах – продуктах финансовых экосистем. Задачей оценки риска информационной/кибербезопасности продукта финансовой экосистемы является не столько предсказание будущего состояния самого продукта или финансовой экосистемы, сколько осознанное управление в рамках реализации конкретных сценариев. Тема исследования посвящена описанию отдельных аспектов новой модели управления рисками информационной безопасности в условиях развития финансовых экосистем. Рассмотрены проблемы использования классической модели анализа рисков информационной/кибербезопасности. Предложен метод оценки риска, учитывающий особенности гетерогенной среды финансовых экосистем и динамики факторов риска.

Ключевые слова: экосистема, трансформация, информационная безопасность, кибербезопасность, риски информационной безопасности, ключевые индикаторы риска, цифровой профиль, финансовая экосистема, цифровые технологии

Оценка возможного ущерба и времени реакции комплекса средств противодействия на реализацию угроз информационной безопасности сети связи специального назначения

2020. T.8. № 4. id 887
Бокова О.И.   Канавин С.В.   Хохлов Н.С.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.037

В целях определения оптимального алгоритма и методики оценки ущерба в случае реализации угроз информационной безопасности в сетях связи специального назначения рассмотрены и проанализированы существующие подходы к решению данной задачи. Качество распознавания угроз адаптивной системой распознавания можно оценить в виде предотвращенного ущерба при реализации конфликтного воздействия на систему связи. Для этого целесообразно использовать типовую модель реализации угроз конфликтного воздействия на сеть связи, основанную на четырехэтапной стратегии конфликтного взаимодействия. С помощью выражения полученного в работе можно оценить качество распознавания угроз адаптивной системой распознавания в виде предотвращенного ущерба при реализации конфликтного воздействия на сеть связи. Проведена оценка времени реакции комплекса средств противодействия на реализацию угроз информационной безопасности сети связи специального назначения в условиях реализации централизованного и децентрализованного управления. Полученное семейство зависимостей, для конкретных сетей и заданных технических средств, позволяет оценить временные параметры предложенных адаптивных алгоритмов маршрутизации, либо по заданным требованиям к оперативности управления сформировать требования к производительности технических средств системы управления. Из приведенных зависимостей следует, что для рассмотренных вычислительных процедур алгоритмов маршрутизации децентрализованный способ управления для большинства типов структур предпочтительнее по критерию время реакции независимо от производительности технических средств. Однако существуют такие структурные характеристики сетей, для которых преимущество того или другого алгоритма маршрутизации зависит от соотношения производительности технических средств системы управления.

Ключевые слова: противодействие угрозам информационной безопасности, сети связи специального назначения, комплексный подход, угрозы безопасности информации, оценка ущерба

Моделирование динамики серверной нагрузки стохастическими сетями Петри с приоритетами (на примере системы видеоконференцсвязи)

2021. T.9. № 1. id 886
Печенкин В.В.   Аль–Хазраджи А.Т.   Гельбух С.С.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.007

Использование современных форм обучения в высших учебных заведениях определяет повышенную нагрузку на серверы учреждений высшего образования. Особенно это актуально для реализованных на базе университетской информационной инфраструктуры систем видеоконференцсвязи. Для повышения надежности и устойчивости этих систем необходим анализ распределения нагрузки на систему в целом и отдельные ее компоненты в соответствии с имеющимся расписанием занятий. Основной задачей статьи является предсказание пиков нагрузки, которые определяются расписанием, но зависят и от ряда случайных факторов. В работе предлагается динамическая модель, имитирующая формирование нагрузки на серверы системы видеоконференцсвязи в зависимости от имеющегося расписания занятий с учетом случайных факторов. Решение задачи моделирования и прогнозирования поведения динамической системы основано на использовании стохастического аппарата сетей Петри с приоритетами. В качестве дополнительного механизма обеспечения адекватности модели определяются временные интервалы переходов сети Петри, внутри которых они могут быть активными, что позволяет привязать функционирование всей сети к реальным временным интервалам в расписании занятий. Критерием адекватности модели является соответствие распределения прогнозируемой нагрузки на сервера по результатам вычислительного эксперимента реальным данным, полученным в ходе эксплуатации системы видеоконференцсвязи.

