Информационно-управляющие системы

Графовый метод расширенного поиска знаний в специализированных текстах, содержащих координаты, географические названия и аббревиатуры

Артем Бакытжанович Менисов — 2026-05-06

Введение: современные методы расширенного поиска знаний демонстрируют ограниченную эффективность при обработке специализированных текстов, содержащих координаты, топонимы и аббревиатуры, поскольку такие данные требуют одновременного учета семантических и пространственно-структурных зависимостей. Традиционные векторные подходы ориентированы преимущественно на обобщенную семантическую близость и слабо отражают явные пространственные связи между сущностями, что снижает точность поиска в специализированных корпусах. Цель: разработать метод семантического поиска в специализированных текстах, содержащих координаты, топонимы и аббревиатуры, за счет интеграции пространственно-структурной информации в процесс расширенного поиска знаний. Результаты: предложена гибридная архитектура, объединяющая извлечение и нормализацию сущностей, построение графа знаний на основе пространственной и семантической близости, а также гибридный алгоритм поиска, сочетающий графовый и векторный компоненты с настраиваемым весовым коэффициентом. Экспериментальная проверка метода проведена на открытом наборе геопространственных данных, преобразованном в текстовый корпус, отражающий типовые сценарии пространственного поиска. Результаты показали, что предложенный гибридный подход демонстрирует улучшение по метрике MAP по сравнению с векторным поиском и значительное превосходство над графовым методом по всем метрикам. При этом значение MRR уступает векторному поиску, что указывает на компромисс между точностью первой позиции и устойчивостью ранжирования в целом. Установлено, что оптимальное соотношение вкладов графового и векторного компонентов позволяет повысить устойчивость ранжирования и полноту ответов при
обработке запросов, содержащих координаты и географические наименования. Практическая значимость: предложенный метод может быть использован в системах геоинформационного анализа, интеллектуального поиска и автоматической обработки технической документации. Метод обеспечивает интерпретируемость результатов за счет явного представления знаний в виде графа, устойчивость к разнородным данным и адаптивность к различным типам пользовательских запросов. Обсуждение: перспективы дальнейших исследований связаны с применением методов обучения без учителя для снижения зависимости от качества разметки, а также с оптимизацией вычислительной эффективности и масштабируемости графовых моделей знаний.

Интервальная ART-нейронная сеть для решения задач кластеризации при анализе образов с интервальными атрибутами

Андрей Юрьевич Кучмин — 2026-05-06

Введение: в системах машинного зрения при обработке результатов экспериментов и моделировании интеллектуальных систем широко используются методы на основе адаптивного резонанса. Такие системы могут работать в условиях неопределенности, для описания которой используются интервальные данные. Но известные методы теории адаптивного резонанса не оперируют таким типом данных. Цель: разработать динамическую нейронную сеть на основе теории адаптивного резонанса для анализа образов с интервальными атрибутами и создать методы ее обучения. Результаты: предложена структура интервальной нейронной сети с использованием теории адаптивного резонанса, которая позволяет решать задачу кластеризации данных при анализе многомерных образов с интервальными атрибутами в условиях действия различного рода помех и искажений. На ее основе разработана компьютерная программа для моделирования данной нейронной сети при решении указанной задачи. Проведено численное моделирование представленной интервальной нейронной сети, показавшее высокую эффективность при анализе зашумленных образов. Сеть обладает свойством самообучения. Анализ предложенных моделей мер близости (бинарной, меры близости 1, меры близости 2) входных образов нейронной сети и хранящихся в памяти продемонстрировал их схожую эффективность, но лучшей точностью обладает мера близости 2, которая и рекомендуется в качестве основной. Практическая значимость: описанная интервальная нейронная сеть расширяет возможности машинного зрения, мобильных роботов, может использоваться для создания систем анализа конфигурации пространства, в котором данный робот функционирует. Сеть может применяться также для выявления скрытых закономерностей при анализе экспериментальных данных, при создании информационно-советующих систем, работающих в условиях интервальной неопределенности.

