Informatics (E-Journal) / Информатика
Not a member yet
963 research outputs found
Sort by
Формальная модель описания и условия обнаружения связных неисправностей взаимного влияния запоминающих устройств
Get PDFObjectives. The aim of the work is to develop and analyze a formal model for describing complex linked coupling faults of memory devices and to formulate the necessary and sufficient conditions for their detection. The relevance of these studies lies in the fact that modern memory devices, characterized by a large amount of stored data and manufactured according to the latest technological standards, are distinguished by the manifestation of complex types of faults in them.Methods. The presented results are based on the classical theory and practice of march tests (March tests) of memory devices. In particular, the paper uses formal mathematical models for describing memory faults and shows their limitations for representing complex linked coupling faults. The main idea of the approach proposed by the authors is based on the use of a new formal description of such faults, the key element of which is the introduction of roles performed by the cells involved in the fault.Results. Three main roles are defined that cells of the complex linked coupling faults perform, namely the role of the aggressor (A), the role of the victim (V), as well as the role of both the victim and the aggressor (B), performed by two cells simultaneously in relation to each other. It is shown that the scenario for the implementation of the roles of memory failure cells is determined by the marching test used, and, first of all, by the address sequence used to access the cells. The procedure for setting a formal model of a linked fault is given, the basis of which is the roles performed by the cells included in the fault and the scenario specified by the test. A statement is given that determines, on the basis of a new formal description of linked coupling faults, the necessary and sufficient conditions for the detection of such faults. The presence of undetectable linked coupling faults is shown, and the conditions for their detection are formulated using multiple March tests. The conducted experimental studies have confirmed the validity of the formulated provisions of the article. On the basis of the classical example of a linked coupling fault, the fulfillment of necessary and sufficient conditions for its detection by a single march test is shown.Conclusion. The results of the research confirm that the proposed formal mathematical model for describing linked coupling faults makes it possible to determine their detection by marching tests. Within the framework of the proposed model, the necessary and sufficient conditions for detecting linked coupling faults by marching tests that detect single coupled faults are determined.Цели. Целью работы являются разработка и анализ формальной модели описания сложных связных неисправностей взаимного влияния запоминающих устройств и формулировка необходимых и достаточных условий их обнаружения. Актуальность данных исследований заключается в том, что современные запоминающие устройства, характеризующиеся большим объемом хранимых данных и изготовленные по новейшим технологическим нормам, отличаются проявлением в них сложных разновидностей неисправностей.Методы. Результаты исследования основаны на классической теории и практике однократных маршевых тестов (March tests) запоминающих устройств. В частности, в работе используются формальные математические модели описания неисправностей памяти и показывается их ограниченность для представления связных неисправностей взаимного влияния. Главная идея предлагаемого авторами подхода заключается в применении нового формального описания подобных неисправностей, ключевым элементом которого является использование ролей, выполняемых ячейками запоминающего устройства, участвующими в неисправности.Результаты. Определены три основные роли, которые выполняют ячейки связной неисправности взаимного влияния, а именно: роль агрессора (A), роль жертвы (V), а также роль, включающая роли жертвы и агрессора (B), выполняемые двумя ячейками одновременно по отношению друг к другу. Показано, что сценарий реализации ролей ячеек неисправности памяти определяется применяемым маршевым тестом и в первую очередь используемой им адресной последовательностью обращения к ячейкам. Приведена процедура построения формальной модели связной неисправности, основу которой составляют роли, выполняемые ячейками, входящими в неисправность, и сценарий, задаваемый тестом. На базе нового формального описания связных неисправностей взаимного влияния сформулировано утверждение, определяющее необходимые и достаточные условия обнаружения подобных неисправностей. Показывается наличие необнаруживаемых неисправностей взаимного влияния и определяется возможность их обнаружения в рамках многократных маршевых тестов. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили справедливость сформулированных положений статьи. На базе классического примера связной неисправности взаимного влияния показано выполнение необходимых и достаточных условий ее обнаружения однократным маршевым тестом.Заключение. Результаты исследований подтверждают, что предложенная формальная математическая модель описания связных неисправностей взаимного влияния позволяет идентифицировать их покрытие маршевыми тестами. В рамках предложенной модели определяются необходимые и достаточные условия обнаружения связных неисправностей взаимного влияния маршевыми тестами, покрывающими одиночные связные неисправности
