МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Предлагается вычислительный алгоритм для определения параметров тепломассопереноса в
сложных технологических системах разветвленного типа. Строится математическая модель процессов тепломассопереноса на графах. Применяются неявные конечноразностные схемы для аппроксимации уравнений тепломассопереноса. Разрабатывается алгоритм решения полученных систем уравнений с помощью методов блочных итераций, параметрической прогонки и сжатия графов. Представляется алгоритм распараллеливания построенных алгоритмов. Приводятся результаты вычислительного эксперимента, а также изучаются ускорение и эффективность параллельных алгоритмов.
Излагается метод вероятностно-алгебраического моделирования надежности функционально-
сложных систем, основанный на использовании алгебраического аппарата для описания отношений между компонентами систем и допускающий переход к моделированию непрерывного процесса изменения надежности систем в результате вероятностного изменения надежности компонентов и случайного характера взаимодействий между ними.
Предлагается новый быстрый алгоритм умножения по большому модулю p, реализующий минимально избыточную модулярную схему Монтгомери. Главной отличительной особенностью разработанной схемы является использование интервально-индексных характеристик и интервальномодулярной формы чисел в базовых процедурах расширения кода. Достигаемая за счет этого оптимизация синтезированного мультипликативного алгоритма обеспечивает (3,5−3,6)-кратное повышение производительности в сравнении с наиболее близким лучшим аналогом при выполнении на однопроцессорной ЭВМ. При этом необходимый объем табличной памяти в случае 1024- и 2462-битовых p не превышает соответственно 1,2 и 6,46 Гб. Если пороговые значения размера памяти таблиц для указанных p составляют 141 и 334 Мб, то получаемый выигрыш в быстродействии является двухкратным.
Предлагается условие макроразрушения материала под высоким гидростатическим давлением, которое заключается в вырождении (необратимости) нелинейно-упругого закона Мурнагана.
Выполняется численное моделирование величины изменения относительного объема при всестороннем равномерном растяжении и сжатии некоторых металлов и сплавов, предполагаемых изотропными. Определяются границы разрушения. Устанавливается, что деформационная анизотропия, связанная с предварительным одноосным растяжением, например, сплава D 54 S, незначительно уменьшает прочность материала под давлением.
Исследуется задача проверки реализуемости системы частично определенных булевых функций многоблочной структурой, каждый блок которой также задается системой частично определенных булевых функций. Предлагается метод сведения задачи к проверке выполнимости конъюнктивной нормальной формы (КНФ), которая является объединением КНФ разрешения многоблочной структуры и КНФ запрета исходной системы функций. В основе построения КНФ разрешения лежит парафазное представление функций, реализуемых структурой.
Рассматривается задача формализации процесса использования накопленного опыта при разработке и оценке качества профилей защиты и заданий по безопасности. Полученные результаты могут быть использованы при создании автоматизированных систем поддержки принятия решений в области информационной безопасности.
ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ
Рассматривается алгоритм фильтрации и кластеризации мультиспектральных изображений
с помощью алгоритма максимального потока сети. Приводятся основные понятия и определения, необходимые для применения алгоритма. Описываются способы кластеризации бинарных, полутоновых и мультиспектральных изображений с помощью алгоритма максимального потока. Для улучшения качества обработки изображений предлагается использовать сети, пропускные способности которых зависят от градиента изображений. Описывается несколько вариантов построения сетей. Дается сравнение результатов фильтрации и кластеризации космических изображений алгоритмом максимального потока с учетом и без учета градиента изображений.
Проводится анализ существующего алгоритма управления цветом на базе международного
стандарта ICC. Показывается ограничение алгоритма, обусловленное человеческим фактором восприятия цвета и техническими особенностями данной технологии воспроизведения. Предлагается усовершенствованный алгоритм управления цветом.
Рассматриваются основные этапы обработки сейсмических сигналов в интеллектуальных
системах пассивной локации. Описываются разработанные алгоритмы обнаружения и классификации движущихся объектов (человека, группы людей, автомобильной техники). Результаты тестирования экспериментальной системы обработки сейсмических сигналов позволяют сделать заключение о целесообразности использования разработанных алгоритмов в интеллектуальных системах охраны объектов и территорий.
Формулируется и решается задача линейного двухмерно-матричного прокрустова преобразования. Разрабатывается программная реализация алгоритма прокрустова преобразованиия. Выполняется сравнение результатов работы программы с существующей в системе программирования Matlab программой procrustes.
C единой методологической позиции систематизируются известные математические методы
и алгоритмы классификации. В качестве ключевого признака разделения методов предлагается использовать уровень «интеллектуальности» способа обработки информации. Показывается, что существующие методы используют парадигмы обработки данных либо знаний раздельно, в то время как реальные задачи распознавания могут включать в себя оба подхода одновременно. Обосновывается вывод о необходимости развития моделей классификации в направлении унификации и гибридизации
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Рассматривается подход к совершенствованию процессов управления жизненным циклом союзных программ космических исследований на основе создания корпоративной информационно-аналитической системы (КИАС). Проведенный диагностический анализ действующей системы управления позволил выявить проблемы, идентифицировать риски и определить требования к архитектуре и составу информационных ресурсов и технологий КИАС.
Предлагается модель размещения объектов на узлах распределенной системы, учитывающая
введение репликаций, параметры объектов и потоков запросов к объектам, характеристики каналов передачи данных и узлов обработки запросов. Формулируется оптимизационная задача распределения объектов на узлах, предлагается алгоритм наискорейшего спуска решения задачи. Проводятся эксперименты, выявляющие закономерности и тренды в изменении параметров функционирования оптимизированной системы.
УЧЕНЫЕ БЕЛАРУСИ
ISSN 2617-6963 (Online)