09 (сентябрь)

СОДЕРЖАНИЕ № 9 2011

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
CURRENT TRENDS OF COMPUTER AND INFORMATION TECHNOLOGIES DEVELOPMENT

Семерников Е.А., Коваленко В.Б.
ОРГАНИЗАЦИЯ МНОГОУРОВНЕВОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Контактная информация: Semernikov @ mvs.tsure.ru
Аннотация. Рассмотрены вопросы программирования реконфигурируемых вычислительных систем на основе больших полей программируемых логических интегральных схем. Показано, что верхний уровень программирования обеспечивает динамическую перестройку структуры реконфигурируемых вычислительных систем, но не позволяет получить высокую реальную производительность системы, в то время как нижний уровень программирования обеспечивает высокую реальную производительность при невозможности решения многокадровых задач и динамической перестройки вычислительных структур. Предложено ввести два дополнительных уровня программирования, которые осуществляют решение многокадровых задач и динамическую перестройку системы с сохранением достаточно высокой реальной производительности.
Ключевые слова: реконфигурируемые вычислительные системы; программируемые логические интегральные схемы; проблемно-ориентированные вычислительные системы; многокадровые задачи; динамическая перестройка системы.

Semernikov E.A., Kovalenko V.B.
ORGANIZATION OF MULTILEVEL PROGRAMMING OF RECONFIGURABLE COMPUTER SYSTEMS
Annotation. The problems of reconfigurable computer systems programming based on large FPGA fields is considered. It is shown that high programming level provides dynamic reconfiguration of the reconfigurable computer systems structure, but not high real performance of the system. Low programming level provides high real performance, but does not allow to implement multicadr problems and to dynamically reconfigure computing structures. It is suggested to add two reconfigurable computer systems programming levels that may provide solution of multicadr problems, dynamic system reconfiguration and high real performance.
Keywords: Reconfigurable computer systems; Programmable logic integrated circuits; Problem-oriented computer systems; Multicadr tasks; Dynamic reconfiguring of system..

ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
INFORMATING-CONTROLLING COMPLEXES OF MOBILE OBJECTS

Себряков Г.Г., Сошников В.Н., Кикин И.С., Ишутин А.А.
АЛГОРИТМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕОДНОРОДНОЙ ГРУППЫ НАЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ
Контактная информация: osya.sugarman @ gmail.com
Аннотация. Представлен алгоритм автоматической классификации элементов оптико-электронных изображений неоднородной группы наземных объектов на основе метода опорных векторов. Использовано вейвлет-разложение исходного поля яркости изображения для уменьшения зависимости показателей качества от условий наблюдения при ограничении размера обучающего множества изображений. Проведены анализ характеристик изображений на входе алгоритма и обоснование применяемых математических методов обработки изображений. Рассмотрены структура и описание алгоритма автоматической классификации. Представлены оценки показателя качества процесса классификации при использовании синтезированных видеокадров, полученных с помощью имитационной модели процесса формирования изображений дневной оптико-электронной визирной системой.
Ключевые слова: классификация; метод опорных векторов; вейвлет-разложение; обучающее множество.

Sebryakov G.G., Soshnikov V.N., Kikin I.S., Ishutin A.A.
AN ALGORITHM TO AUTOMATICALLY CLASSIFY ELEMENTS OF A GROUP OF DISSIMILAR GROUND OBJECTS IN DIGITAL IMAGERY
Контактная информация: osya.sugarman @ gmail.com
Annotation. An algorithm designed to automatically classify elements of a dissimilar ground objects group in digital imagery is presented. The algorithm is based on support vector machines. Images’ wavelet decomposition values are used as features in order to decrease classification quality dependence on imagery acquisition conditions. Analysis of input images and justification of applied mathematical methods are implemented. The description of automatic classification framework is given. Estimates of classification quality metrics that were obtained on test sets of synthesized images generated using a simulation model of the sighting system are presented.
Keywords: Classification; Support vector machines; Wavelet decomposition; Learning set.

Пантелеев А.В., Метлицкая Д.В.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ С ВЕЩЕСТВЕННЫМ КОДИРОВАНИЕМ К ЗАДАЧЕ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДИСКРЕТНЫМИ СИСТЕМАМИ
Контактная информация: dashametlickaja @ rambler.ru
Аннотация. Предложено решение задачи оптимального управления дискретными детерминированными системами с помощью генетических алгоритмов поиска условного глобального экстремума с вещественным кодированием. Сформирован алгоритм решения поставленной задачи, на основе которого создано соответствующее программное обеспечение. Приведены примеры, иллюстрирующие эффективность сформированного алгоритма.
Ключевые слова: генетические алгоритмы; вещественное кодирование; оптимальное управление; оптимизация; дискретная система.

