ivdon3@bk.ru
Среди обширного круга задач, которые стоят перед современными передовыми системами видеонаблюдения, доминирующее положение занимает задача трассировки различных объектов в видеопотоке, которая является одной из фундаментальных проблем в области видеоаналитики. Многочисленные исследования показали, что, несмотря на динамичность процессов в области информационных технологий и внедрение различных средств и методов, задача сопровождения объектов до сих пор остается актуальной и требует дальнейшего усовершенствования разработанных ранее алгоритмов с целью устранения некоторых, присущих данным алгоритмам недостатков, систематизации приемов и методов и разработки новейших систем и подходов. Представленная статья посвящена описанию процесса пошаговой разработки алгоритма отслеживания перемещений человека в видеопотоке на основе анализа цветовых групп. Ключевыми этапами работы данного алгоритма являются: отбор определенных кадров при разделении видеопотока, выбор исследуемого объекта, который в дальнейшем подвергается процедуре цифровой обработки, основой которой является получение информации о цветовых группах, их средних значений и процентов их заполняемости относительно исследуемого объекта. Данная информация применяется для процедуры поиска, обнаружения и распознавания выбранного объекта с дополнительной функцией прогнозирования направления движения на видеокадрах, результатом которой является формирование всей картины перемещения исследуемого человека. Материалы, изложенные в настоящей работе, могут представлять интерес для специалистов, в чьих исследованиях центральное место занимают вопросы, связанные с автоматизированным получением определенных данных при анализе различных изображений и видео.
Ключевые слова: камеры наблюдения, нейронная сеть u2 – net, библиотека rembg, распознавание образов, распознавание одежды, дельта E, трассировка, прогнозирование направления движения, обнаружение объектов, трекинг, математическая статистика, прогнозируемая область
Работа посвящена проблематике обеспечения электрической энергией удаленных производственных предприятий при отсутствии централизованного энергоснабжения. Целью работы является развитие инструментария поддержки принятия решений при выборе проектов автономнойэлектрогенерации из большого числа возможных альтернатив. Для достижения этой цели построена иерархия критериев и проведен сравнительный анализ существующих технико-экономических решений в области малой автономной энергетики. Показано, что при выборе проекта электрогенерации для конкретного предприятия имеется достаточно большое число альтернатив, что делает неэффективным применение обычно используемых процедур поддержки принятия решений на основе метода анализа иерархий/метода аналитических сетей (в классическом варианте). Предложена итерационная процедура с динамическим изменением обратных связей между критериями и альтернативами, позволяющая в процессе вычислений снизить размерность суперматрицы и, тем самым, уменьшить временную сложность алгоритмов. Эффективность предложенной модификации метода аналитических сетей подтверждена проведенными расчетами. Построенная процедура выбора проекта автономной электрогенерации позволяет повысить уровень научной обоснованности технико-экономических решений при расширении производственной деятельности малых предприятий на удаленных и малонаселенных территориях.
Ключевые слова: автономная энергосистема, поддержка принятия решений, метод аналитических сетей
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
В статье рассматривается применение рекуррентной нейронной сети в задаче прогнозирования загрязняющих веществ в воздухе на основе фактических данных в виде временного ряда. Приводится описание архитектуры сети, применяемый метод обучения и способ формирования обучающих и проверочных данных. При обучении использовался набор данных, состоящий из 126 измерений различных компонент. В результате была проведена оценка качества выводов полученной модели и были вычислены усредненные коэффициенты метрики MSE.
Ключевые слова: загрязнения воздуха, прогнозирование, нейронные сети, машинное обучение, рекуррентная сеть, анализ временных рядов
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящее время в патентных документах содержатся графические изображения чертежей устройств, графиков, химических и математических формул, причем формулы зачастую необходимо распознать и привести к унифицированному стандарту. В данной работе осуществляется анализ графических изображений, извлеченных из описаний патентов ФИПС Роспатента. Обеспечивается тематическая фильтрация математических и химических формул, содержащихся в патентных документах, и их распознавание. Теоретическая ценность заключается в разработанных алгоритмах парсинга патентов в системе Яндекс.Патенты; распознавания среди графических патентных изображений химических и математических формул; перевода графических изображений химических формул в формат SMILES; конвертации графических изображений математических формул в формат LaTeX. Практическая значимость работы заключается в разработанном программном модуле анализа графических изображений из патентных документов. Область применения разработанной системы — исследование патентов и приведение графических изображений к унифицированному стандарту для решения задач патентного поиска.
