PROBLEMS IN PROGRAMMING
Not a member yet
761 research outputs found
Sort by
Алгоритм сингулярного розкладу матриць на графічному процесорі
No full textIn this research paper we present an implementation of a singular value decomposition algorithm designed specifically for the graphics processing unit. It consists of two parts: orthogonal matrix decomposition and matrix diagonalization. Presented an implementation of bidiagonalization algorithm where we calculate the main bidiagonal matrix and two orthogonal multipliers using a series of House- holder transformations, as well as diagonalization algorithm with the help of Givens rotation matrices. Bothe these parts are implemented in jCUDA environment. Experiments have been conducted, the results of which have been thoroughly investigated on the matter of time consumption and calculations error. We’ve also compared our implementation with alternatives both on central and graphic processors.Prombles in programming 2023; 1: 30-37У статті представлено реалізацію алгоритму сингулярного розкладу матриці, розроблений для виконання на графічному процесорі, який складається з двох частин: ортогонального розкладання матриці та приведення матриці до діагонального вигляду. Наведено реалізацію зведення до дводіагонального вигляду матриці з обчисленням ортогональних множників за методом Хаусхолдера і діагоналізації із використанням матриці повороту Ґівенса в середовищі jCUDA. Проведено експерименти, результати яких ретельно досліджено на предмет часу обчислень, абсолютної похибки, а також проведено порівняння з альтернативними способами реалізації сингулярного розкладу як на центральному так і на графічних процесорах.Prombles in programming 2023; 1: 30-37
Про формалізацію планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям
Get PDFThe problem of formalization of action plans to counter emergency situations is being studied. It is noted that traditional action plans are text documents that are not suitable for solving the tasks of automating the management of emergency situations. A formal description of the state space is given and the expediency of using the state space graph to represent electronic action plans is substantiated. Based on the analysis of the internal structure of the process of countering an abstract emergency, a set of functional groups and their constituent operations are identified, using which an arbitrary action plan can be built. The identification of a set of types of parameters is carried out, through which the formalization of operations is provided. The advantages of using the proposed formalization of action plans for automating the processes of emergency response management are given.Prombles in programming 2023; 1: 38-47Досліджується проблема формалізації планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям. Наголошується, що традиційні плани дій є текстовими документами, які не придатні для вирішення завдань автоматизації прийняття рішень на їх основі. Наводиться формальний опис простору станів та обґрунтовується доцільність використання графу простору станів для подання електронних планів дій. На основі аналізу внутрішньої структури процесу протидії абстрактній надзвичайній ситуації виконується виявлення множини функціональних груп та їх складових операцій, з використанням яких може бути побудований довільний план дій. Здійснюється виявлення множини типів параметрів, за допомогою яких забезпечується формалізація операцій. Наводяться переваги використання запропонованої формалізації планів дій.Prombles in programming 2023; 1: 38-4
Дослідження ефективності деяких детермінованих методів передобробки сортування даних
Get PDFTo verify the hypothesis about decrease in time of sorting by algorithms of different computational complexity experiments have been conducted. Several ideas on deterministic preprocessing of data arrays for sorting algorithms have been tested. The following algorithms are proposed: quick preprocessing – prediction of the index of an element in a sorted array and permutation, preprocessing with memory - prediction and permutation with memorization of previously set elements, preprocessing with reordering – reverting sequences of elements sorted in reverse order. Also proposed block variations of quick and preprocessing with memory, which are performed for parts of the array of a given length. It has been defined that the higher efficiency of preprocessing is achieved by using with sorting algorithms, which are significantly accelerated on sorted (or almost sorted) arrays of data. Block preprocessing methods can be performed faster due to the possibility of avoiding cache misses, but show a lower percentage of array sorting. Experiments were conducted to evaluate