Генерация потоковых сетей акторов поиска кратчайших путей для параллельной многоядерной реализации
Get PDFObjectives. The problem of parallelizing computations on multicore systems is considered. On the Floyd – Warshall blocked algorithm of shortest paths search in dense graphs of large size, two types of parallelism are compared: fork-join and network dataflow. Using the CAL programming language, a method of developing actors and an algorithm of generating parallel dataflow networks are proposed. The objective is to improve performance of parallel implementations of algorithms which have the property of partial order of computations on multicore processors.Methods. Methods of graph theory, algorithm theory, parallelization theory and formal language theory are used.Results. Claims about the possibility of reordering calculations in the blocked Floyd – Warshall algorithm are proved, which make it possible to achieve a greater load of cores during algorithm execution. Based on the claims, a method of constructing actors in the CAL language is developed and an algorithm for automatic generation of dataflow CAL networks for various configurations of block matrices describing the lengths of the shortest paths is proposed. It is proved that the networks have the properties of rate consistency, boundedness, and liveness. In actors running in parallel, the order of execution of actions with asynchronous behavior can change dynamically, resulting in efficient use of caches and increased core load. To implement the new features of actors, networks and the method of their generation, a tunable multi-threaded CAL engine has been developed that implements a static dataflow model of computation with bounded sizes of buffers. From the experimental results obtained on four types of multi-core processors it follows that there is an optimal size of the network matrix of actors for which the performance is maximum, and the size depends on the number of cores and the size of graph.Conclusion. It has been shown that dataflow networks of actors are an effective means to parallelize computationally intensive algorithms that describe a partial order of computations over decomposed data. The results obtained on the blocked algorithm of shortest paths search prove that the parallelism of dataflow networks gives higher performance of software implementations on multicore processors in comparison with the fork-join parallelism of OpenMP.Цели. Рассматривается задача распараллеливания вычислений на многоядерных системах. Посредством блочного алгоритма Флойда – Уоршалла поиска кратчайших путей на плотных графах большого размера сравниваются два вида параллелизма: разветвление/слияние и сетевой потоковый. С использованием языка программирования CAL разрабатываются метод построения акторов потока данных и алгоритм генерации параллельных сетей акторов. Целью работы является повышение производительности параллельных сетевых реализаций алгоритмов, обладающих свойством частичного порядка вычислений, на многоядерных процессорах.Методы. Используются методы теории графов, теории алгоритмов, теории распараллеливания, теории формальных языков.Результаты. Доказаны утверждения о возможности переупорядочивания вычислений в блочном алгоритме Флойда – Уоршалла, способствующие повышению загрузки ядер при реализации алгоритма. На основе утверждений разработан метод построения акторов на языке CAL и предложен алгоритм автоматической генерации CAL-сетей потока данных для различных конфигураций матриц блоков, описывающих длины кратчайших путей. Доказано, что сети обладают свойствами согласованности, ограниченности и живучести. В акторах, работающих параллельно, порядок выполнения действий с асинхронным поведением может динамически меняться, что приводит к эффективному использованию кэшей и увеличению загрузки ядер. Для реализации новых возможностей акторов, сетей и метода их генерации разработан настраиваемый многопоточный CAL-движок, реализующий статическую модель потоковых вычислений с ограниченными размерами буферов. Из экспериментальных результатов, полученных на четырех типах многоядерных процессоров, следует, что существует оптимальный размер сетевой матрицы акторов, для которого производительность максимальна, и этот размер зависит от размера графа и количества ядер.Заключение. Показано, что сети акторов потока данных являются эффективным средством распарал-леливания алгоритмов с высокой вычислительной нагрузкой, описывающих частичный порядок вычислений над данными, декомпозированными на части. Результаты, полученные на блочном алгоритме поиска кратчайших путей, показали, что параллелизм сетей потока данных дает более высокую производительность программных реализаций на многоядерных процессорах по сравнению с параллелизмом разветвления/слияния стандарта OpenMP