Ключевые слова: патент, изображение, математическая формула, химическая формула, LaTeX, SMILES
В работе анализируются различные подходы к выделению и распознаванию номерной пластины в интеллектуальных транспортных сетях. Была предложена модель глубокого обучения для локализации и распознавания номерных знаков на естественных изображениях, которая позволяет достичь удовлетворительных результатов с точки зрения точности и скорости распознавания по сравнению с традиционными. Приводятся оценки эффективности модели глубокого обучения.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, YOLO, система управления городским движением, стеганография, deep learning, глубокое обучение, защита информации, convolutional neural network, CNN
В работе приведены аспекты разработки устройства для беспроводного съема сигнала виброускорения с поверхности барабана шаровой мельницы. Приведены результаты измерения виброускорения для макета шаровой мельницы для различных уровней загрузки измельчаемым материалом. Согласно данных результатов с увеличением загрузки измельчаемыми материалами относительно шаровой уровень вибрации понижается. Также в работе приведены полученные круговые диаграммы распределения вибрационной нагрузки по барабану мельницы, по которым можно судить о ее текущем режиме функционирования.
Ключевые слова: шаровая мельница, беспроводной съем сигнала, виброускорение, контроль загрузки мельницы
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлена теоретико-множественная модель, обобщающая понятие системы мониторинга. Модель представляет собой кортеж, включающий объект мониторинга, инфраструктуру системы мониторинга, исходные данные и результаты мониторинга и множество отношений между компонентами модели. Она может быть использована для создания новых или модификации уже действующих систем мониторинга.
Ключевые слова: система мониторинга, объект мониторинга, теоретико-множественная модель, кортеж, обработка данных, инфраструктура, датчик, программное обеспечение
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной работе рассматриваются проблемы оптимизации загрузки клиентских веб-приложений и способы их решения с учетом различных практических условий. Приводятся способы ускорения загрузки веб-приложений и устранения блокирующих элементов в цепях обработки данных с целью улучшения различных аспектов пользовательского опыта. Предлагается подход, который позволяет спроектировать оптимальную цепь загрузки приложения, отвечающую высшим стандартам качества в front end индустрии и обеспечивающую наилучший опыт использования.
Ключевые слова: front end, рендеринг, клиентские веб-приложения, время загрузки, оптимизация производительности, пользовательский опыт
В данной работе проводится анализ эффективности механизма Tree-Shaking, который является ключевым способом оптимизации размера клиентских веб-приложений. Сравнивается его реализация в пяти популярных инструментах для сборки проектов: Webpack, Rollup, Parcel, Vite и Esbuild. Результаты тестирования демонстрируют различия в их поведении и общей эффективности при удалении избыточного кода, подчеркивая актуальность применения Tree-Shaking в веб-разработке.
Ключевые слова: tree-shaking, javascript, front end, веб-приложения, оптимизация, скорость загрузки
В работе рассматривается стегоалгоритм с локализацией области встраивания в цветовом пространстве YCbCr для защиты изображений номерной пластины, транспортного средства с разных ракурсов, дорожного события, а также вопросы разработки программной системы, реализующей стегоалгоритм. Защита изображений позволяет эффективно реализовать концепцию многомодального взаимодействия социокиберфизических систем в автомобильной самоорганизующейся сети. Приводятся оценки эффективности разработанного метода.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, система управления городским движением, стеганография, защита информации, водяной знак
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматриваются методы защиты логических элементов комбинационных схем от одиночных отказов. До недавнего времени проблема создания микроэлектронных устройств, устойчивых к единичным отказам в логических элементах, была актуальна преимущественно в военной и космической промышленности. В этих областях предъявляются повышенные требования к отказоустойчивости схем из-за воздействия внешних дестабилизирующих факторов. Такими факторами могут быть тяжелые заряженные частицы, влияющие на работу логических элементов и вызывающие их единичные отказы. В связи с масштабированием полупроводниковых устройств меняются технологические стандарты проектирования и изготовления интегральных схем, и проблема отказоустойчивости становится актуальной и для устройств гражданского рынка. В статье предложена методика ресинтеза уязвимых участков логических комбинационных схем. Для оценки устойчивости предлагается использовать логические ограничения, полученные методом резолюций.
