В работе исследуется тематическое многообразие междисциплинарного журнала. Цель исследований составляет построение графа знаний журнала для тематического представления и систематизации электронного архива и новых публикаций журнала. Исходные данные представляют собой статьи журнала, посвященные различным информационным и математическим технологиям в науке и управлении, то есть междисциплинарным исследованиям. Предлагается систематизация текстов с помощью методов векторного анализа. В процессе тематического анализа контента журнала предлагается разбиение на рубрики, устанавливаются связи рубрик и статей с соответствующими описаниями специальностей ВАК. Для анализа тематики используется разведочный анализ исходных текстов, далее применяются методы интеллектуального анализа данных. Результаты разбиения предоставляются экспертам журнала, после чего вырабатывается решение о формировании тематической рубрики и включении в нее специальностей ВАК. Статьи журнала интегрируются в семантическую библиотеку LibMeta, в силу чего онтология библиотеки достраивается и формируется онтология журнала, и на этой основе строится граф знаний журнала. Предлагается процедура навигации по контенту журнала с помощью графа знаний в семантической библиотеке LibMeta, которая может стать основой для информационного сопровождения научных исследований и создания цифрового ассистента в междисциплинарной предметной области. Примеры приведены для конкретного контента журнала, но предложенная технология может быть распространена на другие журналы, так как большинство журналов, относящихся к нескольким специальностям ВАК, естественным образом захватывают несколько дисциплин.

Статья посвящена анализу дискурсивных приёмов аргументации в рамках современных тенденций в области моделирования рассуждений. Рассуждение в научном дискурсе организуется, как последовательность дискурсивных приемов, т.е. шагов рассуждения, соответствующих определенным мыслительным операциям над объектом предметной области. С формальной точки зрения элементарной структуре рассуждения соответствует аргумент, который представляет собой переход от посылок к доказываемому тезису. В работе представлена онтологическая модель, описывающая типовые аргументы – схемы аргументации, основанная на теории Дугласа Уолтона. Обсуждаются вопросы классификации существующих способов рассуждения и рассматривается подход к онтологическому анализу структур дискурса на основе онтолого-семантических отношений, которые обеспечивают концептуальную основу для моделей рассуждения и помогают понять природу сущностей, отношений и рассуждений, связанных с конкретным контекстом. В качестве материала для практического исследования использовался аннотированный корпус текстов, относящихся к области научной коммуникации, включающий аналитические статьи с комментариями пользователей с форума «Хабр» (научно-популярный дискурс) и научные статьи с комментариями рецензентов (собственно научный дискурс). Особый интерес в данном исследовании представляли конфликтные аргументативные приемы, которые используются в текстах исследуемых жанров: Антитезис (`атака`+`на_тезис`) и Контраргумент (`атака`+`на_аргумент`). Проведены статистический анализ и дальнейшая классификация этих приемов в зависимости от жанра. Полученная классификация основана на 12 типовых приемах первого типа и 30 приемах второго типа. Онтология, классификация приёмов и корпус размещены в открытом доступе на платформе ArgNetBank Studio.

В работе исследуется пластичность многослойных модульных нейронных сетей, обладающих характеристическим свойством самоподобия. Для оценки пластичности используется известное из механики понятие степеней свободы. Число степеней свободы сети оценивается максимальной размерностью операторного многообразия нейронной сети, образованного вариацией параметров нейронных модулей и наличием межмодульных связей. Для получения оценок пластичности нейронные модули рассматриваются как линейные операторы фиксированного ранга. Получены расчетные формулы для вычисления размерности операторного многообразия нейронного модуля вне и в составе сети. Нейронная сеть рассматривается, как двойственный оператор сложной структуры, входом и выходом которого являются векторные пространства. На уровне структурной модели вводится понятие модальных состояний сети, характеризующих размерности векторных подпространств на входе и выходе нейронных модулей в составе сети. Оценка размерности многообразия сети выполняется через ее модальные состояния. Отмечено, что самоподобные сети принадлежат классу слабосвязанных сетей, для которых расчет модальных состояний не вызывает трудностей. Получены точные формулы расчета степени пластичности слабосвязанных нейронных сетей, Результаты анализа использованы для оценки пластичности быстрых нейронных сетей (БНС), и их подмножества - пирамидальных БНС прямой и обратной ориентации.

В данном исследовании рассматривается возможность применения комбинированных архитектур сверточных нейронных сетей для анализа кожных новообразований. Разработаны архитектуры моделей для извлечения дополнительных признаков, связанных с характером формы кожных новообразований. Проведена оптимизация моделей, а также архитектуры, с целью минимизации ошибок первого и второго рода для редких кожных новообразований. В процессе обучения использовались наборы данных ISIC2017-2020, MED-NODE, SD-198, 7-Point Criteria Database, Light Field Image Dataset of Skin Lesions, PH2 , датасет ИАП РАН. Для обучения классификационных моделей использовались оптимизатор AdamW, функции потерь FocalLoss и scheduler CosineAnnealingWarmRestarts. Для обучения сегментационных моделей применялась функция потерь BCEDice. Оценка моделей проводилась с использованием взвешенных классификационных метрик, таких, как Recall, Precision и F1-score. В качестве рассматриваемой концепции моделей учитывалась их устойчивость на этапе валидации. Модели, использующие дополнительные сверточные нейронные сети для извлечения признаков формы новообразования, демонстрируют более высокие показатели метрик, а также имеют меньшую сумму ошибок первого и второго рода для редких заболеваний по сравнению с обычными классификационными моделями. Полученные результаты могут найти применение в анализе медицинских задач с дисбалансом данных в обучающем наборе данных.