Ключевые слова: система организации видеоконференций, сеть Петри, серверная нагрузка, стохастическое моделирование, случайные факторы

Информационная система для дистанционного обучения определению механической устойчивости, аварийности и эколого-биологических особенностей основных видов древесных растений, используемых в озеленении города Донецка

2020. T.8. № 4. id 884
Корниенко В.О.   Калаев В.Н.   Преображенский А.П.   Львович И.Я.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.035

Разработанная авторами информационная обучающая система содержит наглядный, обобщенный, структурированный материал по механической устойчивости, аварийности и эколого-биологическим особенностям основных видов древесных растений, используемых в озеленении города Донецка: систематическое положение, биология и экология, биогеография, представленность в условиях города Донецка, механическая устойчивость и аварийность, ветроустойчивость, корневая система, критический возраст в условиях города Донецка, наличие спила/керна в ксилотеке Донецкого национального университета, рекомендации для озеленителей, концепции озеленения, публикации, фотографии. Обучающая система позволяет достаточно быстро и на наглядных примерах изучить эколого-биологические особенности видов, используемых в озеленении города Донецка, научиться оценивать общее состояние дерева и использовать эти знания при проведении мониторинговых экологических/дендрологических исследований. Описываемая информационная система обобщает результаты российских и зарубежных исследований эколого-биологических характеристик представленных видов и дополняет их сведениями об особенностях роста, физико-механических свойств древесины, механической устойчивости к динамическим (ветровым) и статическим (оледенение, налипание снега и т.д.) нагрузкам в условиях крупного промышленного города. Информационная система способствует внедрению полученных результатов в образовательный процесс (в качестве методического пособия для студентов и аспирантов биологических вузов), используется в мониторинговых исследованиях состояния окружающей среды и при оценке аварийности древесных растений службами «Зеленстроя», а также сотрудниками городского управления экологии.

Ключевые слова: информационная система, механическая устойчивость, аварийность, эколого-биологические особенности видов, древесные растения в городской среде

Обзор подходов к детектированию дефектов элементов ЛЭП на изображениях в инфракрасном, ультрафиолетовом и видимом спектрах

2020. T.8. № 4. id 883
Астапова М.А.   Лебедев И.В.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.036

В работе представлен обзор современных методов мониторинга состояния элементов конструкции линий электропередач (ЛЭП) посредством обработки изображений в инфракрасном, ультрафиолетовом и видимом спектрах. Рассмотрены методы распознавания основных элементов конструкции ЛЭП и детектирования наиболее характерных для них дефектов, основанные на определении отличительных признаков (цвет, форма, границы, градиент яркости и текстура). В качестве основных элементов ЛЭП были рассмотрены изоляторы, провода, опоры и арматура. Анализ эффективности рассмотренных методов и подходов проводился на основе сравнения представленных в источниках метрик: значений доли верных распознаваний (accuracy), точности (precision) и полноты (recall). Особый интерес представляет анализ методов мониторинга элементов конструкции ЛЭП на основе изображений, полученных не только в видимом, но также в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах. Методы, предназначенные для обработки изображений в видимом спектре, основываются на алгоритмах глубокого и машинного обучения. Ультрафиолетовый спектр (УФ) используется для выявления коронных разрядов на проводах и изоляторах. Съемка в инфракрасном спектре (ИК) позволяет выявить дефекты элементов ЛЭП, которые не могут быть детектированы на изображениях в видимом спектре, например, горячие точки (hotspot). В результате проведенного анализа были рассмотрены методы детектирования дефектов ЛЭП. Методы с наибольшей эффективностью для видимого спектра: GVN, HOG + SVM, SSD, Grab cut, cascading CNN, LBP-HF + SVM, DMNN, VGG - 19, LBP + ULBP, YOLO v3, DELM + LRF, SVM, Faster R - CNN, CNN, стереозрение + PLAMEC. Методом детектирования с наибольшей эффективностью для ИК-спектра является «оцу + пороговая обработка», а для УФ-спектра метод – SVR.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, обследование высоковольтных линий электропередач, обнаружение неисправностей, определение дефектов, спектральный анализ изображений