Ключевые слова: ресинтез, комбинационные схемы, надежность, логические корреляции, метод резолюций
Статья детально исследует облачные, туманные и граничные вычисления, выявляя уникальные черты каждой технологии. Облачные вычисления обеспечивают гибкость и надежность с возможностью удаленного доступа, однако сталкиваются с задержками и высокой стоимостью. Туманные вычисления фокусируются на обработке данных на низком уровне инфраструктуры, обеспечивая высокую скорость и минимальные задержки. Граничные вычисления перемещают вычисления к самому источнику данных, исключая задержки и улучшая безопасность. Анализируются применения этих технологий в различных сферах, предсказывается их будущее развитие в быстро меняющемся мире информационных систем.
Ключевые слова: облачные вычисления, туманные вычисления, граничные вычисления, облачные технологии, инфраструктура обработки данных, сфера применения, гибридные вычисления, интернет вещей, искусственный интеллект, развитие информационных систем
В данной статье рассматривается проблема анализа и распознавания эмоций человека с помощью обработки звуковых данных. Ввиду увеличения сфер применения, что в большей степени вызвано сложной эпидемиологической ситуацией в мире, решение описанной задачи является актуальным вопросом. Описаны основные этапы: аудиопоток данных записывается в аудиофайл и в соответствии с подходом «дактилоскопии звука» преобразуется в изображение, являющееся спектрограммой звукового набора данных. Описаны этапы обучения сверточной нейронной сети на заранее заготовленном наборе звуковых данных, а также описана структура алгоритма. Для валидации нейронной сети был отобран иной, не участвующий в тренировке, набор аудиоданных. В результате проведения исследования, были построены графики, демонстрирующие точность работы предлагаемого метода.
Ключевые слова: нейронная сеть; распознавание эмоций человека; сверточная нейронная сеть; дактилоскопия звука; Tenserflow; Keras; Matlab; Deep Network Toolbox
В работе представлено решение проблемы ускорения процесса визуализации результатов численного моделирования. Объемы таких данных могут быть весьма велики и разработка средств, позволяющих ускорить процесс анализа результатов моделирования является актуальной задачей. В данной статье предложено решение задачи, основанное на разработке комплекса программ, автоматизирующих процесс обработки однотипных научных данных большого объема для создания высококачественной визуализации результатов численного моделирования. Результаты приведены на примере решения задач астрофизики, но предложенная методика может быть достаточно легко применена и к другим предметным областям, в которых используются модели основанные на динамике системы частиц.
Ключевые слова: визуализация данных, триангуляция Делоне, ускорение визуализации, ParaView, NVIDIA IndeX, VTK
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящее время наблюдается рост количества научных работ по моделям, методам и программно-аппаратным средствам обработки и анализа изображений. Это связано с широким внедрением технологий компьютерного зрения в системы обработки информации и управления. При этом актуальны подходы, обеспечивающие быструю обработку изображений в реальном времени с использованием ограниченных вычислительных ресурсов. Такие подходы, как правило, базируются на низкоуровневых алгоритмах фильтрации изображений. Одной из задач, подлежащих решению в системах на основе компьютерного зрения, является локализация круглых объектов. Данные объекты обладают свойством радиальной симметрии. Поэтому для решения указанной задачи эффективен подход на основе быстрого преобразования радиальной симметрии, который рассматривается в данной работе. В статье описаны основные шаги базового преобразования, приведена процедура определения центров радиально-симметричных областей для локализации круглых объектов на изображениях, рассмотрены примеры ее применения.
Ключевые слова: компьютерное зрение, обработка изображений, анализ изображений, локализация объектов, методы локализации круглых объектов, быстрое преобразование радиальной симметрии, определение центров радиально-симметричных областей
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Данное исследование посвящено анализу возможностей языка программирования Python при создании информационных систем обнаружения опасных предметов в багаже. В результате разработана архитектура системы распознавания, включающая следующие основные компоненты: модуль обработки изображений, модуль машинного обучения, базу данных и интерфейс пользователя. В качестве программного обеспечения выбран Python с библиотеками PySide6, SQLite, Numpy, YOLO. Проведена реализация и тестирование информационной системы на реальных данных, что подтвердило правильность выбранных возможностей и технологий языка Python для разработки информационных систем безопасности.
