Вісник № 21

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/37350

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 13 з 13

Development and research of models and software for the recommender system of consumer goods
(НТУ "ХПІ", 2018) Turetskyi, Andrii Olehovych; Vorona, Borys Mykhailovych; Vovk, Maryna Anatoliivna; Yershova, Svitlana Ivanivna
There have been proposed investigation of the problem of creating recommendations with technical description for building the Recommender System of consumer goods with help of modern algorithms, approaches, principles and contains the investigation of the most popular methods. It was defined, that the deployment of Recommender Systems is one of the rapidly developing areas for improving applied information technolog ies, tools for automatic generating offers service based on the investigation of the personal needs and profile of customers. It was investigated, that such systems have started to play a very important role in the fast growing Internet, as they help users to navigate in a large amount of information, because users are not able to analyze a large amount of information, because it is very difficult and takes a lot of time and effort, but due to such systems, namely Recommender Systems that are able to filter a large amount of information, and provide for users the information and recommendations their likes the problem can be solved and instead of providing the static information, when users search and, perhaps, buy products, Recommender Systems increase the degree of interactivity to expand the opportunities provided to the user. It was defined, that Recommendation systems form recommendations independently for each specific user based on past purchases and searches, and also on the basis of the behavior of other users with help of recommendation services, which collect different information about a person using several methods and at the same time all systems are shared. An overview of content-based, collaborative filtering and hybrid methods was performed. An overview of Alternating Least Squares and Singular Value Decomposition recommendation algorithms was performed. The design of the Recommender System of consumer goods software component was described. The main features of software implementation and programming tools for the system which is being developed were explained. The conclusions about the problems of Recommender Systems and the review of existing algorithms were made.
Development of software for effective enterprice product policy creation
(НТУ "ХПІ", 2018) Lysytskyi, V. L.; Morhun, Ya. Yu.
The problem of developing a software tool for an effective enterprise product policy creation is considered. Existing methods for an enterprise product policy creation require the execution of a large number of computational operations, and those operations can be processed faster and more accurate by using of personal computers. The object of this research is IT-enterprise which is developing web-applications for automatization of relationships between enterprises and clients. The main point of the work is developing of program tool that uses algorithmic model of information technology for enterprise product policy creation to increase enterprise profitability. During the work, the current state of the problem of enterprise product policy creation, as well as existing software tools that could be used to create the enterprise product policy, were considered. A review of existing software development methodologies was performed. The task about developing of algorithmic model, software tool architecture and program system for enterprise product policy creation was set. The software tool that is developed contains of several functional modules. There are listed algorithms that describe how those modules work. The algorithmic model uses hierarchy analysis method for creation of assortment of product policy and simplex method for solving task of linear programming for calculation of production volumes for chosen products. The functional and non-functional requirements were developed for program, the three-layer software architecture of the web-application was chosen, program code was written, and program system was tested. The graphical user interface was developed and described. The graphical user interface provides users with ability to enter information, which is required for enterprise product policy creation, and retrieve results which are set of products, that enterprise should produce, and volumes of production of those products. The conclusion about results of developing program system and the possibility to use the algorithmic model in future researches were made. The results of the work can be used for development of information technology of enterprise product policy creation.
A fuzzy-based approach to automated defect identification in distributed software systems and software product lines
(НТУ "ХПІ", 2018) Zinkovskyi, O. I.; Gamzayev, R. O.; Bollin, Andreas; Tkachuk, M. V.
