Автоматическая комбинация изображений с эффектом мультиэкспозиции на основе определения расстояний

Автоматическая комбинация нескольких изображений с эффектом мультиэкспозиции может быть осуществлена с помощью алгоритма сравнения расстояний между числовыми значениями различных параметров пикселей. В статье приводится алгоритм и его расширения на случай подавления шумов на изображении. Для тестирования алгоритма были поставлены эксперименты на мультиэкспонирующем веб-сервисе, написанном с использованием библиотеки PHPGD.

Ключевые слова: комбинация изображений, мультиэкспозиция, устранение шумов, анализ изображений,обработка изображений, phpgd.нение радиоволн, гористая местность, отношение сигнал/шум, корреляционная функция, поверхностной сигнал.

A.V. Gorodilov, O.O. Kondrashov, A.I. Kononova, M.A. Aleksandrov, V.V. Sliusar

Image composition with multiple exposure based on distance detection

Summary: Image composition with multiple exposure can be realized using the distance comparison algorithm. It works with different parameters of pixel (brightness, channel, contrast, etc.). In article described the algorithm and it’s extensions, viewed case image noise reduction using it. Modeling was performed on the basics of web service wrote PHP GD library

Keywords: image composition, multiple exposure, image noises reduction, PHP GD.

Давыдов Ю.В., Чернов А.В., Бутакова М.А., Чубейко С.В.

Интеграция искусственных нейронных сетей и приближённых множеств для построения перспективных архитектур интеллектуальных информационных систем

В данной работе выполняется анализ аппарата искусственных нейронных сетей и теории приближённых множеств, их характеристик и методов, сильных и слабых сторон, а также областей эффективного применения с целю построения перспективной гибридной модели, сочетающей сильные стороны обоих направлений, устраняющей их недостатки и охраняющей целостность каждого из них. В работе подробно описывается возможность интеграции этих двух теорий и формулируется основной подход к совместному их использованию. Так же, на примере искусственной нейронной сети обратного распространения, показана возможность организации её интеграции с приближёнными множествами.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, приближённые множества, гибридные интеллектуальные информационные системы.

Yu.V. Davidov, A.V. Chernov, M.A. Butakova, O.V. Deineko

Development of perspective architectures of intelligent information systems based on artificial neural network and rough sets fusion

Summary: this paper analyses the artificial neural networks and rough sets theory methods, characteristics, their strong and weak features and the possible effective ways of their using. The aim of the artificial neural networks and rough sets theory fusion is to make a perspective hybrid model, which combines the best abilities above-mentioned methods. The paper describes in the detail the fusion variants and formulates the authors original approach. Example of hybrid intelligent system based on fusion approach is presented.

Keywords: artificial neural network, rough sets, hybrid artificial information systems.

Костоглотов А.А., Лазаренко С.В., Пугачев И.В., Кириллов И.Е.

Синтез дискретных алгоритмов оценки параметров возмущенных измерительных процессов на основе максимума обобщенной мощности

В статье рассматривается проблема оценки параметров движения в условиях возмущений измерительного процесса, которые обусловлены пропусками данных, промахами в измерениях и т.д. при функционировании радиолокационных систем. Высокой точностью, устойчивостью и небольшим объемом вычислительных затрат в сравнении с получившими распространение отличаются алгоритмы оценки объединенного принципа максимума. Материалы и методы. Использование адаптивных моделей объединенного принципа максимума обеспечивает синтез дискретных алгоритмов оценки параметров возмущенных измерительных процессов. На основе численного моделирования проведено сравнение их эффективности с распространенными фильтрами по ряду критериев. Результаты исследования. Повышение эффективности функционирования радиотехнических систем на основе решения задачи синтеза дискретных алгоритмов оценки параметров возмущенных измерительных процессов методом объединенного принципа максимума позволяет исключить расходимость вычислительных процедур оценки из-за неадекватности структуры математической модели движения. Обсуждение и заключения. Результаты проведенного численного моделирования показали, что в сравнении с фильтром Калмана и «альфа-бета» фильтром дискретные алгоритмы оценки объединенного принципа максимума в условиях возмущений измерительного процесса обеспечивают повышение эффективности функционирования, которая характеризуется точностью, коэффициентом проводки, коэффициентом ложных трасс, усредненным временем существования ложных трасс.