the effectiveness of various sorting algorithms after and together with the proposed preprocessing methods.Prombles in programming 2023; 4: 3-14Для перевірки гіпотези щодо зменшення часу сортування алгоритмами різної обчислювальної складності здійснено експерименти. Опрацьовано декілька ідей із детермінованої передобробки масивів даних для алгоритмів сортування. Запропоновані відповідні алгоритми: швидка передобробка – передбачення індексу елемента у відсортованому масиві і перестановка, передобробка з пам’яттю – передбачення і перестановка із запам’ятовуванням раніше встановлених елементів, передобробка із розворотом – розвертання послідовностей елементів, відсортованих у зворотному порядку. Також запропоновані блочні варіації швидкої та передобробки з пам’яттю, які виконуються для частин масиву заданої довжини. Встановлено, що більшу ефективність передобробки вони показують разом із алгоритмами сортування, які значно прискорюються на відсортованих (або майже відсортованих) масивах даних. Блочні передобробки можуть виконуватися швидше через можливість уникнення промахів кешу (cache miss), однак показують нижчий відсоток впорядкованості масиву. Виконані експерименти з оцінки ефективності різних алгоритмів сортування після і разом із запропонованими передобробками.Prombles in programming 2023; 4: 3-1
VUFIND: відкрите рішення для інтеграції бібліотечних колекцій
Get PDFThe article discusses the VuFind system as an open solution for effective integration of library collections. VuFind is a powerful search interface designed to improve access to a variety of resources, including books, articles, journals, scientific reports, and other materials. The authors discuss the key features of VuFind, such as flexible customization, search capabilities, metadata support, and integration with various data sources. They emphasize the role of VuFind in simplifying search for users and optimizing the management of collections from different libraries. VuFind provides an open and available solution for building modern library systems, facilitating effective integration and increasing user satisfaction.Prombles in programming 2023; 4: 15-26У статті розглядається система VuFind як відкрите рішення для ефективної інтеграції бібліотечних колекцій. VuFind є потужним пошуковим інтерфейсом, розробленим для поліпшення доступу до різноманітних ресурсів, включно з книжками, статтями, журналами, науковими звітами, іншими матеріалами. Автори обговорюють ключові особливості VuFind, такі як гнучкість налаштувань, можливості пошуку, підтримка метаданих та інтеграція з різними джерелами даних. Наголошується на ролі VuFind у спрощенні пошуку для користувачів та оптимізації управління колекціями з різних бібліотек. VuFind надає відкрите та доступне рішення для створення сучасних бібліотечних систем, сприяючи ефективній інтеграції та підвищенню задоволеності користувачів.Prombles in programming 2023; 4: 15-2
Розроблення і впровадження системи управління господарсько-майновим комплексом НАН України
Get PDFIn modern conditions, the issue of building an effective management system for the economic and property complex of the National Academy of Sciences of Ukraine becomes an urgent issue. This can be done on the basis of the creation and implementation of computer information and analytical systems, in particular, the Digital Real Estate Management System of the National Academy of Sciences of Ukraine (hereinafter - CS PROPERTY). CS MAYNO is intended for management of accounting, storage and use of reliable and updated information on real estate, which is recorded on the balance sheet of institutions, organizations, enterprises of the National Academy of Sciences of Ukraine, and management of lease and use contracts. The system must be developed using a modern software platform without using the software of the aggressor country.In this paper, a comprehensive analysis of the subject area is carried out and ways of automating the activities of the National Academy of Sciences of Ukraine in this area are described.Prombles in programming 2023; 2: 24-38В сучасних умовах стає актуальним питанням розбудови ефективної системи управління господарсько-майновим комплексом НАН України, що можливо зробити на основі створення та впровадження комп’ютерних інформаційно-аналітичних систем, зокрема, Цифрової системи управління нерухомим майном НАН України (далі – ЦС МАЙНО). ЦС МАЙНО призначена для управління обліком, збері- ганням та використанням достовірної та актуальної інформації щодо нерухомого майна, яке обліко- вується на балансі установ, організацій, підприємств НАН України, та веденням договорів оренди й користування. Система має бути розроблена з використанням сучасної програмної платформи без використання програмного забезпечення країни-агресора. В даній роботі проведено комплексний аналіз предметної галузі та описані шляхи автоматизації діяльності НАН України в цій сфері.Prombles in programming 2023; 2: 24-3
