bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE OPTIMAL PARAMETERS OF THE RECURRENT NEURAL NETWORK FOR THE TASKS OF PATENT CLASSIFICATION
Authors: Кравец А.Г. , Бурмистров А.С. , Задорожный П.А.
Published: July 2024

Показатели патентной активности в настоящее время нередко используются при технологическом прогнозировании и в конкурентной разведке. Важную роль приобретает прогнозирование развития патентных трендов в отдельно взятых странах и во всем мире, позволяющее выявить основные приоритетные направления развития технологий. Одной из основных операций анализа уровня техники для патентной заявки является поиск патентов аналогов. Международная патентная классификация устарела, большинство исследований носит междисциплинарный характер. Появляется необходимость в выделении и создании новых классов. Цель данного исследования анализ параметров, влияющих на результаты работы рекуррентной нейронной сети, предназначенной для тематической классификации патентного массива. Проведение анализа выявленных параметров, влияющих на качество работы нейросети и подбор оптимальных значений. Были определены оптимальные параметры нейронной сети: количество слоев, размер слоёв, значение исключающего параметра, размер партии для обучения сети, осуществлен выбор оптимизатора библиотеки Keras. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта 190701200.

Indicators of patent activity are now often used in technological forecasting and competitive intelligence. An important role is to predict the development of patent trends in individual countries and around the world, which allows to identify the main priority directions of technology development. Analysis of patents in the field of analog technology was fulfilled. The international patent classification is outdated, most studies are interdisciplinary. There is a need to select and create new classes. The purpose of this study is to analyze the parameters that affect the results of the recurrent neural network, designed for the thematic classification of the patent array. The analysis of the identified parameters affects the quality of the neural network and the selection of optimal values. The optimal parameters of the neural network were determined: the number of layers, the size of the layer, the value of the exclusion parameter, the batch size for training in the network, the choice of the Keras library optimizer was made. The reported study was funded by RFBR according to the research project 190701200.
CONCURRENT INFLUENCE MAXIMIZATION IN SOCIAL GRAPH ON THE VORONOI GAME BASIS
Authors: Торопов Б.А.
Published: July 2024

Социальные сети по своей природе являются средой продвижения идей, товаров, технологий и инноваций в широком смысле. Решение индивида о принятии или отвержении продвигаемой инновации в существенной степени зависит от решений его окружения в социальной сети. В случае конкурентного распространения в социальной сети двух и более взаимоисключающих влияний, результаты в виде подмножеств участников сети, попавших под каждое из влияний, будут в значительной степени зависеть от подмножеств участников, являвшихся инициаторами этих влияний. Теоретикоигровая модель конкурентного распространения влияний предполагает, что каждым влиянием управляет игрок, отбирающий соответствующее подмножество участниковинициаторов. Показано, что такая игра по сути является игрой Вороного, осуществляемой в сложно структурированном пространстве. Рассматриваются некоторые свойства рациональной стратегии игрока, делающего ход последним, а также возможность выработки такой стратегии при помощи жадных алгоритмов. Предложены конкурентные метрики центральности, перспективные для использования в жадных алгоритмах формирования подмножества участниковинициаторов последним игроком. Показано, что имеется выраженная взаимозависимость между конкурентной центральностью по близости, конкурентной центральностью по промежуточности (изолирующей центральностью) и результирующим количеством участников сети, попавших под влияние игрока, делающего последний ход.

Social networks by their nature are a environment for promoting ideas, goods, technology and innovations in a broad sense. The decision of an individual to accept or reject the promoted innovation depends to a significant extent on the decisions of his environment in the social network. In the case of competitive distribution of two or more mutually exclusive influences in the social network, the results in the form of subsets of the network participants who fell under each of the influences will largely depend on subsets of the participants who initiated these influences. The gametheoretic model of competitive distribution of influences assumes that each influence is controlled by the player who selects the corresponding subset of participantsinitiators. It is shown that such a game is essentially a game of Voronoi, carried out in a complex structured space. Some properties of the rational strategy of the player making the last move are considered, as well as the possibility of developing such a strategy with the help of greedy algorithms. Competitive centrality metrics promising for use in greedy algorithms of formation of a subset of participantsinitiators by the last player are proposed. It is shown that there is a pronounced interdependence between competitive centrality in proximity, competitive centrality in intermediacy (isolating centrality) and the resulting number of network participants who fell under the influence of the player making the last move.
MATHEMATICAL MODELING OF THE TASK OF DETERMINING A SET OF CONTROL EVENTS USING A FUZZY METHOD OF ANALYSIS OF HIERARCHIES AND A METHOD BASED ON MEASURING LATENT VARIABLES
Authors: Красова Н.Е. , Алейникова Н.А.
Published: July 2024

