В статье предложена структурно-функциональная схема реально-виртуальной лаборатории, определены основные блоки реально-виртуальной лаборатории и связи между ними. Для целей формализации введены модули информационного образования, иллюстрирующие преобразования каждым блоком входных и внутренних переменных и характеристик в выходные. Также кратко рассмотрены некоторые дистанционные реально-виртуальные лаборатории с приведением их структурных схем. Описаны элементы, входящие в дистанционные реально-виртуальные лаборатории, с приведением описания функций, выполняемых в лабораториях. Цель. Разработать концептуальную модель реально-виртуальной лаборатории, предложив ее структурно-функциональную схему и определив основные блоки реально-виртуальной лаборатории, их функции, а также связи между ними. Методы. Для разработки новой структуры для реально-виртуальной лаборатории необходим анализ известных научных результатов и практических решений, для чего используются научные публикации, размещенные в различных источниках на английском и русском языках, а также методы программирования современных контроллеров, средств их связи с компьютером и лабораторным оборудованием и методы сетевого программирования. Результаты. Сделан краткий обзор существующих дистанционных лабораторий с приведением их структуры и описанием механизма взаимодействия удалённого пользователя с лабораторией. Предложена структурно-функциональная схема реально-виртуальной лаборатории, определены ее основные блоки и связи между ними. Для целей формализации введены модули информационного преобразования, иллюстрирующие преобразования каждым блоком входных и внутренних переменных и характеристик в выходные. Заключение. В результате рассмотрения некоторых реализаций удалённых лабораторий был сделан вывод, что большинство из них построены с использованием зарубежной платной среды разработки. В связи с этим, принимая во внимание общую ситуацию в мире и конкретно в нашей стране, было сделано умозаключение, что разработка своей собственной реализации удалённой лаборатории в отечественной среде разработки - это необходимая мера. В работе представлена структурно-функциональная схема РВЛ, отражающая ее блочную структуру. Процесс функционирования лаборатории отражают модули информационного преобразования входных переменных и параметров в выходные характеристики. Данный формализм может быть использован для построения функциональной модели реально-виртуальной лаборатории.
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
2022. — Выпуск 2
Содержание:
Цель исследования: разработка методов моделирования данных для разработки рекомендательных алгоритмов с использованием дважды стохастических авторегрессионных моделей случайных процессов и проверка их адекватности путем применения алгоритмов машинного обучения для кластеризации пользователей в имитируемом наборе данных и прогнозирования вероятностей интереса. Методы исследования. В статье рассмотрены методы, используемые при построении рекомендательных систем. При этом рассмотрена задача моделирования поведения пользователей с помощью дважды стохастической модели. Данная модель предложена для генерации искусственных данных. Дважды стохастическая модель позволяет генерировать нестационарные процессы, таким образом, создает пользователей с разными вероятностными свойствами в разных группах объектов интереса. После этого искусственно созданные пользователи (и их активность) кластеризуются на основе модифицированного алгоритма K-средних. Основная модификация заключается в необходимости автоматической предварительной оценки числа кластеров, а не его выбора человеком. Далее моделируется поведение представителей каждой группы пользователей для новых событий. На основе сгенерированной информации и обучающих данных решается задача прогнозирования и ранжирования предлагаемых услуг. При этом на первом этапе использования регрессионных моделей достаточно для отнесения пользователя к группе и формирования предложений данному пользователю. Результаты исследования. На обучающих данных в 2 кластерах были достигнуты высокие индексы детерминации, что говорит примерно о 90 % объясненной дисперсии при использовании предложенной дважды стохастической модели. Особое внимание уделено работе современных рекомендательных систем на примере системы «Диско» от Яндекс. Кроме того, выполнена предобработка и предварительный анализ данных реального сектора, а именно: исследуются данные телекоммуникационной компании. С целью выдачи релевантных предложений по услугам связи разработана тестовая рекомендательная система. Заключение. Таким образом, к основным результатам работы относится математическая модель, симулирующая реакцию пользователей на различные услуги, а также модель логистической регрессии, используемая для прогнозирования вероятности заинтересованности пользователя новой услугой. На основе прогнозируемых вероятностей не составляет труда ранжирование новых предложений. Апробация на синтезированных данных показала высокую эффективность модели.
