|
Науково-дослідний інститут Інтелектуальних комп'ютерних систем Тернопільський Національний Економічний Університет |
|
2005, Том 4, Випуск 3 |
|
Зміст і резюме
РЕДАКЦІЙНА СТАТТЯ Guest Editors: Vladimir A. Oleshchuk 1) and Peter J. A. Reusch 2)
1) Communication and System Security Group, Agder University College
This special issue of the International Scientific Journal of Computing includes a selection of papers presented at the Third IEEE International Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), which was held in Sofia, Bulgaria, September 5–7, 2005. The workshop was organized by the Institute of Computer Information Technologies of the Ternopil Academy of National Economy of Ukraine and co-organized by the co-organized by the Technical University of Sofia, Bulgaria. ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ПАРАЛЕЛЬНОГО АЛГОРИТМУ ПОКРАЩЕНОЇ ІНТЕГРАЦІЇ ІСТОРИЧНИХ ДАНИХ НА ОБЧИСЛЮВАЛЬНІЙ ГРІД-СИСТЕМІ V. Turchenko 1-2), C. Triki 3), L. Grandinetti 1) and A. Sachenko 2)
1) Center of Excellence of High Performance Computing, University of Calabria,
Via P. Bucci 22B, 87036, Rende (CS), ITALY
Особливістю застосування нейронних мереж для підвищення точності вимірювання фізичних величин (наприклад температури, вологості, тиску) в системах збору та обробки сигналів сенсорів є недостатня кількість даних для навчання прогнозуючої нейронної мережі в початковий період експлуатації сенсорів. Авторами статті використана методика збільшення об’єму даних для навчання прогнозуючої нейронної мережі за рахунок використання методу інтеграції історичних даних. В цій статті запропоновано покращений метод інтеграції історичних даних та проведено його експериментальне моделювання на математичній моделі дрейфу сенсорів використовуючи однорівневий та багаторівневий персептрони. Розглянуто розпаралелення покращеного алгоритму інтеграції історичних даних з метою зменшення загального часу його роботи. Розроблено модифікований грубозернистий алгоритм розпаралелення з динамічним розподілом модулів інтегруючих історичні дані нейронних мереж на процесори паралельної обчислювальної системи використовуючи час навчання кожного модуля нейронної мережі як критерій такого розподілу. Результати експериментальних досліджень модифікованого паралельного алгоритму показали кращу ефективність розпаралелення у порівнянні з базовим паралельним алгоритмом, що не використовує ніяких критеріїв розподілу. ГЕНЕРАТОР РІЗНОРІДНИХ МОДЕЛЕЙ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ З СКЛАДНОЮ ОЦІНКОЮ І МОЖЛИВОСТЯМИ САМООРГАНІЗАЦІЇ El-Khier Bouyoucef, Abdennasser Chebira, Mariusz Rybnik, Kurosh Madani
Image, Signal and Intelligent Systems Laboratory (LISSI / EA 3956), Senart Institute of Technology,
В даній статті ми подаємо само-організуючий гібридний модульний підхід, що призначений зменшити складність завдання опрацювання даних за допомогою розбиття початково складної проблеми на сукупність простіших підпроблем. Цей підхід схрещує штучні нейронні мережі, що ґрунтуються на штучному інтелекті і на схемах оцінки складності з метою отримати можливостей інтелектуальної обробки вищого рівня. Подано і розглянуто експериментальні результати, що підтверджують запропонований підхід. ЗАСТОСУВАННЯ ОБ’ЄКТНО – ОРІЄНТОВАНОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ КОНТРОЛЮ РУХУ ВАНТАЖУ ПІДЙОМНОГО КРАНУ Pawel Falat 1), Lucyna Brzozowska 2), Krzysztof Brzozowski 3)
