Actual problems of automation and information technology (E-Journal) / Актуальні проблеми автоматизації та інформаційних технологій
Not a member yet
254 research outputs found
Sort by
Порівняльний аналіз алгоритмів реалізації задачі інверсної кінематики для скелетної анімації
Get PDFThe comparative analysis methods for solving inverse kinematics problem was carried out and their implementations were demonstrated in developed software. The initially considered problem in robotics has found its application in modern computer animation, in particular animation of computer games. A heuristic approach to solve this problem was considered and its effectiveness was proved in comparison with classical solution using optimization methods. Based on requirements of real application systems, modifications of the most efficient algorithms have been proposed with the aim of improving them and supporting additional physically justified restrictions. The algorithms Cyclic Coordinate Descent, Triangulation and FABRIC were considered in context of their use in real time. The efficiency and speed of the considered algorithms were analyzed in different conditions and with various configurations, as well as visual differences and subjective naturalness of resulting animations, depending on use cases like animation of animals and people limbs, mechanisms or physical objects. The developed software provides interface for object animation based on skeletal animation using SVG format and various methods of inverse kinematics. The software was created using modern web technologies and allows to create complex skeletons of objects, assign visual representation to chains, sections and whole skeleton, and in various ways describe trajectories of end-effectors movements. This software and mathematical background may be used by animation developers, web developers, for educational purposes, for modeling and motion planning of mechanical systems and robots, etc.Проведен сравнительный анализ методов обратной кинематики и предложены их модификации в соответствии с предусмотренными требованиями. Разработанное программное обеспечение обеспечивает интерфейс для анимации объектов на основе скелетной анимации с использованием формата SVG и различных методов обратной кинематики. Это программно-математическое основание может быть использовано разработчиками анимации, веб-разработчиками для учебных целей, для моделирования и планирования движения механических систем и роботов и др.Здійснено порівняльний аналіз методів зворотної кінематики та запропоновано їх модифікації відповідно до передбачених вимог. Розроблене програмне забезпечення забезпечує інтерфейс для анімації об'єктів на основі скелетної анімації з використанням формату SVG та різних методів оберненої кінематики. Це програмно-математичне підґрунтя може бути використано розробниками анімації, веб-розробниками для навчальних цілей, для моделювання та планування руху механічних систем та роботів тощо
Застосування сучасних інформаційних технологій для розробки мобільного застосунку на основі клієнт-серверної архітектури
Get PDFРассмотрены современные технологии разработки мобильных приложений на основе клиент-серверной архитектуры. Разработан программный продукт «IRoomDesigner» под операционную систему iOS для дизайна жилых помещений.In this paper, we described the modern technologies and using it step by step coped with software development for creating a unique interior design. Software development is based on functional requirements and development methodology – incremental model. In the process of the work a software «IRoomDesigner» was created for bringing ideas into life. The pattern MVC (Model – View – Controller) was used for building application’s core that consists of 5 main components: View, Controllers, Pods, Models, Managers. Furthermore, talking about database, we have decided to choose a platform Firebase and used the main its components. For authorizing, saving data, updating information and sources, FirebaseAuth, FirebaseDataBase and FirebaseStorage were implemented. The next contemporary technology, which is described and used, is Framework AVFoundation. It intended to be used for control device cameras that can help to work with camera during the registration. Moreover, in order to make application more colorful, bright and remarkable the modern library LottieAnimation was used. This library allows to use an animation for our app. Besides that, the main thing, which is described, is client – server architecture and its significance for development modern application. Finally, in order to build a connection between client and server components, we used the REST architecture. The result of work is mobile application that can be used for creating unique design decisions. One more function, which can be helpful in real life, is the opportunity to help professional designers and people who want to create their own designs. The software for creating unique design decisions is implemented in software environment XCode, developed software can be used solely on Apple devices such as iPhone and iPad.Розглянуто сучасні технології розробки мобільних застосунків на основі клієнт-серверної архітектури. Розроблено програмний продукт «IRoomDesigner» під операційну систему iOS для дизайну житлових приміщень
Огляд програмних засобів для аналізу та візуалізації гідрологічних даних
