Engineering Sciences Series / 2023 year / Issue 7

В работе представлен метод для автоматического связывания именованных сущностей в русскоязычных текстах с понятиями из базы знаний Wikidata. В его основе лежит использование инструментов поиска именованных сущностей c последующим семантическим анализом соответствия найденной сущности понятию в базе знаний. Полученные связи в дальнейшем могут быть использованы для формирования связанного корпуса текстов в любой предметной области. Отличием представленного метода от существующих является анализ как самой именованной сущности, так и ее атрибутов, и связанных с ними слов без использования методов машинного обучения. Данный подход позволяет повысить точность поиска соответствующего понятия в базе знаний и снимает необходимость постоянного переобучения нейросетевой модели на распознавание новых сущностей, добавляемых в базу знаний. Ключевые слова:

Работа посвящена рассмотрению ряда вопросов, связанных с привлечением дополнительных знаний о предметной области при решении задач машинного обучения. Описываются способы учета подобных знаний на основе модификации классических методов классификации, кластеризации, поиска ассоциативных правил. Сделан вывод о том, что анализ фоновых знаний способен повысить достоверность и точность классических методов машинного обучения, хотя их модификация с учетом дополнительных ограничений иногда оказывается достаточно трудоемкой процедурой. К тому же в различных типах задач машинного обучения для повышения достоверности и точности их результатов требуются различные типы дополнительных ограничений. Это создает определенные сложности при решении комплексных задач, требующих поэтапного привлечения различных типов дополнительных ограничений.

Логический анализ данных и знаний требуется не только в системах искусственного интеллекта, но и в математических доказательствах. В статье показаны трудности логического анализа, обусловленные тем, что в настоящее время в качестве безальтернативной теоретической основы современной логики и оснований математики используется формальный аксиоматический подход, принятый на рубеже XIX и XX столетий. В этом подходе главную роль играют аксиомы и методы синтаксического анализа, лежащие в основе исчисления предикатов, а созданная Г. Кантором теория множеств рассматривается как одна из возможных теорий на основе исчисления предикатов. В работе предлагается в качестве теоретической основы логики использовать более простую, по сравнению с теорией множеств, алгебру множеств, в которой для обоснования основных законов нет необходимости в аксиомах. Изучается новый основанный на законах алгебры множеств подход к логическому анализу. Показываются преимущества этого подхода, приводится список нерешенных проблем.

В работе изучена возможность использования различных способов формирования порядковых оценок популярности сообщений в онлайновых социальных медиа. На примере экспериментальных данных, собранных из сети «ВКонтакте», показано, что использование в качестве основы порядковой оценки популярности количественных индикаторов лайков, репостов и комментариев дает эквивалентный результат. Отмечается необходимость использования метрик популярности, нормированных по количеству просмотров или размеру аудитории сообщества, при анализе нескольких онлайн-сообществ одновременно.

Работа посвящена вопросам организации темпоральных рассуждений на основе методов удовлетворения ограничений. Приводятся определение задачи удовлетворения ограничений и понятие их совместности. Рассматриваются возможности представления задач планирования в виде сети интервальных ограничений. В качестве математического аппарата для формализации темпоральных рассуждений описывается интервальная алгебра Алена, основными операциями которой являются композиция и пересечение временных отношений. Приводится алгоритм достижения совместности по путям, реализующий один из видов локальной совместности на сети интервальных ограничений и использующий вычисления на основе операций интервальной алгебры. Представлен пример применения данного алгоритма. В заключении рассматриваются перспективы развития методов темпоральных рассуждений.

Статья посвящена обоснованному выбору программных средств обработки многомерных данных для использования в научно-прикладных задачах исследования жизнеспособности (resilience) региональных социально-экономических систем. Предлагается схема программного решения для моделирования жизнеспособности на базе интеграции среды имитационного моделирования и OLAP-системы. Дается краткая общая характеристика программных OLAP-решений с их классификацией в соответствии с механизмами оперирования многомерными данными. Авторы приводят результаты сравнительного анализа отечественных программных продуктов класса OLAP-систем по критериям, сформированным на основе функциональных и технических требований к программному и аппаратному обеспечению проводимого исследования.