1) University of Bielsko - Biala, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biala, Poland, falat@ath.bielsko.pl
В роботі подано об’єктно - орієнтований підхід до проектування нейронної мережі. В другій частині статті розглянуто застосування об’єктно - орієнтованої нейронної мережі для контролю руху вантажу підйомного крану - споруди у вигляді трикутника. Алгоритм керування повинен стабілізувати розташування вантажу і компенсувати покачування. Модель динаміки споруди у вигляді трикутника була створена і застосована для досягнення оптимальних функцій переміщення вантажу для різних морських умов. Ці функції було використано для навчання мережі. ВИЯВЛЕННЯ ВТОРГНЕНЬ З ВИКОРИСТАННЯМ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ Vladimir Golovko1), Pavel Kochurko2)
1) Brest State Technical University, Moskovskaja str. 267, 224017 Brest, Belarus, gva@bstu.by
Способи виявлення вторгнень є дуже важливі для захисту обчислювальної мережі у зв’язку з збільшенням кількості дистанційних атак з використанням TPC/IP протоколів. Існує певна кількість систем розпізнавання нападів, що мають в основі різні підходи до розпізнавання аномальної поведінки. Ця робота зосереджена на застосуванні нейронних мереж для розпізнавання атак. Нейронна мережа базується на багаторівневому персептроні. Для навчання і тестування нейронних мереж використовується вибірка даних 1999 KDD Cup,. У статті проаналізовані результати експериментів. АЛГОРИТМ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБЛИЧ, ЩО ҐРУНТУЄТЬСЯ НА СІТЧАТО-ПОХІДНИХ СИНТЕТИЧНИХ ЛІНІЙНИХ ДЕСКРИПТОРАХ R. Kh. Sadykhov 1), V. A. Samokhval 2)
1) A Computer Department of the Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, 6 P.Brovka st.,
В даній роботі розглянуто алгоритм розпізнавання обличчя засобами синтетичних лінійних фільтрів. Метою нашого дослідження є створення дескриптора обличчя у формі лінійного фільтру, який повинен давати високі і низькі результати для розпізнавання всередині і зовні класу відповідно. Цей фільтр може бути синтезований з 2.5 D рідкої сітки, яка отримана з даної сукупності зображень людини. У випадку створення фільтру, він використовується як дескриптор обличчя, тобто слугує як індивідуальний ідентифікатор для розпізнавання облич. ЕВОЛЮЦІЙНА РОЗРОБКА ЛОПАСТЕЙ ПОВІТРЯНОЇ ТУРБІНИ V. Diaz Casas, R. J. Duro, F. Lopez-Pena Integrated Group for Engineering, University of A Coruna (Spain), vdiaz@udc.es, richard@udc.es, flop@udc.es, www.gii.udc.es Середовище автоматичної розробки здійснено для аеродинамічного проектування лопастей повітряної турбіни. Цей інструментальний засіб включає інтеграцію еволюційних методів і простого, швидкого, і робасного аеродинамічного симулятора, який розроблявся для прогнозу роботи будь- якої лопасті турбіни, спроектованого еволюційним процесом. Аеродинамічний симулятор заснований на теорії лопасті, в якій секційний метод комбінується з цілочисленим граничним кодом шару, для того щоб обчислити характеристики аеродинамічних поверхонь лопасті. Для того, щоб скоротити обчислення, деякі спрощення були застосовані і результати скоректовані за допомогою підходу, що базується на апроксимації за допомогою нейронної мережі. Одержані і представлені результати моделювань отримані з використанням цього методу: застосування процедур автоматичного проектування і дії повітряних турбін. ЕВОЛЮЦІЙНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ДЛЯ 