Software Journal:
Theory and Applications

Send article

Entrance Registration

Congratulations on the 75th anniversary of the great Victory!

[07.05.2020]

Dear readers, authors, colleagues, and dear friends!

Congratulations on the 75th anniversary of the great Victory! We wish everyone good health and a peaceful sky!

All ads...

О супервычислениях, связанных с подходом платонова к проблеме кручения в якобианах гиперэллиптичесих кривых над полем рациональных чисел

М.М. Петрунин (petrunin@niisi.ras.ru) НИИСИ РАН (научный сотрудник), Москва, Russian Federation;

В настоящей статье описываются вычислительные аспекты нового подхода к нахождению фундаментальных единиц в гиперэллиптических полях, развитого в последние пять лет В.П. Платоновым (частично совместно с В.В. Беняш-Кривецом). Естественная связь проблемы вычисления фундаментальных единиц с проблемой кручения в якобиевых многообразиях гиперэллиптических кривых над полем рациональных чисел позволила применить вычислительные методы и алгоритмы нахождения фундаментальных единиц в контексте проблемы кручения в якобианах. В данной статье рассматривается подход к организации супервычислений, связанных с указанным методом В.П. Платонова. Особый интерес представляет программная реализация алгоритмов, разработанная и оптимизированная для исполнения в гетерогенных вычислительных системах. Названные компьютерные вычисления позволили впервые после двенадцатилетнего перерыва найти точки кручения новых порядков.


Прямая оценка качества программных продуктов. Критерии и тестовые материалы

А.В. Захаров (zaharov@niisi.msk.ru) НИИСИ РАН (ст. научный сотрудник), Москва, Russian Federation;
П.П. Кольцов (kppkpp@mail.ru) НИИСИ РАН (доцент), Москва, Russian Federation, ph.d;
Н.В. Котович (kotovich@niisi.msk.ru) НИИСИ РАН (ст. научный сотрудник), Москва, Russian Federation;
А.А. Кравченко (alexk@genebee.msu.su) НИИСИ РАН (зав. сектором), Москва, Russian Federation, ph.d;
А.С. Куцаев (koutsaev@niisi.msk.ru) НИИСИ РАН (ст. научный сотрудник), Москва, Russian Federation, ph.d;
A.С. Осипов (osipa68@yahoo.com) НИИСИ РАН (ст. научный сотрудник), Москва, Russian Federation, ph.d;

Статья посвящена сравнительному исследованию некоторых методов обработки изображений, предназначенных для решения задач дистанционного мониторинга с целью обеспечения железнодорожной безопасности. Приводится информация об основных используемых в настоящее время методиках оценки программных продуктов в области обработки и анализа изображений. Основное внимание при этом уделено методам количественной оценки результатов обработки изображений, использующим ground truth-изображения и меры различий. Дано описание разработанной в НИИСИ РАН методики EDEM сравнительного исследования алгоритмов обработки изображений. В качестве примера использования методики EDEM рассмотрена проблема оценки качества программных продуктов, предназначенных для решения задачи сегментации изображений, поступающих с борта дистанционно-пилотируемого летательного аппарата. Цель данной сегментации заключается в выделении областей на изображении, существенных для принятия решений (например, относящихся к обеспечению безопасности) оператором дистанционно-пилотируемого летательного аппарата. Здесь подробно рассмотрены различные количественные критерии оценки, используемые в рамках данной методики. Сформулированы общие требования к тестовым материалам и ground truth-эталонам, выработанные при разработке методики EDEM. Приведены результаты применения данной методики, реализованной в программной среде PICASSO, к оценке программ сегментации изображений. В качестве другого возможного приложения методики EDEM к оценке программных продуктов в области дистанционного мониторинга рассмотрена проблема выделения на изображении важных (в контексте решаемой внешней задачи) элементов. Показано, что для оценки программных продуктов, предназначенных для решения данной проблемы, использование элементов теории нечетких множеств является перспективным.


Алгоритм решения основного вопроса непотопляемости с учетом модели затопления герметичных водонепроницаемых отсеков надводного корабля через пробоины

Е.В. Голубева (golubeva.hokage5@mail.ru) НИИ «Центрпрограммсистем» (зав. группой), Тверь, Russian Federation;

Наличие и распространение воды по корабельным помещениям значительно влияют на такое качество корабля, как непотопляемость.

