195251, Санкт-Петербург,
Политехническая ул., 29, НИК, к. В.3.17
+7 (812) 552-6216 (с 10 до 17.30 )
infocom@spbstu.ru

Выпуск 2(217)-3(222)/2015

Эль-Хатиб С.А., Скобцов Ю.А.

Система сегментации медицинских снимков методом муравьиных колоний

Опубликовано в разделе «Информационные технологии»

Представлена система обработки изображений с помощью комбинированного алгоритма муравьиных колоний и K-средних. Выполнена реализация возможности работы непосредственно с «сырыми» медицинскими снимками и интеграция в алгоритм сегментации K-средних и муравьиных колоний. Выполнен анализ и реализация смешанного алгоритма сегментации K-средних и муравьиных колоний, а также реализована программная система для визуализации и тестирования разработанного алгоритма. Тестирование алгоритма проведено на наборах данных из системы Ossiriss. Выполнено сравнение разработанного метода с алгоритмами автоматической (метод C-means) и интерактивной (алгоритм Magic Wand) сегментаций. Представлены выходные изображения и значения эвристических коэффициентов разработанного алгоритма.

Просмотров: 1050 Комментариев: 0

Глазунов В.В., Курочкин М.А., Попов С.Г., Ву Ч., Лиу Л.

Технология управления облачным сервисом телематической карты интеллектуальной транспортной системы

Опубликовано в разделе «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети »

Непрерывный доступ к сервисам из подвижного транспортного средства повышает безопасность и обеспечивает экологичность функционирования транспортной инфраструктуры в условиях крупных агломераций. Качество предоставления таких сервисов определяется наличием двусторонней связи между транспортным средством (ТС) и стационарной высокопроизводительной вычислительной системой (СВВС). Отсутствие гарантированного уровня сигнала глобальных и локальных сетей требует новых подходов к решению проблемы обеспечения непрерывной передачи данных между транспортным средством и стационарной вычислительной системой в условиях высокой динамики сетей. Перспективным направлением увеличения длительности устойчивой связи транспортного средства с СВВС является оперативное получение транспортным средством списка доступных сетей от внешнего источника. Таким источником становится телематическая карта – набор низкоуровневых методов, обеспечивающих формирование и управление списком сетей. Набор этих методов обеспечивает получение данных о телематической обстановке от мобильных транспортных средств, обобщение полученных данных по географическому и временному признаку, реализацию запросов ТС к данным обобщенной карты для планирования подключения к доступным телематическим ресурсам. В статье рассмотрена новая технология формирования сетей передачи данных транспортных средств с использованием мультипротокольного узла и телематической карты. Основу технологии составляют процессы сбора данных о сетях на мультипротокольных узлах, передачи собранных данных в облачный сервис телематической карты, обобщения данных и выполнения запросов о доступных сетях в заданном регионе. Предложена полностью автоматическая технология управления данными о телематической обстановке региона. С целью проверки предложенного подхода реализован прототип информационной системы, испытания которого продемонстрировали реализуемость на практике технического решения задачи управления списками беспроводных сетей для транспортных средств.

Просмотров: 1250 Комментариев: 0

Лабошин Л.Ю., Лукашин А.А., Заборовский В.С.

Применение технологии MapReduce для контроля доступа к информационным ресурсам в корпоративных сетях

Опубликовано в разделе «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети »

Обработка информации в настоящее время является одной из наиболее актуальных задач. С ростом и развитием информационных и телекоммуникационных технологий выросли и объемы передаваемой информации по сети Интернет. Одновременно с обработкой информации встает вопрос ее защиты. Предложен подход к построению распределенной вычислительной системы, осуществляющей обработку снимков сетевого трафика за приемлемое время и обеспечивающей близкий к линейному рост производительности при наращивании вычислительных мощностей.

Просмотров: 1118 Комментариев: 0

Ильин А.С.

Алгоритм интерполяции возрастающей функции экспоненциальными сплайнами

Опубликовано в разделе «Моделирование вычислительных, телекоммуникационных, управляющих и социально-экономических систем»

Представлены формулы вычисления параметров экспоненциальных и логарифмических базовых функций для интерполяции возрастающей функции, заданной таблицей. Рассмотрены случаи равномерных и неравномерных шагов аргумента. Главная цель – предотвращение интерполяционных выпуклостей, поэтому стыковка производных вытеснена на второстепенные позиции. Пред- ложено рассматривать скачки производной как факторы качества исходных данных при визуальном контроле. На тестовом примере проведено сравнение двух вариантов склеивания базовых функций и обсужден вопрос сохраняемости формы. Представлен пример обработки экспериментальных градуировочных данных.