Автоматизація процесу створення нових цілей у XCODE проєкті
Get PDFWe live in the era of the Internet and technology. Now it is important for a person to be able to do their routine, uninteresting things quickly, and to be able to focus on more professional things. Everyone wants to minimize the time spent searching for information and have all services in one place.Due to these desires, significant progress is being made in the development of mobile applications. A number of factors also contribute to this. First, the development of the hardware of pocket-sized devices reaches a level sufficient for complex computing tasks. Secondly, the speed of Internet communication has increased. Third, almost everyone in the world now has a smartphone, so it is much more profitable for businesses to develop mobile applications to reach a wider audience. The development of applications for mobile devices is becoming more and more popular, but at the same time more expensive. In some cases, a business needs to have a number of similar applications for one reason or another. There are several approaches to code reuse in the context of iOS development. One is to use a common codebase and separate Xcode targets for each product. The process of creating a new target requires a number of routine operations, which require the programmer’s time, and writing code is potentially error-prone. This research proposes to improve this approach by using scripts to generate a project file based on given configurations. A console script for generating a project file and a project to illustrate the approach have been developed.Prombles in programming 2023; 1: 11-18 На сьогоднішній день розробка застосунків під мобільні пристрої стає все більш популярною, але разом з тим більш вартісною. У деяких бізнес-моделях використовуються однотипні застосунки, створені на одній кодовій базі, із впровадженням специфічних відмінностей у дизайні або поведінці для кінцевого продукту. Один із підходів для розробки таких застосунків під iOS полягає у використанні окремих Xcode цілей для кожного продукту. Процес створення нової цілі вимагає проведення ряду рутинних операцій, що потребує витрат часу програміста, а написання коду потенційно схильне до помилок. У даній статті пропонується вдосконалити цей підхід шляхом використання скриптів для генерації проєктного файлу на основі заданих конфігурацій. Розроблено консольний скрипт для генерації проєктного файлу і проєкт для ілюстрації підходу. Prombles in programming 2023; 1: 11-1
Метадані наукових документів як складова системи інформаційних ресурсів «відкритої науки»
Get PDFOpen science is a movement that aims to make research results more accessible, including code, data, and scientific papers. It covers many different but often related aspects affecting the entire research life cycle, including open access to publications, open data of research, open source software, open workflows, public science, open educational resources and alternative methods of the research evaluation, including open peer review, expert reviews, etc. The key to effective application and integration of open science resources is their structured description based on the principles of completeness and necessity of meta-information, ease of use and interoperability. The units of such description are metadata. In fact, the quality of open resources begins with the quality of its metadata.This study does not cover the entire wide spectrum of open science resources. Its purposes are to define the system of characteristics that describe general and specific features of various types of scientific documents as a significant part of scientific knowledge of Open Science.To achieve the goal of the research it is defined a taxonomy of resources of open scientific documents and proposes an integrated system of their metadata. Proposed system of metadata is based on several classifier sets. It includes three major groups: internal characteristics – description of explicit features of the object of open knowledge (for example, the size or the type of the file), administrative characteristics – information about the object (authors, executers, etc.) and descriptive characteristics - information about the object’s content, its special features, links to other objects related to this.The metadata system is built based on the analysis of the existing metadata schemas and standards, search engines and digital libraries, and it takes into account similarity and specificity of each type of open