Get PDFThe use of various software tools, including geoinformation technologies, in modern hydrological research is due to the large volumes of spatial information used, the complexity, specifics of its processing, analysis and visualization. The main goal of the work is to review the software tools and their capabilities in conducting hydrological studies. Not only commercial software tools are considered in this paper, but also so-called OpenSource projects, which in one way or another provide solutions to hydrological tasks. In the analysis of literature, the authors of the article are considering works on application of existing software tools in hydrological research, as well as new, modern developments in this direction. The following commercial software products were considered: ESRI's product line (ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox), ESRI and Aquaveо's joint campaign development software package (Arc Hydro Groundwater, which includes Groundwater Analyst, Subsurface Analyst and MODFLOW Analyst), as well as company products MIKE powered by DHI (MIKE Hydro Basin, MIKE Hydro River, MIKE She, MIKE 21C). The following OpenSource projects are also considered: SAGA, GRASS, ILWIS, QGIS, GvSIG, MAPWINDOW, Hydro Desktop. In addition to reviewing the main features of the listed software, the authors provide some comments on the features of the work of these tools. On the basis of the results of the review, conclusions were made about the disadvantages and advantages of using both commercial and OpenSource projects. The main variants of using the existing GIS for research are proposed, as well as a list of the main aspects that should be taken into account when choosing software tools distributed under a general public license. An assumption is made about the possibility of using GIS when creating a system for analyzing hydrological monitoring data.Рассмотрены программные средства для анализа, моделирования и визуализации гидрологических данных. Представлен обзор основных возможностей коммерческих программных продуктов и программных продуктов с открытым исходным кодом. Определены возможности использования проектов с открытым исходным кодом при создании программных средств.Розглянуто програмні засоби для аналізу, моделювання та візуалізації гідрологічних даних. Представлено огляд основних можливостей комерційних програмних продуктів та програмних засобів з відкритим вихідним кодом. Визначено особливості використання проектів з відкритим вихідним кодом при створенні програмних засобів
Информационная технология оптимизациии сети мониторинга состояния подземных вод с использованием управляемого локального поиска
Get PDFРозглянуто обчислювальну схему оптимізації мережі моніторингу стану підземних вод з використанням керованого локального пошуку на основі методу інтерполяції Сібсона.Optimization of the existing long-term groundwater monitoring networks can reduce the maintenance cost. This process should have minimal negative impact on the network in terms of monitoring information. Depending on the number of wells, finding the group of sites where measurements could be estimated with the lowest interpolation error can be a combinatorial problem. Combinatorial optimization problem can be solved by Guided Local Search algorithm. In this paper we consider the computational scheme for optimizing existing groundwater level monitoring network located in Kryvyi Rih, Dnipropetrovsk region, Ukraine, using a natural neighbor based guided local search. To find the groups of the redundant sites Python application for the network design optimization was developed. The solution was found for the network with 46 monitoring wells. The number of wells to remove was set to 7. The number of iterations was predefined. For guided local search number of iterations was set to 20. Number of iterations for local search was set to 100. Natural Neighbor interpolation requires the computation of the Voronoi diagram with interpolation point and without interpolation point, but the concept behind it is pretty straightforward. It is a weighted average interpolation technique, where the points used to estimate the value of an attribute at location are the natural neighbors of . By means the ones which share the edge of Voronoi cell with . Guided local search algorithm is trying to avoid certain components which were found in local optima to force exploration elsewhere, basically using the components which haven’t been used much in high-quality solutions found before. Based on the results further development of the tool for the groundwater level monitoring network optimization is planned.Рассмотрена вычислительная схема оптимизации сети мониторинга состояния подземных вод с использованием управляемого локального поиска на основе метода интерполяции Сибсона
Інформаційна технологія організації моніторингу впливу мотивованого вибору спеціальності студентом на успішність навчання в ЗВО
Get PDFРассмотрена актуальная проблема организации информационной технологии для проведения исследования для влияния мотивированного выбора специальности студентом на успеваемость при обучении в УВО. Для проведения анкетирования разработано мобильное приложение, созданное на языке программирования Java в интегрированной среде разработки Android Studio. Полученные результаты анализировались с помощью SPSS – программы для статистической обработки данных. По результатам исследования сделаны перспективные выводы.The article explores the actual problem of organization of the information technology for conducting research of the social and psychological climate in the groups of students. Two questionnaires were created for students' questionnaires. The first survey was conducted according to the classical Hans Eysenck methodology for the determination of the temperament (this technique is one of the most popular in modern psychology). The goal was to study the personality of each of the students from several components: extraversion and psychotype, emotional-volitional stability and the classification of the temperament in correspondence with the classical types. The second questionnaire was sociological and was created with the goal to clarify the degree of the motivation level in terms of the choice of the study program, the level of satisfaction with the educational process, substantiation of