Статья посвящена прогнозированию товарных фьючерсов с помощью временной сверточной сети. Прогнозирование фьючерсов на биржевые товары является важной задачей для инвесторов и трейдеров, так как позволяет предсказать будущие цены и направление движения рынка. Поскольку имеются недостатки прогнозирования цен с помощью классических моделей и рекуррентных нейронных сетей, было предложено использование временной сверточной сети. Описана архитектура временной сверточной сети. Выделены особенности и преимущества временной сверточной сети. Проведен эксперимент по оценке точности прогнозирования цены закрытия семи товарных фьючерсов с помощью временной сверточной сети и статистической модели ARIMA с автоматическим подбором параметров. Описаны подробности проведения эксперимента. В результате проведенного эксперимента было выявлено, что временная сверточная сеть превосходит статистическую модель ARIMA и является весьма эффективной моделью прогнозирования товарных фьючерсов.

Ключевые слова: машинное обучение, временная сверточная нейронная сеть, прогнозирование товарных фьючерсов, биржевые товары, финансовые временные ряды

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

Оперативная корректировка состава асфальтобетонной смеси имеет ключевое значение для достижения высокого качества асфальтобетона. Для обеспечения возможности лёгкой и оперативной корректировки рецептуры асфальтобетонной смеси, прогнозирование свойств асфальтобетона (стабильность по Маршаллу) является критически важным. Существует множество методов прогнозирования свойств асфальтобетона, но выбор того или иного метода является весьма актуальной проблемой. В данной статье предлагаются два метода прогнозирования стабильности по Маршаллу: прогнозирование по модели множественной линейной регрессии и прогнозирование по модели авторегрессии. Для оценки точности прогнозирования моделей применяем две метрики: средняя абсолютная ошибка (MAE) и средняя абсолютная процентная ошибка (MAPE). Результаты исследования показывают, что авторегрессионная модель демонстрирует лучшие результаты прогнозирования, особенно модель авторегрессии второго порядка.

Ключевые слова: асфальтобетон, управление, корректировка состава, прогнозирование, модель множественной линейной регрессии, модель авторегрессии, стабильность по Маршаллу, точность прогноза, средняя абсолютная ошибка, средняя абсолютная процентная ошибка

2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается методика распознавания контуров на первичном изображении. Разработан алгоритм поиска абсолютного минимума функционала на изображении.

Ключевые слова: контур, алгоритм, дефект, распознавание, раскрой, эталонный кадр, поиск минимума

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье рассмотрена проблематика обеспечения контроля состояния и прочности устройства обращения с радиоактивными материалами на объектах атомной энергетики и предложена разработка системы дистанционного ультразвукового контроля для непрерывно-периодичного мониторинга состояния ответственных элементов конструкции траверсы обслуживания, работающей в радиационно-опасной среде. Приведены основные принципы обработки результатов ультразвуковой дефектоскопии и получении характеристик.

Ключевые слова: ультразвуковой контроль, пьезоэлектрический преобразователь, дефект, прочность, мониторинг

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Для повышения эффективной работы низкоорбитальных систем спутникового интернета (и обеспечения высокосортного обмена данными) широко используются системы, реализованные с использованием методов OFDM, базирующихся на ортогональном частотном мультиплексировании. Применение методов OFDM позволяет расширить полосу пропускания радиоканала на основе повышения спектральной эффективности. Для этого в системах OFDM применяют ортогональное преобразование сигналов с использованием быстрого преобразования Фурье. Чтобы уменьшить время, затрачиваемое на цифровую обработку сигнала, в статье рекомендуется перейти к целочисленным дискретным вейвлет-преобразованиям (ЦДВП) сигналов, реализованные в модулярных кодах классов вычетов (МККВ). Научная новизна работы состоит в том, что на основе интеграции методов построения дискретных вейвлет-преобразований и методов разработки модулярных кодов, будут созданы математические модели ДВП, реализованные в МККВ, применение которых обеспечит снижение времени выполнения обработки сигналов в системах, поддерживающих методы OFDM. Это будет достигнуто благодаря распараллеливанию арифметических операций по основаниям модулярного кода. При этом использование малоразрядных операндов позволяет перейти от выполнения операций умножения, сложения и вычитаний в МККВ к выборке данных из LUT-таблиц. Таким образом, разработка математических моделей ЦДВП, реализованных в МККВ, является актуальной задачей.

