8 (495) 987 43 74 доб. 3304 Прием заявок на рассмотрение статей E-mail: evlasova@synergy.ru

Мы в соцсетях -              
Рус   |   Eng

Международный конгресс «Cовременные проблемы компьютерных и информационных наук», посвященный 270-летию Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова 21-23 ноября 2024

Ключевые события:
  • IX Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»
  • XIX Международная научно-практическая конференция «Современные информационные технологии и ИТ-образование»
  • XIV Международная конференция-конкурс «Инновационные информационно-педагогические технологии в системе ИТ-образования» – ИП-2024 Подробнее
  • 5-я Международная научно-техническая конференция «Современные сетевые технологии»

    5-я Международная научно-техническая конференция «Современные сетевые технологии» «Modern Network Technologies (MoNeTec-2024)»

    29-31 октября 2024 

    https://monetec.ru

    Подробнее

    XXI Национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием (КИИ-2023)

    Журнал "Прикладная информатика" выступил партнером XXI Национальной конференции по искусственному интеллекту с международным участием (КИИ-2023), прошедшей с 16 по 20 октября 2023 года в филиале Национального исследовательского университета «МЭИ» в г. Смоленске, организованной Российской ассоциацией искусственного интеллекта (РАИИ). Подробнее

    Поздравляем профессора И.З. Мухаметзянова с изданием научной монографии в международном издательстве SPRINGER!


    Поздравляем уважаемого автора и рецензента журнала «Прикладная Информатика», профессора И.З. Мухаметзянова, Уфимский государственный нефтяной технический университет, с изданием научной монографии в международном издательстве SPRINGER в серии International Series in Operations Research & Management Science! Подробнее
      Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий,
      рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертационных
      исследований.

    Вероятностная модель динамики продаж товара на маркетплейсе: учет влияния длительности доставки

    Автор статьи: Михеев  А. В.
    Предложена вероятностная модель динамики продаж товара на маркетплейсе, учитывающая влияние длительности доставки на принятие потребителем решения о покупке этого товара. Предполагалось, что количество товара на маркетплейсе является неограниченным, а потребители при прочих равных условиях покупают товар у продавцов, предлагающих наименьшее время доставки. Кроме того, считалось, что каждый потребитель приобретает только одну единицу товара. Рассмотрены по отдельности случаи бесплатной и платной доставок товара до потребителя, а также общий случай, когда на маркетплейсе присутствуют потребители, выбирающие как бесплатную, так и платную доставку. В качестве случайных величин, определяющих динамику продаж товара, использовались следующие экономические факторы: моменты покупательской активности потребителей, длительность доставки и максимально возможная для потребителя длительность доставки, покупательская способность, цена на товар, количество продавцов и потребителей товара на маркетплейсе. Показано, что количество товара, проданного на маркетплейсе к определенному моменту времени, является случайной величиной, истинное значение которой при большом количестве потребителей мало отличается от математического ожидания этой случайной величины. Найдено аналитическое выражение для зависимости от времени математического ожидания количества проданного товара для случаев бесплатной и платной доставок, а также при наличии на маркетплейсе двух видов доставки. Проведено численное моделирование этой зависимости для всех рассмотренных видов доставки. При этом использовались частные законы распределения вероятностей указанных выше экономических факторов, имитирующие определенное поведение потребителей и продавцов на маркетплейсе. Кроме этого, в случае платной доставки при численном моделировании применялась найденная на основе эмпирических данных зависимость стоимости доставки от ее длительности. Проанализировано влияние параметров закона распределения вероятностей длительности доставки на такие характеристики динамики объема продаж, как максимально возможный объем продаж и скорость приближения математического ожидания количества проданного товара к максимальному объему продаж.

