Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57




НазваниеНаукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57
страница8/41
Дата12.10.2012
Размер5.12 Mb.
ТипДокументы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   41

РОЗРОБКА ЕВОЛЮЦІЙНОГО МЕТОДУ З УРАХУВАННЯМ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПЕРЕБІГУ АНАЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ПРИРОДІ

Медведєв С.В.

Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут", м. Харків,


Ледве не щодня в різних сферах діяльності людини виникає необхідність вирішення складних задач, котрі важко або навіть неможливо формалізувати для створення тієї чи іншої моделі вирішення. Надзвичайно важливим моментом в такій ситуації нерідко стає вибір оптимального способу вирішення, оскільки варіантів може існувати багато.

У якості рішення може бути запропоновано еволюційний метод, котрий має ряд особливостей у порівнянні з уже існуючими.

Так за основу цього методу пропонується взяти модель реплікатора – функціональної одиниці, що здатна до самокопіювання. У цієї одиниці є безліч природних аналогів – складних молекул, які наділені вищезгаданою властивістю і головна з них – молекула ДНК.

Ключовими моментами, а також термінами, в яких описується робота методу є: «первинний бульйон» – початковий етап існування та розвитку набору реплікаторів, «середовище» – набір ефектів, в яких проявляється зовнішній вплив на реплікатори, «взаємодія з середовищем» – набір ефектів, в яких проявляється результат впливу середовища на реплікатори.

Термін «первинний бульйон» дуже чітко відображає суть стану системи на початковому етапі функціонування – хаос, невпорядкований набір елементарних функціональних одиниць, які більш-менш вдало копіюють себе в процесі існування. Важливим моментом є ось це саме «більш-менш». Суть його в тому, що «молекула» може бути скопійована с помилками і це може призвести до появи молекул нового типу.

Термін «середовище» є фундаментальним явищем запропонованого методу і одним із факторів, що виділяють його серед інших. Середовище формує вплив і вплив цей має бути агресивним, щоб стимулювати розвиток реплікаторів і появу нових, більш складних форм. Результатом цього впливу має бути поширення реплікаторів, які задовольняють вимогам.

Термін «взаємодія з середовищем» виражає взаємозв’язок реплікаторів з впливом середовища. На цьому етапі функціонування моделі проявляється така властивість функціональної одиниці як експресія – набір реакцій на зовнішній вплив, що являє собою суть «діяльності» більш або менш складного реплікатора.

Перераховані елементи моделі представляють її ядро, основу для отримання результуючого «організму», реакції якого на впливи середовища задовольнятимуть умовам, а це може бути: адекватна поведінка програми, що імітує діяльність людини в певній області, ефективне розпізнавання образів без попереднього визначення алгоритму роботи, оптимальну модель поведінки робота та багато інших.


МЕТОД БУДУВАННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ТРАЄКТОРІЇ В УМОВАХ МОБІЛЬНОГО НАВЧАННЯ

Любченко В.В., Шинкарюк О.С.

Одеський національний політехнічний університет, м. Одеса

В роботі розглянуто метод будування навчальної траєкторії, який враховує обмеженість у часі сеансів навчання в умовах мобільного навчання. Ця обмеженість пов’язана з технічними (наприклад, обмеження заряду джерела енергії мобільного пристрою) та організаційними (наприклад, мобільність об’єкта навчання) умовами мобільного навчання.

Як основу для будування навчальної траєкторії запропоновано використовувати асоціативну карту навчального курсу – змішаний граф, вершинам якого відповідають концепти навчального матеріалу, а ребрам/дугам – визначені на цих концептах асоціативні зв'язки. Для ефективного використання сеансів навчання слід забезпечити об’єкту навчання можливість вибирати для завантаження не окремий концепт, а множину пов’язаних концептів навчального курсу. Очевидно, що таким множинам відповідають компоненти сильної зв’язності асоціативної карти.

Для ефективного пошуку компонент сильної зв’язності звичайно використовують алгоритм Косарайю, але цей алгоритм розрахований на пошук компонент сильної зв’язності в орієнтованому графі. Оскільки асоціативна карта є змішаним графом, виникає потреба в модифікації алгоритму. В роботі сформульовано алгоритм будування декомпозиції асоціативної карти на компоненти сильної зв’язності.

Для будування навчальної траєкторії в умовах мобільного навчання запропоновано виконати такі дії:

1. Побудувати декомпозицію асоціативної карти навчального курсу на компоненти сильної зв’язності.

2. Згорнути множини вершин асоціативної карти, які входять до компонент сильної зв’язності, в мета-вершини.