documents.Prombles in programming 2023; 4: 27-38Відкрита наука – це рух, мета якого полягає в отриманні більш доступних результатів досліджень, включаючи код, дані та наукові документи. Він охоплює багато різних, але часто пов’язаних аспектів, що впливають на весь життєвий цикл дослідження, включно із відкритим доступом до публікацій, дослідницькими даними, програмним забезпеченням з відкритим кодом і робочими процесами, суспільною наукою, із відкритими освітніми ресурсами та альтернативними методами оцінки досліджень. А також із відкритим рецензуванням, експертними оцінками тощо. Тобто, створюється наука, заснована на спільних принципах, які забезпечують порівняльність, сумісність і користь для всіх досліджень на планеті. Запорукою ефективного застосування та інтеграції ресурсів відкритої науки є їх структурований опис, що базується на принципах повноти та необхідності метаінформації, зручності її використання та інтероперабельності. Одиницями такого опису є метадані.Дане дослідження не охоплює всього широкого спектру ресурсів відкритої науки. Його метою є структуризація та формалізація лише описів наукових документів як значущої частини наукових знань відкритої науки. Для реалізації поставленої цілі в статті визначено таксономію ресурсів відкритих наукових документів та запропоновано єдину інтегровану систему їхніх метаданих, яка містить як множину загальних характеристик, притаманних усім типам наукових документів, незалежно від їх призначення, форми чи формату представлення, так і ієрархічно поширювану систему специфічних ознак окремих типів ресурсів.Prombles in programming 2023; 4: 27-3
Застосування дескриптивних логік з конкретними доменами до вирішення задач виявлення та композиції семантичних веб сервісів
Get PDFThis research is one of the branches of a general scientific and applied problem, namely, the problem of using and developing ontological approaches with descriptive logics (DL) apparatus to obtain the effective automated solution of complex business task based on service-oriented architecture. The base idea of the proposed method is the maximal ontologization, that is, all aspects of the task are determined by means of DL ontologies. The proposed ontology system is based on five basic types of ontologies, namely:(1) an ontology of general entities for defining the characteristics of the service’s context, (2) an ontology of the application domain to formalize and unify semantical descriptions of web services, (3) the top-level ontology of web services for the DL formalization of the definition of the web services in general, (4) the ontologies of the web services tasks, which provide a formal representation of the tasks on all stages of web services life cycle, and (5) the ontologies of specific web services. All listed ontologies are related. Such, ontologies of the last type include links to all other above-mentioned ontologies and, together with them, provide a unified formally defined semantic resource, which enables the automatic solution of web service tasks. The focus of this study is the applying descriptive logics with concrete domains to the formalization of such basic semantic web services tasks as the web services discovery and composition. In this article, the ontologies of the web services tasks are defined as an extension of the general top-level web service ontology with special complex concepts. Their elements are pairs of “web service-goal (request)”/”web service-web service”, which are compared according to the task being solved. Also, on their basis, special complex concepts are determined, which specify a set of found similarities between existing services and a goal in the discovery task, or «predecessor-follower» type responsibilities of web services to build a composite service. The proposed TBox statements are constructed using descriptive logic with concrete domains (). For this purpose, a concrete domain is defined as a pair of sets: (1) the union of sets of possible subsets of the set of individuals of the Parameter concept and possible subsets of the set of individuals of the Context concept, and (2) a set of predicates defined on it. Such definition of the concrete domain provides possibility of using only functional roles to construct the DL statements of complex concepts DiscoveryServices and CompositionObject for determining corresponding web services tasks. Note, the defined tasks and web services ontologies cover only simplified model of the representation of web services, in particular, functional Input/Output model extended by contexts descriptions. They provide the basis for further improvement by expanding this model and involving additional characteristics of both functional and process models of representation