    Вероятностное прогнозирование и оценка достоверности данных в интеллектуальных транспортных системах

    Предложены вероятностные модели прогнозирования и оценки достоверности навигационных параметров в интеллектуальных транспортных системах. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности роботизированных транспортных средств, работающих в динамически изменяющихся городских условиях. В таких средах возможны отказы датчиков, искажения сигналов и высокая степень неопределенности данных. Предложенный подход основан на применении методов вероятностного анализа и статистического контроля для выявления аномалий в навигационных параметрах, таких как координаты, скорость и ориентация. Введено понятие достоверности навигационных данных как количественного показателя, характеризующего степень соответствия измеренных параметров реальному состоянию системы. Определены ключевые критерии достоверности: доверительная вероятность, уровень значимости и доверительные коэффициенты. Для повышения надежности оценки параметров предложено сочетание статистических методов анализа и алгоритмов фильтрации. Прогнозирование включает предварительную обработку данных с целью сглаживания шумов и проверки их согласованности. Выявление выбросов осуществляется с помощью статистических методов, включая доверительные интервалы и минимизацию дисперсии. Разработана модель прогнозирования, основанная на фильтре Калмана и динамическом обновлении вероятностных оценок. Интеграция различных методов в единую систему позволяет минимизировать влияние случайных и систематических ошибок, обеспечивая более точную оценку навигационных параметров. Предложенный подход применим к разработке навигационных систем автономных роботов и беспилотного транспорта, позволяя им адаптироваться к внешним условиям без необходимости в точных априорных данных.

    Детектирование изменений в мультиспектральных изображениях на основе применения нейроморфных микробиологических ячеек

    Автор статьи: Лавренков Ю. Н.
    Оценивается эффективность применения модифицированной нейронной сети U-Net при поиске отличий на изображениях, сформированных в разных спектральных областях: видимой и радиочастотной. В нейронной сети выполнены модификации сверточных слоев путем замены блоков свертки на нейроморфные микробиологические ячейки, которые посредством управляемого процесса биокоррозии частично разрушают ячеистую скелетную структуру и изменяют свою проводимость. Разработана процедура обучения модифицированной нейронной сети, основанная на стимуляции бактериального слоя, для коррозионного разрушения проводящих компонентов. Анализ функционирования показал высокую эффективность конфигурирования нейросетевых элементов и их способность образовывать связанные активные структуры. Выявленная особенность нейросетевой ячейки приводит к возникновению автогенерации сигналов нейронными единицами, что делает возможным обработку проходящей через сеть информации не только в пассивном режиме, но и путем взаимодействия с локальной электрической активностью. Исследование генерируемых активностей выявило интегральный эффект сложения сигналов нейроморфных ячеек с образованием результирующего отклика сложной формы, включающего в себя спектральные составляющие всех ячеек-соседей. Преимущество перед аналогичными нейросетевыми структурами заключается в контроле правильности обучения не путем оценки реакции сети на тестовые данные, а по изменению суммарной активности нейронов. В обученной и сформированной нейронной сети, в которой сконфигурированы проводящие структуры, возникновение спонтанной активности происходит значительно реже, чем в первоначальной исходной конфигурации, в которой ячейки не подверглись биокоррозии и обладали максимальной проводимостью. Проведенные эксперименты показали эффективность применения модифицированной сети U-Net для выявления отличий на изображениях, представляющих объекты съемки в разных спектральных составляющих. Комплексный подход сравнения изображений, использующий видимый и радиоспектр, позволил выявить отличия, скрытые геометрическими особенностями местности. Практическая новизна выполненного исследования заключается в разработанной модификации нейроморфных ячеек, в которых достигается высокое быстродействие решаемой задачи за счет массивно-параллельной организации детектирования изменений на изображениях. Возможность построения комплексных нейроморфных вычислительных структур и увеличение их быстродействия стало возможным благодаря самостоятельной генерации активности микробиологическими ячейками.

    Интеллектуальная система оценки качества сыпучего сырья на основе нейронных сетей YOLOv5 и ViT