В статье рассматривается математическое моделирование задачи многокритериального выбора контрольных мероприятий для проведения текущего контроля успеваемости c помощью двух методов: метода нечеткого анализа иерархий и метода, основанного на измерении латентных переменных (метода Раша). Оба метода относятся к экспертным методам. Достоинство использования нечеткого метода анализа иерархий состоит в описании относительных значений атрибутов с помощью нечетких чисел вместо точных. Благодаря этому эксперт получает возможность не только оценить степень предпочтения одного объекта над другим, но и выразить в этой оценке свои сомнения, опыт, интуицию. Главным недостатком данного подхода является сложность и трудоемкость вычислений. Преимущества метода Раша в простоте вычислений, в переходе от субъективных оценок экспертов к объективным, обладающим свойством линейности. В рамках построенной иерархической модели, направленной на увеличение эффективности процесса обучения, определены веса разных видов контрольных мероприятий этими методами. В дальнейшем полученные веса могут быть использованы в качестве параметров в моделях формирования набора контрольных мероприятий, основанных на минимизации трудности их осуществления и максимизации их полезности.

The article discusses the mathematical modeling of the problem of multicriteria selection of control measures for the ongoing monitoring of performance using two methods: a method of fuzzy analysis of hierarchies and a method based on measuring latent variables (the Rush method). Both methods are expert methods. The advantage of using a fuzzy hierarchy analysis method is to describe the relative attribute values using fuzzy numbers instead of exact ones. Due to this, the expert gets the opportunity not only to assess the degree of preference of one object over another, but also to express his doubts, experience, intuition in this assessment. The main disadvantage of this approach is the complexity and complexity of the calculations. The advantages of the Rush method are in the simplicity of calculations, in the transition from the subjective assessments of experts to the objective ones, which possess the property of linearity. Within the framework of the constructed hierarchical model aimed at increasing the efficiency of the learning process, weights of different types of control measures are determined by these methods. In the future, the weights obtained can be used as parameters in the models for the formation of a set of control measures based on minimizing the difficulty of their implementation and maximizing their usefulness.
APPLICATION OF DATA MINING TOOLS FOR ANALYSIS AND FORECASTING OF LEARNING SATISFACTION
Authors: Скрипко П.Б. , Дунин В.С. , Клейменов Е.А.
Published: July 2024

В статье рассматриваются особенности и результаты применения инструментов интеллектуального анализа данных приложения для построения деревьев решений See5, с помощью которого на основе данных социологического опроса определяется ряд параметров, наиболее значимых для оценки удовлетворенности обучением. Наряду с особенностями применения программного инструмента анализа данных в работе показан порядок подготовки данных для загрузки и дальнейшего анализа. При этом представлены не только форматы файлов, загружаемых в приложение, но и подходы к очистке и агрегированию исходных данных, в том числе и в целях снижения их размерности. Интерпретация результатов построения деревьев решений правил классификации, полученных в ходе обработки направлена в том числе на выбор оптимальных настроек обработки исходных данных. Построенный с использованием данных социологического опроса классификатор показал, что существенное влияние на классификацию оказывают такие параметры, как атмосфера межличностных отношений, признание достижений обучаемого, престиж образовательной организации. Также в работе приведена процедура оценки прогнозных значений удовлетворенности обучаемых на основе ввода предполагаемых значений классификационных признаков.

The article discusses the features and results of using data mining tools, an application for building See5 decision trees, with which a number of parameters are determined on the basis of sociological survey data that are most important for assessing student satisfaction. Along with the features of using a software tool for data analysis in the work, the procedure for preparing data for downloading and further analysis is shown. At the same time, not only file formats loaded into the application are presented, but also approaches to cleaning and aggregating source data, including in order to reduce their dimensionality. Interpretation of the results of constructing decision trees - classification rules obtained during processing, is aimed, inter alia, at choosing the optimal settings for processing the source data. The classifier constructed using the data of a sociological survey showed that such parameters as the atmosphere of interpersonal relations, recognition of the achievements of the student, and the prestige of the educational organization have a significant impact on the classification. The paper also describes the procedure for assessing the predicted values of student satisfaction based on the input of the estimated values of the classification features.
ABOUT OPTIMIZATION AND ALGORITHMIZATION OF CONTROL OF INTEGRITY OF INFORMATION OF THE UNIFIED MODEL OF THE AUTOMATED INFORMATION SYSTEM OF COMMERCIAL ENTERPRISES
Authors: Губин И.А. , Дубровин А.С.
Published: July 2024