Характеристики производительности системы массового обслуживания с расщеплением запросов
Get PDFObjectives. The problem of investigating a fork-join queuing system is considered. It is required to build the process of the system functioning, to find the condition for the existence of a stationary distribution, and propose algorithms for calculating the stationary distribution and the main stationary performance characteristics. The special interest of the study is to obtain the lower and upper bounds of the mean sojourn time of a customer in the system.Methods. Methods of probability theory, queuing theory and matrix theory are used.Results. The functioning of the system is described in terms of a multidimensional Markov chain. A constructive condition for the existence of a stationary distribution is found, and algorithms for calculating the stationary distribution and stationary performance characteristics of the system are proposed. Analytical expressions are obtained for the lower and upper bounds of the mean sojourn time of customers in the system.Conclusion. The functioning of the fork-join queuing system with a stationary Poisson flow has been studied. Each of the arriving customers forks into two tasks that go to two subsystems, each of which consists of a server and a buffer. We assume that the buffer to one of the servers is unlimited, and to the second server has a finite volume. Service times have, generally speaking, different phase distributions (PH-Phase type distributions). For this system, a condition for the existence of a stationary distribution is obtained, algorithms for calculating the stationary distribution and a number of stationary performance measures of the system are proposed. Analytical expressions for the lower and upper bounds of the mean sojourn time of a customer in the system from the moment it enters the system to the moment of synchronization, which is a critical performance indicator of the fork-join queues, are obtained. The results of the study can be used for modeling various computer and communication systems, in particular, systems that perform parallel computing, customer processing in distributed databases, and parallel disk access.Цели. Рассматривается задача построения и исследования математической модели стохастической системы с расщеплением и сборкой запросов. Требуется построить процесс функционирования системы, найти условие существования стационарного распределения, предложить алгоритмы его вычисления и основных стационарных характеристик производительности системы. Особый интерес вызывает задача получения нижней и верхней границ математического ожидания времени пребывания запроса в системе.Методы. Используются методы теории вероятностей, теории массового обслуживания и теории матриц.Результаты. Функционирование системы описано в терминах многомерной цепи Маркова. Найдено конструктивное условие существования стационарного распределения, предложены алгоритмы его вычисления и стационарных характеристик производительности системы. Получены аналитические выражения для нижней и верхней границ математического ожидания времени пребывания запросов в системе.Заключение. Исследован стационарный режим функционирования системы массового обслуживания с расщеплением и сборкой запросов, поступающих в систему в стационарном пуассоновском потоке. Каждый из поступающих запросов расщепляется на два задания, которые идут в две подсистемы, состоящие из обслуживающего прибора и буфера. Времена обслуживания заданий имеют разные фазовые распределения (PH-Phase type distributions). Для данной системы найдено условие существования стационарного распределения, предложены алгоритмы вычисления стационарного распределения и ряда стационарных характеристик производительности системы. Получены аналитические выражения для нижней и верхней границ математического ожидания времени пребывания запроса в системе от момента его поступления в систему до момента синхронизации, которое является критическим показателем производительности системы с расщеплением и сборкой запросов
Моделирование дискретных управляющих систем с параллелизмом поведения