Ключевые слова
The use of neural networks for the classification of text data is an important area of digital transformation of socio-economic systems. The article is devoted to the description of the methodology for classifying citizens' appeals. The proposed technique involves the use of a convolutional neural network. The stages of processing citizens' appeals in the amount of 7000 appeals are described. In order to reduce the dimension of the problem, methods of filtering and removing stop words were applied. The resulting data set allows you to choose the best classifier in terms of accuracy, specificity, sensitivity. Training and test samples were used, as well as cross-validation. The article shows the effectiveness of using this method to distribute requests on 15 topics of citizens' appeals to the “hotline” of the President of the Russian Federation. Automating the classification of received appeals by topic allows them to be processed quickly for further study by the relevant departments. The purpose of the study is automation of the distribution of citizens' appeals to the President's hotline by category based on the use of modern machine learning methods. Materials and methods. The development of software that automates the process of distributing citizens into categories is carried out using a convolutional neural network written in the Python programming language. Results. With the help of the prepared data set, the pre-trained model of NL BERT and sciBERT was trained by the deep learning method. The model shows an accuracy of 86% in the estimates of quality metrics. Conclusion. A pre-trained model was trained using a convolutional neural model using a prepared data set. Even if the forecast does not match the real category, the model gives a minor error, correctly determines the category of the appeal. The results obtained can be recommended for practical application by authors of scientific publications, scientific institutions, editors and reviewers of publishing houses.
Ключевые слова
Решается проблема сложности вывода и громоздкого аналитического вида уравнений математических моделей управляемых систем тел с явно выраженными структурными, кинематическими, статическими и динамическими параметрами. В первую очередь это относится к уравнениям динамики, на которых основаны системы управления. Наш практический опыт и теоретические результаты указывают на то, что пути решения этой проблемы нужно искать в двух направлениях. Во-первых, в направлении классификации систем тел и использования особенностей представителей рассматриваемых классов систем тел в части упрощения формализмов вывода их уравнений динамики, а также уменьшения числа математических операций в аналитическом представлении уравнений динамики. Во-вторых, в направлении выбора параметров состояния тел, в которых записываются аналитические скалярно-координатные виды уравнений динамики. В этой связи следует заметить, что подавляющее большинство (более 90 %) промышленных роботов, а также роботов специального назначения имеют структуру одной открытой ветви, в которой тела образуют друг с другом вращательные кинематические пары пятого класса (вращательные сочленения). Если в таких системах полюса тел выбирать на осях их относительного вращения, то межполюсные расстояния будут постоянными, что значительно упрощает решение указанной проблемы. По поводу выбора параметров состояния, явно входящих в уравнения динамики, следует заметить, что квазискорости, т. е. проекции абсолютных угловых скоростей тел на оси их связанных систем координат, являются наиболее подходящими для этих целей. Дело в том, что в уравнениях кинематики, замыкающих уравнения динамики до полного набора уравнений для решения той или иной задачи, всегда можно выразить квазискорости через любые другие параметры, например, относительные углы поворота тел и их производные по времени, направляющие косинусы и их производные, кватернионы и т. д. Если проекции абсолютных угловых скоростей тел на их оси измеряются, например, гироскопами на телах и решается первая задача динамики, то формулы решения содержат минимальное число операций сложения и умножения. Таким образом, целью исследования является разработка простого метода вывода аналитического вида уравнений динамики манипуляторов с вращательными сочленениями в квазискоростях, в которых явно выражены геометрические, кинематические, статические и инерционные параметры тел. Используемые методы исследования (векторная и аналитическая механика систем тел, векторная алгебра, системный анализ и методы тождественных преобразований) позволили свести вывод уравнений динамики манипуляторов к формальным действиям их выписывания без выполнения сложных математических операций дифференцирования, возведения в степень, вычисления векторных операций и т. д. Результаты исследования содержат доказательство общего векторного вида уравнений динамики манипуляторов в квазискоростях с явно выраженными межполюсными расстояниями и параметрами распределения масс тел. Для выписывания моментов движущих сил в сочленениях получены скалярно-координатные формулы и их простой частный вид для случая параллельности осей вращения соседних сочленений. Как частный случай получены формулы выписывания уравнений динамики манипуляторов на плоскости. Для них процесс выписывания уравнений динамики сводится к конкретизации числа тел, их геометрических и инерционных параметров. Заключение. Эффективность изложенных методов и полученных формул продемонстрирована на примерах выписывания уравнений динамики тела с одной закрепленной точкой, гироскопа в кардановом подвесе и ангулярного манипулятора с тремя и шестью степенями свободы в пространстве. Эти результаты позволяют нам ожидать, что число пользователей предлагаемых методов будет расти. Положительный опыт использования этих методов в учебном процессе в дисциплинах «Основы механики систем тел», «Электромеханические системы» и «Мехатроника» оправдывает наши ожидания.