An approach to the improvement of the efficiency of the bug tracking process in distributed software systems and software product lines via automated identification of duplicate report groups and report groups collected from correlated bugs, combined with bug localization within a software product line is considered. A brief overview of the problem of automated report collection and aggregation is made, several existing software tools and solutions for report management and analysis are reviewed, and basic functionality of a typical report management system is identified. In addition to this, a concept of a report correlation group is introduced and an automated crash report aggregation method based on the rules for comparison of crash signatures, top frames, and frequent closed ordered sub-sets of frames of crash reports is proposed. To evaluate these rules, two separate fuzzy models are built, the first one to calculate the output of the Frequent Closed Ordered Sub-Set Comparison rule, and the second one to interpret and combine the output of all three rules and produce an integrated degree of crash report’s similarity to an existing report correlation group or to another report. A prototype of a report management system with report aggregation capabilities is developed and tested using imported from the publicly available Mozilla Crash Stats project report groups. During the experiment, a precision of 90% and a recall of 81% are achieved. Lastly, an approach to localize the largest identified report groups and represented by them bugs within a concrete software product line based on an information basis consisting of a feature model, a list of software components, and a mapping between features and components is proposed, conclusions are drawn, and goals for the future work are outlined.
Optimization of direct quality indexes of automatic control systems of steam generator productivity
(НТУ "ХПІ", 2018) Nikulina, Elena Nikolaevna; Severyn, Valerii Petrovich; Kotsiuba, Nina Viktorivna
The system of automatic control of the productivity of the PGV-1000 steam generator of the power unit of the nuclear power plant with the WWER-1000 reactor is considered. This control system includes a system for automatically controlling the water level in the steam generator. The error signal, which is fed to the input of the productivity controller, is generated by the signal of the specified speed of the drive turbine, as well as pulses from the thermal power sensor and from the water and vapor pressure sensors. Based on the model of the water level control system in the steam generator, mathematical models of performance control systems have been developed under various control laws. To formulate optimization tasks for performance management systems, vectors from variable parameters of performance controllers are formed, constraints on these parameters are imposed, constraints are created for the areas of system stability, direct indexes of system quality are introduced, and a vector objective function is created that takes into account all imposed restrictions and quality criteria. Computational experiments on optimizing the controllers of productivity control systems were performed on the basis of direct quality indexes of systems by modified methods of step adaptation and Nelder – Mead. Analysis of the results of optimization of performance control systems allows us to conclude that, in comparison with the minimization of integral quadratic estimates, the optimization of direct quality indexes has made it possible to substantially improve the speed of the systems. The greatest value of the control time takes place for the differential controller, and the smallest identical values – for the proportional-integral and proportional-integral-differential regulators. Theoretically, the expediency of using a more simple proportional-integral controller in the steam generator productivity control system is justified. Additional analysis of the state variables in the productivity control system and comparison of transients before and after optimization allows us to conclude that the maximum deviation of the water level in the steam generator has decreased and its oscillations have disappeared. Also, fluctuations in water flow disappeared, the maximum deviation and oscillation of the control error decreas ed substantially, the overshoot and oscillations of other state variables practically disappeared. Thus, the optimization of the quality indexes of the automatic control system of the steam generator’s productivity has made it possible to significantly improve the main processes in it.
Situational forecasting of electricity demand in the region
(НТУ "ХПІ", 2018) Shevchenko, Serhiy Vasyljоvych; Druppov, Dmytro Oleksandrovych; Bezmenov, Mykola Ivanovych
The process of forecasting volumes of electricity sales on the wholesale market is considered. To improve the quality of the forecast, it is proposed to use the method of machine learning Random Forests as part of the solution of the task of situational forecasting of electricity consumption. A comparison of the Random Forests with a simple linear regression is performed. The forecast is based on historical data on electricity consumption in Ukraine, as well as changes in cost per hour of consumption and a number of key factors. Forecasting takes into account weather conditions, macro – financial and economic characteristics. When the software was implemented, the library used includes the implementation of the prognostic algorithms Spark MLlib, which specializes in machine learning methods. Training samples were created based on historical data found in different open sources. In the introduction section the justification of the problem of forecasting demand for electricity and the impossibility of taking into account all factors affecting the environment when using standard approaches is made. In the results section, a number of indicators have been calculated capable of determining the accuracy of the forecast: the mean square error, the mean relative error and the absolute error. In the mathematics section, a description and analysis of the Random Forests algorithm was given. The graphs were built showing the results of the forecast in different time periods: one day, one week, one year. The results were compared with the original historical data. Added tables that show the input data and the results obtained using linear regression and the algorithm of machine learning Random Forests. In conclusion, conclusions were drawn about the effectiveness of the algorithm Random Forests, as well as a possible problem when working with machine learning algorithms.