Get PDFObjectives. The problem of functional verification of control devices with respect to their design specification is considered. When solving the problems of implementing and testing of discrete systems, one has to deal with the presence of parallelism in the behavior of interacting control objects, which is also displayed in the assignment for designing control systems. The aim of the work is to develop a method for simulating descriptions of such systems, which allows their behavior testing dynamically on the area limited by their possible functioning.Methods. The paper considers a class of control systems with parallelism of the processes occurring in them, which permits linearization of their execution. To specify the behavior of such control systems, it is proposed to use the PRALU language of parallel control algorithms, which is based on Petri nets and which allows to order events occurring during the device operation. An object-oriented approach to simulation of the description of the control algorithm at the transaction level is proposed. For this purpose, a TLM (Transaction-Level Modeling) model has been developed for describing the devices with behavior parallelism in PRALU language. The transaction level model describes a system as a set of interacting processes that run in parallel and determine the behavior of the system over time.Results. The key concepts of the TLM model for simulating the descriptions of control algorithms in the PRALU language are defined: data structure, transactions, processes, and a barrier mechanism for synchronization of parallel processes. A method is proposed for transforming the description of an algorithm in the language into a TLM model, which is based on the representation of language operations as compositions of elementary operations that are performed sequentially. The set of these operations forms the basis for the algorithmic decomposition of a parallel algorithm in PRALU language into intermediate language program that is executed strictly sequentially. Translators of this program into the Verilog and C languages have been developed, the results of their compilation are simulators of the behavior of control system.Conclusion. The proposed simulation method can be used to create a test bench for functional verification of the circuit implementation of control devices with behavior parallelism. In this case, test sequences for verifying the circuit implementation can be generated dynamically – in the process of simulating the description of the algorithm in the PRALU language directly the control device or system, which include the control algorithm and the algorithms of controlled objects behavior.Цели. Рассматривается задача функциональной верификации устройств управления относительно спецификации на их проектирование. При решении задач реализации и тестирования дискретных систем приходится иметь дело с наличием параллелизма в поведении взаимодействующих объектов управления, что отображается также и в задании на проектирование устройств управления ими. Цель исследования заключается в разработке метода имитационного моделирования описаний дискретных систем, который позволяет динамически тестировать поведение таких систем на области, ограниченной их возможным функционированием.Методы. В работе рассматривается класс систем управления с параллелизмом происходящих в них процессов, позволяющим линеаризовать их выполнение. Для задания спецификации таких систем управления предлагается использовать язык ПРАЛУ параллельных алгоритмов управления, в основе которого лежат сети Петри и который позволяет упорядочивать во времени события, происходящие в процессе работы устройства. Предлагается объектно-ориентированный подход к моделированию описания алгоритма управления на уровне транзакций. Для этого разработана модель TLM (Transaction-Level Modeling) описаний на языке ПРАЛУ устройств с параллелизмом поведения. Модель уровня транзакций описывает систему набором взаимодействующих процессов, которые выполняются параллельно и определяют ее поведение во времени.Результаты. Определены ключевые понятия модели TLM для моделирования описаний алгоритмов управления на языке ПРАЛУ: структура данных, транзакции, процессы и барьерной механизм синхронизации параллельно выполняющихся процессов. Предложен метод преобразования описания алгоритма на языке ПРАЛУ в модель TLM, который основан на представлении операций языка в виде композиций элементарных операций, выполняющихся последовательно. Набор таких операций составляет базис алгоритмического разложения параллельного алгоритма на языке ПРАЛУ в программу на промежуточном языке, которая выполняется строго последовательно. Разработаны трансляторы этой программы на языки Verilog и C, результаты их компиляции представляют симуляторы поведения системы управления.Заключение. Предложенный метод имитационного моделирования может быть использован при создании испытательного стенда для функциональной верификации схемной реализации устройств управления с параллелизмом поведения. При этом тестовые последовательности для верификации схемной реализации могут генерироваться динамически – в процессе моделирования описания алгоритма на языке ПРАЛУ непосредственно устройства управления или системы, включающей алгоритм управления и алгоритмы поведения управляемых объектов
