ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Представлены этапы разработки с помощью языка разметки HTML, каскадных таблиц стилей и языка программирования JavaScript веб-приложения для мобильных устройств, содержащего в качестве основы обученную средствами библиотек машинного обучения Tensorflow и Keras модель ис-кусственной нейронной сети для классификации с максимальной точностью состояния растений. Все операции, связанные с обработкой изображений, выполнены в цветовом пространстве RGB.
Рассмотрен алгоритм ситуационного управления движениями четырехногого робота, основанный на построении и оптимизации регрессионной модели в среде Gazebo. Представлены результаты вычислительных экспериментов влияния длины и высоты шага и времени переноса ноги на снижение до минимально возможного уровня колебаний его корпуса по углам крена и тангажа. При описании поверхности отклика, предполагаемо имеющей экстремумы, применена регрессионная модель в виде полинома второго порядка, а с целью сокращения числа опытов при ее построении использован ортогональный центральный композиционный план. Описан процесс получения регрессионной модели, оценки значимости ее коэффициентов, оценки адекватности регрессионной модели виртуальной модели робота в среде Gazebo, приведены результаты оптимизации параметров шагательного цикла при помощи симплекса метода Нелдера – Мида в среде Matlab, применение которого возможно при оптимизации параметров систем управления по другим критериям.
Представлена разработка методами агентного и дискретно-событийного моделирования имитационной модели элемента дорожной сети, состоящего из двух смежных перекрестков города Омска, для анализа движения транспортных средств, прогнозирования транспортных потоков и разработки мер по оптимизации дорожного трафика. По результатам вычислительных экспериментов исследования транспортных потоков на выбранном участке дорожной сети с целью улучшения ее функционирования предложена оптимальная схема проезда перекрестков транспортными средствами за счет изменения длительности фаз светофоров.
Представлен сравнительный анализ значений основных эмоций двух версий National Research Council Canada Emotion Intensity Lexicon и выдвинуто предположение о различии интенсивности эмоциональных норм в русской культуре. Для создания русскоязычного словаря эмоций предложен алгоритм построения, основанный на использовании синонимичных слов при переводе. Рассмотрены онлайн-сервисы многовариантности перевода слов по их качеству и разнообразию для выбора соответствия задачам исследования и определения количественной разницы коэффициентов интенсивности эмоций в русскоязычном и англоязычном словарях.
Проведен анализ временных рядов количества новых дел в административных судах РФ двумя методами группировки временных рядов с учетом хаотичности, случайности и регулярности их структуры. Первая модель основана на плоскости «энтропия – сложность», вторая – граф «атрибут – объект». Выведено четыре группы временных рядов: регулярные, регулярные-хаотические, строго хаотические и хаотические-стохастические, из которых хаотические-стохастические оказались в большинстве, что свойственно реальным системам. Для каждой группы предложен алгоритм прогнозирования в соответствии со структурой ряда, например, для хаотических рядов – алгоритмы нелинейной динамики, а для сильно стохастических рядов – модели, основанные на случайных процессах
Представлено решение обратной задачи приближенного определения констант скорости реакций по заданным концентрациям исходного вещества и продуктов в рамках математической модели кинетики процесса нефтепереработки с использованием методов конечных разностей, интерполировании данных (кубического сплайна) и метода регуляризации Тихонова. Найдены приблизительные константы скорости реакций, которые являются единственными и непрерывно зависят от исходных данных, а также необходимы для прогнозирования концентрации исходного вещества и продуктов в любой момент времени и определения показателей в реакциях процесса нефтепереработки – энергии активации, температуры и других внешних условий.
Объектом исследования являются аналитические и топологические методы расчета систем автоматического управления. Целью работы является построение практико-ориентированного способа применения метода пространства состояний раздела неметрической математики для исследования систем типа «один вход – один выход». Исследована обобщенная система n-го порядка в виде «вход – выход», разработана структурная схема ее моделирования согласно методу пространства состояний, апробированная на примере системы второго порядка с проверкой методом контрольного моделирования. Исследуемая система n-го порядка преобразована к виду «вход – внутреннее со-стояние – выход», разработана структурная схема ее моделирования по методу пространства состояний в различных системах визуальной симуляции, апробированная на примере системы третьего порядка с проверкой методом контрольного моделирования. Критерием правильности является тождественность графиков выходных сигналов исследуемой системы, полученных методом пространства состояний, методом структурного моделирования и заданием передаточной функции. Разработанный универсальный математический инструментарий позволяет проводить исследование систем типа «один вход – один выход» любой степени сложности.
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Простейшая неэлементарная линейная регрессионная модель содержит две объясняющие переменные, преобразованные с помощью бинарной операции минимум или максимум, и один из аргументов бинарной операции в таких моделях содержит только угловой коэффициент. Проведено исследование неэлементарных линейных регрессий, в которых аргумент бинарной операции содержит как единичный угловой коэффициент, так и свободный член. На основе алгоритма приближенной оценки методом наименьших квадратов неэлементарных линейных регрессий разработан алгоритм оценки неэлементарной линейной регрессии, содержащей в аргументе бинарной операции и угловой коэффициент, и свободный член. Предложенные алгоритмы были реализованы на языке программирования hansl пакета gretl в виде программы, с помощью которой решена задача моделирования железнодорожных грузовых перевозок в Тюменской области. Построены традиционная линейная регрессия и три разновидности неэлементарной линейной регрессии: с угловым коэффициентом в аргументе бинарной операции, с единичным угловым коэффициентом и свободным членом, с угловым коэффициентом и свободным членом. Предложенные в работе неэлементарные модели со свободным членом в бинарной операции на практике оказались лучше, чем их известный аналог.
Изложено математическое описание методов выполнения немодульных операций в модулярной арифметике: перевод из модулярной системы счисления в позиционную систему счисления и операции сравнения в модулярной системе счисления. Разработана программа на языке Python, моделирующая выполнение алгоритмов на электронно-вычислительной машине. Приведены примеры и представлены результаты работы алгоритмов. Выполнены оценки сложности алгоритмов для их сравнения и выявления оптимальных.