Алгоритмический модуль формирования инвестиционной программы в рамках системы поддержки принятия решений по развитию предприятия
(НТУ "ХПИ", 2018) Москаленко, Валентина Владимировна; Качанова, Светлана Игоревна
Проведен обзор современных методов формирования инвестиционного портфеля, рассмотрены подходы к разработке систем поддержки принятия инвестиционных решений. На основе этого сделаны выводы о том, что такие системы предназначены для информационного и аналитического обеспечения процесса формирования инвестиционного портфеля или проектов других предприятий, или ценных бумаг, которые выпускают различные компании. При формировании таких портфелей не учитывается влияние инвестиций предприятия в объекты на стратегическое развитие этого предприятия. Предлагается подход к формированию инвестиционного портфеля предприятия, которое занимается внешним и внутренним инвестированием. В качестве инвестиционных ценностей, в которые вкладываются собственные средства предприятия, рассматриваются проекты развития предприятия (внутреннее инвестирование), проекты и ценные бумаги других предприятий (внешнее инвестирование). Выбор объектов инвестирования осуществляется на основе функции полезности. Функция полезности строится на основе критериев максимизации доходности инвестиций, минимизации инвестиционного риска и максимизации степени влияния инвестиционного объекта на стратегическое развитие. Предложен бизнес-процесс формирования инвестиционной программы, который состоит из следующих основных процедур: распределение инвестиционных ресурсов между портфелями инвестиций; формирование портфеля инвестиционных проектов, которые будут реализовываться в рамках программы развития предприятия; формирование портфеля внешних инвестиций в проекты других предприятий; формирование портфеля ценных бумаг; формирование общего портфеля инвестиций предприятия как объединение трех портфелей. Этот бизнес-процесс реализуется в рамках алгоритмического модуля системы поддержки принятия решений по развитию предприятия. В результате использования такого модуля формируется портфель инвестиций предприятия. Эта система поддержки принятия решения является частью систем управления эффективностью предприятия класса Enterprise Performance Management, эти системы предназначены для информационно-аналитической поддержки процессов стратегического управления предприятия.
Використання serverless підходу для створення веб-додатку моніторінгу товарів
(НТУ "ХПІ", 2018) Сидоренко, Ганна Юріївна; Малько, Максим Миколайович; Ляшенко, Микита Андрійович
Використовуються сучасні підходи до організації веб-застосунків. Аналіз проблемної області проведено на прикладі оцінки моніторингу зміни вартості товарів в інтернет-магазинах з використанням технології Amazon. В роботі проведено огляд та аналіз сучасних методів організації веб-застосувань. Також була досліджена тематична область електронної торгівлі, проведено порівняльний аналіз. Технології розробки веб-додатків розвиваються великими темпами, створюються нові способи організації, технології, мови програмування. Основою всіх сучасних додатків є його архітектура. Від вибору правильної архітектури залежить не тільки швидкість і зручність доступу та розробки, а й успіх продукту. Було зроблено припущення про доцільність створення системи, що могла б швидко та зручно проводити моніторинг та нотифікування користувача. В роботі для вирішення задачі моніторингу було запропоновано використовувати архітектуру serverless. Серверна частина системи базується на безсерверній архітектурі, що має низку переваг перед іншими підходами. У роботі був обраний даний підхід не тільки для організації веб-сервісу, прив’язаного до призначеного для користувача інтерфейсу, але і для створення непостійної архітектури збору даних з різних джерел. Основними причинами вибору цього напрямку є можливість створення серверної архітектури на обмежений час без постійного використання і можливість стабільної роботи незалежно від навантаження. В результаті була побудована гнучка і зручна система, що має змогу слідкувати за вартістю товару без участі користувача та надсилати сповіщення про вдалу покупку. Система зберігає мінімальну кількість даних про користувача, чим досягається ще більша безпека користування. Під час моніторингу, якщо правило відстеження буде виконано, система відправить повідомлення користувачу за допомогою електронного листа.