3D МОРФОЛОГІЧНОГО ПРОЕКТУВАННЯ A. Lamas and R.J. Duro Integrated Group for Engineering Universidade da Coruna C/Mendizabal s/n 15403 Ferrol, (A Coruna), Spain {alamas, richard}@udc.es http://www.gii.udc.es Ця стаття пов’язана з автоматизацією морфологічного проектування. Система, що запропонована тут є частиною повної автоматичної системи проектування, яка розглядає етапи процесу проектування, що розходяться і сходяться в певній точці, через еволюційні процедури. Система забезпечує шлях для введення естетики в процесі прийняття рішення. Це важке завдання в межах автоматичної системи проектування, оскільки естетика суб'єктивна, залежить від думок людей і люди не завжди згідні з цим. Метою тут має бути здатність отримувати кращі можливі естетичні рішення для даної групи людей. Це досягнуто через введення набору людських машинних інтерфейсів, які дозволяють системі діставати інформацію щодо їх відносних думок без явного їх опитування, і комбінувати їх з технічною інформацією, забезпеченою іншими симуляторами, які беруть участь в процесі проектування. ПЕРЕТВОРЕННЯ І КОРЕКЦІЯ В ЗОБРАЖЕННІ ЛІМФОЦИТА ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ МІКРО-ЯДЕР Domenico Luca Carnm, Domenico Grimaldi, Francesco Lamonaca
Dept. of Electronics, Computer and System Sciences, Univ. of Calabria, 87036 Rende –CS, Italy
Стаття представляє метод, призначений для виявлення і корекції змін (i) нижньої експозиції, (іі) верхньої експозиції (iii) поза фокусом, (iv). На зображення, отримане в потоковому цитометрі, впливає Гауссівський шум.. Ці зміни зменшують якість зображення і заважають правильному мікро виявленню ядра в лімфоциті. Мета запропонованої корекції - створити зображення, яке можна буде правильно обчислити за допомогою алгоритму, що відповідатиме зразку (i) щоб виявити мікро-ядра в людських лімфоцитах, (іі) щоб мінімізувати похибки, і (iii), щоб збільшити вірогідність того, що в відхилених зображеннях немає мікро-ядер. Результати числових випробувань підтверджують правильність запропонованого методу корекції. ШВИДКЕ ВИЯВЛЕННЯ МАС В МАМОГРАМАХ З ВИКЛЮЧЕННЯМ ВАЖКОГО ВИПАДКУ Gabor Takacs 1), Bela Pataki 2)
Department of Measurement and Information Systems,
Budapest University of Technology and Economics,
H-1117 Budapest, Magyar tudosok korutja 2.
Рак молочної залози- одна з найпоширеніших форм раку серед жінок. На даний час мамографія - найефективніший метод для раннього виявлення раку. В цій статті представлена проста і швидка система виявлення маммографічної маси і два різні методи для виключення важкого випадку. Масова система виявлення використовує змінену версію відомого алгоритму для малих мас і новий алгоритм для великих мас. Фільтрувальний метод першого складного випадку заснований на оцінці щільності тканини: другий на підрахунку ваги пацієнта. Система була перевірена у 600 маммографічних випадках, кожен вміщував 4 зображення. Для початкового випадку було здійснено вимірювання ваги без злоякісного виявлення, а потім з виключенням важкого випадку. ДОСЯГНЕННЯ В ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ОБЧИСЛЕННЯХ ДЛЯ ПІДТРИМКИ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕБАЧЕННЯ Anthony C Davies 1) , Sergio A Velastin 2)
1) Visiting Professor, Faculty of Computing, Information Systems and Mathematics, Kingston University, Penhryn
Road, Kingston, Surrey, KT1 2EE, England (and Emeritus Professor, King’s College London).