3. Розрахувати вагові коефіцієнти дуг отриманого конденсату асоціативної карти.

4. Визначити порядок обходу вершин конденсату асоціативної карти.

Як результат виконаної роботи запропоновано метод будування навчальної траєкторії в умовах мобільного навчання, використання якого дозволяє підвищити ефективність процесу мобільного навчання за рахунок покращення розуміння навчального матеріалу об’єктом навчання.


NANO-S: ПАКЕТ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ЭЛЕКТРОНОВ В НАНОГЕТЕРОСТРУКТУРАХ С КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ

Марончук И.Е., Марончук И.И., Петраш А.Н.

Севастопольский национальный университет
ядерной энергии и промышленности, г. Севастополь


Разработан пакет Nano-S, предназначенный для расчета энергетических спектров электронов в наноструктурах с ограниченным числом степеней свободы. Пакет написан на языке C++. Интерфейс был создан с использованием библиотек Qt. Кроме того, для отображения графиков зависимости уровней энергии от размера квантовой точки использовались дополнения для Qt, а именно библиотеки QWT. Все это позволило создать кросс-платформенное приложение, которое с одинаковой легкостью может быть скомпилировано под операционными системами Windows, Linux и MacOS.





Рис. 1. Интерфейс пакета Nano-S

За все время использования он показал себя как эффективный помощник сотрудникам лаборатории «Прикладной физики и нанофизики в энергетике» СНУЯЭиП, которые занимаются получением и исследованием исследованием наногетероэпитаксиальных структур, на основе которых впоследствии создаются высокоэффективные солнечные элементы 3-го поколения. Проводимые на нем расчеты позволяет упростить подход к выбору необходимых для проведения технологических процессов материалов подложки, квантовых гетероструктур, их размеры и геометрию.


МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРИОРИТЕТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Мишин Д.В., Монахова М.М.

Владимирский государственный университет, г. Владимир

Основной интегративной платформой корпоративных информационных систем современных предприятий являются корпоративные сети передачи данных (КСПД). КСПД — распределенная инфраструктура, представляющая собой организованную совокупность функциональных элементов (S) сети и каналов электросвязи [1]. В условиях ограниченного количества основных исполнительных ресурсов администрирования — администраторов КСПД [2], актуальной является задача формирования очереди на обслуживание (администрирование) из множества всех проблемных S` (в каждый момент времени), на основании общего для всех S объективного критерия [3]. В качестве такого критерия предлагается присвоить показатель значимости (приоритет) (R) элементам S, на основании степени их участия () в обеспечении транспорта заданному множеству прикладных информационных процессов (ИП). В работе предлагается математическая модель приоритетов функциональных элементов КСПД, основанная на ранжировании прикладных ИП.

Обозначим множество всех ИП через P={P1..Pm}. Информационный процесс (Pi) КСПД будем трактовать как информационное взаимодействие двух и более субъектов (пользователей структурных подразделений корпорации), реализация которого (процесса) связана с использованием функциональных элементов S (телекоммуникационных ресурсов КСПД).

В общем случае ИП представим четверкой: , где Hi - количественная оценка рангов ИП Pi, определяемая экспертной группой в соответствии со степенью важности и срочности, Ai - множество отправителей Ai={a1…ak}, AiS, характерных для Pi, Bi - множество получателей Bi={b1…bm}, BiS, характерных для Pi, Wi - множество элементарных ориентированных путей Wi={w1…wp}, где wj={Sq…Sx} – упорядоченное подмножество S – путь от узла – абонента отправителя данных aj⊂Ai к узлу – абоненту получателю данных bj⊂ Bi (все потенциальные пути прохождения сетевого трафика между абонентами, легитимные с точки зрения СПД - множество альтернативных способов исполнения Pi) , wiS.

Численное значение приоритета Ri(Sr), согласно предлагаемой модели, пропорционально степени участия элемента при исполнении рассматриваемого процесса (Pi) и его (процесса) рангу (Hi). Рассчитаем Ri(Sr) по Pi для элемента Sr по формуле:

(1)

где Ri(Sr) - численное значение приоритета элемента Sr для процесса Pi, Sr⊂Pi, γ(Sr) – степень участия элемента Sr в процессе Pi.

