ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
[Академик-секретарь Отделения академик Е.П.Велихов]
Теория информации,
научные основы информационно-вычислительных систем и сетей,
системный анализ
Подготовлена промышленная версия компилятора языка С, обеспечивающего генерацию эффективного кода для цифрового процессора обработки сигналов с широким командным словом. В составе компилятора реализован оптимизирующий постпроцессор, который обеспечивает распараллеливание ассемблерного кода при помощи перебора планов выполнения по методу динамического программирования. (НИИСИ РАН)
Разработана системная методика построения математических моделей оптимизации развития мультимодальных транспортных сетей, учитывающая поведенческие, организационные, экономические и технологические факторы. На ее основе построена экспериментальная модель для анализа и прогнозирования развития сети межгородских автомобильных магистралей РФ, использованная при оценке эффективности инвестиционных проектов реконструкции автомобильных магистралей. (ИСА РАН)
Исследованы с общих позиций оптимальные необратимые процессы в термодинамических и микроэкономических системах. Найдены оценки минимальных затрат энергии для процессов разделения заданной производительности, обобщены на микроэкономические системы соотношения термодинамики необратимых процессов: условия взаимности Онзагера и принцип минимальной диссипации Пригожина для стационарного состояния открытых систем. (ИПС РАН)
Получена асимптотическая верхняя граница для скорости кодов, свободных от перекрытий. Эта граница улучшает известные оценки скорости таких кодов. Для защиты от несанкционированного копирования построены коды с простым алгоритмом идентификации. Метод построения таких кодов позволил существенно улучшить известные результаты для кодов с “цифровыми водяными знаками”. (ИППИ РАН)
Проведена разработка экспериментального программного комплекса обнаружения лиц на изображениях с целью включения ЦПТ РАН в состав участников проекта компании Хьюлетт-Паккард по созданию систем организации, хранения и поиска фотоизображений в фотоколлекциях. (ЦПТ РАН)
Предложен новый класс статистических критериев, эффективность которых при тестировании генераторов случайных чисел на несколько порядков выше, чем у лучших известных алгоритмов. Результат сравним с мировым. (ИВТ СО РАН).
Искусственный интеллект, системы распознавания образов,
системы принятия решений при многих критериях
Разработаны методы и алгоритмы оценивания параметров нелинейных моделей систем формирования изображений по малому числу наблюдений. Задача решается на основе сформулированного в ИСОИ РАН принципа согласованности оценок. Предложены методы решения ряда задач оптимизации, основанные на использовании генетических алгоритмов. Разработаны параллельные алгоритмы, ориентированные на использование высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных систем. (ИСОИ РАН)
Разработана методика сравнительной оценки алгоритмов выделения границ, реализованная в системе PICASSO и основанная на использовании специального набора искусственно синтезированных тестовых изображений. Предложена 2D-классификация основных типов границ, которые представлены в наборе тестов, сгенерированных с помощью специального редактора изображений, являющегося частью системы PICASSO. Протестировано 6 детекторов границ. Исследованы глобальные методы обработки изображений. (НИИСИ РАН)
Разработан комплекс моделей для имитации атак, объединенных в многоуровневой формальной модели представительного множества атак. Описание проведено в терминах семейства взаимодействующих грамматик, связанных операцией подстановки в грамматиках. Модель позволяет описывать формально большое разнообразие распределенных атак на различных уровнях детальности. Реализован программный прототип системы и проведено его исследование. (СПИИ РАН)
Разработаны основные положения теории метрических пространств множеств и мультимножеств с мерой. Предложены новые виды метрик между измеримыми множествами и мультимножествами, исследованы их особенности и свойства. Введены новые понятия сходимости последовательностей измеримых множеств и мультимножеств почти всюду, по мере, по метрике на пространствах с полной мерой. Рассмотрены метрические и топологические свойства этих пространств. Предложены методы решения задач классификации и упорядочения объектов, которые могут существовать в нескольких «копиях» с отличающимися значениями количественных и качественных признаков. (ИСА РАН)