personal opinion about methods of teaching at the university, and a need of potential changes of the teaching strategies. The survey was conducted among the students of the ten study programs at the Oles Honchar Dnipro National University: "Political Science", "Sociology", "Informatics", "Applied Mathematics", "Software Engineering"; "System analysis"; "Special Education", "Psychology"; "Chemistry", "Social Work". The total number of survey participants included 205 students. In order to optimize the process of collection of the information a mobile questionnaires application was created. This application was created using the Java programming language in the integrated Android Studio mobile application environment. When creating the application, a convenient user interface of the application was developed with an adaptive design, convenient menu, good running functionality, and the ability to select a passing text. View hierarchies and their subclasses were also used. View objects are the widgets of users interface, such as buttons or text fields. The collected information was analized with the help of SPSS and the results were used to provide objective summaries. In the future it is planned to add such functions as the option to search for a survey by the survey title; sending the result via email, SMS or via social networks; to view statistics on various surveys at the same time; to increase the number of surveys as well as to optimize the application design.Розглянуто актуальну проблему організації інформаційної технології для проведення дослідження впливу мотивованого вибору спеціальності студентом на успішність навчання в ЗВО. Для проведення анкетувань розроблено мобільний застосунок, який було створено за допомогою мови програмування Java в інтегрованому середовищі розробки Android Studio. Отримані відповіді аналізувалися за допомогою SPSS – програми для статистичної обробки даних. За результатами дослідження зроблено перспективні висновки
Особливості реалізації веб-ресурсу фахового медичного періодичного видання
Get PDFИзучена концепция информатизации научных медицинских периодических изданий. Разработана структура модели информационного ресурса; создан алгоритм программного продукта; проработан механизм внедрения и определения методических подходов к оценке эффективности инвестиций в разработку информационной системы. Для реализации разработанного алгоритма были избраны средства программного продукта AS4U. Использованы статистические показатели реализованного сайта за пять лет (2014−2018 гг.) для исследования влияния наличия интернет-сайта периодического издания на наполнение контента журнала и расширение коммуникаций научного сообщества. Разработан и внедрен интернет-сайт www.aml.lviv.ua для профессионального периодического медицинского издания "Acta Medica Leopoliensia / Львовский медицинский журнал", основателем которого является Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого. Проанализировано влияние введения интернет-ресурса на наполнение контента журнала и расширения научных коммуникаций. Избранные программные средства позволяют редакции журнала самостоятельно без услуг программиста в режиме он-лайн работать над наполнением сайта, что позволяет быстро и качественно оформить контент, а система паролей для доступа к контенту обеспечивает защиту информации и доступ к ней в любое время и в произвольном месте.The concept of scientific medical periodicals informatization is studied. At the first stage, the structure of the information resource model was developed; created software algorithm; the mechanism of implementation and determination of methodological approaches to the estimation of investment efficiency in the development of the information system is worked out. AS4U software products to implement the developed algorithm were selected. The statistical indexes of the realized site for five years (2014−2018) were used to study the influence of the availability of the Internet site of the periodical to fill the contents of the journal and to expand the communications of the scientific community. The website www.aml.lviv.ua was developed and introduced for the professional medical periodical "Acta Medica Leopoliensia / Lviv Medical Journal", the founder of which is Danylo Halytsky Lviv National Medical University. The site is filled in four languages: Ukrainian, English, Polish, Russian. The influence of the introduction of an Internet resource on the content of the journal and the expansion of scientific communications has been analyzed. The implemented model of the site has shown a positive impact on the expansion of the possibilities of scientific communication, the availability of content of the periodical, simplification of the process of preparation and presentation of scientific messages. The selected software allows the editorial staff of the magazine to independently, without the services of a programmer, to work online to fill the site, enabling the content to be quickly and qualitatively adjusted, and the system of passwords for providing access to content provides protection of information and access to it at any time and an arbitrary place.Вивчено концепцію інформатизації наукових медичних періодичних видань. Розроблено структуру моделі інформаційного ресурсу; створено алгоритм програмного продукту; опрацьовано механізм впровадження та визначення методичних підходів до оцінки ефективності інвестицій у розробку інформаційної системи. Для реалізації розробленого алгоритму було обрано засоби програмного продукту AS4U. Розроблено та впроваджено інтернет-сайт www.aml.lviv.ua для фахового періодичного медичного видання “Acta Medica Leopoliensia / Львівський медичний часопис”, засновником якого є Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького. Використано статистичні показники реалізованого сайту за п’ять років (2014−2018 рр.) для дослідження впливу наявності інтернет-сайту періодичного видання на наповнення контенту часопису та розширення комунікацій наукової спільноти. Обрані програмні засоби дозволяють редакції часопису самостійно без послуг програміста в режимі он-лайн працювати над наповненням сайту, що дає змогу швидко та якісно коректувати контент, а система паролів для надання доступу до контенту забезпечує захист інформації та доступ до неї у будь-який час та у довільному місці