Ключевые слова
В работе предлагается математическая модель оценки привлекательности альтернатив по качественному критерию, которая основана на методе оценки латентных переменных по модели Раша. Данная модель предназначена для оценивания привлекательности альтернатив при экспертном оценивании по методу анализа иерархий, основанному на парном сравнении альтернатив. Предлагаемый метод позволит получать объективные оценки альтернатив по линейной шкале, которые не зависят от состава оцениваемых альтернатив. Цель исследования заключается в описании нового математического аппарата, позволяющего получать оценки привлекательностей альтернатив и обладающего рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами оценивания. Предлагаемая модель основана на теории латентных переменных, а точнее, на модели Раша оценки латентных переменных. Материалы и методы. В основе описанной в работе модели оценки альтернатив лежит метод парных сравнений. Однако в отличие от традиционного математического аппарата метода анализа иерархий, методика выявления предпочтения одной альтернативы над другой для каждой их пары основана на вероятностном подходе, поэтому оценки предпочтений менее абстрактны и более объективны. В работе дано математическое обоснование предлагаемой модели, проведено сравнение результатов оценивания по предлагаемой модели с результатами, полученными традиционными методам. Также описаны вычислительные эксперименты, которые обосновывают адекватность полученных оценок. Результаты. Разработана математическая модель, которая является альтернативой методу анализа иерархий (Т. Саати) для оценки привлекательности альтернатив по методу парных сравнений. В отличие от традиционного метода оценивания, модель позволяет получать независимые оценки альтернатив по линейной шкале, а критерии сравнения альтернатив носят вероятностный характер, что позволяет проводить объективное оценивание. Вычислительные эксперименты показали адекватность и хорошую устойчивость полученных оценок к изменению исходных данных. Заключение. Предлагаемый метод обработки экспертной информации, полученной при парных сравнениях альтернатив, позволит получать максимально объективные их оценки и может быть использован как математический аппарат для систем поддержки принятия решений во многих сферах научной и практической деятельности.
Ключевые слова
В процессе жизненного цикла технологические объекты могут быть подвержены различным изменениям, возникающим из-за особенностей технологических процессов. К таким изменениям можно отнести, например образование накипи в агрегатах. В результате математическое описание объекта, полученное на предыдущих стадиях жизненного цикла, может не соответствовать текущему состоянию объекта автоматизации. Такие системы называют робастными. Целью работы является определение функций для анализа и описания подогревателя высокого давления средствами системы MATLAB с применением библиотеки Robust Toolbox. Материалы и методы. Исходными данными работы являлась передаточная функция подогревателя по каналу расхода, полученная экспериментальным образом. К этому объекту был синтезирован регулятор и представлено описание системы и переходный процесс в MATLAB. Следующим этапом работы был синтез неопределенных параметров с помощью функции ureal. В результате объект получил не конкретные значения параметров, а интервал для каждого из параметров объекта. В результате был получен объект с неопределенными параметрами и графики его переходных процессов. На следующем этапе были выделены номинальные параметры объекта и проверка устойчивости системы. Система с номинальными параметрами устойчива, поэтому можно выполнить анализ системы с неопределенными параметрами. Для этого выполнен расчет робастной устойчивости. Расчет робастной устойчивости выполнен средствами MATLAB с применением функции robuststab. В результате работы функция позволяет определить ряд значений для оценки системы и комбинацию ее параметров, при которой рассматриваемая система становится неустойчивой. На следующем этапе исследования были определены наихудшие параметры системы из выбранного набора, полученные значения отличаются от параметров робастной неустойчивости системы. В результате получены передаточные функции системы с номинальными параметрами, наихудшими параметрами и неустойчивой системы, построены передаточные функции. Результаты. С помощью инструмента анализа робастных систем выполнено исследование объекта, определены диапазоны параметров, при которых система будет оставаться устойчивой.