В данной статье рассматриваются подходы к оптимизации и алгоритмизации контроля целостности информации (КЦИ) унифицированной модели автоматизированной информационной системы коммерческих предприятий (УМАИС КП), рассматриваемой как модель защищаемой автоматизированной информационной системы обеспечения коммерческой деятельности предприятий с обобщенными структурой и набором оборудования. К данным подходам относятся разработка новых критериев качества КЦИ УМАИС КП, новая постановка оптимизационной задачи КЦИ УМАИС КП, новый вероятностный способ автоматизированного варьирования объема контролируемой на неизменность информации при осуществлении контрольных процедур, новый алгоритм нахождения оптимального значения управляемого параметра КЦИ УМАИС КП. Данные подходы необходимы для разработки математической модели КЦИ УМАИС КП, отличающейся от известных применением вероятностного способа автоматизированного варьирования объема контролируемой на неизменность информации и постановкой, и решением оптимизационной задачи обеспечения при этом максимальной условной прибыли коммерческого предприятия при достаточном контроле за счет, в том числе, использования алгоритма нахождения оптимального значения управляемого параметра КЦИ УМАИС КП, отличающегося от известных новым алгоритмом проведения контрольных проверок с использованием динамических критериев КЦИ УМАИС КП.

This article discusses approaches to optimization and algorithmization of information integrity control (IIC) of a unified model of an automated information system of commercial enterprises (UMAIS CE), considered as a model of a protected automated information system for supporting commercial activities of enterprises with a generalized structure and set of equipment. These approaches include the development of new quality criteria for the IIC UMAIS CE, a new statement of the optimization problem of the IIC UMAIS CE, a new probabilistic method for automatically varying the amount of information controlled for invariance during the implementation of control procedures, a new algorithm for finding the optimal value for the controlled parameter of the IIC UMAIS CE. These approaches are necessary for the development of a mathematical model of the IIC UMAIS CE, which differs from the known ones by using a probabilistic method for automatically varying the amount of information controlled by invariance and setting, and solving the optimization problem to ensure maximum conditional profit of the commercial enterprise with sufficient control due to, inter alia, using the algorithm for finding the optimal value of the controlled parameter of the IIC UMAIS CE, which differs from the known by the new algorithm The behavior control checks using dynamic criteria IIC UMAIS CE.
DEVELOPMENT OF ARCHITECTURE OF REPOSITORY FOR STORING MULTIMODAL DATA
Authors: Белякова О.А. , Махнин П.Н. , Сапегин С.В.
Published: July 2024

В статье рассматриваются основные особенности проектирования и разработки платформенного решения для организации исследовательской работы, основанной на мультимодальных данных. В условиях кратного увеличения исследовательских данных, собираемых в экспериментах из различных источников, а также повышения интереса к проведению междисциплинарных исследований в последние годы стало актуальным развитие средств, осуществляющих сбор, хранение и обработку мультимодальных данных. При этом, в качестве изначального источника данных рассматривается коммуникативный процесс, включающий в себя аудио-, видео-, семантическую модальность, а также модальности, получаемые от различных датчиков. На основе проведенного исследования в статье сформулированы требования к репозиторию, а также предложена модель его архитектуры. Рассмотрены особенности цифрового представления мультимодальных данных в виде линейной комбинации модальностей, представлен подход к реализации и развитию репозитория, базирующийся на принципах микросервисной архитектуры. Реализуемая платформа предназначена для управления и совместной обработки данных в междисциплинарных коллективных исследованиях, в том числе с использованием удаленных рабочих мест. Построение архитектуры осуществлено с использования парадигмы реактивного взаимодействия компонентов системы, а также принципов асинхронного доступа.

The article discusses the main features of the design and development of a platform solution for the organization of research work based on multimodal data. In the context of a multiple increase in research data collected in experiments from various sources, as well as an increase in interest in conducting interdisciplinary research in recent years, the development of tools for collecting, storing and processing multimodal data has become urgent. At the same time, the communicative process, which includes audio, video, semantic modality, as well as modalities received from various sensors, is considered as the initial data source. Based on the study, the article formulated the requirements for the repository, and also proposed a model of its architecture. The features of the digital presentation of multimodal data in the form of a linear combination of modalities are considered, an approach to the implementation and development of the repository based on the principles of microservice architecture is presented. The implemented platform is designed to manage and jointly process data in multidisciplinary collective research, including using remote workstations. The architecture was built using the paradigm of reactive interaction of system components, as well as the principles of asynchronous access.
CREATION AND PRACTICAL IMPLEMENTATION OF THE CONCEPT OF CONTINUOUS LIFE-CYCLE MANAGEMENT OF ELECTRONIC EDUCATIONAL RESOURCES
Authors: Деев М.В. , Финогеев А.Г. , Финогеев А.А. , Колесников И.Н.
Published: July 2024