    Отсутствие эффективной системы оценки качества сырья при приемке в полевых условиях стало основанием для написания статьи. В статье описываются важные научные и практические задачи, связанные с этой проблемой, такие как разработка методов контроля качества сырья, создание алгоритмов интеллектуальной поддержки для быстрой и точной оценки качества сырья в режиме реального времени. Авторы проанализировали отечественные и зарубежные научные работы, описывающие методы и подходы к контролю качества сырья, и пришли к выводу, что алгоритм YOLOv5 и визуальный трансформер являются наиболее подходящими для настоящего исследования, их сочетание раннее не использовалось в литературных источниках. В статье содержится постановка задачи по разработке интеллектуальной системы качества сырья, описание алгоритмов обнаружения объектов, их сравнительная характеристика. Приведено описание принципа работы одноэтапного алгоритма детекции объектов на изображении YOLOv5 и его преимущество перед существующими аналогами методов глубокого обучения, которые широко используются для обнаружения объектов. Представлены результаты работы нейронных сетей, задачей которых является выявление бракованного сырья из общего количества, хранящегося в определенном вагоне и принадлежащего конкретному поставщику. Интеллектуальная система аналитики качества сыпучего сырья включает камеры, расположенные над вагонами и сбоку от них. Качество сырья определяется путем передачи изображений с камер, фиксирующих погрузку, в нейронную сеть для последующей обработки. Для обнаружения номера вагона применяется алгоритм YOLOv5, который обеспечивает точное определение номера вагона. Для определения процента брака груза на первом этапе используется подход YOLOv5 для выделения области изображения с грузом, а затем применяется визуальный трансформер, который выполняет задачу регрессии, определяя процент брака. Внедрение предлагаемой интеллектуальной системы позволит эффективнее управлять производством, сократить расходы и повысить качество поставляемого сыпучего сырья.

    Интеллектуальный анализ данных в управлении российской высшей школой

    Для всесторонней оценки качества управленческих решений необходимо иметь возможность учета разнородной информации, которая может быть представлена как в числовой форме, так и в виде выражений на естественном языке. Эффективным подходом к обработке трудно формализуемой информации является использование методов интеллектуального анализа данных, в том числе нейросетевых методов кластеризации и теории нечетких множеств. Это позволяет совмещать методы качественной оценки с возможностью получения количественных результатов. В статье представлен авторский подход к использованию этих методов для оценки рисков и качества управленческих решений в российской высшей школе на примере реализации самого масштабного для нее проекта – Проекта 5-100. На его примере доказана целесообразность использования нейросетевого метода кластеризации для оценки возможности достижения поставленных целей любого подобого масшабного проекта. Применение другого метода интеллектуального анализа – построение комплекса систем нечеткого вывода – подтвердило возможность построения на основе полученных по проекту экспертных вербальных оценок итоговой количественной оценки проекта. Кластеризация информационной базы данных, использованной для анализа, дает возможность осуществлять объективный отбор вузов – кандидатов на право получения государственной субсидии, а также корректировать состав участников Проекта 5-100. При этом нейросетевой метод кластеризации изначально проиллюстрировал недостижимость целей, поставленных перед Проектом 5-100, а применение комплекса систем нечеткого вывода подтвердило это утверждение – количественная итоговая оценка проекта, полученная на основе вербальных экспертных мнений, является очень низкой, что также оценивает этот проект как неудовлетворительный.

    Интеллектуальный программный комплекс моделирования процесса планирования многоассортиментных промышленных производств

    В статье рассматриваются вопросы, посвященные разработке гибкого интеллектуального программного комплекса для решения задачи оптимального планирования многоассортиментных непрерывно-дискретных производств. Данные производства характеризуются большим ассортиментом продукции, множеством видов и конфигураций оборудования, при увеличении размерности задачи количество вариантов производственных расписаний растет экспоненциально, поэтому актуальна разработка специализированного комплекса эффективного оптимального планирования и составления расписаний, настраиваемого на характеристики различных многоассортиментных производств. Целью настоящей работы является разработка методов и алгоритмов оптимизации календарного планирования в виде проблемно-ориентированного программного комплекса, позволяющего повысить производительность оборудования и сократить время изготовления заказов. В статье приводится математическая постановка задачи оптимизации и совокупность математических моделей и алгоритмов формирования целевых функций для оптимального календарного планирования перенастраиваемых производств. Проведение данного исследования основывается на использовании методов теории расписаний, оптимизации и эволюционных вычислений, средств объектно-ориентированной разработки сложных программных комплексов и баз данных. Предложенный программный комплекс обладает различными интеллектуальными пользовательскими интерфейсами, дополняемыми базами данных продукции, оборудования и технологических регламентов, библиотекой целевых функций и математических методов оптимизации, модулем экспертной настройки системы, а также интерактивной системой визуализации полученных производственных планов в форме диаграммы Ганта и дерева решений задачи оптимизации. Тестирование программного комплекса производилось на данных полимерных и металлургических предприятий России и Германии и подтвердило эффективность решения задач планирования. Внедрение предлагаемого программного комплекса позволяет обеспечить эффективную загрузку оборудования предприятия, уменьшить стоимость производства и упростить процесс принятия управленческих решений в ходе производственного планирования.