Ключевые слова
Основным фактором повышения эффективности процесса функционирования систем автоматического управления техническими объектами и процессами в различных областях промышленности является оптимальная настройка параметров модального регуляторов так, чтобы, например, обеспечить протекание переходных процессов за минимальное время или достичь минимального значения интегральной оценки качества управления. Решение оптимизационной задачи выполняется для подынтегральной функции такого вида, чтобы интегральная оценка лучше выражала качество управления. При этом показатели качества управления зависят от настроечных параметров регулятора достаточно сложными соотношениями, что значительно усложняет процедуру аналитического синтеза. Алгоритмы численной оптимизации различаются между собой способом изменения подстраиваемых параметров, при этом наиболее эффективными считаются те, которые достигают результата при меньших затратах вычислительного времени. Цель исследования - получение оптимальных значений параметров модального регулятора с интегральной составляющей и ограничениями для непрерывных линейных стационарных систем на основе стохастического метаэвристического метода роя частиц. Материалы и методы. Используется современная теория автоматического управления, роевой интеллект в решении задачи оптимизации параметров модального регулятора и управлении техническими системами. Результаты. Представлен процесс параметрической оптимизации модального регулятора с ограничениями на основе метода роя частиц для одномерного объекта управления. Приведены результаты моделирования с помощью метода прямого перебора параметров регулятора и метода роя частиц, их сравнение. Заключение. Результаты численных исследований позволяют говорить о том, что разработанный алгоритм решения параметрической оптимизации модального регулятора с ограничениями на основе метода роя частиц обладает высокой точностью и большим быстродействием.
Ключевые слова
В работе рассматривается диагностический метод электромиографии, позволяющий оценивать состояние функционирования нерва, иннервирующего поврежденную мышцу. Метод основан на регистрации и анализе биоэлектрических потенциалов мышц и периферических нервов. Цель исследования: разработка алгоритма работы и структурной схемы прибора электромиографии с возможностью преобразования результатов записи на ПК, дисплей и смартфон через USB и Bluetooth для их анализа. Материалы и методы. Предлагается метод измерения мышечной функции, который включает в себя наблюдение за движением мышц с поверхности кожи над мышцей. Мышечный датчик дает выходной сигнал в зависимости от ее активности. С помощью поверхностного электрода можно отслеживать общее движение мышц. С помощью программы для сопряжения мышечного сенсора Myoware EMG с Arduino получаем аналоговый сигнал. Значения датчика можно наблюдать на последовательном плоттере. Следующей задачей было прочитать данные датчика или аналоговое напряжение на LCD1602-дисплее. Мы подключили контакты I2C (SDA и SCL) LCD1602-дисплея к A4 и A5 Arduino. LCD1602-модуль отображает 2 строки по 16 символов. После загрузки специального кода LCD1602 по I2C-дисплей начал отображать значение аналогового сигнала EMG, а также напряжение. Arduino может связываться с другими устройствами через Bluetooth с помощью модуля HC-05 (zs-040). Этот модуль позволяет Arduino подключаться и обмениваться данными с другими устройствами, такими как смартфон, компьютер и т. п. Результаты. Было получено представление о биоэлектрическом потенциале, возникающем в мышце. Применяемый метод фиксации биоэлектрических сигналов в мышцах имеет практическое значение для клинической неврологии; его реализация облегчит и повысит диагностическую точность электрофизиологических исследований. Заключение. В данной работе разработана структурная схема прибора и решение технической задачи на основе технических требований, разработан алгоритм прибора. На выполнение практических работ с учетом затрат основных и вспомогательных материалов, а также прочих прямых затрат израсходовано 4963 руб.