Инвертирование линейных динамических систем в среде квазигармонических сигналов
(НТУ "ХПИ", 2018) Куценко, Александр Сергеевич; Товажнянский, Владимир Игоревич
Методы обращения динамических систем нашли широкое распространение для решения задач управления механическими и электрическими системами. Инвертирование динамических систем является эффективным способом реализации процессов управления по возмущению, а также в комбинированных системах управления с прогнозирующей моделью. При решении задач обращения возникает ряд трудностей, связанных с высокой чувствительностью результатов по отношению к точности задания параметров математической модели объекта, неустойчивостью при управлении неминимально-фазовыми объектами, нарушении условий физической реализуемости. В работе предлагается приближенный метод решения задачи обращения линейных стационарных динамических систем во многом свободный от указанных недостатков. Рассматриваются математические модели линейных динамических систем в форме "вход-выход", удовлетворяющие требованиям асимптотической устойчивости, а также условию равенства размерностей векторов входа и выхода. В основе метода лежит представление входных и выходных сигналов их приближениями в линейном пространстве квазигармонических функций времени. Особенностью предложенного метода обращения динамических систем является представление многомерных многочленов в виде произведения прямоугольных матриц на вектор степеней времени. Такое представление позволило свести большинство постановок задач обращения к решению линейных систем матричных алгебраических уравнений. Компьютерная реализация, предложенного подхода к обращению линейной системы, разработана для "квадратных" линейных скалярных систем в условиях квазигармонических сигналов и содержит блоки аппроксимации задания по выходу, формирования матриц линейных систем и правых частей линейных алгебраических уравнений, оценку числа обусловленности решения линейной системы и блок сравнения результата обращения с заданием на основе непосредственного интегрирования дифференциальных уравнений математической модели.
Методи формування упорядкованих по процесам трас журналу подій в задачах процесного управління
(НТУ "ХПІ", 2018) Чалий, Сергій Федорович; Богатов, Євген Олегович; Прібильнова, Інна Борисівна
Досліджено проблему формування вхідних даних для побудови моделей бізнес-процесів методами інтелектуального аналізу процесів. Показано, що журнали подій реальних інформаційних систем не завжди відповідають вимогам щодо впорядкованості вхідних даних по процесам, тобто журнал може мати одну трасу із подіями з різних бізнес-процесів. Вирішено задачі аналізу особливостей трас в журналі подій бізнес-процесу і розробки методів формування упорядкованих по процесам трас журналу подій інформаційної системи процесного управління на основі порівняння атрибутів подій та на основі порівняння з інваріантами атрибутів подій логів бізнес-процесів. Перший метод формує траси журналу бізнес-процесу на основі попарного порівняння атрибутів подій за критерієм максимізації кількості спільних значень атрибутів для цієї пари. Метод послідовно вибирає події із спільної траси для декількох бізнес-процесів та після попарного порівняння атрибутів із подіями трас конкретних бізнес-процесів визначає належність наступної події до траси відповідного процесу. При порівнянні виконується також виявлення кінцевої події бізнес-процесу. Другий метод формує траси логу на основі порівняння інваріанту атрибутів подій та події, що аналізується, за критерієм максимізації ваги значень спільних атрибутів. На відміну від першого методу, при виборі нового бізнес-процесу формується інваріант у вигляді суми ваг значень атрибутів логу бізнес-процесу. Ваги значень атрибутів відображають кількість появ цих значень при виконанні бізнес-процесу. Це дає можливість врахувати історію виконання бізнес-процесу при реалізації методу. У практичному плані обидва запропоновані методи дозволяють сформувати множину журналів подій бізнес-процесів, що виконуються паралельно, у форматі, придатному для використання методів та технологій інтелектуального аналізу процесів. Перший метод має більш низьку точність. Проте його перевагою є можливість застосування лише при наявності спільної траси декількох бізнес-процесів, без попередньо відомих упорядкованих трас логу кожного бізнес-процесу. Другий метод дозволяє підвищити точність виділення траси подій для кожного бізнес-процесу. Недолік даного методу полягає в тому, що він потребує апріорного формування інваріанту атрибутів подій бізнес-процесу.
