Программные системы и вычислительные методы
Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 69610 от 02.05.2017
ISSN (online): 2454-0714
Учредитель: ООО "НБ-Медиа"
Главный редактор: Морозов Михаил Н., канд. техн. наук, профессор
Периодичность / доступ: 4 выпуска в год / открытый
Входит в: Перечень ВАК, РИНЦ
Текущий выпуск
№ 3 (2025)
Статьи
Анализ современных методов оптимизации в React
Аннотация
В статье проведён комплексный анализ методов оптимизации производительности React приложений: мемоизации (React.memo, useMemo, useCallback), виртуализации списков (react window, react virtualized), разделения кода (React.lazy, Suspense), оптимизации Context API и новых возможностей React 18 (автоматический батчинг, Concurrent Mode). Приведённый анализ и данные о производительности основываются на различные научные исследования, а также на документацию самих методов оптимизации. Для измерения производительности React приложений разработчикам рекомендуется использовать React Profiler API и Chrome Performance. Разработано тестовое SPA с динамической фильтрацией данных и трёх вариантами рендеринга. С помощью React Profiler API измерено время обработки от 1 000 до 20 000 элементов десять сходящихся раз с последующей статистической обработкой. Методология включает комплексный теоретическое анализ, разбор механизмов различных методов оптимизаций обновлений и их влияние на производительность. Научная новизна статьи заключается в комплексном анализе и практическом сравнении ключевых подходов к оптимизации во фреймворке React. Практическая значимость работы обосновывается тем, что результаты могут быть использованы непосредственно в коммерческой разработке программного обеспечения. Также в статье было проведено экспериментальное сравнение библиотек виртуализации списков с использованием компьютерного эксперимента, с последующим статистическим анализом. Результаты показали: react window обеспечивает до 95 % прироста скорости и стабильность при росте нагрузки, а react virtualized предлагает расширенный функционал ценой слегка большей латентности, что подтверждается другими исследованиями. Статья содержит не только теоретическое описание, но и практические примеры, раскрывающие способы оптимизации в реальных приложениях, что подтверждает практическую значимость.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):1-9
1-9
Двухступенчатая семантическая кластеризация эмбеддингов как альтернатива LDA для инфометрического анализа отраслевых новостей
Аннотация
Предметом исследования является разработка и валидация альтернативного подхода к тематическому моделированию текстов, направленного на преодоление ограничений классического латентного размещения Дирихле (LDA). Объектом исследования выступают короткие русскоязычные новостные тексты об атомной энергетике, представленные в виде корпуса «AtomicNews». Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы, как влияние разреженности на качество тематического моделирования, проблемы интерпретируемости тем и ограничения априорной фиксации числа тем. Особое внимание уделяется геометрической интерпретации семантики текстов, в частности, преобразованию лексических единиц в пространство предобученных эмбеддингов и последующей кластеризации с целью формирования документных тематических профилей. Исследование фокусируется на сравнительном анализе нового метода и LDA по метрикам когерентности, перплексии и тематического разнообразия. Предлагаемый подход направлен на создание интерпретируемой, вычислительно лёгкой и устойчивой к шуму модели, пригодной для онлайнового мониторинга новостных потоков. Методология исследования основана на двухступенчатом семантическом сглаживании – эмбеддинг-репрезентации лемм с помощью Sentence-BERT и агломеративной косинусной кластеризации с последующим применением K-means к тематическим профилям документов. Научная новизна исследования заключается в разработке и эмпирическом обосновании схемы тематического моделирования, заменяющей вероятностную генерацию слов на геометрическое сглаживание эмбеддингов. Предложенный подход отказывается от предпосылок «мешка слов» и фиксированного числа тем, формируя тематические координаты документов через плотностные кластеры в семантическом пространстве. Это позволяет повысить интерпретируемость тем, снизить чувствительность к разреженности текстов и избежать коллапса распределения тем в коротких сообщениях. Эксперименты на корпусе «AtomicNews» показали статистически значимое улучшение по сравнению с классической LDA: снижение перплексии на 5 %, рост когерентности тем на 0.15 пункта и увеличение тематического разнообразия. Метод также продемонстрировал вычислительную эффективность – вся процедура занимает секунды на CPU, что делает его пригодным для применения в условиях ограниченных ресурсов. Таким образом, переход от вероятностной декомпозиции к геометрическому анализу эмбеддингов представляет собой перспективное направление в тематическом моделировании отраслевых текстов.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):10-19