Ключевые слова
Статья посвящена проблеме управления природно-ресурсным потенциалом на основе конечно-разностной модели 2-го порядка. В проведенных ранее исследованиях было установлено, что управление природно-ресурсным потенциалом с использованием конечно-разностных моделей позволяет получить качественные прогнозы в сравнении с традиционно используемыми линейными множественными моделями Цель работы. Целью данной работы является построение конечно-разностной модели комплексного показателя природно-ресурсного потенциала второго порядка на основании статистических данных и оценка ее прогностических свойств на примере Пермского края. Материалы и методы. Конечно-разностная модель второго порядка была получена путем добавления в модель множественной линейной регрессии авторегрессионных слагаемых первого и второго порядков. На основании трендов был выполнен прогноз факторов и рассчитаны соответствующие модельные значения. Возможность управления факторами, определяющими ПРП, была установлена на основании их качественного анализа. Оценки влияния изменения факторов на уровень ПРП была произведена путем увеличения и уменьшения прогнозных значений выбранных управляемых и неуправляемых факторов на 5 %. Выработана система рекомендаций для регионального правительства по управлению природно-ресурсным потенциалом Пермского края на 2019 и 2020 гг. Результаты исследования. Выявлено, что в течение обоих прогнозных периодов отрицательная динамика ПРП в результате снижения неконтролируемых факторов - уменьшение на 0,01 в 2019 г. и на 0,02 в 2020 г. - компенсируется его положительной динамикой в результате роста контролируемых факторов - ростом на 0,15 в 2019 г. и на 0,16 в 2020 г. Поскольку увеличение управляемых факторов на 5 % позволяет существенно увеличить ПРП, то для компенсации отрицательного влияния неуправляемых факторов достаточно роста управляемых факторов менее чем на 5 %. Обсуждение и заключение. Полученные результаты позволяют утверждать, что использование конечно-разностной модели второго порядка позволяет осуществлять эффективное управление уровнем природно-ресурсного потенциала региона.
Ключевые слова
It is shown that the strengthening of the role of strategic management of industrial enterprises and corporations that has taken place in recent years requires the creation of new developments in the field of both improving the strategies for managing manufacturing companies themselves and the formation of appropriate information and analytical support for the mentioned process. The aim of the work was the need to develop an up-to-date information and analytical support for the strategic management of enterprises in the context of global instability in the world and a tough confrontation between Russia and the West. In this regard, the implementation of effective management of industrial enterprises and corporations is becoming an increasingly difficult task, the solution of which depends on an increasing number of factors, not only direct, but also increasingly significant indirect impact. Materials and methods. The study of the origin, formation and development of ideas of strategic management of industrial enterprises and organizations showed that the implementation of operational and strategic management of enterprises cannot be carried out, as was done in the very recent past, based on the experience of managers and simple unambiguous schemes development of management decisions. Based on the analysis of the development of scientific ideas, foreign and domestic approaches and conceptual provisions for the strategic and operational management of industrial companies and corporations, a set of scientific provisions for the formation of information and analytical support for the development of the strategy of Russian companies, based on the results of practical experience and scientific developments of the authors. Results. The proposed set of scientific provisions for the development of information and analytical support for the strategic management of enterprises in the context of global instability enables the leaders of these enterprises to increase the validity and effectiveness of their activities. Conclusion. Because foreign and domestic experience in managing enterprises and organizations, scientific research on the strategic and tactical management of companies of the past years, by now, has ceased to make it possible to effectively manage the development of companies. The complex of scientific provisions presented in the article and the algorithm of strategic management of industrial enterprises and corporations is a necessary element for improving the quality of strategic management of manufacturing companies in today's extremely tense and unstable conditions for doing business and business in our country.
Ключевые слова
There are three main problems of interaction people with limited mobility with social infrastructure facilities (SIF): the first is physical, the second is the inaccessibility of information about the SIF, and the third is social. The accessibility of SIF and information about it can be ensured through use electronic maps of urban areas and SIF (digital city). These circumstances determine the relevance of the development and creation of a geoinformation support system for decision support in the field of social infrastructure accessibility for people with limited mobility. An original approach to the development and creation of technology to meet the needs for obtaining formalized spatial data, as a social tool for geographic orientation, an information and reference system for supporting decision-making in the field of social development is proposed. The purpose of the study is to develop a system for managing and monitoring the city’s social infrastructure facilities. Materials and methods. The conceptual model of the system was developed using GIS technologies and the theory of formal concept analysis (FCA). The online version is implemented using PHP, JavaScript. Results. The paper presents a methodology for implementing a decision support system. An Internet version of the system has been implemented. The system functionality and interface were tested with the involvement focus groups of people, interested in using the development. Conclusion. A system for managing and monitoring city’s social infrastructure facilities has been developed and implemented. The work is useful in the field of municipal management of social infrastructure, as well as for people with disabilities and researchers.
