bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
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.
Coordination algorithms for managing large-scale projects
Authors: Орлова Д.Е. , Чертов В.А. , Сигарев С.И. , Кочедыков С.С. 
Published: July 2024

В статье решается задача разработки двух алгоритмов координации при управлении крупномасштабными проектами. Первый алгоритм предназначен для выбора целесообразного способа координации при управлении рассматриваемыми проектами. Алгоритм строится исходя из тезиса о том, что, чем выше угроза срыва выполнения плана проектных работ, тем выше должна быть степень централизации управления проектом, и, чем в ниже эта угроза, тем менее централизованной должно быть управление проектом. При таком подходе, выбор целесообразного способа координации фактически сводится к оценке уровня угрозы. Учитывая, что понятие «уровень» носит качественный характер, его предложено характеризовать функцией принадлежности к градациям: «очень высокий», «высокий», «средний», «низкий» и «нулевой», а для оценки текущего уровня угроз использовать меру близости Хемминга, в которой в качестве эталона принят нулевой уровень угроз. Второй алгоритм предназначен для выбора оптимальных координирующих решений по критерию минимума отклонения проекта от заданного целевого состояния. Его новизна и оригинальность заключается в том, что в отличие от обычного оптимизационного подхода, он построен на сочетании методов полного перебора и линейного программирования. Это дало возможность корректно учесть то обстоятельство, что координирующие и проектные решения неразрывно связаны друг с другом.
The article solves the problem of developing two coordination algorithms for managing large-scale projects. The first algorithm is designed to select the appropriate method of coordination when managing the projects under consideration. The algorithm is based on the thesis that the higher the threat of failure of the project plan, the higher the degree of centralization of project management should be, and the lower the threat, the less centralized the project management should be. With this approach, choosing the appropriate method of coordination actually comes down to assessing the threat level. Given that the concept of "level" is of a qualitative nature, it is proposed to characterize it by the function of belonging to gradations: "very high", "high", "medium"," low", and" zero", and to evaluate the current threat level, use the measure of hemming proximity, which uses the zero threat level as a reference. The second algorithm is designed to select optimal coordinating solutions based on the criterion of minimum deviation of the project from the specified target state. Its novelty and originality lies in the fact that, unlike the usual optimization approach, it is built on a combination of methods of full iteration and linear programming. This made it possible to correctly take into account the fact that coordinating and design solutions are inextricably linked with each other.
Investigation of the Dispose-Pattern Algorithm in Making Memory Management Decisions in the .NET Client-Component Model
Authors: Попова Е.В. 
Published: July 2024

Представлено исследование алгоритма Dispose-паттерна, который используется в теории принятия решений в задачах управления памятью приложений в .NET. В долго работающих приложениях, с избыточным использованием памяти появляются предпосылки для частого запуска сборщика мусора, который работает с управляемыми ресурсами. Неуправляемые ресурсы без явной очистки могут инициировать проблемы памяти при ликвидации связанных с ними управляемых ресурсов. Составлена блок-схема метода очистки, получен алгоритм использования Dispose-паттерна в клиент-компонентной модели. Получены количественные значения различных характеристик работы сборщика мусора таких, как объем физической памяти, величина процессорного времени, максимальная пауза работы процесса и др. Данные собраны на основе приложения, состоящего из компонента и клиента, написанных на языке С#, запущенных в среде Visual Studio. Рассматриваемый компонент совместим с .NET Framework и не является компонентом Component Object Model. Сравниваются результаты работы приложения с запуском финализатора и без него. Полученные результаты помогут лицу, принимающему решение в выборе критерия оценки различных методов управления памятью, формировании однокритериальной или многокритериальной оптимизационной модели при принятии решения.
The paper presents a study of the Dispose-pattern algorithm, which is used in decision theory in problems of memory management of applications in .NET. In long running applications with excessive memory usage, there are prerequisites for the frequent launch of the garbage collector, which works with managed resources. Unmanaged resources without explicit cleanup can cause memory problems when the associated managed resources are disposed of. A block diagram of the cleaning method was compiled, an algorithm for using the Dispose-pattern in the client-component model was obtained. Quantitative values ​​of various characteristics of the garbage collector are obtained, such as the amount of physical memory, the amount of processor time, the maximum pause of the process, etc. The data is collected on the basis of an application consisting of a component and a client written in C #, running in the Visual Studio environment. The component in question is compatible with the .NET Framework and is not a Component Object Model. The results of the application are compared with and without running the finalizer. The results obtained will help the decision-maker in choosing a criterion for assessing various methods of memory management, in the formation of a single-criterion or multi-criteria optimization model when making a decision.