В статье рассматривается аппаратно-программный комплекс преддоговорного оперативного анализа реализуемости выполнения заказов дистанционного зондирования Земли, являющийся составной частью Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли. Целью разработки аппаратно-программного комплекса является создание автоматизированной системы оперативного анализа реализуемости заказов на космическую съемку с учетом ресурсов двух космических аппаратов, обеспечивающей поддержку принятия решений на преддоговорном этапе коммерческой деятельности. Задача автоматизации процесса оперативного анализа реализуемости заказов дистанционного зондирования Земли решается с использованием подходов многокритериальной оптимизации. Созданный аппаратно-программный комплекс позволяет увеличить скорость и качество выполнения расчетов, а также повысить точность оценки возможности космической съемки с привлечением ресурсов двух космических аппаратов за указанный период времени. Аппаратно-программный комплекс преддоговорного оперативного анализа реализуемости выполнения заказов дистанционного зондирования Земли прошел апробацию для двух спутников и может быть в дальнейшем использован в качестве основы для проведения оперативного анализа реализуемости с учетом ресурсов нескольких космических аппаратов.
Системный анализ и прикладная информатика
2016. — Выпуск 3
Содержание:
В статье приводятся результаты аналитического обзора и сравнения наиболее распространённых технологий поддержки принятия управленческих решений: метод анализа иерархий, нейронные сети, теория нечётких множеств, генетические алгоритмы и нейро-нечёткое моделирование. Указаны достоинства и недостатки данных подходов. Определены сферы их применения. Показано, что метод анализа иерархий хорошо работает при условии полной начальной информации, но в силу необходимости сравнения экспертами альтернатив и выбора критериев оценки обладает высокой долей субъективизма. Для задач прогнозирования в условиях риска и неопределённости обоснованным представляется использование теории нечётких множеств и нейронных сетей. Также рассмотрена технология принятия коллективных решений, применяемая как на всеобщих выборах, так и в группе экспертов. Она позволяет сократить время на согласительные совещания для достижения консенсуса путём предварительного анализа всех мнений, представляемых на плоскости в виде точек. При этом согласованность мнений определяется расстояниями между ними.
Ключевые слова
В статье представлен подход к решению проблемы перегрузок в сетях TCP/IP. Предложен нечеткий регулятор с двумя входами для системы активного управления очередью пакетов в сетях TCP/IP и исследовано его использование в данных системах при случайном изменении нагрузки трафика. Предложенный регулятор имеет два входа, один из которых это значение разницы между текущей длиной очереди, а второй - разница между текущим уровнем использования буфера. На выходе нечеткого регулятора вычисляется значение вероятности отбрасывания пакетов. Математическая модель системы активного управления очередью, которая исследуется, представлена в интерактивной системе MATLAB, где так же продемонстрированы процессы, происходящие в данной системе при случайном изменении нагрузки трафика. Результаты исследований показывают, что AQM-система с нечетким регулятором с двумя входами достаточно стабильно поддерживает заданную текущую длину очереди при достаточно малых значениях вероятности отбрасывания/маркировки пакетов (при желаемом размере очереди q0 = 200 пакетов, среднее значение вероятности отбрасывания/маркировка не больше 3,5·10-3 или меньше 0,35% пакетов отбрасывается или маркируется из общего числа поступающих пакетов). Полученные в работе результаты позволят повысить эффективность функционирования и эксплуатации сетей TCP/IP в результате повышения качества передачи данных. Это происходит за счет внедрения предложенного регулятора при проектировании новых более эффективных маршрутизаторов для сетей и минимизации задержки информации.
Ключевые слова
Разработана составная модель источника ошибок в реальных дискретных каналах преобразования данных, основанная на совместном использовании канала с независимыми ошибками и обобщенного канала с коррелированными ошибками, образующими пакеты на фоне независимых ошибок. Организация пакетных ошибок в таком обобщенном канале основана на реализации принципа сжатия отдельных участков фоновых независимых ошибок, что вызывает образование участков, полностью свободных от ошибок. Наличие таких безошибочных участков в канале преобразования не отражает реальные процессы образования ошибок, что приводит к необходимости совместного использования обобщенного канала с пакетными ошибками и канала с независимыми фоновыми ошибками, что обеспечивает присутствие фоновых ошибок на всех участках, кроме пакетов. Такой подход к организации потока ошибок естественным образом соответствует природе образования ошибок в реальных каналах преобразования данных. Кроме того, корректное определение длин пакетов ошибок в составной модели источника ошибок позволяет максимально полно использовать корректирующие свойства кодов при согласовании длин кодовых комбинаций и пакетов ошибок, исправляемых кодами
Ключевые слова
Целью работы является увеличение точности и запаса устойчивости в системе с пропорционально-дифференцирующим (ПД) регулятором и неопределенностью параметров объекта посредством адаптации. Адаптивный регулятор должен обеспечить улучшение точности за счет увеличения коэффициента усиления пропорционального канала регулятора, если ошибка ненулевая. Следовательно, с уменьшением ошибки адаптация становится менее интенсивной, и система сохраняет устойчивость в соответствии с прямым методом Ляпунова. Разработан метод параметрического синтеза для адаптивного ПД-регулятора, основанный на локализации корней на комплексной плоскости. Представлен пример расчета с результатами моделирования, показывающий корректность разработанного метода. Адаптивный ПД-регулятор позволяет повысить точность регулирования без потери устойчивости. Канал адаптации, поскольку выполняет интегрирование ошибки регулирования, способен обеспечить астатизм без интегратора в основном контуре. Адаптивный ПД-регулятор эффективен для систем, работающих преимущественно в переходных режимах, основным требованием в которых является получение апериодических процессов. В системах, где преобладает длительный режим и возмущения ограничены, адаптивный ПД-регулятор позволяет обеспечить статическую точность и устойчивость, однако отработка возмущений может оказаться продолжительной.