Ключевые слова
В настоящее время значение индекса развития информационно-коммуникационных технологий в России увеличивается с каждым годом, но пока еще значительно отстает от значений мировых лидеров. Специфика отечественного опыта цифровой трансформации всех сфер экономики свидетельствует о том, что основные изменения чаще осуществляются по отдельным векторам, а не комплексно. Это является определенной проблемой для развития цифровой экосистемы отрасли - сложной системы взаимосвязанных между собой объектов, конкурирующих на единой цифровой платформе и предназначенных для решения конкретных задач, поставленных под отраслевые потребности. И рассматривать ее следует не только на уровне государственной поддержки, но и на уровне объединения сил государства с наукой и частным бизнесом. Для этого необходимо создание стимулирующих факторов с целью привлечения инвестиций, что особенно актуально в отрасли жилищно-коммунального хозяйства. Целью данного исследования является анализ факторов, составляющих архитектуру цифровой экосистемы ЖКХ, а также оценка их взаимного влияния друг на друга. В работе были применены методы анализа и синтеза, экономико-статистический и сравнительный методы, а также математическое моделирование. Авторы анализировали актуальные зарубежные и отечественные научные публикации по теме исследования, электронные сборники аналитико-исследовательских центров, официальные статистические отчеты государственных органов. В качестве результатов приводится описание трехфакторной модели цифровой экосистемы ЖКХ, состоящей из показателей эффективности цифровых сервисов, компетентностных характеристик человеческих ресурсов и набора функциональных цифровых сервисов для ЖКХ. Заключение. Рассматривая цифровую экосистему ЖКХ в комплексе трех взаимосвязанных факторов, можно повысить качество принятия управленческих решений в вопросах модернизации цифрового управления ЖКХ. Более того, математически описывая зависимости факторов цифровой экосистемы, можно перейти на уровень определения конкретных пороговых значений, после достижения которых экосистема ЖКХ будет приобретать оптимальную конфигурацию элементов и более высокий цифровой потенциал.
Ключевые слова
Целью работы является исследование новых мировых тенденций промышленного развития и скорости реакции национальных правительств, компаний и работников на технологические изменения. В качестве методов исследования применены анализ и синтез текущих мировых тенденций, а также использованы специальные методы: проанализированы экспертные оценки международных организаций, проведены сравнительный и экономико-статистический анализ. В результате выделены отличительные черты Индустрии 5.0 - это сосуществование промышленности и новых социально-экологических тенденций и потребностей. Изменения неизбежны: зеленая энергия и устойчивые продукты изначально будут монопольным фактором и принесут преимущества инсайдерам. Подчеркнуто, что для достижения глобальной конкурентоспособности компаниям необходимо трансформировать устоявшиеся бизнес-модели и инвестировать в технологии и сетевые формы бизнеса с учетом социальных целей: помимо создания новых рабочих мест и обеспечения гибкой занятости речь идет о персонализации товаров и экологизации. Рассмотрены политические и экономические цели пятой промышленной революции, направления технологических инноваций. Подчеркивается, что техника, согласно новому подходу, должна служить людям и обществу, а это означает, что технология, используемая в производстве, адаптируется к потребностям и разнообразию работников отрасли. Лидирующими признаны искусственный интеллект, квантовая информация и полупроводники. Технологическая трансформация базируется на развитии следующих направлений: индивидуальные технологии взаимодействия человека и машины, биотехнологии и интеллектуальные материалы, искусственный интеллект, цифровые двойники, технологии передачи, хранения и анализа данных, а также энергоэффективности, возобновляемых источников энергии, хранения и автономности. Это экосистемно-ориентированная инновационная политика с гибкой ориентацией на результат. Отмечено, что технологическая трансформация поможет решить ряд уникальных общественных проблем. Она делает смелый акцент с отдельных технологий на системный подход, что позволяет отрасли достигать социальных целей помимо создания рабочих мест и роста, и ставит благополучие работников отрасли в центр производственного процесса. В заключении раскрыт техно-социальный характер пятой революции с технологиями как инструментами и социальными потребностями в качестве конечной цели.