Энтропийные оценки решающих статистик алгоритма классификации случайных процессов

2020. T.8. № 4. id 881
Калинин М.Ю.   Чопоров О.Н.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.034

Рассматривается задача выявления состояния технической системы по поступающим от нее сигналам, каждому состоянию соответствует класс сигналов с определенными свойствами, актуальная в области распознавания образов, технической диагностики и других направлениях науки и техники. Для ее решения определяется принадлежность поступающего сигнала одному из выбранных классов. Для описания случайного сигнала и математического представления классов используется марковская модель случайного процесса, на основе которой разработан оптимальный алгоритм классификации сигнала с заданной достоверностью. Получены величины (решающие статистики), по которым принимается решение о принадлежности выборки отсчетов принимаемого сигнала соответствующему классу и которые позволяют оценивать «расстояние» между классами (их моделями). Их изучение позволяет оценивать возможности и эффективность алгоритмов классификации сигналов, а также свойства множества классов по их марковским моделям. С использованием теории информации исследуются свойства решающих статистик, определяются их вероятностные характеристики. С использованием понятий энтропии и информационной дивергенции (расстояния Кульбака-Лейблера) получены оценки среднего значения и дисперсии решающих статистик. Получены оценки продолжительности процедуры классификации. Приведен пример расчета. Результаты исследований могут быть использованы при определении состояния технических устройств (двигателей, турбин и др.) по поступающим сигналам от размещенных на них датчиков, при классификации радиосигналов в системах радиомониторинга и других научных и технических приложениях.

Ключевые слова: сигнал, классификация, марковская модель, энтропия, информационная дивергенция

Разработка метрики определения вероятностного расстояния до решения в сложных проблемных областях

2021. T.9. № 1. id 880
Есин Т.Е.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.006

Основной подход к решению задач на курсах по программированию зачастую состоит из написания и тестирования отдельных частей алгоритма, записанного на том или ином языке. Учащиеся делают несколько попыток сдать задачу в тестирующую систему, каждая из таких попыток отражает текущее состояние решения. Обычно для определения результативности вычисляется среднее количество попыток сдать решение или время, затраченное для получения верной программы. Такие метрики, как правило, неустойчивы, потому что время исправления отдельных ошибок существенно влияет на общее время решения задачи. Также данные метрики не отражают, что именно не понимает учащийся в теоретическом аспекте. В данной статье предлагается метрика, основанная на вероятностном расстоянии между текущим состоянием и правильным решением. В рамках эксперимента группой студентов были решены задачи в онлайн-среде. Все их попытки оценивались по модели алгоритмических компонентов, необходимых для достижения правильного решения. Для создания графа, связывающего программные состояния, использовались цепи Маркова. Предложенная метрика вероятностного расстояния до решения применена к графу для определения расстояний от каждого решения до ближайших правильных. Результаты показали, что данная метрика полезна при определении расстояния, если путь к правильному решению был типичен и согласовывался с изученным теоретическим материалом. В статье предлагаются детали реализации метрики вероятностных расстояний до решения и план дальнейших исследований, основанных на текущих наблюдениях.

Ключевые слова: интеллектуальные образовательные системы, курсы программирования, обратная связь, анализ образовательных данных, учебная аналитика

Алгоритмизация управления внутриобъектным распределением ресурсного обеспечения в условиях структурной трансформации сетевых организационных систем