Применение диаграмм решений не полностью определенных функций k-значной логики при синтезе логических схем
Get PDFObjectives. The problem of circuit implementation of incompletely specified (partial) k-valued logic functions given by tabular representations is considered. The stage of technologically independent optimization is studied to obtain minimized representations of systems of completely specified Boolean functions from tabular representations of partial functions of k-valued logic. According to these representations of Boolean functions, technological mapping is performed at the second stage of the synthesis of logic circuits.Methods. Using additional definitions of Multi-valued Decision Diagrams (MDD) representing partial functions of k-valued logic, and Binary Decision Diagrams (BDD) representing partial systems of Boolean functions at the stage of technologically independent optimization is proposed. The task of additional definition of MDD is oriented to reducing the number of vertices of the MDD graph that correspond to the cofactors of the Shannon expansion of a multi-valued function.Results. The MDD minimization problem is reduced to solving the problems of coloring undirected graphs of incompatibility of cofactors by minimum number of colors. Encoding of multi-valued values of arguments and values of functions of k-valued logic by binary codes leads to systems of partial Boolean functions, which are also further defined in order to minimize their multi-level BDD representations.Conclusion. The proposed approach makes it possible to define partial multi-valued functions to fully defined Boolean functions in two stages. At the second stage, well-known and effective methods are used to redefine BDD representing systems of partial Boolean functions. As a result of this two-step approach, minimized BDD representations of systems of completely defined functions are obtained. According to completely defined Boolean functions, a technological mapping into a given library of logical elements is performed, i.e. the optimized descriptions of Boolean function systems are covered with descriptions of logical elementsЦели. Рассматривается проблема схемной реализации не полностью определенных функций k-значной логики, заданных табличными представлениями. Изучается этап технологически независимой оптимизации. Целью этого этапа является получение по табличным представлениям не полностью определенных функций k-значной логики минимизированных представлений систем полностью определенных булевых функций, по которым выполняется технологическое отображение (technology mapping) – второй этап синтеза логических схем.Методы. При синтезе логических схем на этапе технологически независимой оптимизации предлагается использовать доопределения многозначных диаграмм решений (Reduced Ordered Multi-valued Decision Diagrams, ROMDD), которые далее называются MDD, и доопределения бинарных диаграмм решений (Binary Decision Diagram, BDD), задающих не полностью определенные системы булевых функций. Доопределение MDD ориентировано на уменьшение числа вершин графа MDD, соответствующих кофакторам разложения Шеннона многозначной функции.Результаты. Задача минимизации MDD сведена к решению задач минимальной раскраски неориентированных графов несовместимости кофакторов. Кодирование многозначных значений аргументов и значений функций k-значной логики двоичными кодами приводит к системам не полностью определенных булевых функций, которые также доопределяются с целью минимизации их многоуровневых BDD-представлений.Заключение. Предложенный подход позволяет в два этапа провести доопределение частичных многозначных функций до полностью определенных булевых функций. На втором этапе используются известные и эффективные методы доопределения BDD, задающих системы не полностью определенных булевых функций. В результате такого двухэтапного подхода получаются минимизированные BDD-представления систем полностью определенных функций. По полностью определенным булевым функциям выполняется технологическое отображение в заданную библиотеку логических элементов, т. е. покрытие оптимизированных описаний систем булевых функций описаниями логических элементов
Аппаратная реализация булевых функций на основе автоматной модели