Моделирование осесимметричной теплопроводности в компактных изделиях керамического ядерного топлива с учетом температурных зависимостей теплофизических характеристик
(НТУ "ХПИ", 2018) Ефимов, Александр Вячеславович; Ромашов, Юрий Владимирович; Чибисов, Дмитрий Алексеевич
Обсуждаются возможности применения различных математических формулировок для моделирования осесимметрично теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива. Показано, что применение уравнения теплопроводности, записанного относительно температуры, может вносить погрешности, связанные с неопределенностью исходных данных о производной температурной зависимости коэффициента теплопроводности, которая доступна исключительно в табулированной форме для значений температуры, разделенных достаточно большим шагом. Это обстоятельство является существенным для моделирования осесимметричной теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива, поскольку его теплопроводность существенно зависит от температуры, уменьшаясь в 2,5 раза при изменении температуры от 323 K до 1073 K. Показано, что для изучения осесимметричной теплопроводности компактных изделий керамического ядерного топлива наибольший интерес представляет смешанная математическая формулировка задачи теплопроводности относительно полей температуры и вектора теплового потока, поскольку соответствующие дифференциальные уравнения не содержат производной температурной зависимости коэффициента теплопроводности. При этом погрешности, вносимые аппроксимацией значений коэффициента теплопроводности по имеющимся табличным данным, будут ограничены погрешностью аппроксимации значений коэффициента теплопроводности, которая легко контролируется по имеющимся табличным данным о значениях коэффициента теплопроводности. Для решения задачи теплопроводности, формулированной в смешанной форме относительно полей температуры и вектора теплового потока, предлагается использовать метод полу-дискретизации, который сводит рассматриваемую задачу к определению временных зависимостей искомых величин в отдельных точках исследуемой области компактного изделия керамического ядерного топлива. Для этого предлагается конечно-разностными формулами заменять производные только по пространственным координатам, что позволит получить обыкновенные дифференциальные уравнения с начальными условиями для определения узловых значений искомых величин).
Прогнозирование потребительского спроса на сезонные товары с использованием вектора кривой продаж
(НТУ "ХПИ", 2018) Никульченко, Артем Александрович
Предложен метод прогнозирования спроса на сезонные товары с использованием вектора распределения объемов продаж в течение года или вектора кривой продаж, компонентами которого являются объемы недельных продаж рассматриваемого либо аналогичного товара, полученные на основе статистики продаж за предыдущий календарный год. Условием применимости предложенного метода является выполнение гипотезы о сходимости соответствующих недельных объемов продаж двух последовательно идущих лет и гипотезы о существовании групп товаров со схожей динамикой продаж. Применение метода позволяет построить прогноз спроса на товар в течение следующей недели на основе данных об объемах продаж за предыдущие несколько недель текущего и предыдущего годов, а также данных об объемах продаж за интересующую неделю предыдущего года. Представлены особенности программной реализации предложенного метода прогнозирования спроса с использованием микро-сервисной архитектуры на основе платформы Google Cloud Platform, с использованием таких компонентов как Google Kubernetes Engine, Google BigQuery, Redis. Для снижения вычислительной нагрузки на основную систему выполняется копирование необходимых данных для анализа в OLAP-систему и построение требуемого прогноза без использования OLTP-системы. Приведены результаты численного эксперимента по прогнозированию спроса на товар, полученные на основе реальных данных. Выполнено сравнение результатов прогнозирования спроса, полученных с использованием вектора кривой продаж и метода скользящего среднего. Показана возможность использования данного метода прогнозирования спроса в качестве компоненты системы автоматизированного управления запасами в сетях поставок.