Ключевые слова
В настоящей статье рассматривается проблема управления знаниями. Значение роли человеческих ресурсов, организационного управления и информационных технологий в повышении эффективности современных компаний явилось причиной того, что со второй половины 90-х годов началось активное исследование проблематики управления знаниями (knowledge management). Основная цель управления знаниями - превратить знания и опыт сотрудников в капитал компании. Информационные технологии сегодня являются одним из основных драйверов при трансформации современного бизнеса, определяющим фактором четвертой промышленной революции INDUSTRY 4.0. Поэтому сегодня целевая модель предприятия наукоемкой отрасли все чаще содержит задачу по созданию ИТ-решения для управления знаниями. Цель исследования: построение метамодели системы управления знаниями (СУЗ) с применением методологии TOGAF, разработка архитектуры СУЗ для использования на промышленном предприятии и вузе. Методы исследования, использованные в работе: комплексный подход и структурный анализ процесса системного проектирования по методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique) и по методологии TOGAF (The Open Group Architecture Framework). Результаты. Разработанная метамодель архитектуры СУЗ демонстрирует на выделенной предметной области применение методологии SADT и TOGAF для создания системы управления знаниями крупного машиностроительного предприятия и вуза. Разработанная функциональная модель описывает механизм накопления и формализации знаний в форме гипертекстовых и продукционных баз знаний при реализации совместных проектов и их передачу в СУЗ отрасли. Заключение. Разработанные продукционные правила позволяют интегрировать организационно-функциональную структуру предприятия и вуза с точки зрения повышения эффективности IT, создать единую интеллектуальную среду при реализации совместных проектов, обеспечить накопление знаний в локальных СУЗ и их трансфер в отраслевые базы знаний.
Ключевые слова
В статье приведены результаты исследования, а также структурные схемы и параметры составляющих генеративно-состязательной нейронной сети. Приведены графические изображения результатов фильтрации радиотехнических сигналов. Сделаны выводы о возможностях применения данных нейронных сетей. Цель исследования: обоснование возможностей использования генеративносостязательных искусственных нейронных сетей для решения задач цифровой обработки радиотехнических сигналов. Материалы и методы. Для оценки результатов цифровой фильтрации зашумленных сигналов использовался метод математического моделирования в среде MATLAB. В качестве тестовых сигналов были взяты: синусоида, сигнал в виде суммы синусоид, модель реального радиотехнического информационного сигнала. В качестве шумовой составляющей используется белый гауссовский шум. Также проводится фильтрация сигнала, в котором отсутствует фрагмент определенной длинны. Была сгенерирована обучающая выборка для нейронной сети генератора, состоящая из зашумленных тестовых сигналов. Была также сгенерирована обучающая выборка нейронной сети дискриминатора, состоящая из тестовых сигналов, не содержащих шума. Результаты. На основе проведенного моделирования сделан вывод о том, что генеративно-состязательная нейронная сеть успешно решает задачи выделения полезного сигнала в смеси его с шумом различной физической природы. Такая нейросетевая структура способна также восстановить полезный сигнал, если в нем отсутствует какая-либо часть в результате воздействия внешних помех. Заключение. Существующие методы цифровой фильтрации радиотехнических сигналов требуют определенных трудовых и временных затрат, связанных с расчетом цифровых фильтров. Также при проектировании фильтров высоких порядков возникает сложность при проведении расчета данных фильтров. Идея использования нейронной сети в задачах фильтрации позволяет значительно уменьшить время проектирования фильтра, упростив, таким образом, процесс его реализации. Нейронная сеть, являющаяся самообучаемой системой, может находить решения, недоступные для обычных алгоритмов цифровой фильтрации. Результаты данной работы могут найти свое применение в области цифровой обработки сигналов и в развитии программно-конфигурируемого радио.