2020. T.8. № 4. id 879
Болгова М.А.   Чопоров О.Н.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.033

В статье рассматривается задача управления в сетевых организационных системах в рамках реализации современной стратегии лидерства. Классификационная упорядоченность объектов, входящих в систему, позволяет использовать механизмы структурной трансформации в зависимости от позиции в достижении цели, определенной управляющим центром. Объекты, занимающие лидерские позиции объединяются в топовые классы. Это дает возможность управляющему центру адресно выделять целевое ресурсное обеспечение тем объектам, которые характеризуются опережающим трендом развития. С целью обеспечения устойчивости такого тренда на прогнозные календарные периоды осуществляется внутриобъектное распределение ресурсного обеспечения между приоритетными каналами управления и центрами ответственности в расходовании выделенных средств. Приведены основные компоненты информационного обеспечения, используемые для принятия управленческих решений. Предложен многоэтапный алгоритм управления внутриобъектным распределением ресурсного обеспечения, основанный на методах экспертного оценивания и применении оптимизационного подхода на базе задач булевого программирования. Осуществлена интеграция этапов в единую структурную схемы, обеспечивающую формирование управленческих решений по оптимальному распределению целевого ресурса между каналами управления, центрами ответственности и статьями экономической классификации.

Ключевые слова: управление, организационная система, структурная трансформация, классификационная упорядоченность, экспертное оценивание, прогнозирование, оптимизация

Применение информационных технологий в социально-экономических системах при разработке обучающей игры, включающей тестирование и систему оценивания

2020. T.8. № 4. id 878
Филиппова Л.Б.   Филиппов Р.А.   Телюченкова Ю.А.   Сазонова А.С.   Кузьменко А.А.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.032

В данной статье рассмотрена актуальность внедрения образовательных механик в процесс обучения и разработана игра с системой оценивания качества полученных знаний обучающегося. Рассмотрены основные этапы прохождения игры, виды квестов, особенности управления игроком. Разобраны основные скрипты и объекты, помогающие усваивать материал. Приведена схема взаимодействий игровых объектов между собой, включающая игрока, игровых персонажей, игровых объектов и вражеских персонажей. Приводится обоснование ограничения на время для одного тестового задания, а также расчёты зачетного балла B и основные параметры получения финальной оценки по результатам B_общ. На основании системы оценивания предлагается алгоритм системы оценивания знаний учащихся, фиксирующий основные этапы системы тестирования. На основе алгоритма предлагается образовательная игра с целью изложить исторические справки о древней Ирландии и протестировать полученные знания игрока с помощью реализованных игровых механик. Кроме этого, рассматриваются разные подходы к оценке эффективности и в случае внедрения обучающей игры в образовательное учреждение учитываются следующие факторы: повышение вовлеченности, время усвоения материала и усвоение информации. В конце статьи делается вывод об эффективности использования обучающих игр.

Ключевые слова: оценивание, тестирование, математическая модель, алгоритм, игровые механики в обучении, создание игр

Модель искусственной нейронной сети для решения задачи управления генетическим алгоритмом с применением математического аппарата теории сетей Петри

2020. T.8. № 4. id 877
Петросов Д.А.   Зеленина А.Н.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.031

Целью исследования является повышение быстродействия и количества решений в интеллектуальных системах на базе генетических алгоритмов, направленных на решение задачи структурно-параметрического синтеза больших дискретных систем с заданным поведением. В качестве гипотезы предполагается, что адаптированная модель искусственной нейронной сети способна управлять изменением параметров функционирования операторов генетического алгоритма непосредственно в процессе решения задачи структурно-параметрического синтеза. Управление может осуществляться на основе данных о состоянии особей популяции. В работе качестве методики предлагается использование математического аппарата искусственных нейронных сетей и генетических алгоритмов, адаптированных к решаемой задаче с использованием теории сетей Петри. Предложенный подход, объединенный одним математическим аппаратом сетей Петри, позволяет моделировать: процесс распознавания состояния популяции, процедуру структурно-параметрического синтеза больших дискретных систем с заданным поведением, а также управление генетическим алгоритмом с целью коррекции траекторией движения популяции, предотвращения затухания и преждевременной сходимости. В статье предложены результаты вычислительных экспериментов, которые показали эффективность разработанных моделей и методов при решении задачи структурно-параметрического синтеза больших дискретных систем с заданным поведением на базе статических межкомпонентных связей.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, генетический алгоритм, интеллектуальные информационные системы, теория сетей Петри, структурно-параметрический синтез, технология GPGPU

Применение регуляторов с дробными степенями для регулирования параметров технологических процессов