e-mail: tonydavies@ieee.org, http://www.tonydavies.org.uk
Розглядаються розвиток і можливості замкнених систем нагляду кабельного телебачення в поєднанні з розподіленими обчислювальними системами, і описані застосування для різних аспектів нагляду. КОНФІДЕНЦІЙНЕ ЗБЕРЕЖЕННЯ СПІВСТАВЛЕННЯ ЗРАЗКІВ НА ПОСЛІДОВНОСТЯХ ПОДІЙ Vladimir A. Oleshchuk
Communication and System Security Group, Agder University College
Grooseveien 36, N-4876 Grimstad, Norway
Ми пропонуємо використовувати співставлення із зразком на потоках даних від давачів для того, щоб контролювати і виявити події, які становлять для нас інтерес.. Ми вивчаємо проблему збереження конфіденційності співпадання зразків, де зразки вказані як послідовності обмежень на вхідних елементах. Ми пропонуємо нову конфіденційність, що зберігає алгоритм співтавлення із зразком над нескінченним алфавітом А, де зразок Р заданий як послідовність { } pi , pi ,..., pim 1 2 визначених предикатів Pij. Алгоритм працює наступним чином: одержується зразок P і вхідну послідовність t, конфіденційно здійснюється пошук всіх позицій i в t, де P рівне t. Конфіденційність, що зберігається в контексті цієї статті, означає, що сенсорні вимірювання будуть оцінені як предикати ( ) pi ej конфіденційно, тобто, давачам не потрібно буде відправляти вимірювання ( ) ( ) ( j ) n j j xi , x2 ,..., x . до оцінювача. АНАЛІТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ НЕНАДІЙНИХ СИСТЕМ ПАРАЛЕЛЬНОЇ ОБРОБКИ ІЗ ЗАГАЛЬНИМИ ЧАСОВИМИ РОЗПОДІЛАМИ ЗАВДАННЯ Pierre M. Fiorini 1), Robert W. Rowan 2)
1) University of Southern Maine, Department of Computer Science, Portland, ME, pfiorini@usm.maine.edu
Для багатьох обчислювальних систем, відмова трапляється досить рідко і це дозволяє знехтувати нею. У інших системах, відмова настільки поширена, що процедура відновлення може мати істотний вплив на роботу системи. У даній роботі, припускаючи, що обчислювальна система ненадійна, ми обговорюємо, як завершення роботи з розподілом часу із повільно-спадним “хвостом” або енергетичним часовим розподілом із повільно-спадним “хвостом” роботи можуть з'явитися в іншому чітко функціонально визначеному потоці завдання. Це важливий аналіз, оскільки відомо, що енергетичні “хвости” можуть приводити до існування нестійких систем. Ми також демонструємо, як одержати оцінку роботи і залежності вимірювань для класу обчислювальних систем, що складаються з P ненадійних процесорів і обмеженого числа завдань, N, від різних отриманих правил відновлення. Нарешті, ми обговорюємо ефекти впливу копіювання станів в контрольних точках на розподіл часу завершення роботи. ЕФЕКТ ТРАНСФОРМАЦІЇ БАГАТОКРАТНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДАНИХ У МУЛЬТИМЕДІЙНИХ ЗАСТОСУВАНЬ ПРОЦЕСОРІВ СПЕЦІАЛІЗОВАНОГО ВИКОРИСТАННЯ N. Vassiliadis, A. Chormoviti, N. Kavvadias, S. Nikolaidis
Section of Electronics and Computers, Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki, 54124
Мультимедійні додатки характеризуються високою кількістю передач даних і операцій зберігання. Відповідні перетворення можуть бути прикладними на алгоритмічному рівні, щоб поліпшити критичні характеристики виконання. У цій статті розглядається ефект перетворень багатократного використання даних на енергетичному споживанні і роботі мультимедійних додатків, реалізованих на Процесорі (ASIP) Спеціалізованих Команд,. ASIP процесор для проектованих мультимедійних додатків базується на повній методології і використовується, щоб оцінити цей ефект. Результати доводять ефективність рішення ASIP і вказують переваги від застосування перетворень багатократного використання даних в термінах енергоспоживання і роботи. Також представлені., попередні результати від застосування командного буферного методу з метою скорочення енергоспоживання ASIP ПОРІВНЯННЯ МЕТОДІВ АГРЕГАЦІЇ/ПЕРЕДАЧІ ТА МУЛЬТИКОМП’ЮТЕРНИХ АРХІТЕКТУР, І ЕКСПЕРТИЗА НАКЛАДНИХ КОМУНІКАЦІЙНИХ ВИТРАТ НА IBM PSERIES 655 Linda Markowsky
