Том 21, № 4 (2023)

В данной статье демонстрируются результаты для системы массового обслуживания, сформированной подвергнутыми операции сдвига вправо распределением Эрланга и гиперэкспоненциальным распределением второго порядка. Как известно, первое распределение обеспечивает коэффициент вариации меньший единицы, а второе – больший единицы. Сдвиг закона распределения увеличивает математическое ожидание случайной величины, не изменяя при этом ее среднеквадратическое отклонение. Следовательно, при этом уменьшается коэффициент вариации случайной величины. В тоже время, из общей теории систем G/G/1 известна функциональная зависимость задержки требований в очереди от квадратов коэффициентов вариаций интервалов поступлений и времени обслуживания, а представленная система относится именно к этому типу. Таким образом, операционный сдвиг законов распределений приводит к многократному уменьшению задержки по сравнению с обычной системой, и эта величина зависит от значения параметра сдвига. Для построения математической модели задержки использован метод спектрального решения уравнения Линдли, который как известно, применяется во многих сферах научных исследований. В статье также использованы известные приемы аппроксимации законов распределений. Полученные результаты численного-аналитического моделирования в Mathcad однозначно подтверждают адекватность предложенной математической модели задержки.

В современных автомобилях высокого уровня применяется множество электронных блоков контроля и управления, повышающих удобство вождения и собирающих большие объемы информации о работе различных узлов. В значительной части такого автотранспорта для обмена сообщениями между электронными блоками применяется сеть контроллеров - надежное и простое решение, которое, однако, не обеспечивает никаких средств защиты передаваемых данных. Проблема уязвимости сети контроллеров все более обостряется по мере того, как возрастает обмен данными между автомобилями, дорожной инфраструктурой и Интернетом. Трафик атак на сеть контроллеров можно рассматривать как аномальный по отношению к легитимным сообщениям, что позволяет использовать для их обнаружения различного рода методы обнаружения аномалий. В данной работе рассматривается способ выявления аномалий трафика на базе рекуррентной нейросети с ячейками долгой краткосрочной памяти, спроектированной по архитектуре энкодер-декодер.

В данной работе в качестве цели моделирования телекоммуникационного трафика рассматривается образование очередей в системе М/D/1 с близкими к реальным статистическим характеристикам первых двух порядков. В качестве входного в систему рассматривается групповой поток с постоянным размером пачки и расстоянием между прибытиями, подчиняющимся принципу гамма-распределения. Эти параметры определяются с помощью нейронной сети, которая обучена определять параметры таких входных потоков по статистическим характеристикам очереди при различных загрузках прибора. Получены и представлены результаты, демонстрирующие хорошее приближение при аппроксимации с использованием гамма-потоков, параметры которых оцениваются с помощью нейросети. Показана практическая полезность рассматриваемого подхода и перспективы использования нейросетей для решения практических задач с применением теории очередей.

Световые пучки с орбитальным угловым моментом, обладают уникальными свойствами, которые делают их ценными для исследований и практического применения. От революции в технологиях связи до передовой микроскопии и возможностей квантовых вычислений – эти лучи продолжают стимулировать инновации и открывать новые горизонты в оптике и фотонике. В данной работе исследуется зависимость мощности потока излучения оптического вихревого пучка от геометрии излучающей структуры. В качестве излучателя оптического вихревого пучка используется микрокольцевой резонатор с периодической структурой. В нашем исследовании оптимизация ширины кольцевого волновода приводит к увеличению мощности потока излучения до 30% для резонансной длины волны 1563 нм. Чтобы проанализировать, как моды шепчущей галереи распределяются в поперечном сечении кольцевого волновода, мы увеличили ширину последнего с 400 нм до 500 нм. Предложенный подход может быть применен к излучающим микрокольцевым резонаторам в различных приложениях.

Статья посвящена описанию алгоритма приема в целом с поэлементным принятием решения, который относится к группе алгоритмов с обратной связью по решению и используется для демодуляции дискретных сигналов, прошедших канал с памятью. В исследовании представлен пример обработки сигнала двухпозиционного фазового модулятора. На этом примере показаны особенности обработки, которые являются неочевидными при рассмотрении математической формулы, описывающей алгоритм демодуляции. По аналогии с представленным примером был разработан алгоритм для сигнала четырехпозиционного модулятора. Было проведено численное моделирование для определения помехоустойчивости на фоне аддитивного белого гауссова шума. В целях сравнения для той же самой модели канала связи было проведено моделирование с использованием фильтра-эквалайзера, подавляющего эффект памяти канала. На основе результатов моделирования были пристроены графики зависимости вероятности ошибок от соотношения «сигнал/шум».