to the specified task ontologies. This will certainly increase the accuracy of the obtained result, but is the subject of further research.Prombles in programming 2022; 3-4: 207-215Дане дослідження є частиною загальної науково-прикладної задачі, а саме, проблеми використання та розробки онтологічних підходів із застосуванням апарату дескриптивних логік (ДЛ) для ефективного автоматизованого вирішення складних бізнес-задач, що базуються на сервіс-орієнтованій архітектурі. В основу запропонованого підходу покладено ідею максимальної он- тологізації, тобто всі аспекти проблеми визначаються засобами ДЛ онтологій. Запропонована онтологічна система спирається на п’ять базових типів онтологій, а саме: (1) онтологію загальних прикладних понять для визначення характеристик контексту,(2) онтологію прикладного домену для уніфікації та семантизації області застосування веб- сервісів, (3) загальну онтологію веб сервісу верхнього рівня для ДЛ формалізації визначення сервісу як об’єкта в цілому, (4) онтології задач веб сервісів, які забезпечують формальне представлення саме відповідних задач та (5) онтології конкретних сервісів, що забезпечують уніфікований формально визначений семантизований ресурс, який у сукупності з вище названими онтологіями уможливлює автоматичне вирішення задач веб сервісів. Фокусом цього дослідження є проблема застосування дескриптивних логік із кон- кретними доменами до формалізації описів таких базових задач семантичних веб- сервісів, як їх виявлення та композиція. В роботі визначені онтології задач виявлення та композиції семантичних веб сервісів як розширення базової онтології веб сервіса верхнього рівня спеціальними складними концептами, елементами яких є пари сервіс-запит/сервіс-сервіс, які спів- ставляються відповідно до задачі, що вирішується. А також на їхній основі, визначені спеціальні концепти, що уособлюють множину встановлених подібностей між наявними сервісами та пошуковим запитом у задачі виявлення, або відповідностей сервісів типу «попередник-послідовник» для побудови ланцюжка композитного сервісу. Запропоновані твердження TBox побудовані за допомогою дескриптивної логіки з конкретними доменами (). Для цього визначений конкретний домен як пара: (1) об’єднання сукупностей можливих підмножин множини індивидів концепту Parameter й можливих підмножин множини індивидів концепту Context, та (2) визначений на ньому набір предикатів. Наведені в роботі онтології задач веб-сервісів охоплюють спрощену модель представлення веб- сервісів та передбачають подальше вдосконалення шляхом розширення моделі представлення сервісу, що розглядається, та залучення додаткових характеристик як функціональної так і процесної моделей представлення до вказаних онтологій задач. Це безперечно підвищить точність отриманого результату, але є предметом подальших досліджень.Prombles in programming 2022; 3-4: 207-21
Онтологічна система оброблення баз даних наукових публікацій
Get PDFDevelopment of theories, methods and algorithms for the discovery and formation of new knowledge always was one of the most important tasks for any researcher, especially if they actively working on creation of new scientific publications. There is no universal language to describe formally concepts (knowledge) and systemology of transdisciplinary scientific research. Because of this, researchers have a set of urgent problems, and one of them is the way of speeding up the process of finding information (in the form of cognitive-structure) in their own sources. Ontological system for processing of databases of scientific publications created to solve this problem for a researcher, who have from tens to hundreds of scientific papers published. We are unaware of search systems, which would provide the same information for a researcher in such a short time. Ontological system implements technologies of Information Retrieval and Knowledge Discovery in Databases with accent on technologies and instruments such as Semantic Web and cognitive graphics. Development of such ontological system have three stages. On the first stage instruments for system development created, methods and algorithms of interaction between system components "User ¾ Knowledge engineer ¾ Remote endpoint", also data added to the system at this stage. On the second stage task of multimedia presentation for conceptual and figurative structures, described in scientific documents, solved. Gaining new knowl- edge problem solved on the third stage.Prombles in programming 2022; 3-4: 161-170Розроблення теорій, методів й алгоритмів виявлення та формування нових знань завжди займало одне з центральних місць у будь-якого наукового співробітника, тим паче якщо він активно працює над створенням нових наукових публікацій. Відомо, що