2020. T.8. № 4. id 876
Лысова Н.В.   Мясникова Н.В.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.030

В настоящее время нарастает интерес к динамическим системам нецелого порядка. Развитие теории дробных степеней вызвало интерес к использованию нецелых порядков в задачах управления и регулирования, в составе которых объект регулирования и контроллер описываются моделями нецелых порядков. Исчисление дробного порядка предлагает гибкие вычислительные возможности, которые могут быть применены в проектировании систем управления. Однако, прежде чем результаты теоретических исследований могут быть перенесены на промышленные установки важно изучить эффекты контроллеров дробного порядка с помощью лабораторных экспериментов и моделирования. В данной статье рассматривается концепция дробного ПИД-контроллера, включающего в себя интегратор и дифференциатор нецелых порядков, анализируются его поведение и характеристики. Рассмотрены практические аспекты настройки и реализации контроллеров дробного порядка для системы регулирования веса бумажного полотна с использованием FOMCON (набор инструментов MATLAB для идентификации и управления системами дробного порядка). В работе рассмотрены способы применения ПИД-регуляторов, основанных на законах дробного исчисления для системы управления напорным устройством бумагоделательной машины (БДМ). Приведены результаты моделирования с применением классических ПИД-регуляторов и с применением ПИД-регуляторов с дробными степенями.

Ключевые слова: математическое моделирование, бумагоделательная машина (БДМ), дробное исчисление, fOMCON, пИ контроллер, пИД-контроллер, проектирование системы управления, автоматическое управление, набор инструментов MATLAB

Исследование практичности программного обеспечения вычислительных комплексов экспертно-статистическим методом

2020. T.8. № 4. id 875
Конобеевских В.В.   Питолин М.В.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.029

Современное программное обеспечение достаточно широко представлено в различных сферах жизнедеятельности общества в нашей стране. При этом программное обеспечение характеризуется множеством параметров и признаков. Если сравнивать заявленные характеристики программного обеспечения вычислительных комплексов от разных фирм-производителей, окажется, что большинство элементов сравнения, особенно количественные параметры, достаточно близки к друг другу, а объекты сравнения практически идентичны. Возникает актуальная задача выбора из нескольких идентичных объектов исследования лучшего образца для последующего использования. Данное обстоятельство особенно актуально, если сравнение количественных параметров программного обеспечения не дает нужных результатов. Тогда задача должна решаться с привлечением экспертов для оценки качественных характеристик, с использованием соответствующего математического аппарата, обосновывающего научность выбранного подхода. В данной работе предлагается исследовать качественные метрики программного обеспечения. В частности, одной из качественных характеристик программного обеспечения, которая может быть оценена пользователями без особых сложностей является практичность. Для исследования подхарактеристик и метрик практичности в работе предлагается использовать экспертные и статистические процедуры, которые объединены в экспертно-статистическом методе. Освещены вопросы организации опроса экспертов на предмет оценки подхаратеристик практичности, представлена методика статистической обработки экспертных данных, исследована процедура выбора и анализа математической модели комплексного показателя качества практичности программного обеспечения. Дальнейшим развитием идей, изложенных в указанной статье, будет являться разработка программного обеспечения для экспертных и статистических процедур при оценке качественных метрик программного обеспечения.

Ключевые слова: практичность, программное обеспечение вычислительных комплексов, экспертно-статистический метод, метрика качества, комплексный показатель качества

Оценка качества программного обеспечения вычислительных комплексов на основе экспертных данных