Интеллектуальный анализ данных является востребованной услугой. Многие отечественные вузы занимаются подготовкой специалистов в этой области. Однако запросы потребителей возрастают, что ведет к повышению требований к формируемым математическими моделями результатам. Клиент хочет быть уверенным в качестве получаемых рекомендаций. Один из способов достичь этого – использовать технологию объяснимого искусственного интеллекта (XAI). Сложившаяся в мире ситуация накладывает серьезные ограничения на использование зарубежного программного обеспечения, а отечественные аналитические системы, потенциально доступные для вузов, не содержат среди имеющихся в них функций модуля XAI. Выходом является самостоятельная разработка такой системы. Авторами создан программный продукт, позволяющий обучать математические модели трех видов, для прогнозов каждой из которых может быть сгенерировано объяснение в текстовом формате. Была проведена серия экспериментов, подтвердивших работоспособность всех элементов созданного продукта, а также возможность его применения в учебном процессе вуза.

Взаимодействие между человеком и машиной представляет собой технологическое будущее. Для взаимодействия с машинами используются различные механизмы, такие как голос, сигналы, действия, текст и т.д. Взаимодействие с машинами, использующими текст, является основной темой данного исследования. Текстовый анализ приобрел популярность за последние десятилетия. Он находит применение в различных областях, таких как прогнозирование тенденций фондового рынка, анализ общественного мнения, идентификация групп людей со схожими интересами и т.д. В этом исследовании основное внимание уделяется изучению смысла текста для достижения лучшего взаимодействия человека и машины. Это взаимодействие включает автоматическую идентификацию потребностей или намерений автора текста и соответствующую реакцию машины на намерения автора. Были предложены различные модели и алгоритмы полуавтоматического взаимодействия между человеком и машиной. Распространенные примеры полуавтоматического взаимодействия машинных агентов можно наблюдать в онлайн-системах для обслуживания клиентов банков и телекоммуникационной отрасли. Это исследование направлено на разработку полностью автоматизированной модели с целью извлечения смысла из текста и использования намерений автора для прогнозирования идей последующих текстов.

Применение нейронной сети в медицине является на сегодняшний день одним из наиболее перспективных направлений развития здравоохранения. Автоматизация процессов и замена человека на более эффективные и точные инструменты уже активно рассматривается сегодня, и даже используется в области медицинской диагностики и лечения. Однако такие системы также нуждаются в испытании на официальных медицинских тестах для того, чтобы можно было оценить их эффективность и точность систем. Поэтому в данной статье исследуется эффективность работы нейронной сети, на примере прохождения испытания с официальными медицинскими тестами. Сравниваются результаты прохождения теста нейронной сетью, с результатами, полученными от реальных людей. В заключении подчеркивается, что автоматизация и замена человека в сфере медицины открывают новые возможности для повышения качества и эффективности медицинского обслуживания, что является важным шагом в развитии здравоохранения.

В статье приведены результаты анализа основных показателей качества предоставления услуг подвижной радиотелефонной связи. Источником получения данных для такого анализа стали результаты испытаний, которые организовал Роскомнадзор в период с 2022 по 2023 год на сетях четырех основных операторов сотовой связи (Билайн, МегаФон, МТС и Теле2) в пяти крупнейших городах Приволжского федерального округа с населением более миллиона жителей. Выполнен выбор основных показателей качества: передачи голоса, передачи данных и передачи SMS сообщений, по которым производится сравнительный анализ, основанный на рейтинговой методике. Распределены позиции объектов контроля (город-центр региона и операторы подвижной радиотелефонной связи) в соответствии с величиной однотипных показателей по каждому параметру контроля с определением лучших и худших объектов. Составлен совокупный итоговый рейтинг по каждому городу, где проводились проверки, и каждому оператору.

Статья посвящена вопросам, связанным с моделированием бизнес-процесса формирования оплаты труда рабочих производственного предприятия в условиях цифровой трансформации. Показана важность моделирования бизнес-процесса оплаты труда рабочих, от которого во многом зависит эффективность деятельности производственного процесса, и соответственно, эффективность деятельности предприятия в целом. Разработана модель формирования оплаты труда рабочих, включающая информационный, технологический и организационный аспекты. Объективное оценивание труда рабочих приводит к повышению мотивации, к высокопроизводительному и качественному труду. Показано применение системы сбалансированных показателей, позволяющей перейти от стратегии к оперативному планированию с учетом взаимного влияния четырех модулей – финансового, производственного, потребительского и инновационного. В совокупности эти модули оказывают значительное влияние на повышение эффективности деятельности всего предприятия. Однако, без цифровой трансформации невозможно рассматривать инновационную деятельность предприятия. Кроме того, только в условиях цифровой информации возможно отказаться от малоаргументированного распределения сменно-суточных заданий рабочим и оперативно мониторить их выполнение. Разработка методики оплаты труда рабочих приводит к тому, что имея оперативные результаты производственной деятельности реализуется возможность непредвзято оценивать труд рабочих, проводить мониторинг их деятельности и определять размер поощрения не только раз в месяц, но и ежедневно. Реализация данной методики позволяет активировать рабочих на выполнение сменно-суточных заданий в определенные планом сроки и в установленном диапазоне, повысить производственную дисциплину, побуждать к экономному расходованию материальных, энергетических и других ресурсов. Кроме того, производственная информация оперативно отображается в системе управления, что дает возможность руководителям иметь актуальную картину выполнения производственного плана.