10-19
Проектирование архитектуры протокола клиент-серверного взаимодействия web-приложений на основе websocket
Аннотация
Предметом исследования является проектирование архитектуры протокола клиент-серверного взаимодействия web-приложений на основе технологии WebSocket. Объектом исследования выступают механизмы двустороннего обмена данными в реальном времени и существующие решения на базе HTTP/HTTPS, SSE, SignalR, gRPC-Web, Socket.IO и WS. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как формализация и унификация структуры логических каналов, маршрутизация сообщений, контроль активности соединений и автоматическое восстановление сессий. Особое внимание уделяется анализу преимуществ и ограничений каждого подхода с целью выработки требований к новой архитектуре протокола. В рамках работы выполнен сравнительный анализ существующих библиотек и технологий, что позволило выявить ключевые параметры для эффективной, масштабируемой и отказоустойчивой реализации двустороннего взаимодействия. В качестве метода проектирования использован шаблон MVCS (Модель–Представление–Контроллер–Сервис), дополненный модульной организацией библиотеки SingleSocket и аналитическим сравнением существующих технологических решений в области клиент-серверного взаимодействия. Основными выводами проведенного исследования являются разработка и реализация архитектуры протокола, обеспечивающей сбалансированный и технически обоснованный подход к двустороннему обмену данными в режиме реального времени. Особым вкладом автора в исследование темы является формализация декларативной структуры каналов с привязкой к контроллерам, внедрение конфигурируемого механизма контроля активности соединений на сервере с автоматическим завершением неактивных сессий и встроенная логика восстановления соединения на клиенте. Новизна исследования заключается в применении архитектурной модели MVCS для повышения структурированности, использовании универсального JSON-формата с маршрутизацией по каналам и модульной реализации компонентов для повторного использования и упрощенной интеграции. Предложенная архитектура служит прочной основой для создания масштабируемых, надежных и гибких современных информационных систем.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):20-30
20-30
Спецификация регрессионного анализа воздействия информационной среды на финансовые показатели компании
Аннотация
Предметом исследования является разработка и экспериментальная валидация сквозной регрессионной спецификации, предназначенной для количественной оценки эластичности рыночной стоимости акций к тематическим информационным потокам. Объектом исследования выступают суточные ряды интенсивностей тематик, выделенные алгоритмом Latent Dirichlet Allocation из отраслевого новостного корпуса, и биржевой дифференциал «закрытие-открытие» акций ПАО «ГМК Норникель». Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как Corr–γ–split-нормализация, устраняющая двухмодальность распределений, ортогонализация «масштаб – асимметрия», снижающая мультиколлинеарность, Partial Least Squares-проекция для агрегирования признаков и регуляризованная Ridge-регрессия для устойчивого прогнозирования. Особое внимание уделяется тому, как сочетание этих этапов формирует статистически корректный и интерпретируемый мост между текстовыми сигналами и финансовыми метриками, обеспечивая практическую применимость модели к динамике высокочастотных информационных возмущений. Методологическую основу составили Corr–γ–split-нормализация, ортогонализация «Sum/Diff», Partial Least Squares-проекция и Ridge-регрессия с перекрёстной валидацией, объединённые в полнофакторный эксперимент из сорока пяти альтернативных спецификаций. Основными выводами проведённого исследования являются подтверждение того, что только комплексное объединение Corr–γ–split-нормализации, ортогонализации «Sum/Diff», PLS-проекции и Ridge-регрессии формирует статистически состоятельную и практически применимую модель влияния новостного фона на рыночную цену. Новизна работы заключается в введении метрически обоснованного порога T*, устраняющего врождённую двухмодальность распределений LDA-интенсивностей, а также в развитии интерпретируемого разложения потоков на размер и асимметрию, что повышает объясняющую силу коэффициентов эластичности. Эмпирическая апробация на данных ПАО «ГМК Норникель» показала снижение RMSE на 13 %, рост CV-R² до 0,78 и увеличение сводного показателя качества на 0,32 по сравнению с базовой моделью. Полученные результаты доказывают, что предложенная спецификация масштабируема на различные корпоративные или отраслевые информационные потоки и может служить надёжным инструментом мониторинга и прогнозирования рыночных индикаторов в условиях высокочастотных информационных возмущений.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):31-44
31-44
Обработка запросов с иерархическим характером разделяемых ресурсов
Аннотация