В статье анализируются проблемы управления жизненным циклом электронных образовательных ресурсов. Для их решения необходимо разработать систему управления и поддержки жизненного цикла образовательного контента. Целью работы является создание комплексного научного подхода к интеллектуальному управлению этапами жизненного цикла электронных образовательных ресурсов с адаптивной настройкой на меняющиеся требования стандартов и работодателей. В рамках разработки концепции управления жизненным циклом электронных ресурсов предлагается разработать модель управления, основанную на подробном анализе модели жизненного цикла образовательного контента, а также набор показателей и интегральную оценку жизненного цикла электронных ресурсов. Модель описывает входящие параметры и внешние воздействия, влияющие на процесс развития ресурса от начала разработки и до вывода из эксплуатации, задействованные ресурсы, а также выходные результаты. Предложенные показатели и интегральная оценка позволят оценить эффективность процесса управления жизненным циклом образовательного контента. Разработанная система обеспечивает непрерывное управление жизненным циклом электронных образовательных ресурсов, адаптивную актуализацию учебного контента и включена в состав интеллектуальной образовательной среды (Smart Learning Environment), что позволяет снизить затраты при разработке ресурсов и качественно улучшить учебный материал.

The article analyzes the problems of life-cycle management of electronic educational resources. To solve them, it is necessary to develop a system for managing and supporting the life cycle of educational content. The aim of the work is to create a comprehensive scientific approach to the intellectual management of the stages of the life cycle of electronic educational resources with adaptive tuning to the changing requirements of standards and employers. As part of the development of the concept of managing the life cycle of electronic resources, it is proposed to develop a management model based on a detailed analysis of the life cycle model of educational content, as well as a set of indicators and an integrated assessment of the life cycle of electronic resources. The model describes the input parameters and external influences that affect the process of resource development from the beginning of development to decommissioning, the resources involved, as well as output results. The proposed indicators and integrated assessment will assess the effectiveness of the process of managing the life cycle of educational content. The developed system provides continuous management of the life cycle of electronic educational resources, adaptive updating of educational content and is included in the composition of the Smart Learning Environment, which allows to reduce costs in developing resources and to qualitatively improve educational material
FORECASTING TIME SERIES USING EVENT BINDING
Authors: Колесников И.Н.
Published: July 2024

В данной статье рассматривается концепция модификации метода анализа временных рядов, ориентированная на интеграцию с методами кластеризации в режиме обучения в реальном времени. Проанализированы различные методы прогнозирования временных рядов и машинного обучения. Описанный в статье метод дает прогноз поведения временного ряда на основе больших данных, полученных из различных источников, и связанных с существующими транзакциями временного ряда. Такой подход дает возможность находить зависимости изменения определенных показателей рассматриваемых систем в зависимости от различных событий. Выполненное исследование предлагает концепцию автоматизированного обучения системы в режиме реального времени с возможностью дальнейшей программной реализации. Рассматриваемая концепция позволяет строить прогнозы на любые временные ряды, зависимые от различных событий, новостей и данных, находящихся в открытом доступе. Предложен подход, который связывает события с графиком транзакций. Преимуществом подхода является возможность нахождения различных зависимостей между происходящими событиями и различными изменениями показателей, например: цен на биржах, значений социальных показателей и многих других.

This article discusses the concept of modification of the time series analysis method, focused on integration with clustering methods in real-time training mode. Various methods of forecasting time series and machine learning are analyzed. The method described in the article predicts the behavior of the time series on the basis of large data obtained from various sources and associated with existing transactions in the time series. This approach makes it possible to find the dependence of changes in certain indicators of the considered systems depending on various events. The performed research offers the concept of automated system training in real time with the possibility of further software implementation. The concept under consideration allows you to build forecasts for any time series, depending on various events, news and data that are in the public domain. An approach is proposed that links events to a transaction chart. The advantage of this approach is the ability to find various dependencies between events and various changes in indicators, for example: prices on exchanges, values of social indicators and many others.
ESTIMATION OF CAD CHARACTERISTICS IN THE CONTEXT OF DESIGNING MODELS WITH LATTICE STRUCTURE
Authors: Ципина Н.В. , Чирков О.Н. , Слинчук С.А. , Бобылкин И.С. , Воробьев Э.И.
Published: July 2024

В статье проведена оценка характеристик современных систем автоматизированного проектирования в контексте аддитивного производства моделей с решетчатой структурой, отмечены основные недостатки и предложены пути их решения. Цель всего эксперимента состоит в наблюдении за проблемами, с которыми сталкивается пользователь при проектировании решетчатых структур в программном обеспечении САПР. В ходе эксперимента были выбраны три основных параметра и использованы два разных шаблона решетчатой структуры. Спроектированы стержни решетчатых структур с двумя различными сечениями на четыре размера деталей. Выявлено влияние типа и размера решетчатых структур на размеры использованных файлов. Проанализированы применяемые в САПР форматы файлов с учетом требований аддитивного производства моделей. Полученные результаты эксперимента показывают, что существующие пакеты систем автоматизированного проектирования не способны эффективно проектировать и хранить полные модули моделей с решетчатой структурой. Существующие форматы файлов не позволяют осуществлять быстрый обмен данными с программным обеспечением CAE и CAM. Необходимо проводить новые исследования, чтобы определить наиболее надежные и эффективные методы проектирования решетчатых структур в программном обеспечении САПР.