універсальної мови формального опису концептів (знань) та системології трансдисциплінарних наукових досліджень не існує. А тому перед науковцями стоїть ряд першочергових проблем, в тому числі проблема значного пришвидшення отримання науковим співробітником необхідної йому когнітивно-структурованої інформації із своїх джерел. Онтологічна система оброблення баз даних наукових публікацій саме так орієнтована на наукового співробітника, у якого в наявності опубліковано від декількох десятків до сотень наукових праць. Нам невідомі пошукові системи, які змогли б у максимально стислий термін надати науковому співробітнику таку інформацію. Онтологічна система реалізує технології Information Retrieval і Knowledge Discovery in Databases з акцентом на технології й інструментарій Semantic Web та когнітивної графіки. Розроблення такої онтологічної системи при- пускає три стадії: на першій стадії створюються інструментальні засоби реалізації системи, методики й алгоритми взаємодії системи «Користувач ¾ Інженер зі знань ¾ Віддалена прикінцева точка» та наповнення її даними; на другій стадії вирішуються задачі мультимедійного подання образно-понятійних структур, що описані в наукових документах; і на третій стадії – вирішення проблеми добування нових знань. Prombles in programming 2022; 3-4: 161-17
Дослідження програмних засобів прогно- зування вироблення та споживання електроенергії в Україні на основі методів машинного навчання
Get PDFThe problem of security in energy sector is an important aspect for Ukraine. The purpose of monitoring in this area is to optimize the flow of electricity between market participants, between European partners and Ukraine. It is critically important to maintain a balance between producers and consumers of energy. Both over and undersupply of energy represent risks to infrastructure. The previously available wholesale electricity market model with single buyer has been replaced by a model based on bilateral, day-ahead and intraday markets, as well as balancing and ancillary services markets. Now the participants can freely trade electricity and energy companies can provide services that provide stability of the energy system and supply electricity to the final consumer. The demand forecasting in electricity markets is one of the components that must be implemented for successful business operations and optimization of business processes. Based on the model of the Institute of problems of modeling electricity engineering of NANU, the paper sets out the task of developing a software system for forecasting threats in the energy sector of Ukraine using machine learning methods. Experiments were conducted on the application of regression methods to restore a column with data from bilateral contracts for the task of forecasting electricity generation and consumption. The results of the application of machine learning algorithms on peacetime data demonstrated that it is possible to predict market volumes and tariff plans one hour in advance with a good accuracy which allows to go beyond one-day planning in the future.Prombles in programming 2023; 3: 99-108Проблема безпеки в енергетичному секторі є надважливою для України. Метою контролю та моніторингу в цій сфері є оптимізація перетоку електроенергії між учасниками ринку, між європейськими партнерами та Україною. Важливо підтримувати баланс між виробниками та споживачами енергії. Як випадки надмірного, так і недостатнього забезпечення енергією становлять ризики для інфраструктури. На зміну моделі оптового ринку електроенергії з єдиним покупцем прийшла ринкова модель, що базується на двосторонніх ринках, ринках на добу наперед і внутрішньодобових ринках, а також ринках балансуючих і допоміжних послуг, де учасники можуть вільно торгувати елек- троенергією, а енергокомпанії можуть надавати послуги, що забезпечують стабільність енергосистеми та постачають електроенергію кінцевому споживачу. Прогнозування попиту на ринках електроенергії є однією зі складових, яку необхідно втілити для успішного ведення бізнесу та оптимізації бізнес-процесів торгових компаній. У статті на основі моделі, розробленої в Інституті проблем моделювання в енергетиці НАНУ, поставлено задачу з розробки програмної системи прогнозування загроз в енергетиці України із використанням методів машинного навчання. Здійснено експерименти із застосування методів регресії для відновлення колонки з даними двосторонніх договорів для задачі прогнозування вироблення та споживання електроенергії. Результати із застосування алгоритмів машинного навчання на даних мирного часу показали, що можна із достатньою точністю прогнозувати обсяги ринку та тарифні плани на годину наперед і вийти за межі одноденного плануванняPrombles in programming 2023; 3: 99-10