Синтез дальностного портрета объекта на основе моделирования отражательных характеристик его отдельных частей

Виктор Михайлович Гусаков — 2026-05-06

Введение: при создании систем управления на транспорте необходима информация о наблюдаемых объектах, в том числе в радиолокационном диапазоне. Моделирование с помощью электродинамических пакетов для этих целей связано с большим объемом вычислений, что для сложных объектов приводит к использованию допущений, вследствие чего результаты моделирования не соответствуют реальным характеристикам объекта. Цель: разработать метод получения радиолокационного изображения объекта на основе расчетов отражательных характеристик его отдельных составных частей. Результаты: разработанный метод заключается в разбиении исходного сложного объекта на части, радиолокационные изображения которых после уменьшения эффективных площадей появившихся кромок за счет добавления дополнительных элементов рассчитываются отдельно. Далее из изображений удаляется информация о дополнительных элементах, появившихся после разбиения, после чего из результатов удаления восстанавливается итоговое изображение объекта. Разбиение модели на две части позволит распараллелить вычисления, а также уменьшить вычислительные затраты при изменении одной из них, например при нанесении диэлектрического слоя на скругленную сторону. Благодаря методу получен дальностный портрет тестовой модели в виде скругленного с одной стороны цилиндра путем разбиения ее на две части поперек оси цилиндра. Практическая значимость: за счет составления дальностного портрета объекта на основе дальностных портретов его частей экономятся вычислительные мощности при создании цифровых двойников технических изделий, а также ускоряется процесс производства конечного продукта.

Разработка моделей для расчета задержек доступа к контенту с учетом кеширования в сетях NDN

Святослав Игоревич Якименко — 2026-05-06

Введение: кеширование позволяет снизить задержку доступа к контенту с помощью его приближения к пользователям и разгрузки облачного уровня сети. Для этого применяются граничные серверы, однако стандартный стек TCP/IP не использует возможности кеширования полностью, поэтому необходимо рассмотреть модель кеша, который задействует более приспособленный для данной функции стек Named Data Networking. Цель: разработать модели для оценки задержек доступа к контенту с учетом особенностей кеширования на граничном узле в Named Data Networking. Результаты: предложены имитационная модель с реализацией алгоритма кеширования Least Recently Used на основе дискретно-событийного моделирования и математическая модель задержек получения контента. Модели дают возможность адекватно оценить задержку на каждом сегменте от пользователя до облака и в целом для системы, а также вычислить основные характеристики работы кеша: вероятность попадания в кеш, нагрузку на внешние и внутренние каналы. Кеширование на основе граничного сервера позволило снизить задержку доступа к контенту до 65 мс и уменьшить издержки оператора на обращения в удаленное облако до 60 %. Практическая значимость: результаты работы могут быть применены интернет-провайдерами и операторами связи для разгрузки магистральных каналов и повышения показателей качества обслуживания абонентов при скачивании популярного контента. Обсуждение: в исследовании рассмотрен сценарий с большим каталогом и пуассоновским потоком запросов на граничный кеш, что соответствует режиму, в котором вероятность агрегации запросов в таблице Pending Interest Table мала. Для изучения динамического эффекта агрегации на задержки доступа к контенту требуется более сложная модель трафика (например, ON-OFF или модель дробового шума), что является предметом дальнейших исследований.

Методика оценки функциональной безопасности маршрутизаторов на основе вероятностно-физической модели

Сергей Николаевич Полесский — 2026-05-06

Введение: функциональная безопасность сетевых маршрутизаторов, используемых в критической информационной инфраструктуре, требует количественной оценки на основе надежностных данных. Существующие методики оценки показателей безопасности не отражают влияния физических механизмов деградации в реальных условиях эксплуатации, что снижает достоверность результатов и затрудняет принятие обоснованных технических решений. Цель: повысить точность количественной оценки функциональной безопасности маршрутизаторов путем разработки методики, учитывающей деградационные процессы и параметры состояния оборудования в условиях эксплуатации. Результаты: проведена верификация пяти подходов к оценке надежности: поэлементного анализа на базе экспоненциального распределения, анализа статистики отказов, оценки на основе определяющих параметров состояния, метода Вейбайеса и смешанной модели пропорциональных рисков. Сравнительный анализ показал, что классические однопараметрические модели дают относительную погрешность от 29 до 48 %, игнорируя физические механизмы деградации. На основе смешанной модели пропорциональных рисков с распределением Вейбулла разработана методика уточненной оценки показателей функциональной безопасности, обеспечивающая минимальную погрешность на уровне 4,2 % при оценке средней наработки до отказа. Экспериментальная апробация проведена на маршрутизаторе Keenetic Starter с использованием ускоренных испытаний и мониторинга диагностических параметров (температуры, загрузки процессора, использования памяти). Вероятностно-физический подход, основанный на контроле ключевых параметров состояния, позволяет скорректировать оценку средней наработки и рассчитать среднюю частоту опасного отказа. Практическая значимость: повышение точности оценки показателей надежности и уровня полноты безопасности, снижение совокупных затрат на обеспечение функциональной безопасности сетевых маршрутизаторов в составе критической информационной инфраструктуры, а также повышение обоснованности технических решений при проектировании защищенных сетевых систем.