Непотопляемостью корабля называется его способность оставаться на плаву, не опрокидываясь при затоплении одного или нескольких отсеков вследствие боевых или аварийных повреждений корпуса. То есть поступление забортной воды в корпус корабля приводит к изменению его плавучести и остойчивости. В этом отношении непотопляемость рассматривают как плавучесть и остойчивость поврежденного корабля.

Основным вопросом непотопляемости является установление влияния боевых повреждений и аварийных ситуаций, связанных с распространением воды по корабельным помещениям, на посадку и остойчивость корабля.

В данной работе приведен алгоритм решения основного вопроса непотопляемости с учетом модели затопления герметичных водонепроницаемых отсеков надводного корабля через пробоины.

Представленная модель затопления герметичных водонепроницаемых отсеков (далее – модель затопления отсеков) является частным случаем более общей модели – модели распространения воды по корабельным помещениям.


Математические модели процессов химической технологии. Характеристика математических свойств технологических операторов

Н.А. Тоичкин (toichkin@list.ru) Кольский филиал Петрозаводского государственного университета (доцент), Апатиты, Russian Federation, ph.d;
Б.В. Палюх (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (профессор), Тверь, Russian Federation, ph.d;
В.В. Алексеев (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (доцент), Тверь, Russian Federation, ph.d;
А.Е. Пророков (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (доцент), Новомосковск, Russian Federation, ph.d;
Д.П. Вент (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (профессор), Новомосковск, Russian Federation, ph.d;
Г.Н. Санаева (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (ст. преподаватель), Новомосковск, Russian Federation;
Н.А. Семенов (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (профессор), Тверь, Russian Federation, ph.d;
В.Н. Богатиков (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (профессор), Тверь, Russian Federation, ph.d;
В.К. Кемайкин (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (доцент), Тверь, Russian Federation, ph.d;

Основное внимание уделено построению различных математических моделей процессов химической технологии. Рассматривается подход к построению дискретных моделей химико-технологической системы для типовых процессов химической технологии, описываемых системами обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, которые соответствуют типовым моделям процессов химической технологии (модель идеального смешения, модель идеального вытеснения, диффузионная модель).

Рассмотрена методология построения дискретных моделей (метод разделения состояний, модели на основе дифференциальных уравнений в частных производных, модели на основе нечетких множеств) непрерывных химико-технологических процессов, которые могут быть применены для целей диагностики состояний технологических процессов и управления их безопасным функционированием.

Построение дискретной модели непрерывной химико-технологической системы позволяет отнести мгновенное состояние технологического процесса к определенному классу состояний. Основное назначение данного этапа - моделирование событийных процессов, происходящих в объекте управления, и отражение причинно-следственных связей, существующих в технологических процессах, оборудовании и системах управления.


Разработка системы ситуационного управления технологическим процессом измельчения апатитонефелиновых руд

Н.А. Тоичкин (toichkin@list.ru) Кольский филиал Петрозаводского государственного университета (доцент), Апатиты, Russian Federation, ph.d;
Б.В. Палюх (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (профессор), Тверь, Russian Federation, ph.d;
В.В. Алексеев (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (доцент), Тверь, Russian Federation, ph.d;
А.Е. Пророков (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (доцент), Новомосковск, Russian Federation, ph.d;
Д.П. Вент (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (профессор), Новомосковск, Russian Federation, ph.d;
Г.Н. Санаева (k_vtit@dialog.nirhtu.ru) Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (ст. преподаватель), Новомосковск, Russian Federation;
В.Н. Богатиков (is@tstu.tver.ru) Тверской государственный технический университет (профессор), Тверь, Russian Federation, ph.d;
А.Г. Кулаков (agkulakov1968@yandex.ru) АО «Апатит» (главный специалист), -, Russian Federation, ph.d;

В работе рассматривается построение системы диагностики состояний и управления технологической безопасностью процесса измельчения апатитонефелиновой руды на основе ситуационного управления с использованием аппарата теории нечетких множеств.

Приведено описание технологического процесса измельчения апатитонефелиновой руды. Для оценки состояния технологического процесса вводятся лингвистические переменные, определяются их терм-множества и задаются функции принадлежности каждому терм-множеству лингвистической переменной.

Проводится расчет центров безопасности по различным технологическим параметрам методом нечеткой классификации и логического вывода. Приведение к четкости производится центроидным методом. Приводится алгоритм ситуационного управления технологическим процессом измельчения апатитонефелиновых руд для выбора оптимального с точки зрения технологической безопасности вектора управления.