Просмотров: 1169 Комментариев: 0

Селиверстов Я. А.

Методы и модели построения матриц транспортных корреспонденций

Опубликовано в разделе «Моделирование вычислительных, телекоммуникационных, управляющих и социально-экономических систем»

Проведен анализ методов и моделей построения матриц корреспонденций применительно к городским транспортным процессам, выявлены недостатки и достоинства последних. В результате анализа выбран реляционный метод построения матриц корреспонденций, а наиболее практически пригодной признана трилинейная модель (EVA) матриц корреспонденций. Работоспособность модели показана на примере оценки изменения распределения транспортных потоков в Санкт- Петербурге, вызванных вводом новых станций метрополитена «Обводный канал», «Адмиралтейская», «Бухарестская» и «Международная». Проанализированы результаты транспортного моделирования. Обозначены практические ориентиры развития моделей построения матриц корреспонденций.

Просмотров: 1537 Комментариев: 0

Акишин А.А., Савоськин А.Н.

Генерация многомерного случайного процесса возмущений в задачах динамики подвижного состава железных дорог

Опубликовано в разделе «Моделирование вычислительных, телекоммуникационных, управляющих и социально-экономических систем»

Во время движения поезда по железнодорожному пути на него воздействует возмущение в виде вертикальной и горизонтальной неровностей правой и левой рельсовых нитей, вызывающих колебания механической части подвижного состава. В связи с этим возникает проблема генерации многомерного процесса возмущения по заданной матрице автокорреляционной и взаимокорреляционной функции или спектральной плотности. Для этого создан формирующий механизм во временной области. С помощью данного механизма можно выполнить генерацию многомерных случайных процессов возмущения при различных скоростях движения с любой длиной реализации и шагом дискретизации во временной области.

Просмотров: 968 Комментариев: 0

Чуркин В.В.

Оценка и оптимизация комплекта ЗИП с помощью метода статистического моделирования

Опубликовано в разделе «Системный анализ и управление»

Рассмотрена актуальная задача оценки и оптимизации запасов в комплекте ЗИП с учетом прямого включения комплекта ЗИП в модель надежности системы методом статистического моделирования.

Просмотров: 1009 Комментариев: 0

Козионов А.П., Пяйт А.Л., Мохов И.И., Иванов Ю.П.

Исследование алгоритмов восстановления пропусков в измеряемых сигналах для системы мониторинга состояния дамб

Опубликовано в разделе «Системный анализ и управление»

Мониторинг состояния дамб является важной и актуальной задачей. Алгоритмы мониторинга должны в режиме онлайн по сигналам с аппаратуры контроля определять аномальное состояние дамбы. Одна из серьезных проблем системы мониторинга состояния дамб, влияющая на возможность применения алгоритмов мониторинга — качество измерений датчиков. В данных встречаются пропуски, вызванные сбоями, отключениями систем передачи или сбора данных, неправильными настройками систем и другими внешними и внутренними факторами, поэтому необходимы алгоритмы улучшения качества измерений. Предложен подход, основанный на использовании адаптивных алгоритмов восстановления пропусков в сигналах в условиях априорной неопределенности моделей сигналов. Представлены алгоритмы (на основе модели авторегрессии, метода «Гусеница-SSA», преобразования Фурье), использующие исторические данные для восстановления сигналов. Приведено описание и сравнительный анализ точности восстановления пропусков алгоритмами. Апробация алгоритмов проведена на реальных данных с дамбы, расположенной в городе Бостон, Великобритания. Результаты исследований и алгоритмические решения использованы компанией Siemens в системе мониторинга состояния дамб в рамках проекта Евросоюза UrbanFlood.

Просмотров: 1035 Комментариев: 0

Хуршудов А.А.

Представление трехмерных объектов с помощью ансамбля трансформирующих автоассоциаторов

Опубликовано в разделе «Системный анализ и управление»

