Атистический метод максимального правдоподобия (EM) и алгебраический метод реконструкции с одновременными итерациями (SART) являются двумя методами итерационной томографической реконструкции. Эти алгоритмы часто используются, когда проекционные данные содержат большое количество статистического шума или были получены из ограниченного диапазона углов. Одним из популярных подходов, используемых для повышения скорости сходимости этих алгоритмов заключается в том, чтобы выполнять коррекцию текущего приближения реконструируемого объекта на подмножествах проекционных данных. Стремление повысить скорость сходимости итерационных методов привело к использованию упорядоченных подмножеств проекций как для метода максимального правдоподобия EM (OS-EM), так и для алгебраического метода реконструкции с одновременными итерациями SART (OS-SART). Эффективность использования упорядоченных подмножеств проекций была установлена сначала для последовательных программ, которые выполняются на центральном процессоре компьютера (CPU). В данной работе оба этих метода были ускорены с помощью использования графической библиотеки OpenGL путем их отражения на архитектуру графического процессора видеокарты.
Системный анализ и прикладная информатика
2017. — Выпуск 2
Содержание:
Развитие подходов и концепции к построению систем, связанных с накоплением данных в хранилище и последующим использованием алгоритмов Data Mining является особо перспективным в силу того, что белорусский сектор соответствующих ИТ-разработок находится еще на стадии формирования. В статье рассматривается общая концепции построения системы накопления и анализа данных практико-ориентированной направленности, основанная на технологии складирования данных. Основным аспектом в концепции проектирования универсальной системы на уровне хранения и работы с данными является подход с использованием расширяемого хранилища данных на основе универсальной платформы хранимых данных, который предоставляет доступ для хранения и последующего анализа данных различной структуры и различных предметных областей, имеющих точки (узлы) стыковки и расширенный функционал с возможность выбора структуры для хранения данных и последующей внутрисистемной интеграцией. Приводятся общая архитектура универсальной системы хранения и обработки данных указанной направленности, выделяются структурные составляющие. Основными компонентами архитектура универсальной системы для хранения и обработки данных практико-ориентированной направленности являются: оперативные источники данных; ETL-процесс; хранилище данных; подсистема анализа; пользователи. Важное место в структуре системы занимает аналитическая обработка данных, поиск информации, хранение документов, а также предоставление программного интерфейса для доступа к функциональности системы извне. Универсальная система на основе предлагаемой концепции позволит собирать достаточно обширные сведения по различным предметным областям, а также получать необходимые аналитические сводки, проводить обработку данных и применять соответствующие методы и алгоритмы Data Mining.
Ключевые слова
Рассматривается расширение ранее сформулированного подхода к моделированию аспектов репродуктивного цикла с учетом происходящих перемен в среде обитания и метаморфозов в развитии рыб. Избыточное накопление биогенных элементов при длительном использовании водоемов для искусственного выращивания молоди или ускоренный распад органики в некоторых случаях могут оказывать влияние на успешность процесса воспроизводства, косвенно влияя на долговременные тренды популяционной динамики. В отдельных случаях усиление притока органического фосфора приводит далее к состоянию эвтрофикации и может сказаться на недостаточной аэрации мест размножения, привести к гипоксии у вылупившихся личинок. При массовой гибели икры еще ухудшится ситуация с расходом кислорода в водоеме. Нехватка органики приводит недостаточному для оптимального роста рыб развитию биомассы кормовых планктонных организмов. Система уравнений выживаемости конкурирующих особей поколения дополнена функциональным расширением, использующим итерационную модель динамики биогенных элементов, построенную на основе анализа процессов в экосистеме озера Чао. Блок модели расчёта притока и деструкции органики синхронизирован с непрерывно-дискретной вычислительной структурой, учитывающей взаимосвязанные изменения факторов смертности и темпов развития молоди рыб при переходах между обобщенными эколого-физиологическими этапами развития.
Ключевые слова
Приводится расширенный сравнительный анализ методов отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Различные методы MPPT проводятся с окончательной целью того, как максимизировать системную выходную мощность PV, отслеживая Pmax в ряде различных операционных обстоятельств. В этом отслеживании точки максимальной мощности методы MPPT рассмотрены на основе различных параметров, связанных с простотой проекта и/или сложностью, реализацией, аппаратные средства, требуемые, и другие связанные аспекты.Производственный процесс фотоэлектрических систем улучшался постоянно за прошлое десятилетие, и фотоэлектрические системы стали интересным решением. Точно, системы PV составлены от массивов фотогальванических элементов, прерыватели (главным образом, повышение маркера, или повысьте преобразователь DC/DC), системы управления MPPT и устройства хранения и/или соединения с сетью. Чтобы повысить эффективность таких систем, различные исследования были выполнены.Спрос систем генерации PV, кажется, повышен и на автономные и на соединенные с сеткой режимы систем PV. Поэтому эффективный метод отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) необходим, чтобы инициализировать процесс отслеживания MPP точки максимальной мощности во всех условиях окружающей среды и затем вынудить систему PV работать в точке максимальной мощности.