Выполним расчет степени участия элемента Sr для процесса Pi. Множество P представим как связный неориентированный граф N (S,L), где множество вершин графа – множество функциональных элементов КСПД, Si⊂S, i=1,2...n, множество дуг графа - каналы электросвязи КСПД, Lij⊂L. Pi как упорядоченное подмножество S будет представлять собой ориентированный подграф Ni искомого графа N. Будем считать, что Pi является исполняемым в условиях существования хотя бы одного w для пары отправитель-получатель (aqbe), aj⊂Ai, bj⊂ Bi. Рассчитаем mi всех возможных пар отправитель-получатель (aqbe) для исследуемого процесса Pi по формуле:

(2)

где  - количество абонентов отправителей Ai,- количество абонентов получателей Bi. Количество всех путей Wi ={w1,w2…wk} для mi пар рассчитаем по формуле:

(3)

Определим количество всех путей W’, W’W, проходящих через элемент Sr и обозначим как  (Sr), Sr⊂Pi по формуле:

 (4)

Определим общую частоту использования элемента по формуле:

(5)

Выполнив расчет R(S) по всему множеству P, получим матрицу приоритетов элементов S для каждого P.

В графе N каждому элементу Sr сопоставим t-вектор {R1(Sr), R2(Sr)…Rt(Sr)} приоритетов элемента в КСПД. С использованием Евклидовой метрики в пространстве Rt состояние загруженности можно определить с применением весовой нормы:

(6)

где Rит(Sr) – итоговый приоритет для элемента Sr, 0 – нулевой вес Rит(Sr)=0 соответствует элементу, не принадлежащему множеству P.

Предложенная модель расчета приоритетов функциональных элементов КСПД позволяет ранжировать множество всех проблемных функциональных элементов КСПД (в каждый момент времени), на основании приоритета как общего для всех элементов КСПД объективного критерия. Таким образом, это позволит сформировать очередь на обслуживание (администрирование) элементов КСПД в условиях ограниченного количества администраторов КСПД.

Список литературы:

  1. Модели и алгоритмы администрирования корпоративных сетей передачи данных / Д.В.Мишин, М.М. Монахова / Труды XXIX Всероссийской научно-технической конференции.  Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем. Часть IV, секция №4. -  Серпуховский ВИ РВ.  2010; С. 165-170. Доклад.

  2. Модель администратора корпоративной сети передачи данных / Мишин Д.В., Монахова М.М. / XII Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика (РИ-2010)» / Теоретические проблемы информатики и информатизации / Санкт-Петербург, 20-22 октября 2010; С.55-56. Доклад.

  3. Проблемы оптимизации распределения работ администраторов как основных исполнительных субъектов в рамках решения целевой задачи администрирования КСПД / Мишин Д.В., Монахова М.М. / Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Материалы III Международной научно-практической конференции - Шуя-Иваново-Владимир: Изд-во ГОУ ВПО "ШГПУ".- 2010. - 136 с. - ISBN 978-5-86229-219-0.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Мишин Д.В., Щербин П.В.

ВГУ им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир

В процессе исследования функциональных характеристик (ФХ) корпоративных сетей передачи данных (КСПД) современных предприятий, исследователь сталкивается с необходимостью проведения экспериментов, моделирующих информационные процессы (ИП) сети. Значительные затраты финансовых, технических и временных ресурсов на проведение подобных экспериментов актуализируют необходимость создания специализированной экспериментальной установки (СЭУ), моделирующей как структурно, так и функционально исследуемую сеть предприятия. Принципы построения КСПД значительно отличаются от принципов построения локальных вычислительных сетей (ЛВС) [1]. КСПД – как правило, гетерогенные распределенные структуры, включающие различные среды передачи, множество коммуникационных протоколов, многокомпонентное программное обеспечение, опорное и периферийное оборудование различных производителей (cisco, d-link, acorp, и т.д.) [2, 3], что делает задачу построения СЭУ нетривиальной.

В


Рис. 1. Схема моделируемой КСПД
работе авторами предлагается реализация структуры СЭУ КСПД на основе программных средств виртуализации (ПСВ): Graphical Network Simulator 3 (GNS3) [4], Oracle VirtualBox.

В качестве исходной платформы СЭУ выступает ЛВС (состоящая из семи ПК и коммутатора), схема моделируемой КСПД представлена на рис. 1, где пунктиром обозначены элементы, реализуемые ПСВ. Структурно КСПД будем рассматривать как распределенную техническую инфраструктуру, представляющую собой организованную совокупность структурных элементов (СЭ) – оконечных узлов (рабочих станций и серверов), коммуникационного оборудования (коммутаторов, маршрутизаторов и т.д.) и каналов электросвязи. Из рис. 1 очевидно, что предлагаемая СЭУ реализует все типовые СЭ КСПД.