Get PDFObjectives. Currently, electronic control devices are increasingly being introduced into various household and production products. Microcontrollers of a wide variety of configurations are widely used as such devices. Another approach can be proposed where a control device with a standard structure is synthesized from typical integrated circuits and implements a Boolean function describing the required control actions.The purpose of the work is to investigate the possibility of implementing Boolean functions using devices with a standard structure, the design of which is based on the use of a discrete automaton model.Methods. The original Boolean function to be implemented is given as a disjunctive normal form. A binary decision diagram (BDD) is built for such function, optimized by the number of vertices, on the basis of which a graph of transitions of a synchronous Moore automaton with an abstract state is formed. Further, after performing the state encoding step of the machine, input information for flashing (programming) of the matrix memory of the read-only memory (ROM) is generated based on its transition table.Results. A device that implements a Boolean function based on an automaton model is synthesized from typical microcircuits. The main component is ROM, which, according to the standard structure of the device, is supplemented by a shift register, a state register, a trigger and three selectors of the initial and two final states.Conclusion. The process of designing a device with standard structure that implements the Boolean function, as a result, comes down to programming the ROM matrix memory based on an automaton transition table. The use of a reprogrammable ROM allows to change the functionality of the device while maintaining the previous circuit implementation. The disadvantage of such a device, as well as devices implemented on the basis of microcontrollers, is the low speed, the advantage is the possibility of use it in various products and devices, primarily for household purposes, which do not require a high-speed response to the change of input signal.Цели. В настоящее время электронные устройства управления все шире внедряются в различные изделия бытового и производственного назначения. В качестве таких устройств широко применяются микроконтроллеры самой разной конфигурации. Можно предложить другой подход, где устройство управления со стандартной структурой синтезируется из типовых интегральных схем и реализует булеву функцию, описывающую требуемые управляющие воздействия. Целью работы является исследование возможности реализации булевых функций с помощью устройств со стандартной структурой, проектирование которых основано на использовании модели дискретного автомата.Методы. Исходная булева функция, подлежащая реализации, задается в виде дизъюнктивной нормальной формы. Для нее строится бинарная диаграмма решений (англ. Binary Decision Diagram, BDD), оптимизированная по числу вершин, на основе которой формируется граф переходов синхронного автомата Мура с абстрактным состоянием. Далее после выполнения этапа кодирования состояний автомата на основе его таблицы переходов формируется входная информация для прошивки (программирования) матричной памяти постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).Результаты. Устройство, реализующее булеву функцию на основе автоматной модели, синтезируется из типовых микросхем. Основным компонентом служит ПЗУ, которое в соответствии со стандартной структурой устройства дополняется сдвиговым регистром, регистром состояний, триггером и тремя селекторами начального и двух финальных состояний.Заключение. Процесс проектирования устройства со стандартной структурой, реализующего булеву функцию, в итоге сводится к программированию матричной памяти ПЗУ на основе автоматной таблицы переходов. Использование многократно программируемого ПЗУ позволяет изменять функциональность устройства при сохранении прежней схемной реализации. Недостатком такого устройства, так же как и устройств, реализованных на основе микроконтроллеров, является низкое быстродействие, достоинством – возможность использования в различных изделиях и приборах, прежде всего бытового назначения, которые не требуют высокоскоростной реакции на изменение входного сигнала
Онтологический анализ в задачах моделирования угроз системам на основе контейнерных приложений
Get PDFObjectives. The main purpose of the work is the experimental verification of the method of automatic threat modelling based on the ontological approach using the example of multicomponent container applications presented in the form of data flow diagrams.Methods. Methods of ontological modelling and knowledge management are used in the work. The Web Ontology Language is used to represent knowledge; automatic reasoning based on description logics is used for threat modelling.Results. A machine-readable set (dataset) of 200 data flow diagrams is developed; each diagram is obtained from the configuration of a real container application and is presented as an ontology and a knowledge graph. An ontological two-level domain-specific threat model of container applications is formed. An experiment is conducted to compare the coverage by threats using the common approach and using domain-specific threats for created dataset. For 95 % of the diagrams, the domain-specific threat model showed the coverage similar or greater than the common approach.Conclusion. The results of the experiment prove the suitability and effectiveness of the ontological approach for automatic threat modelling. The created dataset can be used for various research in the field of automation of threat modelling.