. В работе рассмотрен подход к разработке экспертной системы по анализу происшествий на железнодорожном транспорте. Обсуждаются этапы и особенности разработки базы знаний, возможности инструментальной среды разработки и другие вопросы. Прототип системы разработан для анализа сходов, однако принятая в ней (продукционная) модель знаний позволяет относительно легко расширить систему и на другие обстоятельства происшествий. Система реализована в среде, использующей вывод на основе логик с векторной семантикой, которые позволяют работать как с достоверной, так и с нечёткой, неопределённой и противоречивой информацией

Одним из направлений современной энергетической промышленности является разработка систем, включающих в себя использование солнечной энергии, энергии ветра и переработку вторичных энергоресурсов (отходов). В работе рассматривается энергетическая система, обозначаемая как гибридная микросеть лабораторного масштаба, включающая в себя использование таких источников. Энергосистема включает в себя солнечные панели, газификатор биомассы и электрогенератор. Большую значимость для таких систем представляют инструменты мониторинга для анализа режимов работы и внесения модификаций. Исходя из этого, была разработана система мониторинга для отслеживания различных параметров лабораторного оборудования. Благодаря разработанной системе были получены данные о работе микросети, выявлены ее недостатки и узкие места.

Развивается системный подход к проблеме оценки, формирования и коррекции динамических состояний технических объектов, находящихся в условиях вибрационных нагружений, с помощью встроенных структурных образований. Используются методы теоретической механики, теории колебаний, теории цепей, теории автоматического управления, системного анализа. Разработаны элементы структурно-функционального подхода, заключающегося в формировании свойств структурных образований механических колебательных систем, способных выполнять определенные функции в рамках общей системы.

В статье представлена функциональная схема трехтактного частотно-импульсного преобразователя (ЧИП). Разработаны имитационные модели трехтактного ЧИП и системы электропривода ЧИП-Д в среде Matlab/Simulink. Проведено моделирование трехтактного ЧИП и системы электропривода ЧИП-Д. Приведено сравнение результатов моделирования и расчета электромеханических характеристик системы электропривода ЧИП-Д. Показано, что построенная авторами математическая модель ЧИП-Д с достаточной точностью описывает статические режимы системы электропривода с трехтактным ЧИП.

Стремительное развитие параллельных и распределенных вычислительных систем, телекоммуникационных технологий и облачных платформ обеспечило возможность разработки и применения научных приложений с целью подготовки и проведения крупномасштабных экспериментов с большими массивами данных. Зачастую создаваемые приложения предполагают сложную схему решения задач, базирующуюся на интегрированном выполнении процессов передачи, обработки и анализа данных, ресурсоемких вычислений и принятия решений. При этом математическое и программное обеспечение приложений может реализовываться различными группами специалистов из разных организаций и ориентироваться на разнородные вычислительные ресурсы. Все это обусловливает необходимость использования развитых средств проектирования, реализации, развертывания и выполнения научных рабочих процессов в рамках единой распределенной вычислительной среды, интегрирующей в конечном счете алгоритмические знания, программно-аппаратное обеспечение, данные и разнообразные сервисы. В настоящее время в качестве таких средств, как правило, выступают системы управления рабочими процессами. В этой связи статья посвящена обсуждению текущего состояния известных систем управления рабочими процессами, а также рассмотрению проблем, связанных с научными рабочими процессами для различных вычислительных сред. Актуализируются проблемы разработки и применения подобных систем, которые в настоящее время не решены в полной мере. В частности, отмечается необходимость учета предметной специфики и обеспечения масштабирования вычислений, востребованность сервис-ориентированных приложений, эффективность эксплуатации гетерогенных сред, интегрирующих высокопроизводительные ресурсы пользователей, кластерные ресурсы центров коллективного пользования, Grid-систем и облачных платформ.

Для повышения эффективности выполнения работ по защите информации в организации предложено использовать бюджетный фонд, в котором накапливаются, а затем расходуются необходимые финансовые средства. В условиях неопределенности интервалы времени по расходам и сами расходы являются случайными величинами, которые при моделировании нужно описывать вероятностными моделями. Проведено исследование о влиянии видов вероятностных моделей и значений их числовых характеристик на показатели эффективности работ, выполняемых сотрудниками службы информационной безопасности организации, обслуживающих корпоративную информационную систему. Показателями эффективности являются вероятность «обнуления» бюджетного фонда и коэффициент вариации, которые при дискретно-имитационном моделировании заменяются точечными и интервальными оценками. Получены практические рекомендации.