Panteleyev А.V., Metlitskaya D.V.
APPLICATION OF GENETIC ALGORITHMS WITH REAL CODING TO THE OPTIMAL CONTROL PROBLEM OF DISCRETE SYSTEMS
Annotation. The decision for a problem of the discrete determined systems optimal control using genetic algorithms for search of a conditional global extremum with real coding is offered. The algorithm for the problem decision is generated and the corresponding software on its basis is created. The resulted examples illustrate efficiency of the generated algorithm.
Keywords: Genetic algorithms; Real coding; Optimal control; Optimization; Discrete system.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
COMPUTER VISION. VIRTUAL REALITY

Сидякин С.В., Визильтер Ю.В., Рубис А.Ю., Горбацевич В.С., Ососков М.В., Выголов О.В., Вишняков Б.В.
РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ ГРАНИЧНО-СКЕЛЕТНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ФОРМЫ БИНАРНЫХ ФИГУР МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Контактная информация: viz @ gosniias.ru
Аннотация. Рассмотрена задача построения гранично-скелетных представлений формы бинарных изображений, устойчивых к малым искажениям контуров фигур. Предложен подход к построению таких представлений на основе описания контуров фигуры многоугольниками и их последующей проективной морфологической регуляризации, реализуемой методом динамического программирования.
Ключевые слова: математическая морфология; анализ изображений.

Sidyakin S.V., Vizilter Yu.V., Rubis A.Yu., Gorbatsevitch V.S., Ososkov M.V., Vygolov O.V., Vishnyakov B.V.
REGULARIZATION OF CONTOUR-SKELETON REPRESENTATION OF BINARY FIGURES USING DYNAMIC PROGRAMMING TECHNIQUE
Annotation. The problem of construction of contour-skeleton shape representation for binary images robust relative to small distortions of their contours is considered. The approach based on polygonal contour description and their projective morphological regularization implemented with the use of dynamic programming technique is proposed.
Keywords: Mathematical morphology; Image analysis.

ГЕОИНФОРМАТИКА. ТЕХНОЛОГИИ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА
GEOINFORMATICS. REMOTE PROBING AND MONITORING TECHNOLOGIES

Федосов В.В., Федосова А.В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТРОЛЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ НАЛИЧИИ ВЕТРОВЫХ СМЕЩЕНИЙ
Контактная информация: vlr.fdsv @ gmail.com
Аннотация. Рассмотрена задача ограничения загрязняющей нагрузки территории до нормативной при воздействиии ветровых смещений на группу источников промышленных выбросов. Функция ветровых смещений включена в алгоритм полубесконечной оптимизации. В системе MATLAB разработан программный комплекс, обеспечивающий построение карт загрязнения территории по итогам оптимизации в зависимости от параметров ветра.
Ключевые слова: промышленные выбросы; ветровые смещения; ландшафт; нормативы загрязняющей нагрузки; полубесконечная оптимизация.

Fedosov V.V., Fedosova A.V.
SIMULATION CONTROL AND LIMIT INDUSTRIAL EMISSIONS IN THE PRESENCE OF WINDS DISPLACEMENT
Annotation. The problem of area pollution load limiting according to the standarts under the wind shifts influence to a group of industrial emissions sources is considered. Function of wind displacement is included in the semi-infinite optimization algorithm. A software complex that creat area pollution maps depending on the wind parameters according to the results of optimization is developed on the base of MATLAB.
Keywords: Emissions; Wind shifts; Landscape; Pollution standards for areas; Semi-infinite optimization.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, КОНСТРУИРОВАНИЯ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА
AUTOMATION OF ENGINEERING, DESIGN AND PRODUCTION TECHNOLOGICAL PREPARATION

Никифоров С.О., Никифорова О.С., Никифоров Б.С.
ОБ УЧЕТЕ МОРФОЛОГИИ И АКСИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИ МАШИННОМ ДИЗАЙНЕРСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ С ПРОТОТИПИРОВАНИЕМ БЕЗРЕВЕРСНЫХ МЕХАТРОННЫХ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
Контактная информация: OLYAandSEMEN @ mail.ru
Аннотация. Представлен комплексный метод решения задачи машинного дизайнерского проектирования с прототипированием безреверсных мехатронных манипуляционных устройств на основе учета их морфологии и аксиологических особенностей.
Ключевые слова: морфология; аксиологические особенности; машинный дизайн; прототипирование; мехатроника; безреверсные манипуляционные устройства.