Ключевые слова: возмущение, динамическая модель движения, оценка, объединенный принцип максимума.

A.A. Kostoglotov, S.V. Lazarenko, I.V. Pugachev, I.E. Kirillov

Synthesis of discrete algorithms of estimation of parameters of disturbed measurement processes based on generalized maximum power

 The article deals with the problem of estimating the parameters of motion under conditions of disturbances in the measurement process, which are caused by missing data, misses in measurements, etc. in the operation of radar systems. High accuracy, stability and a small amount of computational costs in comparison with the widely differs algorithms for estimating the combined maximum principle. Materials and methods. The use of adaptive models of the combined maximum principle ensures the synthesis of discrete algorithms for estimating the parameters of disturbed measurement processes. On the basis of numerical simulation, a comparison of their effectiveness with common filters was carried out according to a number of criteria. Results of the study. Increasing the efficiency of the functioning of radio engineering systems on the basis of solving the problem of synthesizing discrete algorithms for estimating the parameters of perturbed measurement processes by the combined maximum principle makes it possible to eliminate the divergence of computational estimation procedures because of the inadequacy of the structure of the mathematical model of motion. Discussion and conclusions. The results of the numerical simulation showed that, in comparison with the Kalman filter and the «alpha-beta» filter, the discrete algorithms for estimating the combined maximum principle under the conditions of the measurement process disturbances provide an increase in the efficiency of the operation, which is characterized by accuracy, wiring factor, coefficient of false paths, averaged lifetime of false trails.

Keywords: perturbation, dynamic motion model, estimation, combined maximum principle.

Костоглотов А.А., Лазаренко С.В.

 Метод синтеза терминальных управлений с использованием энергии ускорений Аппеля в задачах информационно-алгоритмического обеспечения робототехнических комплексов

Работа посвящена синтезу терминальных управлений нелинейными голономными системами. В основу полученного решения положена вариационная постановка задачи в совокупности с принципом стационарного действия Лагранжа для энергии ускорений Аппеля, который используется для формирования расширенного функционала методом неопределенных множителей Лагранжа. Анализ вариации расширенного функционала приводит к условиям оптимальности в форме двухточечной краевой задачи. Приведен частный пример ее решения с использованием функций А.Н. Крылова. Синтезированное управление в точности совпадает с управлением принципа максимума Л.С. Понтргина. Это подтверждает достоверность результатов. Показано, что декомпозиция исходной системы приводит к n независимыv линейным подсистемам. Это обеспечивает решение задачи синтеза терминальных управлений нелинейными голономными системами. Эффективность разработанного метода демонстрируется результатами математического моделирования на примере двухзвенного маятника.

Ключевые слова: вариация, декомпозиция, двухзвенный маятник, синтез, принцип максимума Л.С. Понтрягина, терминальное управление, функции Крылова, энергия ускорений Аппеля.

A.A. Kostoglotov, S.V. Lazarenko

Method of synthesis of terminal controls with use of energy of Appel acceleration in tasks of information-algorithmic support of robotic technical systems

Summary: The work is devoted to the synthesis of terminal controls by non-linear holonomic systems. The solution is based on the variational formulation of the problem in conjunction with the principle of the stationary Lagrange action for the Appell acceleration energy, which is used to form the extended functional by the method of uncertain Lagrange multipliers. An analysis of the variation of the extended functional leads to optimality conditions in the form of a two-point boundary value problem. A special example of its solution using the functions of A.N. Krylov. The synthesized control exactly coincides with the control of the maximum principle. Pontrgina. This confirms the reliability of the results. It is shown that the decomposition of the initial system leads to n independent linear subsystems. This provides a solution to the problem of synthesis of terminal controls by non-linear holonomic systems. The effectiveness of the developed method is demonstrated by the results of mathematical modeling using the example of a two-link pendulum.

Keywords: variation, decomposition, two-link pendulum, synthesis, maximum principle Pontryagin, terminal control, Krylov’s functions, acceleration energy of Appell.

Киселева Т.В., Маслова Е.В.

Обзор программных средств анализа и оценки информационных рисков

Аннотация: представлен обзор наиболее распространенных программных продуктов для автоматизации процесса анализа рисков и их оценки, а также выявлены их основные достоинства и недостатки.