Ключевые слова
Рассматривается задача параметрической идентификации математической модели технического устройства, в качестве которого рассматривается электропривод системы мониторинга, установленной на беспилотном летательном аппарате. Идентификация параметров элементов сложной технический системы является актуальной научной задачей, так как при разработке новой технической системы для ее синтеза и исследования необходимо иметь математические модели элементов системы.Предлагается решать задачу путем применения поискового градиентного алгоритма идентификации при заданной целевой функции невязки в виде квадрата разности выходного сигнала идентифицируемого элемента системы и его модели. При решении задачи учитывается случайный характер процессов, происходящих в системе и на выходе измерителя выходного сигнала. Алгоритм идентификации разработан на основе представления модели параметров объекта в виде обыкновенного дифференциального векторно-матричного уравнения, в правой части которого имеется модель задающего воздействия в виде заданной детерминированной функции времени. Представлена общая структурная схема поисковой системы параметрической идентификации с градиентным алгоритмом.В качестве примера для оценки работоспособности предлагаемого алгоритма рассматривается простейшая модель электропривода, заданная передаточной функцией в виде инерционного звена. Представлены качественные иллюстрации работоспособности предлагаемого алгоритма и количественные характеристики изменения сигналов и параметров идентифицируемого объекта.
Ключевые слова
Рассматривается задача выявления различий в пакетах данных векторной графики и способы её решения. Источниками векторных данных в статье служат картографическая информация и векторизованные данные дистанционного зондирования Земли. Целью является разработка способа выявления различий в пакетах векторных данных, обеспечивающего надёжное получение результата для задач актуализации картографической информации и мониторинга местности. Исследования и разработка производились путём математического моделирования задачи в MATLAB. В статье приводится описание разработанного способа решения задачи и результаты его применения для нахождения различий между двумя пакетами векторных данных, полученными из целевой информации дистанционного зондирования Земли и/или векторных слоёв цифровой карты местности. Применение данного способа позволяет автоматизировать процесс и сократить время тематического анализа космической информации, получаемой от средств дистанционного зондирования Земли для топографического картографирования и мониторинга местности.
Ключевые слова
Предложен алгоритм хеширования на основе динамического хаоса. Благодаря использованию хаотических отображений, алгоритм является необратимым, а поиск двух сообщений с одинаковыми хеш-значениями становится вычислительно затруднительным. Предлагаемый алгоритм включает в себя следующие этапы: выбор значений переменных и параметров двумерных хаотических отображений; реализацию итераций хаотических отображений с добавлением элементов исходного сообщения к переменным; реализацию итераций хаотических отображений без добавления элементов исходного сообщения к переменным; формирование хеш-значения. Предлагается формировать два хеш-значения h1 и h2, в которых используется различный порядок переменных. Результирующее хеш-значение получается при применении операции «сложение по модулю два» к хеш-значениям h1 и h2. Проведено тестирование предлагаемого алгоритма. Из полученных данных следует, что для рассматриваемого алгоритма характерен лавинный эффект. Статистические характеристики последовательности, сформированной из хеш-значений, схожи со статистическими характеристиками последовательности, значения элементов которой получены случайным образом, что свидетельствует о работоспособности предлагаемого алгоритма. Вычислительный эксперимент проведен с использованием отображений Чирикова, «Кота Арнольда», Эно. Установлено, что для сообщений с размером превышающим 4 Кб, при использовании отображений Эно и «Кот Арнольда» предлагаемый алгоритм справляется с задачей более чем на 20% быстрее, чем алгоритм «Keccak». Предлагаемый алгоритм хеширования может быть использован при решении задач контроля целостности данных при передаче информации в современных телекоммуникационных системах.
Ключевые слова
Целью данной работы является разработка лингвистического обеспечения автоматической системы порождения англоязычного рекламного текста по косметике и парфюмерии, и ее последующая реализация в виде компьютерной программы. Создаваемая система разрабатывается по принципу лингвистически мотивированных технологий, что требует использования широкого спектра лингвистических знаний о структуре и содержании порождаемого текста (базы данных, семантические и формальные языки). Лингвистическая база данных рассматриваемой системы включает следующие компоненты: автоматический словарь лексических единиц с указанием семантических и морфологических сведений, семантико-синтаксические формулы текстов на формальном языке СЕМСИНТ. В работе рассматривается каждая составляющая этой базы данных. Словарь лексических единиц строится на основе анализа тридцати оригинальных англоязычных рекламных текстов по косметике и парфюмерии, относящимся к трем предметным областям (губная помада, тушь для ресниц, шампунь). Словарная статья автоматического словаря включает две зоны: зону грамматических сведений, зону семантических сведений. Зона грамматических сведений содержит информацию о части речи лексической единицы, а также набор ее морфологических признаков. Зона семантических сведений включает семантический признак лексической единицы, т. е. ее отнесенность к определенному семантическому подклассу. Для этого была произведена семантическая классификация всех слов исследуемых текстов с присвоением им соответствующих кодов. В качестве примера в работе приводится результат семантической классификации имен существительных исследуемых рекламных текстов предметной области «губная помада».Вторую часть базы данных составляют семантико-синтаксические формулы текстов на формальном языке СЕМСИНТ. В работе описываются составляющие языка СЕМСИНТ, а также рассматривается его сущность и правила его использования. Представлен пример семантико-синтаксической формулы текста, созданной средствами данного формального языка.