Ключевые слова: системы OFDM, дискретное вейвлет-преобразование, параллельное кодирование, модулярный код классов вычетов

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Наиболее информативными методами в диагностике патологических состояний сетчатки, являются офтальмоскопия, флюоресцентная ангиография (ФАГ), оптическая когерентная томография (ОКТ) и оптическая когерентная томография с ангиографией (ОКТ-ангиография, ангио-ОКТ, ОКТ-А). В данной работе описывается алгоритм формирования патологического очага сетчатки на основе сканограмм получаемых с помощью оптического когерентного томографа (ОКТ). Алгоритм позволяет создать объемную модель патологического очага в клинически значимых границах путем раздельного сегментирования каждой из сканограмм макулярного куба, извлечения облака точек патологического очага и её реконструкцию в полигональную 3D-модель. Извлечённые из такой модели определённые морфометрические параметры, являются важными для более качественного анализа патологии сетчатки. Это позволит назначить врачу-офтальмологу соответствующий вид и объём лечения для стабилизации и улучшения зрительных функций.

Ключевые слова: Возрастная макулярная дегенерация, оптическая когерентная томография, макула, патология сетчатки глаза, облако точек, медицина, компьютерное зрение, влажная форма возрастной макулярной дегенерации.

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 3.1.5 - Офтальмология

В статье рассмотрены известные методы сравнения графических изображений. Для повышения точности сравнения малоинформативных изображений, в качестве которых используются формализованные условные обозначения элементов на топографических картах, в работе предложена методика сравнения малоинформативных графических изображений, состоящая из совокупности методов сравнения изображений – среднеквадратического отклонения пикселей одного изображения от другого и метода попиксельного сравнения изображений. Дано определение формализованному графическому документу. Дано подробное описание предложенной методики. На примере двух наборов данных, состоящих из графических элементов, распределенных по классам в зависимости от их начертания, проверена работа методики и экспериментально подобраны оптимальные параметры в контексте решения поставленной задачи. Результаты проведенных в работе вычислительных экспериментов показали эффективность ее применения по сравнению с известными методами для решения поставленной задачи.

Ключевые слова: сравнение изображений, методика, формализованный графический документ, среднеквадратическое отклонение, попиксельное сравнение, эксперимент, малоинформативное изображение, класс, топографическая карта, размер изображения

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье представлен обзор современного ветеринарного диагностического программного обеспечения, используемый как в России, так и за рубежом. Целью данного исследования является формулировка требований к разрабатываемой диагностической информационной системы. В процессе обзора, руководствуясь его предназначением и функционалом, имеющееся программное обеспечение было разделено на несколько групп. В каждой группе представлены и описаны наиболее известные и характерные примеры. Данный обзор существующих систем позволил более полно сформулировать требования пользователей и учесть современные тенденции в области ветеринарной медицины, накопленные в различных информационных системах при разработке концепции экспертной системы.

Ключевые слова: экспертная система, информационная система, база данных, диагностическое программное обеспечение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.2.2 - Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность

В данной статье приводятся актуальные определения чат-бота и искусственного интеллекта. Рассмотрены возможности использования чат-ботов в социальной сети «ВКонтакте» для образовательной организации, ориентированной на студентов и их родителей. В статье представлена разработка клиентской части чат-бота, а именно возможности запуска электронного помощника с помощью страницы социальной сети, описание системы хранения данных для чат-бота и серверной части. Приводятся варианты решений для реализации чат-бота и продемонстрировано функционирование чат-бота.

Ключевые слова: чат-бот, веб-сайт, сервер, приложения, социальная сеть, «ВКонтакте», мобильные устройства, искусственный интеллект, компьютерная программа, информация, сообщение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования

Мобильные приложения сегодня – это необходимый инструмент для работы, учебы, развлечений и связи со всем информационным миром. С каждым годом возрастают требования к приложениям, а также потребность в стабильных и многофункциональных программных средствах, которые будут способны быстро выполнять поставленные перед ними задачи. Хоть большинству приложений и необходим доступ в интернет для связи с сервисами, требуется также обеспечить и сохранность данных на самом устройстве, чтобы была возможность оффлайн - доступа к данным. Для решения этой задачи при разработке мобильных приложений существует множество различных средств, но наиболее распространённым является библиотека Room, входящая в пакет «Android Jetpack». В статье приведено краткое описание функциональных возможностей данной библиотеки. Рассмотрена работа всех основных компонентов с базовыми аннотациями. Также схематично представлено взаимодействие основных компонентов библиотеки и показан пример реализации в мобильном приложении на операционной системе Android.

Ключевые слова: база данных, SQLite, Android Jetpack, Room, Android

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе представлено исследование проблем организации процесса проектирования технических средств, которые задействованы в технологическом процессе выпуска продукции производственными предприятиями. Под техническими средствами предлагается понимать как программные, аппаратные, так и программно-аппаратные решения. Определена главная проблема – несоответствие функционала технических средств технологическому процессу. В этой связи проводится исследование процессов связывания технологического процесса выпуска продукции производственных предприятий с процессами проектирования и разработки технических средств. Обосновывается необходимость и выдвигается гипотеза о возможности решения двух выявленной проблемы.