Ключевые слова: информационный риск, программное обеспечение, анализ риска, оценка риска.

V. Kiseleva, E.V. Maslova

Review of software analysis and evaluation of information risks

Summary: The review of the most widespread software products for automation of process of the analysis of risks and their estimation is presented, and also their basic advantages and lacks are revealed.

Keywords: information risk, software, risk analysis, risk assessment.

Веселова Д.Г.

Разработка системы мониторинга проектов с использованием мультиагентных технологий для виртуальных компаний

В данной работе приводится исследование разработки мультиагентных систем на примере концептуального описания и архитектуры Web-приложения, используемого для управления деятельностью в виртуальных организациях. Результаты работы предполагаются для использования в качестве основы для уточнения и дальнейшей разработки системы данного класса. Результатами данной работы является изучение структуры виртуальных организаций, их основные отличия от компаний, использующих традиционные методы проектного управления, разработка состава агентов, а также описание этих агентов, разработка алгоритмов функционирования агентов и их взаимодействия между собой.

Ключевые слова: Виртуальная компания, мультиагентные технологии, система мониторинга, управление проектами.

D.G. Veselova

Development of a project monitoring system using multi -agent technologies for virtual companies

Summary: In this paper, we present a research about the development of multi-agent systems using a conceptual description and architecture of a Web-application; it was used to manage activities in virtual organizations. The results of the research are intended to be used as a basis for clarifying and further developing the system of this class. The results of this research are the study of the structure of virtual organizations, the main differences between them and companies, which have traditional methods of project management, the development of agents, and the description of these agents, the development of agents’ functional algorithms and their interactions among themselves.

Keywords: Virtual company, multi-agent technologies, monitoring system, project management.

Витиска Н. И., Гуляев Н. А.

Исследование и разработка метода сокращения вычислений при трассировке лучей в объёмной визуализации

В работе описан подход к сокращению количества вычислений при реализации методов рендеринга, основанных на трассировке лучей, в объёмной визуализации. Подход основан на использовании ранее вычисленных значений и предполагает два варианта реализации – получение точного результата, а также получение результата с пониженной точностью. В работе рассмотрены структуры данных, необходимые для хранения и обработки сохранённых значений, приведены алгоритмы обработки луча, а также рассмотрен подход к регулированию степени понижения точности.

Ключевые слова: Компьютерная графика, объёмная визуализация, процедура обработки луча, ограничивающие примитивы, сокращение вычислений, оптимизация, трассировка лучей.

I. Vitiska, N. A. Gulyaev

An approach to optimization of ray-tracing in volume rendering

Summary: In this paper, an approach to optimization of ray-tracing in volume visualization is proposed. The proposed approach is based on the usage of previously calculated values. The reuse of previously calculated values has established itself in many areas as an effective way to reduce the number of calculations. However, application of this scheme to ray-tracing based rendering methods may cause certain problems based on the use of different kinds of intermediaries. The proposed approach only considers rays and corresponding visual values, which allows to read or approximate a visual value at minimal cost. The proposed approach can be implemented in two ways: firstly, a more computationally complex implementation without decrease in accuracy is described, secondly, a less computationally complex implementation, which, however, presupposes some accuracy reduction, is described. Data structures for organization of computed data, algorithms for ray rendering and optimization problem for controllable accuracy reduction are reviewed.

Keywords: Bounding primitives, computer graphics, image synthesis, optimization, ray tracing, volume visualization.

Лебедев О.Б., Лебедев Б.К., Костюк А.И., Вепринцева О.В.

Поиск эффективных решений в задачах оптимального принятия решений на основе биоинспирированного алгоритма

В работе приводится разработка моделей, методов и алгоритмов эффективного решения задач оптимального принятия решений на основе биоинспирированного алгоритма. Разработан алгоритм, основанный на живой природе, позволяющий получать квазиоптимальные решений за полиномиальное время. В работе авторами рассматривается муравьиный алгоритм, описывающий коллективное поведение децентрализованной самоорганизующейся системы. Рассмотрен роевой алгоритм, состоящий из множества агентов локально взаимодействующих между собой и с окружающей средой. В работе предполагается гибридизация на основе сочетания муравьиного алгоритма и методов эволюционного моделирования, для эффективного решения задач оптимального принятия решений. Авторами рассмотрена одна из задач конструкторского проектирования — задача размещения. Данная задача относятся к NP-полным и NP-трудным. Представлена постановка задачи, модель поведения муравьиной колонии и схема гибридного поиска на основе работы муравьиного, генетического и эволюционного алгоритмов.