Асимптотический анализ системы массового обслуживания с повторными вызовами и динамической интенсивностью обслуживания

Светлана Владимировна Пауль — 2026-05-06

Введение: одной из особенностей сетей связи нового поколения является ограниченность вычислительных ресурсов, что нередко приводит к конкуренции в сети при росте запросов, одновременно обрабатываемых на узле. Учет этого эффекта при расчете характеристик математической модели сети связи может повысить производительность и скорость обработки запросов в реальной системе. Цель: исследовать математическую модель сети случайного множественного доступа в виде системы массового обслуживания с повторными вызовами, учитывающей зависимость интенсивности обслуживания от числа запросов в системе; найти стационарные распределения вероятностей состояний сервера и числа заблокированных заявок. Методы: использован метод асимптотического анализа в предельном условии неограниченного возрастания среднего времени задержек заблокированных заявок. Результаты: построена математическая модель сети случайного множественного доступа в виде системы с повторными вызовами с учетом коррелированного характера поступающих требований и интенсивностью обслуживания заявок, зависящей от их общего числа в системе. Получены формулы для расчета предельных среднего и дисперсии числа заблокированных заявок в асимптотическом условии неограниченного возрастания среднего времени задержки, на основе чего построена аппроксимация числа заблокированных заявок. Показано, что асимптотическое распределение числа сообщений, ожидающих повторного обращения к серверу, является гауссовым. В результате численного сравнения асимптотического и точного (в частном случае) распределений вероятностей числа заблокированных заявок показано, что полученная аппроксимация имеет достаточно низкую погрешность (менее 3 %) при малых параметрах задержки между повторными попытками. Практическая значимость: представленный в работе численный пример демонстрирует возможность расчетов основных показателей качества сетей передачи данных на основе предложенной математической модели, которая учитывает важный технический фактор зависимости скорости обслуживания запросов от их общего количества в сети. Обсуждение: результаты исследования могут способствовать более эффективному планированию нагрузки на телекоммуникационные сети.

Адаптивная мультимодальная система трекинга БПЛА с динамической оптимизацией на основе стохастического параметрического управления

Никита Витальевич Володарец — 2026-05-06

Введение: современные алгоритмы трекинга для БПЛА, включая популярный CSRT, обладают ограниченной адаптивностью из-за использования статических параметров. Это приводит к значительному снижению точности алгоритмов и потере сопровождения целевого объекта при динамически изменяющейся среде, частичных окклюзиях, колебаниях освещенности и внешних помехах. Данные ограничения сужают сферу применения этих методов в ответственных сценариях, например при автономном наведении и навигации БПЛА. Цель: разработать универсальный метод динамической стохастической оптимизации параметров трекинга, обеспечивающий адаптацию алгоритма в реальном времени к изменяющимся условиям наблюдения (дистанции, освещенности, помехам). Результаты: разработан комплексный математический аппарат, формализующий задачу как проблему многокритериальной оптимизации в высокоразмерном пространстве параметров. Создана стохастическая модель параметрической адаптации и алгоритм динамической настройки. Экспериментальная валидация метода проведена на алгоритме CSRT. Достигнуто увеличение точности на 91,7 % по сравнению с базовой версией и продемонстрировано превосходство над другими известными алгоритмами корреляционных фильтров и быстрой детекции/трекинга. Система подтвердила устойчивость в условиях частичных окклюзий, изменения масштаба и наличия шумов. Практическая значимость: предложенный метод позволяет существенно повысить надежность и точность трекинга в реальных условиях эксплуатации БПЛА. Решение представляет высокую ценность для задач мониторинга, автономной навигации, картографирования и поисково-спасательных операций. Важным преимуществом является универсальность подхода, который может быть применен к широкому классу алгоритмов трекинга после соответствующей параметризации, что открывает перспективы для создания нового поколения адаптивных систем компьютерного зрения.

6-я Международная научно-техническая конференция «Современные сетевые технологии» (Modern Network Technologies — MoNeTec-2026)

. . — 2026-05-06

Сведения об авторах

. . — 2026-05-06