This article assesses the current characteristics of computer-aided design (CAD) systems in the context of the design of models with a lattice structure. During the design of the experiment, three variables were selected, two lattice structure templates, rods of lattice structures with two different sections and four sizes of parts were designed. The purpose of the whole experiment is to observe the problems that the user encounters when designing lattice structures in CAD software, as well as to determine the effect of the type and size of lattice structures on file sizes and whether modern file formats are suitable for the requirements of additive manufacturing. The obtained experimental results show that it is difficult to design CAD models with a lattice structure, since this process takes a lot of time and creates large files. In some cases, the program could not perform the desired operation. New requirements for the design of parts for additive manufacturing lead to new needs in computer-aided design. New research is needed to determine the most reliable and efficient methods for designing lattice structures in CAD software.
FEATURES OF THE APPLICATION OF THE OBSERVER STATES IN A CONTACTLESS DC MOTOR
Authors: Киселёва О.А. , Попова Т.В. , Тимошкин А.Ю.
Published: July 2024

В работе проводится анализ формирования дискретного векторного эквивалента для управления бесконтактным двигателем постоянного тока. Рассмотрены вопросы применения наблюдателей состояния вместо электромеханических датчиков положения ротора. Показана особенность построения наблюдателя состояния, заключающаяся в том, что информация на его вход поступает от непрерывного рабочего токового поля, а на выходе он формирует дискретное вращающее управляющее поле за счет переключений обмоток синхронного двигателя силовым инвертором напряжения, базируясь на параметрах двигателя и исполнительного устройства. Для обеспечения синхронизации необходимо решать вопрос о частоте опроса датчиков и возможности обработки этой информации, что ведет к запаздываниям сигналов. При этом необходимо учитывать не только временные зависимости, связанные с началом и окончанием импульсов, но и пространственные, связанные с чередованием базовых ведущих векторов. Проведена оценка эффективности управления в электроприводах с бесконтактными двигателями постоянного тока и датчиками наблюдения. В некоторых случаях применение наблюдателей скорости в электроприводе приводит к уменьшению диапазона регулирования скорости. Построены графики переходных процессов в электроприводе при различных значениях параметров регулятора скорости.

The paper deals with the analysis of the formation of discrete vector an equivalent tape to control brushless DC motor. The issues of using state observers instead of electromechanical rotor position sensors are considered. Shows the feature of constructing an observer status, for localdate that information on its input comes from continuous work-th current field, and the output it generates discrete torque control field switching of the windings of the synchronous motor power voltage inverter based on the motor parameters and actuators. To ensure synchronization, it is necessary to decide on the frequency of sensor polling and the possibility of processing this information, which leads to signal delays. It is necessary to take into account not only the time dependence associated with the beginning and end of the pulses, but also the spatial dependence associated with the alternation of the basic leading vectors. The estimation of control efficiency in electric drives with contactless DC motors and sensors of supervision is carried out. In some cases, the use of speed observers in the electric drive leads to a decrease in the speed control range. Graphs of transient processes in the electric drive at different values of the speed controller parameters are constructed.
EVOLUTION OF THE OBSERVER STATE FROM PULSE TO PULSE IN AN ELECTRIC DRIVE WITH A CONTACTLESS DC MOTOR
Authors: Винокуров С.А. , Киселёва О.А. , Рубцов Н.И.
Published: July 2024

В работе проводится анализ наблюдателя состояния в электроприводе с бесконтактным двигателем постоянного тока, считая, что система управления в нем построена как гибридная, которой присуща как дискретная, так и непрерывная динамика. Идеальное векторное управления бесконтактным двигателем постоянного тока можно описать теоретически и использовать его как шаблон для определения отклонений при различных способах управления и оценки их эффективности. В работе приведено сравнение идеального управления с дискретным управлением, показаны возможности реализации непрерывных законов управления за счет смещения управляющих импульсов в пространстве и времени. При импульсном управлении, которое используется в электроприводе в настоящее время, вычисляются не только длительности импульсов, но и расстояния между ними, то есть начало следующего импульса, а главное выбирается ведущий базовый вектор. Наблюдатель состояния в такой системе выполняет сложную роль, особенно при наличии в звеньях системы запаздывания, которые могут нарушить устойчивость синхронного режима двигателя с наблюдателем состояния. В работе приведена структурная схема математической модели наблюдателя состояния с детектором полного оборота.