Ключевые слова: Принятие решений, гибридизация, биоинспирированный алгоритм, роевой алгоритм, муравьиный алгоритм, эволюционная адаптация, размещение.

O.B. Lebedev, B.K. Lebedev, O.V. Veprinceva

Search of effective decisions in problems of optimum decision-making based on bioinspired algorithm

Summary: The work provides the development of models, methods and algorithms for effective solution of optimal decision making problems based on the bioinspiral algorithm. An algorithm based on living nature has been developed, which makes it possible to obtain quasi-optimal solutions in polynomial time. In this paper, the authors consider an ant algorithm that describes the collective behavior of a decentralized self-organizing system. A swarm algorithm consisting of many agents interacting locally with each other and with the environment is considered. The work assumes hybridization based on a combination of the ant algorithm and evolutionary modeling methods, for efficient solution of optimal decision making problems. The authors considered one of the problems of design — the allocation problem. This problem relates to NP-complete and NP-difficult. The statement of the problem, the model of behavior of the ant colony and the hybrid search scheme based on the work of the ant, genetic and evolutionary algorithms are presented.

Keywords: Decision making, hybridization, bioinspired algorithm, swarm algorithm, ant algorithm, evolutionary adaptation, placement.

Черников Б.В., Кремер Е.А.

Сокращение объема индексной последовательности при лексикологическом синтезе слабоформализуемых документов

Увеличение количества текстовых документов, сопровождающих производственные процессы и формируемых на предприятиях, при использовании традиционного подхода к их созданию влечет за собой увеличение трудозатрат. Существующие способы автоматизации процесса документирования являются недостаточно эффективными в аспекте обеспечения качества формируемых документов. Применение лексикологического синтеза позволит исправить сложившуюся ситуацию. В работе рассмотрены особенности применения технологии лексикологического синтеза на предприятиях микроэлектронной промышленности в части индексации компонентов создаваемых документов.

Ключевые слова: слабоформализуемый документ, лексикологический синтез, индексная последовательность, хранение информации.

B.V. Chernikov, E.A. Kremer

Reduction of the index sequence volume in the lexicological synthesis of slightly formalized documents

Summary: The increase of text documents amount which accompany production processes and are formed in enterprises, entails an increase in labor costs with the use of the traditional approach to their creation. The existing ways of documentation process automating are not effective enough in terms of ensuring the quality of the documents being generated. Application of lexicological synthesis will allow to improve the situation. The paper considers the peculiarities of the use of the technology of lexicological synthesis at enterprises of the microelectronic industry in the aspect of indexing components of documents being created.

Keywords: slihtly formalized document, lexicological synthesis, index sequence, information storage.

Черников Б.В., Нестеров А.А.

Формирование информационного тракта устройствами бортовой аппаратуры семейства спутников ГЛОНАСС

Цифровая обработка сигнала в межспутниковой системе ГЛОНАСС играет одну из главных ролей в процессах формирования данных в системах космического применения. Способы обработки зависят от целевой задачи, которая закладывается на аппаратном уровне. Под целевой задачей рассматривается метод корреляционной обработки сигналов, который выполняет функции обработки сигналов и синхронизации приема передающих устройств. В результате обработки, полученные информационные данные, передаются по межспутниковой радиолинии (МРЛ) на наземные или космические аппараты. Устройство, выполняющее корреляционную обработку, именуется коррелятором. Для обработки коррелятором увеличенного объема данных без потери производительности применяются высокоскоростные интерфейсы SpaceWire и RapidIO с универсальной шиной AMBA, обеспечивающие быстродействие межблочного обмена данными при передаче по МРЛ. Развитие отечественной электронной компонентной базы позволило спроектировать нужное количество логических элементов коррелятора и высокоскоростных интерфейсов как единый модуль. Применение новой методики и алгоритма, с помощью которого коррелятор может обработать растущий объем передаваемых по МРЛ данных, решит задачу потребности в высокой скорости синхронизации приемо-передающих устройств и обработки сигналов, а также станет основой для общей организации построения МРЛ семейства спутников ГЛОНАСС.