Ключевые слова: технологический процесс, актор, разработчик, функции технологического процесса, процедуры выполнения функций, модель формирования потребности в техническом средстве, модель использования технических средств, модель проектирования технических средств

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной работе представлен обзор средств по решению задачи мониторинга сетевой инфраструктуры. Рассмотрены зарубежные решения, представлены их характеристики, описаны ключевые возможности, а также их недостатки. Подчёркнута проблематика импортозамещения в Российской Федерации. Подведены итоги, а также выработана актуальность разработки отечественной системы мониторинга ИТ-инфраструктуры с дополнительным функционалом.

Ключевые слова: мониторинг, ИТ-инфраструктура, сетевая инфраструктура, negios, zabbix, cacti, импортозамещение, информационная безопасность, Linux, Windows

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Для прототипирования виртуальных ресурсов существуют современные приложения UI/UX-разработки, обладающие средствами для выстраивания высокопродуктивных алгоритмов взаимодействия, например, Figma или его новый многообещающий конкурент Pixso. Эти программы поддерживают совместное редатирование проектов, а также позволяют проводить планирование и обсуждение идей и этапов работы здесь же, в среде. Верно выбранный метод взаимодействия приводит к многократному росту производительности. Одним из признанных подходов к планированию и управлению проектами является методология гибкого проектирования Agile.

Ключевые слова: команда, верстка, прототип, сайт, методология, формальный язык, мозговой штурм, фрейм, проект, интерфейс, плагин, редактор

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

РРабота посвящена проблематике стратегического планирования на рынке цифровых технологий. Целью работы является построение процедуры поддержки принятия решений по выбору стратегии, исходя из внутренних (связанных с особенностями выбирающей стратегию фирмы) и внешних (обусловленных состоянием рынка) факторов. Использование методологического аппарата эволюционных вычислений обусловлено большим числом возможных вариантов комбинированных стратегий и сложностью их оценивания, что делает нецелесообразным полный перебор вариантов. Окончательный выбор осуществляется лицом, принимающим решение, на основе собственных предпочтений.

Ключевые слова: ИТ-рынок, поддержка принятия решений, генетический алгоритм

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе показывается как изучение движения вывело Николая Орема к выводу о расхождении суммы гармонического ряда, дающего оценку пройденного пути равномерно устающего путника. Этим доказывалось, что он пройдет любое сколь угодно большое расстояние. Рассматривается связь с дзета-функцией и сходными парадоксальными моделями, в которых путь оказывается конечен, несмотря на замедление или ускорение движения.

Ключевые слова: путник Орема, дзета-функция, нули функции, проблема Римана

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье описываются возможности, достоинства и отличия систем машинного обучения без учителя от обучения по шаблонам. Также дается определение понятию кластеризации с указанием основных методов и задач, решаемых данным алгоритмом машинного обучения. Подробно расписывается алгоритм распознавания данных из документов посредством технологии OCR, формируются цели и задачи использования технологии OCR в бизнес – процессах IT – компаний. Далее приводятся инструменты решения проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов PDF посредством библиотек машинного обучения Nanonets и Tesseract. В заключении к данной статье описываются достоинства и недостатки использования данных библиотек в решении проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов.

Ключевые слова: машинное обучение, кластеризация, распознавание данных, библиотека Nanonets, библиотека Tesseract

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Представлен алгоритм и листинг кода разработанного самообучающегося чат-бота, способного поддерживать беседу с пользователем, переходить в режим обучения в случае отсутствия нужной информации, проводить анализ контекста беседы на «запрещенные» слова. А также реализована дополнительная опция «Решать арифметические задачи» в случае запроса от пользователя. При реализации последней опции использовался алгоритм рекурсивного спуска на основе трех вложенных рекурсивных функций. Разработана функция для разделения входящей строки на токены. Код чат-бота разработан на языке С++/С# .

Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, голосовой помощник чат-бот, режим обучения, токены, рекурсивный спуск, бинарное дерево

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе рассматривается процесс проведения работ по ремонту и обслуживанию серверного оборудования, используемого для формирования ведомственной информационной инфраструктуры. Процесс осуществления ремонтных работ множества серверов описан с применением теории массового обслуживания. Сформулирована задача оптимального управления надежностью серверного оборудования с учетом наличия ограничений на используемые ресурсы. Получены необходимые условия оптимальности в поставленной задаче в форме принципа максимума Понтрягина. Приведена краевая задача принципа максимума. В целях получения алгоритма построения приближенного решения градиентными методами задача сведена к дискретной задаче оптимального управления, для решения которой доступен широкий спектр численных методов.