Розробка представлення причинно-наслідкових залежностей для бази знань системи процесного управління
(НТУ "ХПІ", 2018) Левикін, Віктор Макарович; Чала, Оксана Вікторівна
Досліджено проблему побудови представлення знань в системі процесного управління для знання-ємних бізнес-процесів в аспекті відображення причинно-наслідкових зв’язків між контекстом виконання дій та діями бізнес-процесу. Показано, що загальний підхід до вирішення цієї проблеми пов’язаний із виділенням каузальних залежностей на основі аналізу логу подій, що містить записи про поведінку бізнес-процесу. При вирішенні проблеми сформульовано задачі уточнення структури представлення причинно-наслідкового аспекту знань у відповідності до особливостей логу; побудови логічних фактів і правил у відповідності до структури подій логу; формалізації представлення знань з урахуванням фактів, правил та апріорних обмежень. Встановлено, що зв’язок між артефактами контексту та подіями логу бізнес-процесу здійснюється через спільні атрибути. Між артефактами й атрибутами та між подіями й атрибутами існує відношення один до багатьох. Структурована логічна складову бази знань у вигляді логічних фактів та правил. Логічні факти визначають стан бізнес-процесу у дискретні моменти часу на основі значень властивостей артефактів. Правила виводу визначають зміну стану бізнес-процесу. Запропоновано представлення знань, що враховує стан контексту виконання дій бізнес-процесу у вигляді зважених логічних фактів, а також правил виводу, які забезпечують підтримку вибору дій з урахуванням поточного стану контексту. Відмінність запропонованого представлення полягає в тому, що при визначенні фактів враховуються атрибути подій, а правил – структура та послідовність подій логу бізнес-процесу. Також враховуються апріорні знання про предметну область у вигляді обмежень. Практичне значення представлення знань полягає у можливості автоматизованого виявлення причинно-наслідкових залежностей між діями бізнес-процесу у відповідності до інформації, що входить до складу його логу.
Управление поперечными размерами электронного пучка в соленоидальном поле магнетронной пушки
(НТУ "ХПИ", 2018) Мазманишвили, Александр Сергеевич; Решетняк, Николай Григорьевич
Представлены результаты исследования по формированию поперечных размеров электронного пучка магнетронной пушкой с вторичноэмиссионным катодом в диапазоне напряжений 25..90 кВ. Проведены исследования процессов формирования электронных пучков в источниках электронов с холодными металлическими катодами, работающими в режиме вторичной эмиссии. В качестве источника электронов используется магнетронная пушка. Принцип работы таких пушек основан на обратной бомбардировке катода электронами, возвращаемыми магнитным полем, образовании электронного облака вблизи катода и формировании пучка в скрещенных электрическом и магнитном полях. Их основным отличием от термоэмиссионных пушек является большая плотность тока с единицы поперечной площади катода ~50 А/см² и большой срок службы. Поэтому поиск и исследование источников электронов с большим сроком службы является актуальной задачей. На базе магнетронной пушки с вторичноэмиссионным катодом создан ускоритель электронов, в котором используется осевой электронный пучок для облучения металлических мишеней и внутренней цилиндрической поверхности с помощью радиального электронного пучка. В работе представлены опытные данные и результаты моделирующих расчетов по формированию и управлению распределения электронного пучка магнетронной пушкой с вторичноэмиссионным катодом при движении в соленоидальном магнитном поле. Исследована зависимость формирования радиальных размеров электронного пучка от амплитуды и градиента соленоидального магнитного поля в пушке, который нарастает или спадает в канале транспортировки пучка. Приводятся результаты численного моделирования по движению трубчатого электронного потока в магнитном поле соленоида. На основе модели движения электронного потока рассмотрены характеристики результирующего электронного пучка. Показана возможность регулировки диаметра пучка путем вариации управляющего магнитного поля. Полученные численные зависимости согласуются с экспериментальными результатами для магнитного поля с большим градиентом. Изучена возможность управления поперечными размерами пучка.