Construction of forecasts based on additional data that affect the behavior of the time series
Get PDFОписано шляхи модифікації методів прогнозування з урахуванням додаткових факторів, таких як день тижня, прогноз погоди, свята. Розглянуто комбінований підхід, який враховує використання багатовимірної регресійної моделі та моделі ARIMA.Рассмотрены пути модификации методов прогнозирования с учетом дополнительных факторов, таких как, день недели, прогноз погоды, праздники. Рассмотрен комбинированный подход, учитывающий использование многомерной регрессионной модели и модели ARIMA.When constructing forecasts, especially when it comes to time series of sales, there is the task of considering the day of the week, since orders on weekend, for example, may not be accepted or accepted, but not processed. If we have additional information, such as state holidays or school holiday we can use this information and include additional parameters to the model. For some time series we can include to the model such parameter as weather characteristics. For example, if we analyze time series such as the number of visitors to the restaurant, then it is likely that the number of visitors will be less than during the same period when the weather was more favorable. Linear regression allows considering both the information about the previous behavior of the time series and additional factors that may affect the time series change. If we want to include to the model such qualitative feature as, whether there is a holiday or not, it is necessary to include an additional dummy variable "Holiday", which will equals to 1 on the day of the holiday and 0 on all other days. If we want to consider the day of the week when constructing the forecast, then six dummy variables are taken into consideration. Variableswill equal to 1 on the corresponding day of the week and for the last day of week all the variables will be equal to 0.It is supposed that the errors of a linear regression model contain autocorrelation, so the forecast was constructed for the combined regression model and ARIMA. For the forecasting a separate forecast for the regression model and the ARIMA model should applied, and then the results should combined. This approach was illustrated on the sales forecasting for one of the Rossman store. The time series was retrieved from the Rossman store sales data presented at the Kaggle competition
Алгоритми побудови ансамблю дерева рішень та їх порівняльний аналіз
No full textA comparative analysis of six algorithms that construct a decision tree ensemble was carried out. The classification accuracy for new data was chosen as a metric. The comparison was based on the computational experiments results with real datasets. The Extra-Trees algorithm provided the best result according to the experiments results.Проведён сравнительный анализ шести алгоритмов построения ансамблей деревьев решений. В качестве метрики выбрано точность классификации новых наблюдений. Сравнение проведено на основе результатов вычислительных экспериментов на реальных наборах данных. Согласно результатов экспериментов наивысшую точность классификации обеспечил алгоритм построения чрезвычайно случайных деревьев.Ансамблі дерев рішень вважають одними з найбільш ефективних засобів класифікації. У літературі запропоновано значну кількість алгоритмів для їх побудови, проте на практиці актуальним лишається питання вибору алгоритму, який забезпечує найвищу точність класифікації. У зв’язку з цим у роботі було поставлено задачу порівняти точність класифікації ансамблями дерев рішень, побудованими найбільш популярними та потужними алгоритмами.Для виконання цієї задачі було створено програмне забезпечення, в якому реалізовано наступні алгоритми: випадковий ліс, стекінг з використанням генетичного алгоритму, алгоритми побудови ансамблів надзвичайно випадкових дерев та досконалих випадкових дерев, а також використано open-source реалізації випадкового лісу з пакету Accord та градієнтного бустінгу з пакету XGBoost. Програмне забезпечення розроблене на мові C# у середовищі Microsoft Visual Studio у вигляді настільного додатку. За його допомогою проведено обчислювальні експерименти на 10 реальних наборах даних різних обсягів та розмірностей, взятих з UCI Machine Learning Repository.Суть експерименту на кожному наборі даних полягала в наступному. Набір даних випадковим чином було розбито на 2 частини: початкову та тестову. Навчальну використано для побудови ансамблю з 50 дерев, а тестову – для оцінювання точності класифікації. Випадкове розбиття набору й оцінку точності класифікації було виконано 30 разів, після чого обчислено середнє значення точності класифікації та його середньоквадратичне відхилення. Тоді було проведено порівняння середніх за допомогою двохвибіркового t тесту на рівні значущості 0,05. За результатами обчислювальних експериментів найкращий результат показав алгоритм побудови ансамблю надзвичайно випадкових дерев: побудований ансамбль мав найвищу точність класифікації на 7 наборах даних і на більшості наборів переміг або не програв іншим ансамблям. Трохи гірші результати показали випадковий ліс та градієнтний бустинг з пакету XGBoost, які виявилися кращими на 5 та 4 наборах відповідно та не часто поступалися за точністю класифікації іншим алгоритмам. Стекінг з використанням генетичних алгоритмів, ансамбль досконалих випадкових дерев та випадковий ліс із пакету Accord показали найнижчу точність класифікацію на більшості наборів
