Системні дослідження та інформаційні технології: міжнародний науково-технічний журнал, № 4
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Simple model for sequence prediction based on dendritic spatiotemporal integration(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Osaulenko, V. M.Recent experiments on dendritic spatiotemporal integration reveal the much bigger computational potential of a single neuron. An individual dendritic branch can work as a coincidence detector due to a dendritic spike initiated with locally spatially and temporally activated synapses. Here, we investigate a proposed idea that dendrites can perform temporal integration on behavior timescale 1s, thus weakening simultaneous activation constraint. We construct the model of the recurrent neural network where each neuron activates not as a weighted summation of inputs, but due to their coincident activation both in space and time. We show that with using sparse distributed representation and tracking activity of the network in a certain time window it is possible to achieve a high capacity prediction system. We perform the theoretical analysis and estimate the capacity for the different parameters of the model where even the network with 100 neurons can store millions of sequences. Such a capacity results in a biologically unrealistic high number of synapses, much more than 100х100. However, this mechanism of tracking space-time coincidences in sparse activation can be realized in a limited biological neural network but still with a good sequence transition memory.Документ Відкритий доступ Прогнозування сонячної активності альтернативними методами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Бідюк, П. І.; Караюз, І. В.; Варава, В. С.; Жиров, О. Л.Розглянуто актуальну задачу прогнозування нестаціонарних процесів сонячної активності альтернативними методами, яку розв’язують дослідники багатьох країн світу. Досліджувані процеси належать до класу нелінійних та нестаціонарних, що потребує вибору спеціальних методів для їх моделювання і прогнозування. Запропоновано підхід до прогнозування на основі трьох фільтрів: адаптивного фільтра Калмана, оптимального фільтра Калмана з оцінюванням параметрів за методом максимальної правдоподібності і ймовірнісного гранулярного фільтра. Вибір цих фільтрів зумовлено тим, що вони дають змогу враховувати у моделі випадкові зовнішні збурення і похибки вимірювань. Отримані результати обчислювальних експериментів свідчать про можливість застосування запропонованого підходу до розв’язання поставленої задачі. Більш точні результати короткострокового прогнозування експоненціально згладжених даних отримано за допомогою адаптивного фільтра. Аналіз якості результатів виконано за допомогою відомих статистичних характеристик якості, зокрема середньої абсолютної похибки у відсотках.Документ Відкритий доступ Мережеві структури та системи: ІIІ. Ієрархії та мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Поліщук, О. Д.; Яджак, М. С.Проаналізовано основні принципи формування системних ієрархій та складних систем з ієрархічно-мережевою структурою. Визначено потокову матрицю суміжності складної ієрархічно-мережевої системи, яка дозволяє досліджувати функціональні особливості системи, пов’язуючи їх зі складовими структури. Уведено поняття потокової серцевини, яка дає можливість будувати спрощені моделі системи меншої розмірності, одночасно відстежуючи кількісну міру збереження її адекватності. Запропоновано принципи формування інформаційних моделей та моделей оцінювання складних ієрархічномережевих систем з урахуванням пріоритетності їх складових та рівня наповненості даними. Основною перевагою моделей оцінювання є на порядки менші обсяги інформації, які значно легше піддаються аналізу та дозволяють оперативно локалізувати найбільш ризиковані складові системи. Для дослідження різнорідних міжсистемних взаємодій уведено поняття асоціації, конгломерату і системного середовища, які дають змогу аналізувати характер та наслідки міжсистемних впливів різних типів.Документ Відкритий доступ 3D frame models switching elements by berezovsky for software-configurable switching structures(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Berezovsky, S. A.The frame 2D and 3D models of patented by Berezovsky switching elements are proposed in relation to the construction of topologies of switching structures admissible for reconfiguration. It has been revealed that the use of frame models by Berezovsky switching elements allows to visualize the information about the state of the structure of switching elements, to vary the number of independent inputs and outputs, and provides additional possibilities in the simulation of topologies of modern structures with separated by planes data and control. The method of formation of states of the switching structure topology elements has been proposed.Документ Відкритий доступ A parallel search algorithm for formal grammar data types(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Prodan, AnastasiiaIn this paper, we developed a concurrent generic heuristic algorithm for parallel parsing and searching in structured text datasets. The main objective of the algorithm was to increase an efficiency of central processing unit dependent operations when parsing large-scale datasets by using a parallel approach. The developed algorithm uses heuristics to find requested data without needing to process the whole file and without syntax tree building. It can be applied to any data formats. An increase in efficiency was discovered when input-output operations take significantly less time than the process of searching, the file is loaded into random access memory or when an efficient non-sequential access to file is possible. We also developed a prototype implementation of the algorithm for use in performance comparisons. The prototype supports searching in large-scale XML datasets using a subset of XPath expressions to specify search request. Our experimental results show that the developed algorithm is faster than classical algorithms, when all the requirements are met and the desired data is located closer to the beginning of the dataset. In worst cases, our algorithm gives nearly the same results as the others, but consumes more memory.Документ Відкритий доступ Estimation and analysis of business process models similarity in enterprise continuum repository(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Kopp, A. M.; Orlovskyi, D. L.This paper considers the problem of the store, share, and reuse of organizational knowledge represented using business process models. Various studies related to managing large collections of business process models are reviewed. The core concept of Business Process Model Repository was outlined as well as the reference architecture provided in related works. This research is focused on considering the Business Process Model Repository as part of the whole Architecture Repository defined in the field of Enterprise Architecture. The knowledge-based model used to store process models, as well as the similarity measure used to identify process models in the repository that are similar to a given process model or a fragment thereof are proposed. Besides that, the elaborated approach proposes the decision tree model for business process models classification according to the Enterprise Continuum concept of Enterprise Architecture, as well as the conceptual model of the Business Process Model Repository. The software prototype developed to implement the proposed approach was used to upload sample process models and estimate their similarity according to the Enterprise Continuum categories. The accuracy of the proposed similarity measure is analyzed for the different Enterprise Continuum categories of artifacts.Документ Відкритий доступ Medical images of breast tumors diagnostics with application of hybrid CNN–FNN network(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Zaychenko, Yu.; Hamidov, G.; Varga, I.The problem of classification of breast tumors on medical images is considered. For its solution the new class of convolutional neural networks-hybrid CNN–FNN network is developed in which convolutional neural network VGG-16 is used as the feature extractor while fuzzy neural network NEFClass is used as the classifier. Training algorithms of FNN were implemented. The experimental investigations of the suggested hybrid network on the standard data set were carried out and comparison with known results was performed. The problem of data dimensionality reduction is considered and application of PCM method is investigated.Документ Відкритий доступ Якісні властивості та скінченновимірність з точністю до малого параметра слабких розв’язків кліматологічної моделі Будико–Селлерса(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Згуровський, М. З.; Касьянов, П. О.; Горбань, Н. В.; Палійчук, Л. С.Проведено якісний аналіз поведінки розв’язків кліматологічної моделі енергетичного балансу Будико–Селлерса, розглянутої на рімановому багатовиді без краю. Установлено глобальне існування слабкого розв’язку досліджуваної задачі з довільними початковими даними з фазового простору, вивчено його властивості, регулярність. Знайдено функцію Ляпунова. Доведено теореми існування глобального та траєкторного атракторів для багатозначного півпотоку, породженого всіма слабкими розв’язками задачі. Вивчено властивості атракторів, установлено взаємозв’язок між ними та простором повних траєкторій задачі. Досліджено характер притягнення розв’язків до глобального та траєкторного атракторів та їх структуру. Отримано скінченновимірність з точністю до малого параметра динаміки розв’язків задачі.