Ключевые слова
Дан краткий обзор микроконтроллеров семейства Arduino, их характеристик и областей применения. Отмечена важность записи параметров исследуемого объекта для отладки систем управления на микроконтроллерах Arduino. Единственной возможностью регистрации параметров в семействе Arduino является запись на SD-карту в текстовом режиме с использованием функций print(), write(). Рассмотрены проблемы, связанные с записью бинарных данных на SD-карту на микроконтроллере Arduino Due. Проведен анализ способов записи бинарных данных на SD-карту Arduino Due, возникающих проблем с неочисткой памяти от предыдущей программы, приводящей к возможности дублирования данных на SD-карте, наличие ошибочной точки зрения об ограничении объемов записи данных и необходимости использования устаревших SD-карт. Рассмотрены пути устранения отмеченных недостатков. Проведена оценка быстродействия различных подходов записи информации на SD-карту. На основании проведенных исследований предложен подход уплотнения записываемой информации за счет преобразования бинарных данных побайтно в символьный массив в коде ASCI без увеличения их объема и записи блоками по 240 байт. Это позволяет максимально использовать возможности стандартной функции write() Arduino и специфику организации памяти SD-карт и увеличить быстродействие более чем в 1100 раз по сравнению с записью в символьном виде по одному байту. Отмечено, что использование предлагаемых на форумах решений исключения дублирования данных из-за неочистки памяти не обеспечивает полноты их устранения. Для Arduino Due для очистки памяти необходимо использования специального программатора или установка новой программы загрузки.
Ключевые слова
Использование информационных технологий и, в частности, автоматизированных систем управления обучением, увеличивает возможности как преподавателя, так и обучаемого, в достижении своих целей в образовательном процессе. Такие системы предоставляют учебный контент, помогают организовать и контролировать обучение, собирают статистику прогресса, а также могут учитывать индивидуальные особенности каждого пользователя системы. В настоящее время существует огромный перечень как платных, так и бесплатных систем, физически расположенных как на серверах учебных заведений, так и в облаке, предлагающих отличающиеся наборы функциональных возможностей с разной схемой лицензирования и стоимостью. Такое множество создает проблему выбора наилучшей системы. Данная проблема отчасти связана и с отсутствием полной классификации таких систем. Анализ более 30 самых распространенных в настоящее время автоматизированных систем управления обучением показал, что классификацию таких систем необходимо проводить по определенным признакам, в рамках которых могут быть рассмотрены однотипные системы. В качестве классификационных признаков автором предлагаются следующие: стоимость, набор функциональных возможностей, модульность, учет требований заказчика, интеграция контента, физическое расположение системы, адаптивность обучения. Рассматривая системы управления обучением в рамках указанных классификационных признаков и принимая во внимание современные тенденции их развития, можно определить основные требования к ним: функциональность, надежность, удобство использования, низкая стоимость, поддержка стандарта SCORM или Tin Can API, модульность, адаптивность. Согласно данным требованиям на кафедре программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем ФИТР БНТУ под руководством автора с 2009 г. идет разработка, использование и постоянное совершенствование собственной системы управления учебным процессом.
Ключевые слова
Система поддержки принятия решений - достаточно мощный инструмент, присутствующий в настоящее время в большинстве сложных систем. Система поддержки принятия решений должна учитывать интенсивность взаимодействия обучающегося со средой обучения. При этом обеспечивается высокий уровень знаний и способность их применения выпускниками. Авторами статьи рассмотрена методика моделирования процесса обучения с применением такой системы с точки зрения статистики. В статье предложен статистический синтез системы поддержки принятия решения для случая, когда посредством использования цепи положительной обратной связи учитывается интенсивность взаимодействия обучающихся и среды обучения. Синтез проведен по критерию минимума апостериорной вероятности получения неудовлетворительной оценки на экзамене (тесте, зачете). Синтез проведен при следующих допущениях: интенсивность взаимодействия обучающегося со средой обучения является дискретной величиной, пространство состояния оценок обучающегося является конечномерным и дискретным, процесс прохождения адаптивного учебного ресурса (последовательной реализации изучения тем и разделов технической дисциплины) имеет вероятностный характер и моделируется цепью Маркова. При этом считалось, что переходные вероятности интенсивности взаимодействия одинаковы, переходная плотность вероятности оценок распределена в соответствии с усеченным слева и справа распределением Гаусса (порядок определения математического ожидания оценки гауссовской плотности и среднеквадратического отклонения в статье описан), а априорная плотность вероятности для первого шага может аппроксимироваться гауссовской плотностью вероятности с учетом априорных сведений о результатах обучающегося, полученных им за изучение обеспечивающих дисциплин. Приведенные иллюстрации достаточно наглядно поясняют основные результаты исследования. Оценка интенсивности взаимодействия обучающегося со средой обучения в статье определена как оценка максимума дискретной апостериорной плотности вероятности.Полученные результаты позволяют реализовать синтезированную систему на практике. Для оценки адекватности разработанной модели авторами статьи был проведен педагогический эксперимент, суть и результаты которого будут приведены в последующих публикациях.