Ключевые слова: информационная система, безопасность, нейронная сеть, машинное обучение, распознавание образов, быстродействие
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье рассматривается возможность изменения рецептуры противогололедной смеси непосредственно в комбинированной дорожной машине, путем интеграции данных от дорожных метеостанций и модернизация универсального разбрасывателя. Для оперативного изменения рецептуры распределяемой смеси, на примере песко-соляной смеси, предлагается применение двух бункерного универсального разбрасывателя с автоматизированной системой управления. Рецептура распределяемой противогололедной смеси рассчитывается в зависимости от погодных условий. Приведен пример программного обеспечения LabVIEW, для решения локальной задачи по поиску актуальной метеостанции.
Ключевые слова: автоматизация, дорожная машина, универсальный разбрасыватель, противогололедные материалы, подбор состава, система управления
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе представлены результаты проектирования ведомого блока последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface - SPI), применяемого для высокоскоростной синхронной передачи данных между управляющими и периферийными устройствами, на основе базовых матричных кристаллов серии 5503. Полученная микросхема может применятся совместно с ведущим блоком SPI для согласования микроконтроллеров и микропроцессоров с различными датчиками, аналого-цифровыми, цифроаналоговыми преобразователями, модулями памяти и связи. По результатам разработки предложена методика проектирования цифровых интегральных микросхем в отечественной САПР «Ковчег» с использованием поведенческих описаний на языках описания аппаратуры.
Ключевые слова: базовый матричный кристалл, последовательный периферийный интерфейс, язык описания аппаратуры, система автоматизированного проектирования
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.2 - Вычислительные системы и их элементы
В данной работе рассматривается вопрос необходимости применения фреймворков как таковых, а также React, наиболее часто используемый фреймворк для создания части Представления клиентских веб-приложений. Изучаются его устройство, предлагаемый подход в разработке клиентских приложений, решаемые и создаваемые им проблемы, сильные и слабые стороны, а также особенности и ограничения в применении.
Ключевые слова: view frameworks, клиентские веб-приложения, front end, React, Reconciliation, Fiber, рендеринг
В данной научной статье представлен проект по созданию прибора комплексного измерения параметров атмосферы, влияющих на работу солнечного элемента, на базе микроконтроллера Arduino. Цель исследования заключается в разработке устройства, способного измерять освещенность, температуру, влажность и скорость ветра для оценки их влияния на эффективность солнечных панелей.В научной статье описаны необходимые компоненты для сборки прибора, такие как датчик освещенности BH1750, датчик температуры и влажности DHT22, анемометр Grove и LCD дисплей. Приведена схема подключения компонентов к микроконтроллеру Arduino Uno, а также пример программного кода для сбора и отображения данных.Результаты исследования включают анализ собранных данных для вычисления эффективности солнечного элемента при различных атмосферных условиях. Рассматриваются методы коррекции данных с учетом температурных изменений и охлаждающего эффекта ветра. В заключении обсуждаются возможности дальнейшего усовершенствования прибора, включая калибровку анемометра, интеграцию с интернет-сервисами для удаленного мониторинга и добавление функции хранения данных.Разработанный прибор может быть использован для оптимизации работы солнечных панелей, а также в исследовательских и образовательных проектах, направленных на изучение влияния внешних факторов на производительность солнечных элементов.