2020. T.8. № 4. id 874
Конобеевских В.В.   Питолин М.В.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.028

Программное обеспечение уже давно стало неотъемлемой частью жизнедеятельности любого общества. В современном мире функционирование любых сложных систем и комплексов сопровождается взаимодействием с соответствующим программным обеспечением. Для решения этой комплексной задачи, даже в рамках одного ведомства, производители предлагают идентичные, на первый взгляд, варианты программного обеспечения вычислительных комплексов. Так как выбор оптимального программного обеспечения сопряжен со значительными финансовыми затратами, то данная задача не может быть эффективно решена без привлечения экспертов в данной области. Кроме того, актуальность рассматриваемой проблемы заключается в том, что в настоящее время не учитываются мнения экспертов, осуществляющих эксплуатацию программного обеспечения, с использованием научного подхода, особенно при оценке качественных метрик, характеризующих практичность его использования. В данной работе предлагается рассмотреть альтернативный подход к оценке качественных характеристик программного обеспечения в процессе его эксплуатации и к выбору оптимального программного продукта из некоторой совокупности аналогов, основанный на исследовании экспертных данных. Для решения данной задачи в работе предложена методика формирования группы экспертов, представлен альтернативный способ оценки согласованности мнений экспертов на основе метрического коэффициента, изложена методика формирования системы качественных показателей программного обеспечения на основе критерия знаков, представлен алгоритм оценки качества программного обеспечения вычислительных комплексов на основе анализа экспертных данных. Дальнейшим развитием идей, изложенных в указанной статье, будет являться разработка программного обеспечения для реализации представленного алгоритма.

Ключевые слова: программное обеспечение вычислительных комплексов, оценка качества, качественная характеристика, согласованность мнений экспертов, комплексный показатель качества

Методика профориентационной работы со студентами направления подготовки «Информационная безопасность» и ее программная реализация

2020. T.8. № 4. id 873
Кузнецова В.Ю.   Евдошенко О.И.   Ажмухамедов И.М.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.027

В статье показана актуальность задачи специализации студентов старших курсов на примере бакалавров направления подготовки 10.03.01 «Информационная безопасность» и ее специфика. Технические направления подготовки с каждым годом становятся все более и более популярными среди абитуриентов, при этом около 30% абитуриентов вузов РФ причиной своего выбора технических направлений не называют осознанный выбор инженерной профессии. Результаты проведенных опросов и фокус-групп среди выпускников изучаемой специальности показал, что их превалирующая часть не продолжают работу по специальности. Приводятся данные, свидетельствующие о необходимости подбора методик, основанных на анализе психологических свойств личности, с целью ориентирования студентов старших курсов к наиболее подходящей для них специализации с точки зрения не только их профессиональных компетенций, но и психологических особенностей личности во избежание синдрома профессионального выгорания. С этой целью была подобрана и описана методика по выявлению наиболее подходящей для студента специализации и реализующее методику программное обеспечение в виде веб-приложения для студентов и сотрудников вузов, а также приведены результаты проверки ее применимости в одном из российских вузов.

Ключевые слова: информационная безопасность, образование, личность, специализация, профессиональное выгорание, автоматизация профориентационной работы

Оценивание линейно-неэлементарных регрессионных моделей с помощью метода наименьших квадратов

2020. T.8. № 4. id 872
Базилевский М.П.  

DOI: 10.26102/2310-6018/2020.31.4.026

При построении регрессионных моделей проблема выбора структурной спецификации является первостепенной. На сегодняшний день таких спецификаций разработано великое множество. В данной работе приводится краткое описание следующих форм связи между переменными: линейная регрессия, линейно-элементарная регрессия, линейно-мультипликативная регрессия, производственная функция Леонтьева и индексная регрессия. Благодаря смешению линейной и кусочно-линейной регрессий сформулирована новая спецификация – линейно-неэлементарная регрессия, регрессорами в которой являются как входные переменные, так и бинарные операции всех возможных комбинаций их пар. Показано, что присваивание определенным параметрам таких моделей конкретных значений делает их квазилинейными, что позволяет оценивать их с помощью метода наименьших квадратов. Установлены области определения этих параметров. Разработан алгоритм приближенного оценивания линейно-неэлементарных регрессий с помощью метода наименьших квадратов. Работа алгоритма продемонстрирована на примере моделирования потребления электроэнергии в Иркутской области. Качество построенной линейно-неэлементарной регрессии по коэффициенту детерминации оказалась выше, чем у полученных ранее моделей. Показано, что в линейно-неэлементарных регрессиях с течением времени меняется характер влияния входных переменных на выходную.

Ключевые слова: регрессионная модель, производственная функция Леонтьева, линейно-неэлементарная регрессия, метод наименьших квадратов, потребление электроэнергии