Цели. Основной целью работы является экспериментальная верификация методики автоматического моделирования угроз на основе онтологического подхода на примере многокомпонентных контейнерных приложений, представленных в виде диаграмм потоков данных.Методы. В работе применены методы онтологического моделирования и управления знаниями. Для представления знаний использован язык веб-онтологий, для моделирования угроз – функции автоматического логического вывода на основе дескрипционных (описательных) логик.Результаты. Разработан машинно-читаемый набор (датасет) из 200 диаграмм потоков данных, каждая диаграмма получена из конфигурации реального контейнерного приложения и представлена в виде онтологии и графа знаний. Сформирована онтологическая двухуровневая предметно-ориентированная модель угроз контейнерных приложений. Проведен эксперимент по сравнению величины покрытия угрозами посредством общепринятого подхода и посредством предметно-ориентированных угроз для разработанного датасета. Для 95 % диаграмм предметно-ориентированная модель угроз показала величину покрытия, аналогичную или бóльшую в сравнении с общепринятым подходом.Заключение. Результаты эксперимента доказывают пригодность и эффективность онтологического подхода для автоматического моделирования угроз. Разработанный датасет может быть использован для различных исследований в области автоматизации моделирования угроз
Решение смешанной краевой задачи для уравнения Пуассона в нерегулярных двумерных областях
Get PDFObjectives. A finite-difference computational algorithm is proposed for solving a mixed boundary-value problem for the Poisson equation given in two-dimensional irregular domains.Methods. To solve the problem, generalized curvilinear coordinates are used. The physical domain is mapped to the computational domain (unit square) in the space of generalized coordinates. The original problem is written in curvilinear coordinates and approximated on a uniform grid in the computational domain.The obtained results are mapped on non-uniform boundary-fitted difference grid in the physical domain.Results. The second order approximations of mixed Neumann-Dirichlet boundary conditions for the Poisson equation in the space of generalized curvilinear coordinate are constructed. To increase the order of Neumann condition approximations, an approximation of the Poisson equation on the boundary of the domain is used.Conclusions. To solve a mixed boundary value problem for the Poisson equation in two-dimensional irregular domains, the computational algorithm of second-order accuracy is constructed. The generalized curvilinear coordinates are used. The results of numerical experiments, which confirm the second order accuracy of the computational algorithm, are presented.Цели. Построение конечно-разностного вычислительного алгоритма решения смешанной краевой задачи для уравнения Пуассона, заданной в нерегулярных двумерных областях.Методы. Для решения задачи используются обобщенные криволинейные координаты. Физическая область отображается в расчетную (единичный квадрат) в пространстве обобщенных координат. Исходная задача записывается в обобщенных криволинейных координатах и аппроксимируется на равномерной сетке в расчетной области. Полученные результаты отображаются на неравномерную разностную сетку, сгенерированную в физической области.Результаты. Построены аппроксимации второго порядка смешанных краевых условий Неймана – Дирихле для уравнения Пуассона в пространстве обобщенных криволинейных координат. Для повышения порядка аппроксимаций условия Неймана используется аппроксимация уравнения Пуассона на границе области.Заключение. Для решения смешанной краевой задачи для уравнения Пуассона в нерегулярных двумерных областях построен вычислительный алгоритм второго порядка точности с использованием обобщенных криволинейных координат. Приведены результаты численных экспериментов, подтверждающие второй порядок точности вычислительного алгоритма
Мадэль аўтаматызаванай ідэнтыфікацыі амографаў для беларускай мовы
Get PDFМэты. Мэтай працы з’яўляецца апісанне прататыпнай сістэмы для аўтаматызаванага здымання аманіміі ў электронных тэкстах на беларускай і рускай мовах. Гэта звязана з актуальнай праблемай аўтаматычнай апрацоўкі тэкстаў на марфалагічным узроўні, працэс якой ускладняецца флектыўнасцю беларускай мовы з разнастайнай і багатай сістэмай марфалагічных характарыстык часцін мовы.Метады. У працы выкарыстоўваюцца правілавыя метады ідэнтыфікацыі амаграфіі і метады, заснаваныя на ведах.Вынікі. Прапанаваны метады і падыходы для праектавання сістэм аўтаматычнага вызначэння амографаў. Падрабязна прадстаўлены метад, заснаваны на ведах, на аснове якога распрацаваны пакрокавы алгарытм ідэнтыфікацыі амографаў і рэалізаваны эфектыўны і хуткадзейны прататып для іх здымання на рускай і беларускай мовах.