Ключевые слова: аrduino, солнечный элемент, измерение параметров атмосферы, прибор для измерения атмосферы, энергия солнечного излучения, датчики атмосферных параметров, автоматизированное измерение, метеорологические данные, возобновляемая энергия
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Перспективность построения спутникового интернета на основе низкоорбитальной группировки спутников (НОГС) обусловлена тем, что только она позволяет обеспечить устойчивую и достоверную связь в любой точке планеты. Поэтому технология спутникового промышленного интернета вещей IIoT получила широкое распространение в нефтегазовой индустрии, многие объекты которой располагаются в районах Крайнего Севера. Однако, при использовании спутникового низкоорбитального интернета (СНИ), возникают новые угрозы и атаки на него. Среди атак на НОГС особое место занимают попытки навязать абонентам СНИ неавторизованный контент. Предотвратить данную ситуацию можно с помощью системы опознавания спутника. Для эффективной работы запросно-ответной системы «свой-чужой», для НОГС был разработан имитостойкий протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний. Данное свойство было достигнуто за счет сокращения времени аутентификации благодаря использованию модулярных кодов классов вычетов (МККВ). Применение параллельных кодов МККВ привело к изменению способа опознавания спутника, что влечет за собой пересмотр принципов построения запросно-ответной системы. В этом случае создание структурной схемы системы «свой-чужой», функционирующей в МККВ для спутникового низкоорбитального интернета – актуальная задача.
Ключевые слова: имитостойкость, протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний, модулярные коды классов вычетов, структурная схема системы опознавания низкоорбитальных спутников
Приведенное исследование направлено на вычисление рыночной стоимости свободного от застройки земельного участка, расположенного в городе Всеволожске Ленинградской области. Авторами рассмотрен сравнительный подход к оценке объекта, указаны его положительные стороны и недостатки. Отмечены особенности реализации метода сравнительных продаж и построения регрессионных моделей. Выявлена зависимость стоимости земельных участков от удаленности от локального центра на территории элитной коттеджной застройки г. Всеволожска. Сформулирован вывод о влиянии набора факторных признаков и метода их учета на надежность и соответствие результата сложившейся ситуации на рынке недвижимости.
Ключевые слова: сравнительный подход, метод сравнительных продаж, корреляционно-регрессионный анализ, ценообразующий фактор, земельный участок
1.6.15 - Землеустройство, кадастр и мониторинг земель , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Статья посвящена применению сверточных нейронных сетей для сопоставления изображений товаров. Описана актуальность разработки систем сопоставления изображений товаров. Проведен анализ методов сравнения изображений, отмечены преимущества и недостатки каждого метода. Выполнено сопоставление изображений товаров торговых сетей с использованием нейронной сети ResNet. Проведены эксперименты и тестирование нейронных сетей ResNet на наборах данных товаров торговых сетей для сопоставления изображений, исследована точность сопоставления изображений для разных архитектур нейронной сети ResNet. Сделаны выводы о возможности применения нейронной сети ResNet для сопоставления изображений товаров.
Ключевые слова: сверточная нейронная сеть, распознавание, изображение, анализ изображений, соответствие изображению, ResNet
Предметом исследования являются технические и экономические характеристики средств обнаружения атак, влияющие на эффективность их применения для системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на объекты критической информационной инфраструктуры Российской Федерации. Представлен анализ подходов к выбору наилучших решений, результат которого лег в основу предлагаемого решения. В статье содержится исследование подходов к решению задачи технико-экономического обоснования выбора, формализованы постановка задачи и математическая модель решения задачи выбора оптимального средства обнаружения атак для реализации соответствующих задач. Применяемые методы исследований включают системный анализ, моделирование и методы экспертного оценивания. Цель разработки методики – повышение уровня обоснованности принятия решения о выборе наилучшего из предложенных средств обнаружения атак.
Ключевые слова: средства обнаружения атак, средства обнаружения вторжений, технико-экономическое обоснование, конкурентный анализ, средства защиты информации, система поддержки принятия решений, СОА, система защиты информации, оптимизация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Рассмотрен процесс создания агрегированного цифрового двойника для физического прототипа манипулятора с грузозахватным механизмом. Для решения задачи управления узлами системы была использована свободно распространяемая программная платформа Robot Operating System (ROS), в частности, пакеты MoveIt для управления манипулятором, OpenCV для компьютерного зрения и RViz для визуализации. Приведено описание физического прототипа и этапов создания модели робототехнического комплекса в виде URDF-файлов. Разработанная система создает уровень абстракции между аппаратным и программным обеспечением, что позволяет исследовать новые технологические решения в области автоматизации процессов транспортно-грузовых систем.
Ключевые слова: машинное зрение, робототехника, цифровой двойник, система управления, манипулятор, ROS