Создан исследовательский прототип системы, предназначенный для изучения возможностей преодоления проблемы смысловой неадекватности на основе введения в интеллектуальные компьютерные системы Базы понятий, соотносящей слова как имена понятий с содержанием или сущностью этих понятий. (ИППИ РАН)
Разработаны логические и алгоритмические средства для анализа данных посредством интеллектуальных систем, реализующих машинное обучение в базах фактов позитивных и негативных прецедентов изучаемых эффектов. Логические средства реализованы в решателях задач посредством автоматизированных правдоподобных рассуждений, образованных комбинированием индукции, аналогии и абдукции (принятие гипотез о причинах изучаемых эффектов посредством объяснения начального состояния базы фактов). (ВИНИТИ)
Получено теоретическое описание формирования недавно обнаруженных регулярных структур в локально нагреваемой стекающей жидкой пленке. Использовался оригинальный метод частиц для несжимаемой жидкости, распространенный на случай вязкой теплопроводной жидкости с переменным поверхностным натяжением. Проведено численное моделирование конкретного эксперимента. Сравнение результатов показало хорошее качественное и количественное согласие. (ИВМ СО РАН)
На основе анализа целей решаемых задач построены деревья решений, позволяющие осуществлять выбор как конкретной парадигмы нейронной сети (персептрона, RBF-сети, сети метода динамических ядер, самоорганизующихся карт Кохонена), так и ее архитектуры (входных, выходных и промежуточных слоев, методов нормировки, кодирования и т.д.). (ЦИТП РАН)
Разработаны и исследованы качественно новые экономико-математические модели макроэкономической динамики национального дохода региона на основе учета взаимодействия спроса и предложения в рамках уравнения состояния непрерывной модели "вход-выход": модели, содержащие обратные связи в виде карлемановского сдвига временного аргумента; модели, содержащие обратные связи в виде функций Вольтерра; нелинейные математические модели динамики национального дохода. (ИИПРУ КБНЦ РАН)
Системы автоматизации, математические методы исследования сложных управляющих систем и процессов. CALS-технологии
Разработан адаптивный алгоритм поиска оптимального управления дискретной системой с новым типом регулятора в виде временного интервала. За счет этого регулятора достигается большая гибкость в настройке на решаемую задачу. Доказано свойство релаксационности алгоритма и предложен ряд его модификаций. С использованием разработанного алгоритма проведены расчеты оптимальной стратегии развития на модели региона. (ИПС РАН)
Разработаны теоретические и методологические основы информационной безопасности компьютерных систем общего назначения. Формализована модель этой системы, сформулирован критерий защищенности, разработаны модели целостности и конфиденциальности компьютерной системы. Выполнена оценка методов реализации на основе инфраструктуры операционных систем общего назначения. Модель защищенности, включающая в себя драйвер ядра и установочный модуль, реализована на базе операционной системы Windows NT. (ННГУ)
Разработано математическое и программное обеспечение для прогнозирования функционирования транспортных систем крупных городов, включающее модели оценки межрайонных корреспонденций, модального расщепления передвижений по видам транспорта, распределения корреспонденций по транспортному графу. Проведена калибровка модели по реальным данным для транспортной сети Московской агломерации (г. Москвы и ближайших пригородов). (ИСА РАН)
Предложен и разработан принципиально новый и эффективный метод ввода информации в мобильные устройства с помощью пространственных жестов руки, удерживающей мобильное устройство. Жесты "улавливаются" с помощью полупроводниковых инерциальных сенсоров, встроенных в мобильное устройство, и затем выделяются с помощью специальных алгоритмов обработки. Предлагаемый подход естественно дополняет традиционные методы ввода информации в мобильные вычислительные устройства (функциональные клавиши, перьевой - stylus - и голосовой ввод), значительно расширяет их функциональные возможности и является универсальным средством ввода информации. (ИППМ РАН)
Нейроинформатика и биоинформатика
Разработан метод перекодировки бинарных образов в представление в виде векторных нейронов, позволяющий преодолеть негативное влияние корреляций между исходными образами на объем нейросетевой памяти. Переход к векторно-нейронному представлению бинарных образов и использование разработанной ранее параметрической нейронной сети устраняют корреляции и дают экспоненциальное (по параметру перекодировки) увеличение объема ассоциативной памяти.