    Использование алгоритма оптимизации DIRECT и кусочно-линейных функций для построения нелинейных регрессионных моделей по гетероскедастичным данным

    Нелинейные регрессионные модели являются важным инструментом в сельскохозяйственных исследованиях, так как множество биологических процессов теоретически и экспериментально описываются нелинейными функциями. Помимо того, что нелинейные модели позволяют точно описывать экспериментальные данные, нелинейные функции обладают свойством физической интерпретируемости параметров и являются более устойчивыми вне области определения исследуемой выборки. На данный момент существующие методы расчета коэффициентов модели: метод наименьших квадратов, взвешенный метод наименьших квадратов и обобщенный метод наименьших квадратов обладают рядом недостатков. Наиболее совершенный метод – обобщенный метод наименьших квадратов опирается на большое количество аксиом, которые часто не соблюдаются в реальных примерах, а теоретическое доказательство не является аподиктическим. В статье представляется гибкий, устойчивый и точный метод расчета коэффициентов для произвольной однофакторной регрессионной модели на основе метода оценки максимального правдоподобия. Метод теоретически обосновывается с минимальным количеством аксиом, а также приводятся примеры результатов работы программной реализации для логистической функции и функции Михаэлиса на тестовых синтетических данных и экспериментальных выборках выработки сухой массы травы в зависимости от объема азотных удобрений. Основное преимущество метода заключается в простоте теоретического доказательства и малого количества теоретических ограничений на входные параметры задачи. Также предложенный метод, в отличие от обобщенного метода наименьших квадратов, детерминированно сходится на абсолютном минимуме благодаря использованию алгоритма DIRECT, может учитывать гетероскедастичность и не требует ручной настройки параметров оптимизации для обеспечения сходимости. Также представлены соображения о возможном расширении метода для многофакторного регрессионного анализа и возможные улучшения для оценки гетероскедастичности.

    Использование эконометрических моделей для прогнозирования инвестиций в основной капитал

    Одним из ключевых факторов роста ВВП страны является воспроизводимый капитал, который закладывает основу для производства продуктов, работ и услуг. Соответственно, изучение состояния, структуры и динамики доминирующей составляющей, основных фондов является одной из приоритетных задач статистики и эконометрики. Отсюда вытекает цель проводимого исследования, которая заключается в оценке прогнозных возможностей эконометрических моделей. Для достижения поставленной цели был использован пул математико-статистических и эконометрических методов, в частности табличный и графический, пул описательных статистик, корреляционно-регрессионный, адаптивного моделирования. В качестве основных результатов можно назвать: анализ структуры инвестиций не обнаружил новых или скрытых закономерностей, так, инвестиции направляются на модернизацию или обновление капиталоемких направлений – это здания, сооружения и земля (около 40% от всего объема инвестиций), основными отраслями является промышленность и транспорт; визуальный анализ динамики временного ряда инвестиций в основной капитал показал наличие долговременной, сезонной и ситуационной составляющей; построение 6 эконометрических моделей, отражающих сложную динамику рассматриваемого макропоказателя, позволило выделить две, относящиеся к группе адаптивных моделей; прогноз по наилучшим моделям, сделанный на IV квартал 2022 года, полностью согласуется с имеющимися сведениями за I и II кварталы 2022 года; таким образом, наилучшие прогнозные возможности в отношении сложной динамики инвестиций в российский основной капитал наблюдаются в трехпараметрической модели экспоненциального сглаживания и SARIMA(1,0,0)(1,1,0) [4]. Полученные результаты в ходе проведенного исследования будут полезны ученым, занимающимся моделированием и прогнозированием сложно структурируемых временных рядов.