The paper analyzes the current state in an electric drive with a contactless DC motor, considering that the control system in it is built as a hybrid, which is inherent in both discrete and continuous dynamics. The ideal vector control of a contactless DC motor can be described theoretically and used as a template for determining deviations in various control methods and evaluating their effectiveness. The paper compares the ideal control with discrete control, shows the possibility of implementing continuous control laws due to the displacement of control pulses in space and time. With pulse control, which is used in the electric drive at the present time, not only the pulse durations are calculated, but also the distances between them, that is, the beginning of the next pulse, and most importantly, the leading base vector is selected. The state observer in such a system performs a complex role, since there are delays in the system links, that must be considered, since they can disrupt the stability of the synchronous mode of the engine with the state observer. The paper presents a block diagram of a mathematical model of a state observer with a full-revolution detector.
DEVELOPMENT OF A WIRELESS CONTROL SYSTEM ON THE BASIS OF «THE INTERNET OF THINGS» CONCEPT
Authors: Афанасьев А.И. , Князев В.Н.
Published: July 2024

В статье рассмотрены актуальные вопросы и проблемы разработки беспроводных систем управления на основе концепции Интернет вещей ( Internet of Things IoT). В качестве важных проблем выделены недостаточная гибкость и оперативность выбора каналов связи для передачи данных, недостаточная защищенность каналов связи и предложены способы решения данных проблем. Научная новизна заключается в разработке адаптивного алгоритма выбора канала для передачи данных, отличающегося от известных алгоритмов более высокой гибкостью и надежностью. Гибкость (адаптивность) алгоритма заключается в автоматическом выявлении доступных каналов, а надежность в обеспечении гарантированной передачи команд управления. Также предложен модифицированный алгоритм шифрования, основанный на комбинированном использовании симметричного алгоритма шифрования ГОСТ 34.12-2015 и ассиметричного алгоритма шифрования на эллиптических кривых, позволяющий повысить уровень надежности защищенного взаимодействия между компонентами системы управления при обеспечении достаточной скорости передачи сообщений. Проведено проектирование беспроводной системы управления с применением, в том числе, онтологического и визуального моделирования. Полученные в ходе проведенного исследования результаты использованы в качестве основы при создании аппаратного и программного обеспечения автоматизированной системы управления IoT-устройствами для частного жилого дома.

In the article it is discussed current issues and problems of developing wireless control systems based on the concept of Internet of Things . As important problems here there are an insufficient flexibility and efficiency of the choice of communication channels for data transmission, the insufficient protection of communication channels and the ways to solve these problems were proposed. The scientific novelty is in the development of an adaptive algorithm for selecting a channel for data transmission, which is different from the well-known algorithms by higher flexibility and reliability. The flexibility (adaptability) of the algorithm is the automatic identification of available channels, and the reliability is providing of guaranteed transfer of the control commands. Also there were proposed a modified encryption algorithm based on the combined using of a symmetric encryption algorithm GOST 34.12-2015 and an asymmetric encryption algorithm on elliptic curves, allowing to increase the level of reliability of the protected interaction between the components of the control system while ensuring a sufficient speed of message transmission. There was designed a wireless control system with using an ontological and visual modelling among other things. The results, which were received in the course of the study were used as the basis for creating hardware and software of an automated control system for IoT devices for a private house.
METHOD OF DYNAMIC CONTENT AGREEMENT OF LEARNING AND GAME SCENARIOS IN ADAPTIVE LEARNING GAMES
Authors: Катаев А.В. , Шабалина О.А. , Хайров А.В.
Published: July 2024

В данной статье рассмотрены модели и технологии адаптации в адаптивных обучающих играх. Все известные подходы к разработке адаптивных обучающих игр представляют собой ad-hoc решения, и перенос их в другие игры практически не возможен. Для решение данной проблемы была разработана модель адаптации к уровню знаний пользователя на основе пространства знаний. Предложенный метод поддерживает нелинейный процесс обучения и позволяет выстраивать персональные стратегии обучения, что может быть использовано для адаптации процесса обучения к каждому обучаемому. Основной проблемой предлагаемого метода является погружение нелинейного обучающего сценария в игровой контекст. Процесс разработки адаптивных обучающих игр, реализующих погружение обучающего сценария в игровой контекст на основе 3I-подхода, требует разработки проектных решений по обеспечению совместимости нелинейных обучающего и игрового сценариев. В общем случае, каждому обучающему действию может быть сопоставлено больше одного игрового действия, которое может выбираться исходя из игровой ситуации. Это позволяет расширить игровой сценарий и повысить игровую привлекательность без потери логических связей обучающего сценария. Данные исследования связаны с разработкой метода адаптации на основе предложенной модели, и его реализацией в адаптивной обучающей игре.