Основное внимание в работе уделено вопросам управления безопасностью социально-экономической и транспортно-логистической инфраструктур Арктической зоны и Северного морского пути. Рассмотрены современные тенденции развития, влияющие на оценки неопределенности и риска. Предлагается планы и перспективы реализации проектов оценивать с точки зрения их уязвимости и реализуемости. Такой рефлексивный анализ должен быть «встроен» в информационную систему управления безопасностью. Грамотный учет неопределенности и риска призван способствовать повышению жизнеспособности критических инфраструктур.

Геоаналитика является важным инструментом при анализе городской среды. В работе основное внимание уделено развитию инструментов геоаналитики путем онтолого-ориентированного объединения информации из разнородных источников для определения потенциально аварийно-опасных участков дорожной сети, что может быть использовано для построения маршрутов по минимально опасным дорогам. Разнородность вызвана разнообразием типов предоставляемой информации, собираемой как централизованно дорожными и экстренными службами, так и распределенно с помощью волонтеров. В качестве примера рассматривается объединение разнородных источников информации в единой аналитической системе и проведение геоанализа частоты аварийности на отдельных участках дорог для определения наиболее частого типа и причины аварийности. Результат анализа может быть использован для построения маршрута в обход участков дорожной сети с повышенной концентрацией ДТП.

В работе обсуждается проблема водных акваторий, загрязненных цианобактериями, и способы ее устранения за счет применения робототехнических средств. Лазерное излучение обладает свойством существенно подавлять жизнедеятельность как цианобактерий, так и целого ряда исследованных патогенных бактерий, вирусов, грибков и других микроорганизмов. Проведено моделирование параметров лазерного излучения с оценкой угнетающего воздействия на цианобактерии в водоемах. Представлены примеры созданного навесного оборудования с лазерными излучателями, транспортных беспилотных летательных и надводных аппаратов, использующихся в исследованиях по управлению динамикой цианобактериального цветения.

Данная статья направлена на исследование способов планирования открытых горных работ с применением локального поиска (генетические алгоритмы в работе не рассматриваются). Открытые горные работы являются сложной и многогранной задачей, требующей эффективного планирования для оптимизации добычи полезных ископаемых. Методы локального поиска являются мощным инструментом оптимизации, позволяющим искать локальные оптимумы в пространствах высокой размерности. В статье рассмотрены два наиболее часто применяемых подхода к локальному поиску для планирования открытых горных работ.

В статье представлен начальный этап разработки математической модели, предназначенной для управления в режиме реального времени обогащением магнетитовых руд в магнитно-гравитационных сепараторах. Основным требованием, предъявляемым к ней, является существенно более низкая вычислительная сложность в сравнении с моделями, использующими инструменты вычислительной гидродинамики. В исследовании используется физическое моделирование и применяются хорошо известные в гидродинамике критерии подобия. В результате обработки данных лабораторных экспериментов установлена структура модели, получены значения ее параметров для предельных случаев и определены направления дальнейших исследований по ее совершенствованию.

В работе представлена нелинейная модель водородопроницаемости сплавов для мембранных технологий выделения особо чистого водорода. Учитываются не только диффузия в объеме материала, но и физико- химические процессы на поверхности: адсорбция, десорбция и относительно быстрое растворение. Для моделирования водородопроницаемости с динамическими граничными условиями и коэффициентом диффузии, зависящим от концентрации, разработаны итерационный вычислительный алгоритм и программное обеспечение в среде Scilab.

Выполнено исследование спектров термодесорбции изотопов водорода из конструкционных материалов с использованием математических моделей. Интерес представляет выявление соответствующих каждому пику причин и «движущих сил» физико-химического характера и последующая параметрическая идентификация в соответствии с принятой физически обоснованной моделью. Приведен анализ различных математических моделей для двухпиковых спектров из металлических материалов и результаты численного моделирования в среде программирования Scilab.