Посредством предложенной СЭУ были поставлены следующие эксперименты:

– исследование работоспособности метода обнаружения ботнетов на основе кластерного анализа;

– исследование работоспособности метода обнаружения ботнетов на основе скрытой гибридной модели Маркова;

– исследование системы перехвата сетевого трафика компании и алгоритмов эвристического анализа перехваченных документов;

– исследование SIR-модели динамики распространения вредоносных программ.

Авторы предлагают СЭУ как типовую экспериментальную установку для исследования функциональных характеристик КСПД.

Список литературы:

  1. Мишин Д.В., Монахова М.М. Современные подходы к автоматизации администрирования корпоративных сетей передачи данных / Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Материалы III Международной научно-практической конференции (г. Шуя, 26 ноября 2010 года.). – Шуя-Иваново-Владимир: Изд-во ГОУ ВПО "ШГПУ". – 2010. – 136 с.;

  2. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей / Энциклопедия. - СПб.: Питер, 1999. – 704 с.

  3. Соколов А.В., Шаньгин В.Ф. Защита информации в распределенных корпоративных сетях и системах. – М.: ДМК Пресс, 2002. – 656 с.

ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ТРАССИРОВКИ СОЕДИНЕНИЙ С УЧЕТОМ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАДЕЙСТВОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Молчанов Г.И.

Национальный технический университет

"Харьковский политехнический институт", г. Харьков

Использование генетических алгоритмов (ГА) при трассировке печатных плат требует анализа готовых конфигураций в процессе отбора оптимальных решений. Основное время тратится именно на получение готового решения – работу алгоритма трассировки. Сокращение времени получения результатов трассировки на каждом этапе работы ГА позволяет существенно повысить скорость работы программной реализации.

При некоторых типах расчетов вычислительные мощности современных видеокарт в несколько раз превышают мощности центральных процессоров (CPU).

Ранее графические процессоры (GPU) использовались только при выполнении расчетов для обработки выводимого на экран изображения. В настоящее время разработчиками видеокарт предложена архитектура CUDA (Compute Unified Device Architecture), которая позволяет задействовать графические ускорители для "неграфических" вычислений, а соответствующая этой архитектуре среда разработки значительно упрощает написание программного обеспечения, использующего для вычислений видеокарты.

Возможности ускорения процесса автоматической трассировки печатных плат за счет использования вычислительных мощностей широко распространенных графических ускорителей при распараллеливании алгоритма получения готовой конфигурации подтверждена экспериментально.

Так как выигрыш в общей производительности при использовании CUDA зависит от возможностей по оптимизации алгоритмов, предложены методы оптимизации программы трассировки, основанной на генетических алгоритмах, с учетом возможности распараллеливания и задействования в вычислениях аппаратных мощностей современных графических ускорителей с использованием технологии GPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Units) для архитектуры CUDA.

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   41

Похожие:

Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconНаукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconМатеріали ХVI i міжнародної науково-практичної конференції у двох частинах Ч. I харків 2009 ббк 73 І 57
...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconВикладання мов
Міжпредметні зв’язки: Тези XVI міжнародної науково- практичної конференції. 31 травня -1 червня 2012 року. Харків
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconМіжнародна науково-практична інтернет-конференція викладачів, аспірантів І студентів
У збірнику опубліковані тези доповідей викладачів, аспірантів та студентів які беруть участь у роботі Міжнародної науково-практичної...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconМіжнародна науково-практична інтернет-конференція викладачів, аспірантів І студентів
У збірнику опубліковані тези доповідей викладачів, аспірантів та студентів які беруть участь у роботі Міжнародної науково-практичної...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconМіжнародна науково-практична інтернет-конференція викладачів, аспірантів І студентів
У збірнику опубліковані тези доповідей викладачів, аспірантів та студентів які беруть участь у роботі Міжнародної науково-практичної...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconГо в и бор у матеріали II і міжнародної науково-практичної конференції 25-27 вересня 2009 р. Сімферополь Алушта isbn 978-066-2364-01-9
Регіональні аспекти розвитку в умовах європейського вибору / Матеріали ІІІ міжнародної науково-практичної конференції 25-27 вересня...
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconVііі науково-практичної конференції молодих учених «Методологія сучасних наукових досліджень»
Матеріали VІІІ науково-практичної конференції молодих учених «Методологія сучасних наукових досліджень» (17-18 жовтня 2011 р., м....
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconПрограма Х ix міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології : Наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я
Україна, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
Наукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57 iconМатеріали ІV міжнародної науково-практичної конференції 21-23 жовтня 2010 р. – Сімферополь: ВіТроПринт, 2010. – 232 с. Редакційна колегія
Управлінські аспекти підвищення національної конкурентоспроможності / Матеріали ІV міжнародної науково-практичної конференції 21-23...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница