Computational nanotechnology

В жизни часто приходится учитывать точность проведенных измерений. Очевидно, желание иметь измеренное значение как можно с большей точностью. Это касается как статических измерений, так и динамических. Измерения могут проводиться с использованием одного или нескольких измерителей и включают в себя погрешности, которые могут быть как систематическими, так и случайными. Обычный подход к получению более точного значения измеряемого параметра это метод осреднения. Это простой и достаточно эффективный способ, особенно если измерения равноточные. Если имеется n измерений, то метод осреднения – это сложение n измерений с одинаковыми весовыми коэффициентами K = 1/n. Чем больше n, тем точнее будет оценка. Но при разноточных измерениях результат может быть не оптимальным. Для получения оптимальной оценки (оценки с минимальной дисперсией погрешности) при разноточных измерениях весовые коэффициенты должны учитывать их статистическую точность. Оптимальные весовые коэффициенты должны обеспечить минимум дисперсии погрешности оценки. В этом и состоит метод статистической фильтрации случайных погрешностей. Статистическая фильтрация случайных погрешностей применима и для многомерных задач. Например, ее частным случаем является так называемый «фильтр Калмана».

В статье рассматривается применение алгоритмов искусственного интеллекта, в частности YOLO v8, для анализа изображений в строительной отрасли. Основное внимание уделено задачам автоматического детектирования объектов, таких как оконные проемы и этажи зданий, с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Описаны этапы внедрения технологии: сбор и обработка данных, их визуализация и использование в управлении строительными проектами. Авторы подчеркивают эффективность предложенного решения, его высокую точность и потенциал масштабирования. Рассмотрены ограничения, связанные с настройкой модели и необходимостью адаптации нормативных стандартов. Проект ориентирован на оптимизацию и цифровизацию строительных процессов.

В работе рассмотрено использование многомерных измерительных и управляющих преобразователей во вторичные сигналы, современные аппаратно-программные средства измерения и мониторинга источников питания в процессе электроснабжения вычислительных и инфокоммуникационных устройств, а также принципы контроля и приема сигналов для обеспечения бесперебойной и качественной работы устройств. В соответствии с этим, приведен принцип построения модели и программное обеспечение рабочих и передающихся устройств. Разработанное устройство управления электропитанием основано на протекающих процессах и выбранных функциональных модулях. Исходя из основной цели исследования, был разработан алгоритм мониторинга и программный комплекс на основе встроенной системы. На базе реализованной модели мониторинга подробно описаны процессы интеграции между аппаратным и программным обеспечением.

В статье исследуются возможности применения технологий искусственного интеллекта для повышения операционной эффективности малых и микропредприятий (МСП) в России. Целью работы является обобщение опыта и выработка рекомендаций. Учитывая ограниченные ресурсы и специфику деятельности МСП, рассматриваются проблемы, с которыми сталкиваются эти предприятия, а также более широкий технологический контекст. Были извлечены из профессиональной социальной сети TenChat описания опыта представителей малых и микропредприятий, автоматически объединены в темы. Эти темы были экспертно преобразованы в направления применения технологии искусственного интеллекта и послужили основой для разработки практических рекомендаций. Были сформулированы выводы о возможных направлениях применения технологий искусственного интеллекта, включая маркетинг и обслуживание клиентов, автоматизацию и оптимизацию рутинных задач, анализ данных и оптимизацию процессов. Разработанные рекомендации включают стратегические решения, реактивность искусственного интеллекта, управление командой, обеспечение операционной деятельности и работу с данными. Результаты работы представляют интерес для предпринимателей, руководителей МСП и исследователей, стремящихся к повышению эффективности бизнеса при помощи технологий искусственного интеллекта.

Научная статья посвящена исследованию применения графового подхода в контексте тестирования и оптимизации выполнения ИТ-проектов. Графовые структуры представляют собой мощный инструмент для моделирования сложных систем и процессов, что делает их применимыми в различных областях информационных технологий. В статье рассматриваются основные принципы построения графовых моделей для анализа и управления проектами, а также методы их применения в тестировании и оптимизации процессов выполнения ИТ-проектов. Внедрение методологии графов на каждом этапе тестирования в жизненном цикле проекта может привести к улучшению эффективности и качества процесса тестирования, а также к повышению качества и конкурентоспособности разрабатываемого продукта.

Определение требований – эта одна из важнейших стадий разработки программных систем. Ошибки, допущенные на этой стадии, очень дорого обходятся после разработки и внедрения системы. В настоящее время, несмотря на накопленный в компьютерной отрасли огромный опыт разработки автоматизированных информационных систем, мобильных приложений и сервисов, проблемы, связанные с разработкой требований, остаются все еще не решенными. В статье подчеркивается необходимость внимательного подхода к обоснованию и разработке требований на начальных этапах разработки программных систем, поскольку, как бы прекрасно не была реализована программная система, требования к которой изначально были неполные, неоднозначные или неправильные, результат ее работы сильно разочарует пользователя. Важно также убедиться в необходимости разработки именно того программного средства, о котором говорит заказчик, в едином видение продукта у всех участников. Представленные в статье особенности обоснования и разработка требований к программной системе относятся к автоматизации бизнес-процессов конкретной организации. В работе использовались разные теории и методологии исследования. Описанный в нотации IDEF0 бизнес-процесс в состоянии «как есть» позволил выделить основные недостатки существующей технологии выполнения бизнес-процессов организации и представить контрмеры для их устранения в состоянии «как будет». Результатом работы стали спецификации требований на разработку мобильного приложения. Исследование проводилось с привлечением конечных пользователей продукта. Постоянное взаимодействие с заказчиком и конечными пользователями позволило избежать проблем, связанных с разработкой требований. На всех этапах разработки требований активно использовались модели анализа и проектирования. Проведенные в исследовании расчеты показали, что разработанные требования позволят достигнуть поставленную бизнес-цель компании заказчика. Приведенные в статье модели, определенные требования и реализованные идеи могут быть использованы бизнес-аналитиками и разработчиками при разработке собственных программных систем.

В данной статье проводится обзор интеграционного подхода к документированию, основанного на метаграфах. Данный подход синтезирует принципы документирования методов работы с графовыми структурами данных, позволяя описывать связи и взаимодействия между различными элементами информации в документации. В статье рассматривается значимость метаграфов для организации информации, их влияние на структурирование и ценность документации для пользователей. Подробно разбирается архитектурный фреймворк метаграфов, их гибкость в адаптации к изменяющимся требованиям, а также роль в обеспечении согласованности и качества материала. Рассматривается использование метаданных и метатекстов для структурирования информации, обмена и координации усилий в команде. В статье выделены преимущества интеграционного подхода к документированию на основе метаграфов в создании единого представления о предметной области и облегчении работы с распределенными данными.

Статья посвящена актуальности использования облачных технологий в современном мире, представлены данные по объему глобального рынка публичных облачных сервисов за последние два года. Определены преимущества использования облачных технологий, рассмотрена классификация облачных систем. Приведены основные нормативно-правовые акты, регулирующие работу облачных хранилищ. Особое внимание уделено вопросам информационной безопасности облачных систем, представлены наиболее опасные атаки, актуальные в сфере облачных технологий, описаны их характерные особенности и возможные последствия их наступления для пользователей и организаций. В качестве решения для создания облачной системы с высоким уровнем безопасности, определена концепция многоуровневой безопасности, включающая в себя шифрование, многофакторную аутентификацию, использование протокола TLS, защиту от DDoS-атак, своевременный мониторинг рисков безопасности инфраструктуры и организационную политику безопасности.

Работа посвящена разработке математической модели для оценки нестационарных характеристик производительности информационно-измерительных систем медицинского назначения, применяемыми в медицине для оценки состояния больных в критических для здоровья и жизни ситуациях. Модель представляет собой однолинейную систему массового обслуживания с конечной очередью, пуассоновским входным потоком и нетерпеливыми заявками, адекватно описывающую функционирование медицинских систем реального времени в том числе в условиях неисправностей и сбоев оборудования. В работе представлена система дифференциальных уравнений Колмогорова, описывающая исследуемую систему массового обслуживания, а также ее решение, основанное на методе матрицы преобразования вероятностей. Получены выражения для нахождения вероятностей состояний системы в произвольный момент времени, а также нестационарные характеристики производительности системы, такие как вероятность потерь, пропускная способность, время переходного режима. Представлены результаты численных расчетов для системы с размером буфера, равного двум пакетам, при различном соотношении интенсивности ухода нетерпеливых заявок из очереди и интенсивности обслуживания.

В данной статье представлен алгоритм идентификации нефтяных загрязнений водных поверхностей на базе глубокого обучения, с использованием мультиспектральных изображений 5-канальной камеры, полученных с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Алгоритм, основанный на архитектуре Unet с энкодером efficientnet-b0, демонстрирует высокую точность сегментации и является частью системы экологического мониторинга. С использованием данных о естественных и контролируемых разливах нефти, а также органических сливах, метод прошел полевые испытания на различных водоемах, что подтверждает его эффективность и надежность в оперативном выявлении загрязнений. Особое внимание в статье уделено вопросам точности и быстродействия алгоритма. Разработанный метод обладает высокой скоростью обработки данных и может быть успешно применен в различных климатических условиях. Полученные результаты демонстрируют, что предложенный алгоритм способен автоматически обнаруживать даже незначительные загрязнения водных поверхностей, что позволяет оперативно реагировать на экологические катастрофы и минимизировать их последствия. Предложенный алгоритм показал высокие результаты. При выбранной конфигурации модели были достигнуты метрики Dice Loss на уровне 0.00265 и IoU Score равный 0.9971. Данные высокие значения подтверждают надежность и точность предложенного подхода, обеспечивая точную идентификацию нефтяных пятен.