This article discusses the models and technologies of adaptation in adaptive learning games. All known approaches to the development of adaptive learning games are ad-hoc solutions, and transferring them to other games is practically impossible. To solve this problem, a model was developed to adapt to the users knowledge level based on the knowledge space. The proposed method supports a non-linear learning process and allows you to build personal learning strategies, which can be used to adapt the learning process to each student. The main problem of the proposed method is the immersion of a non-linear learning scenario in a game context. The process of developing adaptive learning games that immerse the learning script in the game context based on the 3I approach requires the development of design solutions to ensure the compatibility of non-linear learning and game scripts. In the general case, more than one game action, which can be selected based on the game situation, can be associated with each learning action. This allows you to expand the game scenario and increase game attractiveness without losing the logical connections of the training scenario. These studies are related to the development of an adaptation method based on the proposed model, and its implementation in an adaptive educational game.
Modeling and optimization of rating managing the objects of organizational social-and-economical systems
Authors: Чернышов Б.А.
Published: July 2024

Рассматривается класс социально-экономических систем, для которых характерно объединение управляющим центром объектов в организационное целое. Показана возможность реализации целей управляющего центра на основе результатов рейтингового оценивания. Исследуются направления формализации механизмов рейтингового управления на основе построения определенных классов математических и оптимизационных моделей. Обоснована структура трех классов моделей, характеризующих взаимодействие объектов организационной системы с управляющим центром: упорядочения, ресурсного обеспечения, рейтингового состояния. Первый класс основан на применении различных модификаций интегрального оценивания показателей, используемых для рейтингования, второй на распределении ресурсного обеспечения от величины рейтинга, а третий на формализации динамики изменения рейтингового состояния взаимности от изменения показателей эффективности функционирования объектов. Построение математических моделей позволяет перейти к формализованному описанию задач оптимизации рейтингового управления. Дана характеризация структур оптимизационных моделей, соответствующих основным механизмам рейтингового управления: блочного, дискретного программирования. Показана необходимость сочетания численных методов и экспертного оценивания для их решения.

The article considers a class of social-and-economical systems, featuring the integration of objects into an organizational whole by the managing centre. The paper shows the possibility of the managing centre goals realisation based on the rating assessment results. The author also examines the directions of formalization of rating management mechanisms based on the construction of certain classes of mathematical and optimization models. The structure of three classes of models, characterizing the organizational system objects interaction with the control centre, is substantiated: namely, streamlining, resource support and rating status. The first class is based on the use of various modifications of the integrated assessment of indicators used for rating. The second one relies on the distribution of resource provision from the rating value. The third one builds on the formalization of the evolution in the rating status of reciprocity from changes in performance indicators of the objects functioning. The construction of mathematical models allows the researchers to move on to a formalized description of optimization problems for rating management. The characterization of the structures of optimization models corresponding to the main mechanisms of rating management such as block, and discrete programming is given. The article also shows the necessity of combining numerical methods and expert evaluation to solve these issues.
Comparison of the accuracy of experimental data approximation using the least relative squares method with the least squares method
Authors: Голованчиков А.Б. , Доан М.К. , Петрухин А.В. , Меренцов Н.А.
Published: July 2024

Представлены результаты сравнения точности аппроксимации экспериментальных или табличных данных, полученной с использованием типового метода наименьших квадратов (МНК) и предлагаемого метода наименьших относительных квадратов (МНОК), на примере заданной табличной зависимости вязкости водноглицеринового раствора от массовой концентрации глицерина. Показывается преимущество последнего как по сумме и средним значениям локальных относительных отклонений расчетных данных вязкости искомого раствора полученных МНОК, с аналогичными данными, полученными типовым МНК, так и по наибольшим значениям этих относительных отклонений. Так, рассчитанные с использованием МНК средние относительные отклонения теоретических значений вязкости водного раствора глицерина от заданных табличных, по абсолютной величине равны 12,9 %, МНОК 5,8 %, то есть, ниже в 2 раза. Соответственно наибольшие относительные отклонения в МНК составляют 17,9 %, а МНОК – 10,6 %, то есть снижаются на 68 %. Предлагается определять условные значения параллельных опытов по экспериментальным данным основного опыта. Для этого расчет условных численных значений i-ого параллельного опыта определяется методом кусочной линейной аппроксимации i-1 и i+1 численных значений основного опыта или табличных данных. Проводится корреляционной анализ с определением коэффициентов корреляции, воспроизводимости, адекватности и значимости коэффициентов полученного уравнения регрессии.