Ключевые слова: информационная инфраструктура, серверное оборудование, надежность, оптимальное управление, необходимые условия оптимальности, принцип максимума

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Современному металлургическому производству необходимо не только обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции, но и быть энергоэффективным. Для достижения данной цели необходимо свести к минимуму перерасход ресурсов, в частности, на этапе непрерывной разливки. В данной работе предложена методика расчета параметров раскроя сляба перед порезкой, позволяющая уменьшить расход металла и повысить выход годного. Данная методика создана на основе математической модели усадки сляба при охлаждении, и может быть использована для автоматизации рабочего места оператора машины газовой резки цеха разливки конвертерной стали.

Ключевые слова: усадка, сляб, математическая модель, коэффициент раскроя, порезка, теплофизические свойства

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.6.2 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Решение проектных задач в области управления территориальными системами основано на необходимости автоматизированного анализа больших массивов геопространственных данных, в том числе, материалов космической съемки. Целью статьи является изучение и разработка эффективных методов семантической сегментации изображений, содержащих геопространственные данные. Методы и материалы. В работе изучаются и используются методы и алгоритмы увеличения точности и быстродействия работы нейронной сети архитектуры U-Net. Результаты. Проведены комплексные исследования конфигурирования сверточной нейронной сети U-Net, в частности, восстановления изображения интерполированным методом ближайшего соседа, добавление в архитектуру слоев прореживания. Выводы. Представленные подходы конфигурирования нейронной сети U-Net позволили повысить точность распознавания по метрике Жаккара на 2-3% и в 2 раза увеличить скорость работы.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, машинное обучение, глубокое обучение, сверточные нейронные сети, U-net, семантическая сегментация, распознавание образов, геопространственные данные

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье подтверждена необходимость системного подхода к научному обоснованию безопасности систем электронного документооборота (СЭД) и актуальность исследования, приведены результаты анализа руководящих документов в части разработки математических моделей и имеющегося опыта, обобщен порядок научного обоснования безопасности СЭД, выделены основные тенденции в моделировании на сегодняшний день, предложен новый подход к построению моделей безопасности СЭД, определена его роль и место в существующей теории и практике.

Ключевые слова: модели безопасности компьютерных систем, политика безопасности, система электронного документооборота, системный подход

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Несмотря на существующую дифференциацию регионов Российской Федерации по природно-климатическим условиям и уровню социально-экономического развития, основной принцип государственной кадастровой оценки направлен на единообразие ее проведения. Исследование в данной работе направлено на раскрытие понятия «региональные особенности», как фактора, приводящего к расхождению методологии определения кадастровой стоимости объектов недвижимости на региональном уровне. В статье выделены факторы региональной специфики, формирующие особенности проведения оценочных работ по определению кадастровой стоимости земельных участков в 2022 году на территории Санкт-Петербурга и Пермского края, а также даны рекомендации для усовершенствования существующей единой методологии.

Ключевые слова: государственная кадастровая оценка, массовая оценка, налогообложение, кадастровая стоимость, рыночная стоимость, дифференциация регионов, региональная особенность, объект недвижимости, земельный участок

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

Работа посвящена применению алгоритма симплекс-оптимизации в области магнитных измерений, а именно в измерении кривой размагничивания высококоэрцитивных магнитных материалов. Алгоритм нашёл своё место в реализации нового метода, основанного на натурно-модельном подходе и модели гистерезиса Джилса-Аттертона, суть которого также описана в работе. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки. Алгоритм симплекс-оптимизации позволяет оптимизировать параметры модели Джилса-Аттертона таким образом, чтобы смоделированная математическая модель высококоэрцитивного магнитного материала наиболее соответствовала измеряемому магнитному материалу. Метод опробован на мультифизической модели, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics, и включает в себя расчёты индуктора и постоянного высококоэрцитивного магнита.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Показана возможность оценки качества лакокрасочных покрытий путем анализа состояния поверхности изделий цифровыми методами. В условиях промышленного предприятия проведен сравнительный анализ состояния покрытий АК-1301 и Tikkurila Metallista, подвергнутых воздействию агрессивных сред: воды, бензина. По цифровым изображениям поверхности проведена оценка адгезионной прочности и поверхностной пористости покрытий в состоянии «до-после» воздействия сред. Показано, что наиболее высокой адгезионной прочностью и химической стойкостью к воде и бензину обладает автоэмаль АК-1301.

Ключевые слова: лакокрасочное покрытие, адгезия, поверхностная пористость, агрессивная среда, цифровое изображение, пиксель

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Работа посвящена разработке нового метода определения кривой размагничивания высококоэрцитивных постоянных магнитов, например, магнитов из сплава NeFeB. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения и тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки, возникающей при интегрировании сигнала с индукционных датчиков. В работе подробно описан алгоритм работы нового метода определения кривой размагничивания, даны ссылки на методы и алгоритмы, применяющиеся при разработке нового метода. Метод опробован на мультифизической модели постоянного магнита и намагничивающей установки, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации