| Об институте | Направления деятельности | Научно-исследовательские работы и проекты | Объекты интеллектуальной собственности | Научные журналы ИПИ РАН | Другие публикации | Семинары и конференции |
|
«Информатика и ее применения» (Том 16, Выпуск 3, 2022)Критерий непустоты эпсилон-ядер для нечетких игр с нетрансферабельной полезностью и вычислительные процедуры
Аннотация: Критерий нового типа для проверки непустоты ядер кооперативных игр был опубликован Жао в 2001 г. Сначала необходимое и достаточное условие было получено Жао для частного случая, когда полезность трансферабельна. В этом случае, как показано Жао, данный критерий легко может быть использован для построения вычислительной процедуры, дающей ответ на вопрос, пусто или не пусто ядро игры, и позволяющей найти дележи, принадлежащие ядру, если ядро не пусто. Затем критерий был обобщен Жао для игр с нетрансферабельной полезностью (НТП-игр). В настоящей работе эти результаты развиваются в нескольких направлениях. Изучается вопрос о непустоте эпсилон-ядер - несколько более общий, чем вопрос о непустоте ядер. Рассматриваются игры с нечеткими выигрышами. Для некоторых классов НТП-игр показана возможность построения вычислительной процедуры, сходной с вычислительной процедурой для игр с трансферабельной полезностью (ТП-игр). Ключевые слова: нечеткое множество; кооперативная игра; эпсилон-ядро; исчерпывающее множество Применение самоорганизующихся нейронных сетей к процессу формирования индивидуальной траектории обучения
Аннотация: Рассмотрена задача динамической классификации обучающихся в рамках поддержки процесса формирования индивидуальной траектории пользователя электронной обучающей системы. Модель обучения рассчитана на смешанную форму ведения образовательной деятельности с частичной самостоятельной работой и периодическими контрольными мероприятиями в форме тестов, частичной очной работой с выполнением контрольных работ и сдачей зачетов. Целью классификации ставится определение категории обучаемого по результатам очередного контрольного мероприятия. Семантика категорий предполагает возможность индивидуального выбора разного уровня сложности заданий на очередном шаге обучения. Направлением совершенствования существующих методик классификации определен отказ от накопления и использования статистики предыдущих (других) групп обучающихся. Отсутствие образцов правильной классификации обосновало применение самоорганизующихся нейронных сетей. Для решения использованы карты Кохонена, стандартный вариант которых адаптирован к име-ющейся модели обучения и к задаче учета субъективной оценочной политики преподавателя. Описаны три варианта алгоритма самообучения. Выполнены экспериментальные исследования, их результаты проиллюстрированы. Ключевые слова: электронное средство обучения; самоорганизующаяся нейронная сеть; карта Кохонена; задача классификации; индивидуальная траектория обучения Некоторые результаты анализа процесса изменения цены бивалютной корзины на основе методов статистики случайных процессов
Аннотация: Работа посвящена исследованию процесса изменения цены так называемой бивалютной корзины на валютном рынке Российской Федерации при наличии интервенций, проводимых Центральным банком. Основная цель работы заключается в проверке соответствия наблюдаемого процесса стохастической марковской модели с дискретным временем и дискретным множеством состояний. Теоретическую основу исследования составляют методы статистики марковских случайных процессов. В результате установлены условия, при которых реальный процесс может быть достаточно адекватно описан указанной марковской моделью. Ключевые слова: цепь Маркова с дискретным временем и дискретным множеством состояний; статистика марковских случайных процессов; стохастические модели эволюции процессов на финансовых рынках; стохастические модели интервенций; цена бивалютной корзины Повышение доходности торговли на FOREX с помощью LSTM-идентификации свечных паттернов и индикатора тиковых объемов
Аннотация: Статья посвящена исследованию эффективности использования рекуррентных нейронных сетей LSTM (Long-Short Term Memory - долгая-краткосрочная память) для свечных данных и индикатора технического анализа для большого числа наиболее распространенных валютных пар (всего - 27) за длительный период времени с целью построения автоматических торговых стратегий. Продемонстрировано, что средняя итоговая и годовая доходности за 8 лет при проведении модельных торгов составили 286% и 15,4% соответственно, что более чем в 50 раз превышает значения для классической торговой стратегии Buy & Hold за тот же временной период. Кроме того, в работе предложен новый индикатор технического анализа на основе тиковых объемов, который используется как самостоятельно в качестве альтернативной торговой стратегии (итоговая и годовая доходности LSTM-моделей превосходят ее в среднем в 7,2 и 2,3 раза), таки в качестве дополнительного признака для повышения доходности нейросетевой стратегии за счет использования ансамблирования. Установлено, что для 37% анализируемых валютных пар использование именно ансамбля нейронных сетей позволяет дополнительно повысить итоговую доходность в среднем на 17,2%. Ключевые слова: LSTM; ансамблевое обучение; свечные данные; технический индикатор; FOREX; валютные пары О достаточных условиях экстремума в многомерных вариационных задачах
Аннотация: Формализуя системные представления о теориях, вариационные принципы дают общий подход к моделированию широкого круга явлений из многих областей знания. Эти модели описывают искомые процессы как обеспечивающие стационарность некоторого "универсального" функционала. Соответствующие решения находят с помощью необходимых условий оптимальности, а достаточные условия позволяют ее доказывать. В естествознании это служит обоснованию принципов минимума энергии и действия Гамильтона. В статье получены достаточные условия минимальности экстремалей в многомерных вариационных задачах. К их числу относятся задачи, функционал которых содержит старшие производные нескольких искомых функций многих переменных. Доказательство теорем основано на использовании инвариантных поверхностных интегралов. Это позволило обобщить классические результаты. Ключевые слова: экстремаль; экстремальная гиперповерхность; поле нормалей; дивергенция и поток векторного поля; дифференциальная форма; внешнее дифференцирование; инвариантность интеграла; множитель Лагранжа Последовательный анализ и метрические оценки предельных распределений межузловых потоков в многопользовательской сети
Аннотация: Для оценки функциональных возможностей многопользовательской сети связи аналилизи- руется множество векторов межузловых потоков при предельных распределениях ресурсов сети. В рамках многопродуктовой модели пропускные способности ребер рассматриваются как компоненты вектора ресурсов различных типов, которые требуются для передачи потоков различных видов. При проведении вычислительных экспериментов на каждой итерации вычисляются нормы векторов совместно допустимых межузловых потоков, при передаче которых полностью используется пропускная способность всех ребер сети. Полученные последовательности метрических оценок позволяют анализировать особенности множества достижимости и эффективность использования ресурсов сети при уравнительном распределении пропускной способности между корреспондентами. Ключевые слова: многопродуктовая потоковая сетевая модель; множество достижимых межузловых потоков; предельные распределения пропускной способности Выбор модели при факторизации матрицы данных с пропусками
Аннотация: Работа посвящена задаче факторизации матрицы с отсутствующими компонентами в произведение двух матриц более низкого ранга. Исследовано влияние интенсивности пропусков на выбор модели факторизации. Рассматриваются два алгоритма оценивания параметров: альтернирующий наименьших квадратов (alternating least square, ALS) и Вайберга (Wiberg) - для двух моделей факторизации: со средними и без. Обосновывается, что в использовании модели со средними нет необходимости: она является частным случаем другой модели, приводит в отдельных случаях к неоднозначным решениям. При проведении экспериментов предпочтение отдано более устойчивому ALS-алгоритму. Продемонстрированы преимущества метода вставки перед случайным заполнением при начальных установках итерационных алгоритмов оценивания параметров модели. Выявлены причины негативных свойств существующей редакции алгоритма Вайберга. На основании экспериментов установлено: с ростом вероятности пропуска точность представления имеющихся данных увеличивается, что приводит к занижению истинного значения размерности модели. Ключевые слова: понижающая ранг аппроксимация матрицы; сингулярное разложение; пропущенные данные; ALS-алгоритм; алгоритм Вайберга Средовые модели информационных технологий: теоретические основания построения
Аннотация: Рассматриваются варианты модели ITO (information technology oriented model - ITO model), которые используются при проектировании информационных технологий (ИТ) извлечения из текстов лингвистического и медицинского знания в рамках двух проектов по грантам РФФИ и ГФЕН (КНР). Варианты модели были созданы в рамках парадигмы деления предметной области информатики на среды различной природы. Цель статьи состоит в описании исходных данных и теоретических оснований обобщения этих вариантов. Эти основания планируется использовать для создания обобщенной модели ИТ, ее видов и частных случаев, образующих новый класс моделей, которые предлагается назвать средовыми. Основная идея обобщения состоит в распределении этапов проектируемой ИТ, их входов и выходов по выделенным средам предметной области информатики и границам между ними в интересах моделирования ИТ. На границах между средами размещаются сущности, неоднородные по своей природе (семиотические знаки на границе между ментальной и информационной средами, таблицы кодирования Unicode на границе между информационной и цифровой средами и пр.). Такие ИТ предлагается назвать полисредовыми. Средовые модели ориентированы, в частности, на решение актуальной проблемы создания таблиц унифицированного кодирования в базах знаний семантического веба значений многозначных слов при обработке больших объемов текстов (по аналогии с таблицами Unicode для кодирования литер и символов). Ключевые слова: средовые модели; среды предметной области информатики; варианты модели ITO; теоретические основания; полисредовые информационные технологии Переводческий анализ текста с применением информационных ресурсов: редуцирование спектра моделей перевода в надкорпусных базах данных
Аннотация: Уточняется подход к редуцированию спектра моделей перевода в надкорпусных базах данных (НБД). Надкорпусные базы данных - это информационный ресурс широкого профиля: они обеспечивают решение задач, представляющих интерес для информатики, компьютерной лингвистики, медицины и т. д. В данной статье НБД рассматриваются с точки зрения корпусного переводоведения. Показано, как этот автоматизированный инструмент может применяться для "пристального и дальнего чтения" - подхода, выступающего за внедрение современных информационных ресурсов в деятельность литературного переводчика. Особое внимание уделено возможностям использования НБД для редуцирования спектра моделей перевода. При переводе ввиду синонимического потенциала естественных языков часто имеется некоторое множество относительно взаимозаменяемых по смыслу эквивалентов (слов, словосочетаний, синтаксических конструкций и т.д.). Выбирая один конечный эквивалент, переводчик стремится максимально сузить диапазон своего поиска. Цель статьи - уточнить подход к применению НБД, позволяющий сузить диапазон поиска релевантной модели перевода. Ключевые слова: корпусное переводоведение; цифровые гуманитарные науки; компьютерный анализ текста; дальнее чтение; параллельные тексты; перевод; модели перевода; надкорпусная база данных; многовариантный выбор Об одном подходе к оцениванию скорости сходимости нестационарных марковских моделей систем обслуживания
Аннотация: Рассмотрено преобразование прямой системы Колмогорова, позволяющее получать простые оценки скорости сходимости для марковских цепей (м. ц.) с непрерывным временем, описывающих системы массового обслуживания. Кроме того, используется понятие логарифмической нормы операторной функции и связанные с ней оценки нормы матрицы Коши. Полученные результаты позволяют оценивать скорость сходимости для новых классов моделей, у которых преобразованная матрица не является существенно неотрицательной и применение метода логарифмической нормы не гарантирует возможность получения оценок скорости сходимости. Ранее для таких ситуаций применялся достаточно трудоемкий общий метод неравенств. Сформулирована теорема о получении скорости сходимости при изменении интенсивностей матрицы, при сравнении с процессом рождения и гибели. В качестве примера исследована специальная нестационарная модель с групповым обслуживанием требований (обслуживание парами). Ключевые слова: скорость сходимости; эргодичность; логарифмическая норма; системы массового обслуживания Гистерезисное управление нагрузкой в беспроводных сенсорных сетях
Аннотация: Решается задача анализа перегрузок в беспроводной сенсорной сети. Предложен механизм гистерезисного управления, отсеивающий часть нагрузки в случае перегрузки системы для стабилизации ее функционирования. Построена математическая модель в виде марковского процесса с конечным пространством состояний, и получена формула для анализа показателей эффективности беспроводной сенсорной сети. Численно исследованы вероятностно-временные характеристики гистерезисного управления - вероятность сброса пакета и средняя длина очереди. Сравнение гистерезисного механизма и алгоритма IRED (improved random early detection - улучшенное случайное раннее обнаружение) при варьировании размера окна управления показало, что гистерезисный механизм дает преимущество в области больших нагрузок по сравнению с механизмом IRED. Ключевые слова: беспроводные сенсорные сети; управление нагрузкой; гистерезисное управление; марковский процесс; система массового обслуживания Управляемая система массового обслуживания с эластичным трафиком и сигналами для анализа нарезки ресурсов в сети радиодоступа
Аннотация: Построена управляемая система массового обслуживания с нетерпеливым эластичным трафиком и минимально гарантированной скоростью обслуживания для анализа динамической нарезки радиоресурсов беспроводной сети. Управление перераспределением ресурса между двумя сегментами сети осуществляется при поступлении сигнала контроллера и в случае простаивания ресурса одного сегмента и ожидающих начала обслуживания пользователей другого сегмента. В зависимости от состояния системы принимается решение о том, на какой объем перераспределить ресурс. Принятие решения основано на показателях эффективности нарезки, учитывающих использование ресурса каждого из сегментов, отклонение от рекомендуемого "начального" разделения, дополнительную сигнальную нагрузку от контроллера. Предложена соответствующая целевая функция управления, применен итерационный алгоритм расчета параметров оптимальной политики распределения ресурса. Ключевые слова: 5G; нарезка ресурсов; управляемая система массового обслуживания; марковский процесс принятия решения; эластичный трафик Метаданные в защищенном электронном документообороте
Аннотация: Работа посвящена исследованию проблем информационной безопасности (ИБ) сетецентрических систем электронного документооборота (ЭДО) в распределенной информационной системе (РИС) предприятия. Электронный документооборот представляет собой защищенную распределенную систему информационных технологий (ИТ), каждая из которых порождается частью организационной структуры предприятия, т. е. существует защищенная связь, обеспечивающая функционал документооборота. Для обеспечения ИБ использована концепция метаданных (МД), определенная ранее в работах авторов. В отличие от ранних приемов использования МД, в ЭДО применяется множество вариантов ИТ, определяемых подмножеством участвующих в работе над документом пользователей и структурой поручений, порождаемых исполнением документов. Авторами предложена модульная конструкция МД, которая позволяет решать проблему синтеза и управления многообразием возникающих вариантов ИТ ЭДО и обеспечением их ИБ. Ключевые слова: информационная безопасность; метаданные; электронный документооборот Кинематические модели задач преследования на плоскости методами параллельного сближения и погони
Аннотация: Рассматриваются модели задачи преследования на плоскости методами параллельного сближения и погони. Цель работы - модификация методов параллельного сближения и погони на случаи, когда в момент начала преследования вектор скорости преследователя направлен не в точку на окруж-ности Аполлония в методе параллельного сближения и не на цель в методе погони. В рассматриваемых моделях преследователь не может мгновенно изменять направление движения. Было наложено условие, что радиус кривизны траектории движения преследователя не может быть меньше определенной величины. Предлагаемый метод основан на том, что преследователь, выбирая шаг на этапе итераций, будет стараться следовать прогнозируемым траекториям. По материалам статьи написаны тестовые программы, которые рассчитывают траектории преследователя, учитывая изложенные условия. Выполненные анимированные изображения визуализируют изменение координат преследователя, цели и прогнозируемых траекторий во времени. Ключевые слова: преследователь; траектория; сближение; моделирование
|
|
||
|
| © 2016 Институт проблем информатики Российской Академии наук |