University of Maine, Orono, ME, USA
По-перше, використовуючи симулятор, зроблено моделювання і детальне порівняння “ластівко подібних” і прямих методів агрегації/передачі як на гіперкубі, так і на об’єднаних мультиком’ютерах, із і без перевантаження. По-друге, розглядається накладні комунікаційні витрати на IBM pSeries 655. МЕХАНІЗМИ ДЛЯ КООРДИНАЦІЇ ПЛАНУ СТРАТЕГІЧНОГО РОЗВИТКУ І ВЕЛИКИХ ОБ’ЄМІВ АСИГНУВАНЬ В МОДЕЛІ ПЛАНУВАННЯ ІЄРАРХІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА Rainer Leisten 1), Pascal Reusch 2)
1) University Duisburg-Essen, Leisten@uni-duisburg.de
Ця стаття представляє аналіз, що базується на моделюванні, різних механізмів координації в Ієрархічному Плануванні Виробництва. Згідно з результатами моделювань, обговорюються ефекти впливу Агрегації і Об’ємів Асигнувань на загальну вартість. ПІДТРИМКА ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В КРИЗОВОВОМУ МЕНЕДЖЕМЕНТІ, ЩО ҐРУНТУЄТЬСЯ НА ОДНОРІДНО-ОРГАНІЗУЮЧИХ КАРТАХ Miki Sirola, Golan Lampi, Jukka Parviainen
Helsinki University of Technology, Laboratory of Computer and Information Science
Комп'ютеризоване системне поле підтримки прийняття рішень охоплює багато методологій і прикладних областей. У цій роботі самоорганізуюча карта (СОК) і інтелектуальні методи використані разом для того, щоб обґрунтувати проблемні випадки, які зустрічаються при кризовому менеджменті. Створено модель процесу, яка складається з індивідуально сполучених компонентів процесу. Сплановано первинний кругообіг гарячої води атомної електростанції, включаючи дві її гілки. Сценарій управління кризами ретельно проаналізовано і пояснено на основі системи підтримки рішень, що базується на СОК. Стисло обговорюються структура і міркування Комп'ютеризованої Системи (КС) забезпечення підтримки рішень. У роботі представлена модель процесу разом з КС, яка продемонструвала свою корисність. Програмний засіб допомагає прийняттю рішень оператором з різними зоровими зображеннями, і надає конкретні рекомендації для можливих контрольних або інших дій. VOICEXML-ПРОГРАМИ ДЛЯ ЕЛЕКТРОННОЇ КОМЕРЦІЇ ТА ЕЛЕКТРОННОГО НАВЧАННЯ Peter J. A. Reusch 1), Bastian Stoll 2), Daniel Studnik 3), Jцrg Swade 3)
1) University of Applied Sciences FH-Dortmund Germany, Peter.Reusch@FH-Dortmund.de
Voice XML є мовою, розробленою W3C консорціумом з метою створення голосових користувацьких інтерфейсів, особливо для телефонування. Тут використовується розпізнавання мови і тональний набір (DTMF клавіатура) для вводу, а також попередній запис звуку і синтез перетворення тексту у мову (text-to-speech) для виводу. Синтез перетворення тексту у мову є особливістю сучасних VoiceXML засобів, подібних WebSphere, які відкривають нові перспективи для електронної комерції та електронного навчання. Ми не обмежуємося лише наперед записаним звуком але й можемо доносити будь який текст до вух користувачів – користувач може мати поганий зір, і тому потрібен голосовий канал для зв’язку, - чи користувач, який може читати але вважає за краще слухати. VoiceXML-програми були розроблені авторами, для підтримки електронної комерції (вибір товарів із каталогів), реалізації допомоги користувачу у технічних засобах (мобільні телефони тощо.) і програмних систем (MS project, тощо.). Також запропоновані нові рішення для електронного навчання. |