Часто возникает необходимость интеграции PLM-системы (Product Lifecycle Management) и сторонней информационной системы, не входящей в состав комплекса PLM, но участвующей в решении задач, связанных с информационной поддержкой управления производственными процессами. На данный момент задачу такой интеграции выполняет аналитик. Он должен сформировать структурную и процессную модели интегрируемой ИС, на основе которых формируются правила взаимодействия с системой. В процессе эксплуатации, помимо аналитика, участвует оператор (выполняет задачу поддержания актуальности данных, как интегрируемой ИС, так и всего комплекса) и лицо, принимающее решение (ЛПР) (выполняет процесс управления интегрируемой ИС, а именно поддержание её в работоспособном состоянии). Предлагается подход, позволяющий снизить нагрузку как на аналитика, обеспечивающего настройку взаимодействия и отображения данных, так и на оператора, участвующего в обеспечении актуальности структур данных, и ЛПР, участвующего в принятии важных решений, связанных с возможными рисками на производстве.

В статье предложена модификация классического алгоритма минимальной степени, предназначенного для упорядочения структуры глобальной матрицы коэффициентов системы линейных алгебраических уравнений метода конечных элементов, с целью повышения эффективности вычислительного алгоритма решения контактной задачи теории упругости при моделировании сопряжений деталей специальными контактными элементами сопряжения конструкций, применение которых обусловливает итерационное решение задачи с постепенным уточнением их состояния. Предложенная модификация реализована совместно с прямым методом Холецкого решения систем линейных алгебраических уравнений, вычислительная эффективность которого проявляется в наибольшей степени при решении систем с симметричной, положительно определенной матрицей коэффициентов, преимущественно имеющей в методе конечных элементов, разреженную структуру. Важной проблемой в методе Холецкого является заполнение «треугольного множителя» по сравнению с исходной матрицей в процессе разложения; уменьшение заполнения реализуется обычно с использованием известных эвристических алгоритмов, среди которых существенное распространение получил алгоритм минимальной степени. Модификация этого алгоритма, предложенная в работе, симметричной перестановкой строк и столбцов упорядочивает структуру исходной глобальной матрицы таким образом, что позволяет в процессе итерационного решения контактных задач теории упругости, проводить частичное разложение Холецкого на повторных итерациях с экономией времени расчета по сравнению с полным разложением. В работе показано, что структура матрицы, упорядоченная модифицированным алгоритмом, в целом, является менее предпочтительной, нежели при использовании классического алгоритма минимальной степени, так как претерпевает большее заполнение, однако, эффективность применения вычислительного алгоритма достигается с проведением повторных итераций при постепенном уточнении состояния контактных конечных элементов сопряжения конструкций. С использованием тестовой конечноэлементной модели сборного ротора, а также модели роторной системы реального авиационного газотурбинного двигателя, определены и показаны портреты исходных матриц и их треугольных множителей, проведены оценки количества арифметических операций и условного времени их выполнения при использовании классического и модифицированного алгоритма минимальной степени.

В статье рассматривается задача планирования перевозки груза от поставщиков к потребителям на год, поделенный на несколько периодов, в течение которых нужно вывезти определенную часть товаров. Товар вывозится за несколько рейсов. Для решения этой задачи предлагается использовать две модели транспортной задачи линейного программирования, в каждую из которых добавлено ограничение по времени. В одной из них переменными являются количества рейсов, а в другой – количества перевезенного груза от каждого потребителя к каждому поставщику. Для корректного применения указанных моделей в каждом периоде предлагается подготовить входные данные путем проведения предварительного этапа, обеспечивающего выполнение условия баланса транспортной задачи. Продемонстрирован пример.

Для решения задач оптимизации производственных объёмов растениеводческой продукции с учетом влияния на урожай саранчовых вредителей разработана модель параметрического программирования с вероятностными характеристиками. В качестве параметров определены температуры воздуха и осадки в начальный период вегетации, влияющие на численность саранчовых вредителей. Выделены три варианта математической модели: отсутствие влияния саранчовых на доход сельскохозяйственной организации; различное влияние саранчовых на экономический показатель; максимально возможное влияние вредителей с вероятностной оценкой ситуации. Предложены алгоритмы решения экстремальных задач. Модели и алгоритмы апробированы на данных сельскохозяйственной организации ЗАО «Иркутские семена» Иркутского района.

Проведены экспериментальные измерения параметров струйного высокочастотного индукционного разряда пониженного давления в разрядной камере и пламенной струе, измерения энергии ионов и плотности ионного тока на поверхности образца, а также проведена валидация математической модели струйного ВЧИ-разряда пониженного давления на экспериментальных данных. Установлено, что струйный ВЧИ-разряд пониженного давления в диапазоне давлений 13,3-133 Па является отдельной разновидностью высокочастотного разряда пониженного давления комбинированного типа, который отличается как от ВЧИ-разряда в потоке газа атмосферного давления с соленоидальным индуктором, так и от ВЧИ-разряда низкого давления в плазмотроне с плоской спиральной антенной, и от ВЧИ-разряда низкого давления с соленоидальным индуктором.