Заключэнне. Прадстаўлены працоўны прататып пошуку амографаў, які з’яўляецца першым рэсурсам па здыманні шматзначнасці для беларускай мовы ў адкрытым доступе.Objectives. A prototype system for automated removal of homonyms in Belarusian and Russian electronic texts is described. This is due to the urgent problem of automatic text processing at the morphological level, the process of which is complicated by the inflection of the Belarusian language with a diverse and rich system of morphological characteristics of parts of speech.Methods. The work uses regular homographs identification methods and knowledge-based methods.Results. Methods and approaches for designing systems for automatic detection of homographs are proposed. An algorithm for identifying homographs on the basis of knowledge-based method has been developed. An effective and fast-acting prototype for their removal in Russian and Belarusian has been implemented.Conclusion. A working prototype of the homograph search is presented, which is the first resource for removing ambiguity for the Belarusian language in open access.Мэты. Мэтай працы з’яўляецца апісанне прататыпнай сістэмы для аўтаматызаванага здымання аманіміі ў электронных тэкстах на беларускай і рускай мовах. Гэта звязана з актуальнай праблемай аўтаматычнай апрацоўкі тэкстаў на марфалагічным узроўні, працэс якой ускладняецца флектыўнасцю беларускай мовы з разнастайнай і багатай сістэмай марфалагічных характарыстык часцін мовы.Метады. У працы выкарыстоўваюцца правілавыя метады ідэнтыфікацыі амаграфіі і метады, заснаваныя на ведах.Вынікі. Прапанаваны метады і падыходы для праектавання сістэм аўтаматычнага вызначэння амографаў. Падрабязна прадстаўлены метад, заснаваны на ведах, на аснове якога распрацаваны пакрокавы алгарытм ідэнтыфікацыі амографаў і рэалізаваны эфектыўны і хуткадзейны прататып для іх здымання на рускай і беларускай мовах.Заключэнне. Прадстаўлены працоўны прататып пошуку амографаў, які з’яўляецца першым рэсурсам па здыманні шматзначнасці для беларускай мовы ў адкрытым доступе
Увеличение точности реидентификации людей на основе двухэтапного обучения сверточных нейронных сетей и аугментации
Get PDFObjectives. The main goal is to improve person re-identification accuracy in distributed video surveillance systems.Methods. Machine learning methods are applied.Result. A technology for two-stage training of convolutional neural networks (CNN) is presented, characterized by the use of image augmentation for the preliminary stage and fine tuning of weight coefficients based on the original images set for training. At the first stage, training is carried out on augmented data, at the second stage, fine tuning of the CNN is performed on the original images, which allows minimizing the losses and increasing model efficiency. The use of different data at different training stages does not allow the CNN to remember training examples, thereby preventing overfitting.Proposed method as expanding the training sample differs as it combines an image pixels cyclic shift, color exclusion and fragment replacement with a reduced copy of another image. This augmentation method allows to get a wide variety of training data, which increases the CNN robustness to occlusions, illumination, low image resolution, dependence on the location of features.Conclusion. The use of two-stage learning technology and the proposed data augmentation method made it possible to increase the person re-identification accuracy for different CNNs and datasets: in the Rank1 metric by 4–21 %; in the mAP by 10–31 %; in the mINP by 39–60 %. Цели. Основной целью является повышение точности повторной идентификации людей в распределенных системах видеонаблюдения.Методы. Используются методы машинного обучения.Результаты. Представлена технология двухэтапного обучения сверточных нейронных сетей (СНС), отличающаяся использованием аугментации изображений для предварительного этапа и точной настройки весовых коэффициентов на основе исходного набора изображений. На первом этапе обучение осуществляется на аугментированных данных, затем выполняется точная настройка СНС на исходных изображениях, что способствует повышению эффективности ре-идентификации за счет уменьшения потерь при обучении. Использование на двух этапах разных данных не позволяет СНС запоминать тренировочные примеры, тем самым предотвращая переобучение.Предложенный метод расширения набора данных для обучения отличается тем, что совмещает циклический сдвиг пикселей изображения, исключение цветности и замещение фрагмента уменьшенной копией другого из пакета, подаваемого на вход СНС. Данный метод аугментации позволяет увеличить разнообразие обучающих данных, что повышает робастность СНС ко многим факторам: перекрытию людей, изменению освещенности, уменьшению разрешения изображения, зависимости от местоположения отличительных особенностей объекта интереса.Заключение. Применение технологии двухэтапного обучения и предложенного метода аугментации данных позволило повысить точность повторной идентификации людей для разных СНС и наборов данных в метриках: Rank1 на 4% – 21%; mAP на 10% – 31%; mINP на 39% – 60%