Автоматизована система обліку руху контингенту здобувачів вищої освіти Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара
Get PDFРассмотрена проблема автоматизации учета движения соискателей высшего образования Днепровского национального университета имени Олеся Гончара. Разработана автоматизированная система для учета и прогнозирования контингента студентов.The problem of automation of the accounting process of movement of higher education seekers at Oles Honchar Dnipro National University was reviewed. In higher education institutions great attention is being paid to the problems of the management of the students contingent. Since accounting and monitoring of the of students contingent belong to the main tasks of the higher education institutions, nowadays the task of automating the processing of large volumes of information is acquired when analyzing the movement of students contingent who are studying with the relevant educational training programs to ensure the operational formation of the appropriate managing decisions based on the results of the analysis.An automated system of the calculation and forecasting of students contingent, accounting, recruitment and graduation quotes as well as the information system solving problems connected to this was developed.The automated system of the calculation and the forecasting of the students contingent, the program implementation of which the using the C# programming language was carried out in the development environment of Visual Studio 2017 and the document-oriented database MongoDB were tested and showed very good results. MongoDB’s document model is simple for developers to learn and use, while still providing all the capabilities needed to meet the most complex requirements at any scale. MongoDB is free and open-source. The application has the following features: viewing and editing the contingent of students in specialties (specializations) and educational programs; viewing and editing student admission and graduation plans; reporting of contingent changes; calculation of the number of rates of scientific and pedagogical workers for general and special funds; The results of this work will be used in the training division of DNU for document management. All functions of this application correspond to the study needs of the Oles Gonchar Dniprovsky National University. Currently, the new functionality is being added to the software product to meet the reporting needs of the University.Розглянуто проблему автоматизації обліку руху здобувачів вищої освіти Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара. Розроблена автоматизована система для обліку та прогнозуванняконтингенту студентів
An Information Technology For Optimization Of The Network For Monitoring The Status Of Groundwater Using A Genetic Algorithm
Get PDFРозглянуто обчислювальну схему оптимізації мережі моніторингу стану підземних вод з використанням генетичного алгоритму на основі крігінгу та методу обернено зважених відстаней.Розглянуто обчислювальну схему оптимізації мережі моніторингу стану підземних вод з використанням генетичного алгоритму на основі крігінгу та методу обернено зважених відстаней.Рассмотрена вычислительная схема оптимизации сети мониторинга состояния подземных вод с использованием генетического алгоритма на основе кригинга и метода обратных взвешенных расстояний.Groundwater level monitoring networks can provide significant information about water resources in certain area. Cost effective network design is very important for the management. Maintenance cost of the existing monitoring network can be reduced by minimizing the number of the monitoring wells which do not provide useful information or this information can be reproduced. Finding the group of wells, where measurements could be estimated with the lowest error may be a combinatorial problem as there are many possible combinations to check. Genetic algorithm has a great potential for solving such problems because the time spent searching for a satisfactory solution may be less than the time spent for an exhaustive search, but it does not guarantee the optimal result. In this paper we consider the computational scheme for optimizing existing groundwater monitoring network located in Kryvyi Rih, Dnipropetrovsk region, Ukraine, using genetic algorithm based on ordinary kriging technique and inverse distance weighting method. To find the groups of the redundant wells Python application for the network design optimization was developed. The solution was found for the network with 46 monitoring wells. The number of wells to remove was set from 3 to 7. In terminology of the genetic algorithm each possible solution candidate is called a «chromosome». Chromosome is characterized by a set of values known as «genes». In our case, chromosome is a set of monitoring wells. Iteration of the algorithm is called a «generation». Every generation produced the group of possible solution candidates called a «population». Ordinary kriging technique and inverse distance weighting method were used to estimate the measurements for the candidates. Based on actual and estimated values root-mean-square error for each candidate was calculated. Selection was applied to each population to find the candidates with the smallest error and pass them to the next generation. Single-point crossover was used to exchange genes among chromosomes. To maintain diversity within the population procedure known as «mutation» was applied. Mutation occurred for each gene in the chromosome with the 10% probability. In case of mutation, the gene was replaced by a random one not already included in the chromosome. The number of generations was predefined. Based on the results further development of the tool for the groundwater level monitoring network optimization is planned