Предметом данного исследования является разработка и анализ структуры данных и алгоритма для управления параллельным выполнением сообщений в микросервисной архитектуре без брокера сообщений. В условиях перехода к микросервисной архитектуре и асинхронному обмену сообщениями, особенно при отсутствии централизованного брокера, возникает необходимость в эффективных методах обеспечения порядка обработки сообщений, влияющих на общие ресурсы. Проблема заключается в том, что традиционные методы, такие как сегментирование, не гарантируют соблюдение порядка обработки сообщений при параллельном выполнении и усложняются при необходимости синхронизации доступа к ресурсам. В качестве альтернативы традиционным подходам рассматривается метод с использованием общей очереди и пула потоков. В работе исследуется и предлагается структура данных, которая обеспечивает возможность параллельной обработки сообщений при условии отсутствия конфликтов блокировки, тем самым гарантируя корректный порядок выполнения операций, связанных с общими ресурсами, и избегая взаимных блокировок. Основная цель состоит в создании механизмов управления доступом к ресурсам, адаптированных для микросервисной архитектуры, без усложнения логики обработки сообщений и позволяющих избежать проблем, связанных с многопоточностью. В работе используется аналитический подход к разработке структуры данных и алгоритма, основанный на формализации задачи синхронизации, а также теоретический анализ алгоритмической сложности и корректности предложенного решения. Научная новизна работы заключается в предложении новой структуры данных, использующей упорядоченные множества и списки ожидания для эффективного управления параллельной обработкой асинхронных сообщений в микросервисных архитектурах, особенно там, где отсутствует брокер сообщений. Предлагаемый алгоритм позволяет динамически определять блокировки, связанные с сообщениями, а также разделять блокирующие и неблокирующие сообщения, что обеспечивает возможность их параллельного выполнения. Предложенная структура данных и алгоритм позволяют изменять детализацию блокируемых ресурсов, не усложняя при этом процедуры обработки сообщений, а также упрощают многопоточное программирование, позволяя рассматривать каждую процедуру обработки сообщения как однопоточную. Алгоритм не имеет проблемы взаимной блокировки ресурсов, что повышает общую отказоустойчивость системы. Выявленные недостатки, связанные с блокировкой ресурсов, предлагается устранить в дальнейших исследованиях.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):45-58
45-58
О разделении ответственности за ошибки эксплуатации робототехнических систем
Аннотация
Актуальность выбора предмета исследования как основы обеспечения безопасности применения робототехнических систем различного назначения, в первую очередь – использующих для управления искусственный интеллект, и объекта исследования, которым являются проблемы разделения ответственности за разработку и эксплуатацию робототехнических систем, определяется имеющимся противоречием между потребностью автономного применения робототехнических систем и сложностью программной реализации этого требования. В то же время, в робототехнике, довольно часто, именно ошибки алгоритмов управления служат источником большинства проблем. На основании анализа нормативных документов, регламентирующих разработку средств искусственного интеллекта, проанализированы возможные проблемы обеспечения безопасности применения автономных робототехнических систем. Синтезирован вывод, что в существующем состоянии данные документы не обеспечивают решения проблемы безопасности систем искусственного интеллекта. В качестве методологической основы исследования был избран системный подход. Использование системного подхода, методов декомпозиции и сравнительного анализа, дало возможность рассматривать в комплексе проблемы разделения зон ответственности разработчиков и эксплуатантов автономных и частично автономных роботов, реализующих принципы управления на основе искусственного интеллекта. Источниковую базу исследования составили научные статьи, нормативные и законодательные документы, находящиеся в открытом доступе. Сделан вывод, что существующие подходы к обучению и самообучению систем искусственного интеллекта, управляющих автономными роботами “размывают” границы ответственности участников процесса, что, в теории, может приводить к возникновению критических ситуаций при эксплуатации. С учётом этого, на основе анализа типового процесса разработки и применения, предложено уточнить распределение ответственности, а также добавить в процесс новых участников: дополнить его специалистами, направленно занимающимися безопасностью и непредвзятостью искусственного интеллекта (AI Alignment), а таже обеспечить групповой подход в разработке алгоритмов искусственного интелелкта и машинного обучения, обеспечивающий снижение фактора субъективности. Применение синтезированых в статье принципов разделения ответственности, теоретически, обеспечит повышение безопасности робототехнических систем, построенных на основе использования искусственного интеллекта
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):59-71
59-71
Автоматизация развертывания приложений Windows средствами GPO Альт Домена
Аннотация
Предметом исследования является процесс автоматизации развертывания приложений Windows в смешанных IT-инфраструктурах, включающих системы Alt Linux и Windows. Особое внимание уделено изучению возможностей Alt Домен для применения групповых политик (GPO) с целью централизованного управления установкой и конфигурацией приложений, таких как Yandex Browser и Yandex Telemost. В работе анализируется эффективность использования GPO в Alt Домен для обеспечения стабильности сети, удобства администрирования и сокращения времени настройки. Автор подробно рассматривает интеграцию GPO с протоколом Samba, что позволяет достичь совместимости между Linux и Windows. Рассматриваемый подход может быть полезен организациям с гибридной IT-инфраструктурой. Данная тема актуальна в контексте растущей потребности в автоматизации процессов управления, что делает её востребованной как для коммерческих, так и для образовательных учреждений. Методология включает настройку Alt Домен для работы с GPO, тестирование автоматизированного развертывания приложений Windows, а также анализ совместимости и стабильности в смешанной среде. Научная новизна исследования заключается в адаптации и применении инструментов Alt Домен для централизованного управления процессами развертывания приложений Windows с использованием групповых политик (GPO). Впервые продемонстрирована возможность успешного автоматизированного развертывания таких приложений, как Yandex Browser и Yandex Telemost, в смешанных IT-средах, включающих Alt Linux и Windows. Полученные результаты подтвердили гипотезы о совместимости GPO с Alt Linux через интеграцию с протоколом Samba, что позволяет не только унифицировать процессы настройки приложений, но и повысить стабильность и надёжность сетевой инфраструктуры. Применение данного подхода снижает нагрузку на администраторов, оптимизирует временные затраты и обеспечивает гибкость в управлении IT-системами. Основные выводы подчеркивают перспективность использования Alt Домен в организациях с гибридной инфраструктурой. В дальнейшем планируется расширить исследование, включив анализ масштабируемости системы, изучение совместимости с новыми версиями Windows, а также внедрение дополнительных приложений и инструментов автоматизации. Результаты работы представляют ценность для организаций, стремящихся к эффективной интеграции и автоматизации управления смешанными IT-инфраструктурами.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):72-85
72-85
Методологический концепт организации информационной системы общественно-профессиональной экспертизы в сфере экологии и благоустройства
Аннотация
Сегодня констатируется разрыв между требованием государственных органов к независимому и объективному анализу принимаемых решений и механизмом привлечения представителей заинтересованных сторон к этому процессу. Ключевым инструментом для достижения этой обоснованности выступает общественно-профессиональная экспертиза. Предметом исследования стала система организации общественно-профессиональной экспертизы управленческих решений в сферах экологии и благоустройства городской среды с использованием цифровых платформ. Целью работы является создание концепта для проектирования информационной системы, обеспечивающей эффективную организацию общественно-профессиональной экспертизы. Такая система должна позволять представителям различных групп интересов коллективно участвовать в оценке общественной значимости проблем, а также вносить вклад в принятие управленческих решений в сферах экологии и благоустройства на основе прозрачного, открытого и всестороннего обсуждения. В данной работе авторы представляют интегрированную методологию согласования оценок в информационной системе общественно-профессиональной экспертизы, основанную на синтезе нечёткой логики, теории графов и методе Дельфи. В рамках разработки информационной системы общественно-профессиональной экспертизы в сфере экологии и благоустройства были созданы концептуальные модели для функционирования следующих подсистем: 1) подсистема селекции и ранжирования представителей заинтересованных сторон на основе обработки самооценок посредством нечеткой логики; 2) подсистема конфигурирования релевантной сети из пула представителей заинтересованных сторон на основе остовного дерева теории графов; 3) подсистема экспертной оценки общественно значимых проблем на основе метода Дельфи. Научная новизна исследования определяется комплексным использованием математических и организационных методов, что позволяет преодолеть неопределённость и субъективность самооценок экспертов, структурировать информационные потоки в пулах экспертов и обеспечить согласованность решений. Разработанная информационная система повышает качество и легитимность управленческих решений по общественно значимым вопросам, отвечая на актуальный вызов современности.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):86-102
86-102
Общий алгоритм ликвидации критических состояний для решения задачи управления реальным шагающим роботом на основе методов глубокого обучения с подкреплением
Аннотация
Объектом исследования является мобильный шагающий робот с двумя или более подвижными конечностями шарнирного типа. Вводится понятие «критического состояния», при возникновении которого механизм балансирует на грани падения (но не падает) или возникает вероятность повреждения механических узлов, по причине генерации недопустимых углов сочленений. Предметом исследования является общий алгоритм ликвидации критических состояний, обеспечивающий возможность обучения агента, основанного на глубоком алгоритме обучения с подкреплением, напрямую на реальном роботе, без риска повреждения его механизмов и прерывания процесса взаимодействия с окружающей средой для восстановления устойчивого состояния. Целью данной работы является разработка общего алгоритма ликвидации критических состояний в контексте адаптивного управления шагающим роботом на основе алгоритмов глубокого обучения с подкреплением. Было произведено сравнение предлагаемого и стандартного способов применения глубокого ОП на реальном роботе. Эксперименты проводились на 6000 эпизодах, размерностью в 300 шагов каждый. Для оценки были выбраны следующие метрики качества: процент эпизодов без фактического падения, процент полностью завершённых эпизодов, максимальная длина эпизода. Формирование алгоритма основывается на понятии «критическое состояние» и использует следующие принципы и методы: метод «проб и ошибок», принцип обратной связи, удержание проекции точки центра тяжести в области многоугольника, образованного точками соприкосновения конечностей с рабочей поверхностью, что обеспечивает балансировку конструкции и позволяет определить пограничные области, в которых робот ещё устойчив. Научная новизна работы заключается в предлагаемом подходе, позволяющем интеллектуальному агенту управлять физическим роботом «напрямую», без предварительной настройки в имитационной среде с последующей реализацией переноса. Предлагаемый алгоритм не направлен на повышение производительности агента, а предназначается для обеспечения большей автономности в процессе обучения робота, непосредственно в «железе». Основная идея заключается в моментальном реагировании на возникшее критическое состояние в виде наискорейшего последовательного возврата на некоторое число шагов назад по траектории принятия решений, обеспечив агенту постоянное пребывание в стабильном безопасном состоянии. В качестве метода глубокого обучения с подкреплением был использован метод проксимальной оптимизации политики (PPO). В результате сравнительного анализа предлагаемый алгоритм продемонстрировал сто кратный прирост устойчивости механизма.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):103-114
103-114
Модели и алгоритмы нелинейного регрессионного анализа временных рядов
Аннотация
Анализ данных, описывающих те или иные объекты и процессы предназначен, прежде всего, для нахождения зависимостей внутри них и выявления динамики их развития. Целями анализа и прогнозирования является подготовка материалов для принятия обоснованных решений. В данной работе рассматриваются этапы, методы и алгоритмы проведения анализа, направленные на получение, в первую очередь, функциональных зависимостей, пригодных не только для описания, но и прогнозирования поведения изучаемых объектов и процессов. Сам анализ рассматривается как многоэтапный процесс, включающий подготовку данных, выявление и удаление по возможности шума в данных, нахождение долговременного тренда, выявление колебательной составляющей, периодичности колебаний, оценку динамики амплитуд колебаний, оценка точности возможной аппроксимации процесса и возможности его прогнозирования с учетом уровня зашумленности данных. Предложен ряд процедур, обеспечивающих обоснованную проверку гипотез о ходе процессов и получение аналитических, в том числе и дифференциальных зависимостей на основе методов оптимизации подбора параметров нелинейных зависимостей. Рассмотренные методы позволяют проводить достаточно объективный анализ данных и создают условия для построения обоснованного прогноза. Проведен численный анализ по данным многолетней статистики динамики производства. Научная новизна исследования заключается в разработке методики декомпозиции процесса на трендовые и колебательные компоненты. В отличие от большинства существующих исследований анализа динамики процессов большое внимание уделяется учету и оценке уровня шума с определением пределов точности получаемых результатов и, тем более, прогнозов, что позволяет избегать необоснованных выводов и решений и построения «слишком» точных результатов на основе недостаточно точных исходных данных, исходя из требований гладкости функции при имеющемся уровне шума. Использование функций ограниченного роста и выявление точек смены тренда позволяет проводить корректное качественное долгосрочное прогнозирование без необоснованного предсказания катастрофического хода изучаемого процесса. Полученные результаты позволяют получить аналитическое выражение изучаемых, прежде всего экономических процессов, что позволяет не только аппроксимировать поведение процесса, но и выявлять его физическую сущность и, соответственно использовать полученные решения на целый класс процессов аналогичной природы.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):115-128
115-128
Инфометрический метод определения эффективной точки сброса гуманитарного груза с БПЛА в условиях ограниченности вычислительных ресурсов
Аннотация
Предметом исследования является вычисление высокоточной точки сброса гуманитарного груза с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в сложных атмосферных условиях и при жёстких ограничениях на бортовые вычислительные ресурсы. Объектом исследования выступает процесс аэраскида, включающий баллистические, аэродинамические и информационные факторы, определяющие конечную траекторию контейнера. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как интеграция дифференциально‑геометрического моделирования атмосферы на основе потока Риччи, квантово‑вдохновленная глобальная оптимизация точки сброса и лёгкая нейросетевая коррекция траектории в реальном времени с применением микроконтроллера ESP32. Особое внимание уделяется распределению вычислительной нагрузки между одноплатным компьютером Raspberry Pi 5, выполняющим ресурсоёмкие расчёты, и энергосберегающим контроллером, ответственным за онлайн‑коррекцию. Таким образом, исследование направлено на формирование единого инфометрического подхода, минимизирующего неопределённость координаты приземления и обеспечивающего метрический уровень точности доставки грузов. Методика исследования основана на комбинировании потока Риччи для адаптивного моделирования атмосферы, квантово‑вдохновленной оптимизации роя частиц для поиска CARP и TinyML‑коррекции траектории груза на ESP32 во время падения. Основными выводами проведённого исследования являются подтверждённая возможность метрически точного аэраскида без тяжёлых навигационных систем и демонстрация эффективности предложенной инфометрической концепции QRNA. Особым вкладом автора в исследование темы является разработка гибридного алгоритма, совмещающего методы дифференциальной геометрии, квантово‑вдохновленной оптимизации и лёгкого нейросетевого обучения, а также его практическая реализация на доступных одноплатных устройствах. Новизна исследования заключается в интеграции потока Риччи для динамического искажения метрической модели атмосферы непосредственно в задаче расчёта точки сброса и в применении квантово‑роевого поиска в пространстве координат CARP. Дополнительная новизна проявляется в использовании TinyML‑сети для онлайн‑коррекции траектории груза, что ранее не применялось в контексте гуманитарных БПЛА. Полученные результаты моделирования демонстрируют снижение среднеквадратичной ошибки приземления до 0,15 м, что на порядок лучше продвинутых ML‑подходов и на два порядка точнее классических баллистических методов, подтверждая высокую практическую ценность разработанного алгоритма.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):129-140
129-140
Интерполирующая и экстраполирующая мемоизация в языке Planning C
Аннотация
В данной работе рассматриваются возможности повышения скорости исполнения программ, реализующих преимущественно математические алгоритмы, с помощью некоторых специальных видов мемоизации. Проведен краткий обзор существующих основных подходов к мемоизации, сделан вывод о недостаточной изученности возможностей явной программной мемоизации, основанной на том или ином способе приближения отсутствующих в кэше мемоизации результатов. Анализируются возможности такой мемоизации, описываются синтаксис и семантика возможных программных конструкций, указывающих на необходимость ее включения для функций/процедур (void-функций). Проводится апробация предлагаемых вариантов мемоизации, показано, что для некоторых математических алгоритмов возможно существенное ускорение работы при достаточно невысокой погрешности. Новизна данного исследования состоит в том, что впервые предложены и описаны синтаксис, семантика и основные механизмы реализации явной программной мемоизации, основанной на интерполяции (нейронными сетями прямого распространения или методом группового учета аргументов) или линейной экстраполяции. Данная мемоизация вводится в язык Planning C. Сформулированы условия оправданности мемоизации. Для предложенного варианта мемоизации вводится понятие группирующего параметра, позволяющего использовать наборы интерполяторов для различных комбинаций входных аргументов мемоизированной процедуры/функции с целью снижения дополнительных временных затрат на обучение интерполятора и повышение правдоподобности его результатов. Также введено понятие порядкового параметра, используемого для установления порядка ключевых точек экстраполирующей мемоизации. Адекватность предложенных подходов и алгоритмов мемоизации показана на ряде примеров из области численного моделирования.
Программные системы и вычислительные методы. 2025;(3):141-154
141-154