Одна из ключевых задач машинного обучения в области компьютерного зрения – получение качественных представлений визуальных данных, остающихся устойчивыми к изменениям угла обзора, позиции в сцене, эффектов освещения или текстуры изображенного объекта. Существующие современные модели сверточных сетей, такие как GoogLeNet или AlexNet успешно решают эту задачу в некоторых условиях, формируя инвариантные представления, достаточные для эффективной классификации множества объектов. Некоторые исследователи (Хинтон, Крижевский и др.), однако предполагают, что используемый этими моделями подход, несмотря на впечатляющие результаты в задачах классификации, является фундаментально ошибочным по отношению к тому, что должна представлять собой эффективная зрительная система: инвариантные представления не способны реагировать на изменения положения объекта в пространстве. Упомянутые авторы предполагают, что целью любой качественной модели зрительной системы должна быть не инвариантность, а эквивариантность – способность изменять представление объекта предсказуемым образом в ответ на наблюдаемые пространственные преобразования. В данной статье использована предложенная Хинтоном архитектура подобной эквивариантной модели трансформирующего автоассоциатора, модифицированная таким образом, чтобы обнаруживать низкоуровневые композиционные признаки в изображениях трехмерных объектов. С применением SVM-классификатора и использованием свойств трансформирующего автоассоциатора продемонстрирована возможность представления сложных трехмерных форм в виде ансамбля ограниченного количества автоассоциаторов, каждый из которых соответствует локальному признаку объекта. Благодаря способности трансформирующего автоассоциатора определять не только присутствие выученного признака, но и его пространственные параметры, становится также возможным соотносить вместе изображения одних и тех же объектов в условиях, существенно различных на уровне пикселей.

Просмотров: 853 Комментариев: 0

Хуршудов А.А.

Построение трехмерных карт признаков на основе видеофрагментов методом оптического потока

Опубликовано в разделе «Интеллектуальные системы и технологии»

Рассмотрена обобщенная задача воссоздания трехмерной структуры объектов из набора видеофрагментов, на которых изображена заданная сцена. В отличие от распространенных методов фотограмметрии, широко используемых для решения подобных задач, рассматриваемый метод не требует знания параметров камеры, способен работать с любыми категориями согласованных видеофрагментов и справляться с высокими показателями шума. В процессе реконструкции объект представляется как совокупность устойчивых разреженных признаков в трехмерном пространстве, которые первоначально обнаруживаются в отдельных ключевых кадрах (например, с помощью детектора углов Ши-Томаси), затем с помощью разреженного оптического потока их перемещения отслеживаются в последующих кадрах. При наличии информации о движении камеры при помощи простейших геометрических расчетов становится возможным определить положение интересующей точки в пространстве, а многократное определение позиции для одной и той же точки в различных кадрах видео позволяет эффективно устранять погрешности оценки. Помимо разреженного оптического потока (метод Лукаса–Канаде), метод также использует некоторые свойства плотного потока (метод Фарнебака), позволяющие осуществлять сегментацию сцен и выделение объектов на разных уровнях глубины сцены. Полученные трехмерные карты признаков в дальнейшем могут использоваться в качестве макродетектора объектов на отдельных цифровых изображениях, устойчивого к инвариантным трехмерным трансформациям.

Просмотров: 1073 Комментариев: 0

Марценюк М.А., Селетков И.П.

Нечеткий клеточный автомат для регулирования поля температуры

Опубликовано в разделе «Интеллектуальные системы и технологии»

Рассмотрены модели клеточного автомата без памяти и с памятью, построенные с использованием нечеткой логики. Показано, что использование методов нечеткой логики в моделях клеточных автоматов позволяет повысить гибкость алгоритмов, упростить формализацию знаний эксперта. Для всех вычислений применен матричный подход нечеткой логики, позволяющий упростить реализацию алгоритма и уменьшить требования к вычислительным ресурсам. В качестве конкретного примера обсуждена задача расчета динамического изменения поля температуры с заданными граничными условиями. Показано как предложенные модели позволяют учитывать эффект температурной памяти, а также как полученные результаты могут использоваться при решении более сложной задачи управления полем температуры.

Просмотров: 1158 Комментариев: 0

Селиверстов С.А., Селиверстов Я. А.

О построении интеллектуальной системы организации и развития транспортной системы мегаполиса

Опубликовано в разделе «Интеллектуальные системы и технологии»

Обоснована актуальность разработки принципиально новой системы интеллектуальной пространственной организации и развития мегаполиса. Проведен анализ подходов развития современного мегаполиса с учетом развития его функциональной среды и транспортной системы. Исследованы вопросы взаимодействия землепользования, транспорта и городского развития. Проанализированы существующие архитектуры интеллектуальных транспортных систем. На логико-алгоритмическом языке осуществлена формальная разработка интеллектуальной системы организации и развития транспортной системы мегаполиса. Для обеспечения структурной и функциональной однородности последней впервые разработан реляционный фильтр селективного анализа индикаторного комбинаторного расширения связей (РЕФИСАНИК). На логико-алгоритмическом языке представлено описание, процесс синтеза и функционирование основных блоков системы РЕФИСАНИК, включающей блок систему, селекционный фильтр, комбинаторный расширитель индикаторных связей и реляционный регулятор согласования. На практических примерах продемонстрирована работа системы и ее компонентов.

Просмотров: 1205 Комментариев: 0