The results of comparing the accuracy of approximation of experimental or tabular data obtained using the standard method of least squares (LSM) and the proposed method of least relative squares (LRSM), for example, a given table dependence of the viscosity of a water-glycerine solution on the mass concentration of glycerol. The advantage of the latter is shown as the sum and average values of the local relative deviation of calculated data of viscosity of the desired solution obtained by LRSM, with similar data obtained by standard LSM and maximum values of these relative deviations. So, calculated using LSM average relative deviations of theoretical viscosity of an aqueous solution of glycerin from the specified table, in absolute value equal to 12.9%; LRSM of 5.8%, i.e., below 2 times. Accordingly the largest relative deviations in the LSM are 17.9%, and LRSM – 10.6 %, that is, reduced by 68%. It is proposed to determine the conditional values of parallel experiments based on the experimental data of the main experiment. To do this, the calculation of conditional numerical values of the i-th parallel experience is determined by the method of piecewise linear approximation of i-1 and i+1 numerical values of the main experience or table data. A correlation analysis is performed to determine the correlation coefficients, reproducibility, adequacy, and significance of the coefficients of the resulting regression equation.
The syntax and operational semantics of the target language in the implementing the «assume and allow» technology when combining loops for program verification
Authors: Лысов Д.В.
Published: July 2024

Loop Fusion преобразование программы для объединения нескольких последовательных петель в одну было изучено в основном для оптимизации компилятора. В работе предлагается новая стратегия объединения циклов, которая может объединить любые петли, даже петли с зависимостью данных. Показано, что это полезно для программы проверки, потому что может упростить инварианты цикла. Суть цикла слияния заключается в следующем: если состояние после первого цикла было известно, два тела цикла могут быть вычислены одновременно, независимо от данных путем переименования переменных программы. Loop Fusion создает программу, которая угадывает неизвестное состояние после первого цикла, недетерминированно выполняет слитый цикл, в котором переменные переименовываются, сравнивает угаданное состояние и состояние, фактически вычисленное слитой петлей, и, если они не совпадают, расходится. Последние два шага, сравнение и расхождение, имеют решающее значение для сохранения частичной корректности. Подход предположи и допусти назван так потому, что в дополнение к первому шагу (предположи), последние два шага могут быть выражены псевдоинструкцией допусти , которая используется в проверке программы.

Loop Fusion Converting a program to combine multiple consecutive loops into one has been studied mainly for compiler optimization. The paper proposes a new strategy for combining loops, which can combine any loops even loops with data dependency. It is shown that this is useful for the verification program, because it can simplify cycle invariants. The essence of the merge cycle is as follows: if the state after the first cycle was known, two bodies of the cycle can be calculated simultaneously, regardless of the data by renaming the program variables. Loop Fusion creates a program that guesses an unknown state after the first cycle, non-deterministically executes a merged cycle in which variables are renamed, compares the guessed state and the state actually calculated by the merged loop, and, if they do not match, diverges. The last two steps of the comparison and the discrepancy are crucial for maintaining partial correctness. The suppose and allow approach is so named because, in addition to the first step (suppose), the last two steps can be expressed by the allow pseudo-instruction used in program verification.
Modification of genetic algorithm with adaptive crossover switching
Authors: Асанов Ю.А. , Белецкая С.Ю. , Аль-Саеди Моханад. РидхаГаним.
Published: July 2024

Целью данной работы является разработка модификации адаптивного генетического алгоритма, основанной на переключении кроссовера в соответствии со степенью элитарности индивидуумов популяции. Несмотря на большое число исследований, произведенных в области эволюционных исчислений за последнее время, алгоритмы данного класса и сегодня имеют высокую перспективу модификации. Основной целью исследований является улучшение скорости сходимости алгоритмов (для получения высокопроизводительных методов оптимизации) и увеличение точности полученных решений. В статье для адаптивной настройки оператора кроссовера используются понятия дискретной и непрерывной степени элитарности индивидуумов. Кроме того, оценка элитарности применяется для настройки вероятности мутации. Рассмотренная модификация имеет превосходство на тестовых задачах, которые традиционно используются для анализа эффективности генетических алгоритмов. В качестве тестового набора были использованы квадратичная функция с тремя переменными, функция Розенброка, ступенчатая функция, сложная функция четвертого порядка с шумом и функция Шекеля. Представлены результаты сравнения классических генетических алгоритмов с алгоритмами, использующими рассмотренные стратегии настройки кроссовера и мутации. Проведён анализ результатов вычислительного эксперимента.

The aim of this work is to develop a modification of the adaptive genetic algorithm based on switching crossover in accordance with the degree of elitism of individuals in the population. Despite the enormous amount of research done in the field of evolutionary calculus in recent years, algorithms of this class today have a high prospect of modification. The main aim of research is carried out in order to improve the convergence rate of algorithms (to obtain high-performance optimization methods) and increase the accuracy of the solutions obtained. In the article, for the adaptive tuning of the crossover operator, the concepts of discrete and continuous degree of elitism of individuals are used. In addition, an elitism score is used to adjust the probability of a mutation. This modification has a serious advantage superiority in test problems which are traditionally used to analyze the efficiency of genetic algorithms. The test set used was a quadratic function with three variables, a Rosenbrock function, a step function, a complex fourth-order function with noise, and the Sheckel function. The results of comparing classical genetic algorithms with algorithms using the considered crossover and mutation tuning strategies are presented. An analysis of the results of a computational experiment is presented.