Ключевые слова: сигнал, данные, обработка, коррелятор, интерфейс.

B.V. Chernikov, A.A. Nesterov

Recruitment system of the information path by the devices of onboard equipment for the GLONASS satellites grouping

Summary: Digital signal processing in the inter-satellite system GLONASS is one of the main functions of data generation for military and space applications. Methods of processing depend on the target task, which is laid at the hardware level. The method of correlation signal has processing, which performs the functions of signal processing and synchronization of receiving and transmitting devices, finally it is considered under the target task. In the result of processing the received information data is transmitted by inter-satellite radio link (ISRL) on the ground or the spacecraft. A device that performs the correlation processing is referred to as a correlator. For processing by the correlator of the increased volume of data without loss of performance, during hardware design, used high-speed interfaces SpaceWire and RapidIO, which provides high performance interconnect for data exchanging, for transmission at the ISRL. The development of the national electronic component base allowed to design the required number of logical elements of the correlator and high-speed interfaces as a single module. The use of a new technique and algorithm by which the correlator can process an increasing amount of data transmitted over the ISRL will solve the problem of the need for high-speed synchronization of receiving and transmitting devices and signal processing. This technique and algorithm are the basis for the General organization of the formation of the GLONASS satellite family.

Keywords: signal, data, processing, correlator, interface.

Елькин Д.М., Лапшин В.С., Рогозов Ю.И., Кучеров С.А.

Обзор и анализ современного состояния методов для дорожного регулирования

Резюме: На данный момент организация дорожного движения как в крупных так и в средних городах нуждается в постоянном совершенствовании, так как не качественное управление транспортом влечет за собой повышение стоимости перевозок, увеличение аварийности, уровня шума, а так же загрязнение окружающей среды. Обновление и расширение улично-дорожной сети, даже при наличии хорошего финансирования, не успевает за постоянно растущим количеством транспортных средств. Решение возникающих проблем может заключаться в создании новых методов и подходов к управлению транспортными потоками. В данной работе рассмотрены основные методы управления дорожным движением использующиеся как в мире так и в России. Проведен обзор локальных и системных методов для управления дорожным движением, а также методов оптимизации процесса управления потоками.

Ключевые слова: управление транспортными потоками; методы дорожного регулирования; обзор; дорожное движение.

D.M. Elkin, V.S. Lapshin, Y.I. Rogozov, S.A. Kucherov

Review and analysis of the current status of the methods of traffic control

Summary: At the moment, the organization of road traffic in both large and medium-sized cities needs constant improvement, since poor-quality transport management entails an increase in the cost of transportation, an increase in accident rates, noise levels, and also environmental pollution. Updating and expanding the road network, even with good funding, does not keep pace with the ever-growing number of vehicles. Solving emerging problems may consist in creating new methods and approaches to managing traffic flows. This paper discusses the main methods of traffic management used both in the world and in Russia. A review of dynamic models of traffic flows, as well as methods for streamlining the flow management process, has been carried out.

Keywords: traffic management; road regulation methods; overview; road traffic.

Кулиев Э.В., Григорьева Н.В., Довгалев М.А.

Технологии проектирования интерфейса мобильного приложения

В данной статье подробно рассматривается пользовательский интерфейс, а также принципы и правила разработки интерфейса для помощи в создании качественных мобильных приложений, ориентированных на пользователя и его взаимодействия с программой. В работе были изложены ведущие тенденции развития пользовательского интерфейса, где описаны основные положения, которые призваны помочь разработчику для создания красивых и удобных мобильных приложений.

Ключевые слова: пользовательский интерфейс, правила, принципы, тенденции, разработка, тренды, дизайн

E.V. Kuliev, N.V. Grigoreva, M.A. Dovgalev

Mobile application interface design technologies

Summary: This article details the user interface, as well as the principles and rules for developing an interface to help create high-quality mobile applications that are user-centric and interact with the program. In addition, the work presented the leading trends in the development of the user interface, which describes the main provisions that are designed to help the developer to create beautiful and convenient mobile applications.

Keywords: user interface, rules, principles, trends, development, trends, design