Nikiforov S. O., Nikiforova O. S., Nikiforov B. S.
ABOUT A CONSIDERATION OF MORPHOLOGICAL AND AXIOLOGICAL FEATURES OF UNREVERSIBLE MECHATRONIC MANIPULATION DEVICES BY THEIR MACHINE DESIGN WITH THE PROTOTYPING
Annotation. Integrated method for solving a problem of the machine design of unreversible mechatronic manipulation devices with the prototyping based on consideration of their morphological and axiological features is proposed.
Keywords: Morphology; Axiological features; Machine design; Prototyping; Mechatronics; Unreversible manipulation devices.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
INTELLIGENCE SYSTEMS

Гатчин Ю.А., Муромцев Д.И., Катков Ю.В., Починок И.Н., Злобин А.Н.
РАЗРАБОТКА БАЗЫ ЗНАНИЙ МУЗЕЯ ОПТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИИ ВЕРХНЕГО УРОВНЯ
Контактная информация: katkov.juriy @ gmail.com
Аннотация. Описан процесс создания и применения онтологии предметной области (оптики) для образовательного портала музея оптических технологий. Приведен сравнительный анализ верхнеуровневых онтологий и описана методика извлечения знаний.
Ключевые слова: онтологический инжиниринг; верхнеуровневые онтологии; базы знаний.

Gatchin Yu.A., Mouromtsev D.I., Katkov Yu.V., Pochinok I.N., Zlobin A.N.
DEVELOPMENT OF THE KNOWLEDGE BASE FOR THE MUSEUM OF OPTIC TECHNOLOGIES BASED ON UPPER-LEVEL ONTOLOGIES
Annotation. The creation and application process of the domain ontology of optics for the Saint-Petersburg Museum of Optic Technologies is described. The comparative analysis of upper-level ontologies is provided, the method of knowledge engineering is described.
Keywords: Оntological engineering; Upper-level ontologies; Knowledge bases.

СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ
NETWORK ENGINEERING. INTERNET-TECHNOLOGIES

Афонин С.И., Еременко В.Т., Максаков С.А., Куленич А.И.
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕСУРСОВ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА В СЕТЯХ АСУТП НА ОСНОВЕ ПОЛЕВЫХ ШИН
Контактная информация: wladimir @ orel.ru
Аннотация. Предложено решение научно-технической задачи по управлению процессами информационного обмена в сетях АСУТП, позволяющее повысить их пропускную способность и эффективность функционирования за счет оптимального распределения ресурсов. Разработана имитационная модель процессов информационного обмена, включающая в себя математическую модель и методику оптимизации ресурсов сетей.
Ключевые слова: промышленные сети на основе полевых шин; автоматизация технологических процессов; процессы информационного обмена; оптимизация ресурсов.

Afonin S.I., Eremenko V.T. Maksakov S.A., Kulenich A.I.
OPTIMIZATION OF RESOURCES AND MANAGEMENT OF PROCESSES OF THE INFORMATION EXCHANGE IN NETWORKS ON THE BASIS OF FIELD TYRES
Annotation. The solution of scientific and technical problem in data exchange management for PCS networks, which allows to increase capacity and operation efficiency by means of optimal resource allocation is proposed. A simulation model of the data exchange processes including mathematical model and network resources optimizing methodology is developed.
Keywords: Industrial networks on the basis of fieldbus; Automation of technological processes; Data exchange processes; Optimization of resources.

ПРОГРАММНОЕ И АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
HARD- AND SOFTWARE OF PROCESSES AND SYSTEMS

Балясов А.Е., Бухарин В.В., Андрианов В.И.,
СПОСОБ ПРОВЕРКИ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ РАДИОКОНТРОЛЯ НА НАЛИЧИЕ НЕДЕКЛАРИРОВАННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ОШИБОК
Контактная информация: B.sashka_84 @ mail.ru
Аннотация. Рассмотрена последовательность действий при верификации специального программного обеспечения на наличие недекларированных возможностей и ошибок. Данный способ позволяет с высокой вероятностью определить отсутствие в программном обеспечении недекларированных возможностей и ошибок, влияющих на точность и достоверность результатов измерений комплексов радиоконтроля специального назначения.
Ключевые слова: верификация; специальное программное обеспечение; адаптация; недекларированные возможности; комплекс радиоконтроля.

Balyasov A.E., Bucharin V.V., Andrianov V.I.
METHOD FOR VERIFICATION OF THE SPECIAL SOFTWARE OF THE RADIOCONTROL COMPLEXES FOR DETERMING OF THE ERRORS AND UNDECLARED CAPABILITIES PRESENCE
Annotation. The steps sequence during the verification of special software for determing of the undeclared capabilities and error presence is considered. The method allows to determine with high probability the absence of undeclared capabilities and errors affecting the measurement results accuracy and reliability of the special radiocontrol complexes.
Keywords: Verification; Special software; Adaptation; Undeclared possible range; Radiocontrol complex.