РАНФГУ ФНЦ НИИСИ РАН

Журнал Труды НИИСИ РАН

Том 7 № 1

К списку номеров журнала

I. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ

Границы применимости метода n-окрестносте для исследования модели Изинга

Б.В. Крыжановский, Л.Б. Литинский

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация. Ранее был предложен метод n-окрестностей для приближенного вычисления статистической суммы. В настоящей работе метод применяется для исследования модели Изинга на D-мерной кубической решетке. При нулевом магнитном поле для произвольной размерности D решается уравнение состояния. Вводится эффективное координационное число q, характеризующее взаимодействие спина с ближайшим окружением В зависимости от величины q реализуется один трех вариантов поведения системы. Проведен исчерпывающий анализ возможных фазовых переходов. Для больших размерностей D (D>2) наши результаты хорошо согласуются с данными компьютерного моделирования.

Ключевые слова: метод n-окрестностей, модель Изинга, критическая температура.

Полиномиальный алгоритм точного вычисления статистической суммы для модели бинарных спинов на планарных графах

Я.М. Карандашев, М.Ю. Мальсагов

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: В данной работе предложен и реализован (код доступен по ссылке) алгоритм точного вычисления статистической суммы для двумерных графических моделей с бинарными переменными. Сложность алгоритма составляет O(N^2). Тестовые эксперименты показали хорошее согласие с аналитическим решением Онсагера для двумерной модели Изинга.

Ключевые слова: Планарный граф, модель Изинга, статистическая сумма, бинарная модель, полиномиальный алгоритм.

II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

Определение коллизий аппроксимирующих капсул и прямоугольных параллелепипедов

М.В. Михайлюк, П.Ю. Тимохин

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: Определение коллизий (столкновений) трехмерных виртуальных динамических объектов в системах компьютерного моделирования является важной задачей вычислительной динамики. В настоящей работе предлагается алгоритм определения коллизий аппроксимирующих капсул с аппроксимирующими прямоугольными параллелепипедами.

Ключевые слова: определение коллизий, аппроксимирующие контейнеры, моделирование динамики.

Метод сжатия разрядности карт высот на основе критерия визуальной значимости

П.Ю. Тимохин, М.В. Михайлюк

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация. В статье предлагается критерий визуальной значимости высот виртуального рельефа Земли, учитывающий направление, высоту, угол обзора и разрешение средства наблюдения, а также кривизну земной поверхности. Также в статье описывается новый метод сжатия разрядности карт высот, основанный на разработанном критерии, который обеспечивает представление высотных данных на синтезируемых изображениях земной поверхности без заметной потери качества. Предлагаемое решение позволяет эффективно уменьшать объем карт высот, а также их размеры (при упаковке в текстуры большей разрядности). Разработанный критерий и метод были успешно апробированы в подсистеме визуализации виртуальной модели Земли в имитационно-тренажерном комплексе, разработанном в ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.

Ключевые слова: карта высот, разрядность, сжатие, виртуальный рельеф, визуализация

Моделирование разрыва шарниров виртуальных роботов

Е.В. Страшнов, М.А. Торгашев

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: Рассматривается задача моделирования поведения виртуального робота при возникновении внештатных ситуаций, связанных с разрушением шарнирных соединений под действием внешних нагрузок. С использованием метода последовательных импульсов допустимая нагрузка, которую может выдержать шарнир, описывается ограничениями, накладываемыми на накапливаемые в шарнире импульсы. При поломке шарниров виртуального робота предлагается обрабатывать аварийную ситуацию, при которой от-ключаются некоторые двигатели робота. Апробация предложенных в статье алгоритмов и методов была проведена в подсистеме динамики имитационно-тренажерного комплекса, разработанного в ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.

Ключевые слова: разрыв шарнира, внештатные ситуации, метод последова-тельных импульсов, имитационно-тренажерный комплекс.

Методы эргономичного управления объектами и параметрами виртуальной среды

А.В.Мальцев, М.В. Михайлюк

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: В работе рассматривается задача реализации эргономичного бесконтактного интерфейса управления объектами и параметрами трехмерных виртуальных сцен. Для ее решения предлагаются методы и алгоритмы, основанные на идентификации поз и жестов рук оператора с использованием устройства Microsoft Kinect. Подробно описаны методы кодирования и определения управляющих поз и жестов. Апробация предложенных в статье решений была проведена в составе имитационно-тренажерного комплекса, разработанного в ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.

Ключевые слова: трехмерная сцена, виртуальная среда, интерфейс управления, жест, поза, Kinect.

Нечёткие меры и их использование в оценке алгоритмов компьютерного зрения

А.С. Осипов

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: В статье рассматриваются вопросы, связанные с исследованием производительности алгоритмов компьютерного зрения, в рамках разработанного в НИИСИ РАН эмпирического подхода к их оценке. Данный подход использует элементы нечёткой логики, в частности, нечёткие меры оценки качества алгоритмов. Рассматривается ряд известных мер оценки качества сегментации изображений и предлагается их нечёткий аналог. Применительно к задаче оценки алгоритмов распознавания лиц, вводятся новые нечёткие меры и рассматриваются вопросы их практического использования. Ключевые слова: оценка производительности, сегментация изображений, распо-знавание лиц, ground truth образы, теория нечётких множеств, нечёткие меры сходства.

III. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Особенности использования конфигурационных файлов при интеграции технологий параллельной обработки сигналов, приема данных по высокоскоростному каналу, подготовки запуска задач в мультипроцессорных комплексах реального времени

Т.К. Грингауз, А.Н. Онин

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Отдел математического обеспечения, Москва, Россия

Аннотация: Рассматриваются мультипроцессорные комплексы реального времени на базе процессоров КОМДИВ64-РИО, КОМДИВ128-РИО с коммуникационной средой RapidIO. В НИИСИ РАН разработана линейка программных изделий, включающая библиотеку параллельной обработки сигналов, пакет поддержки приема и передачи данных по высокоскоростному каналу, утилиты поддержки запуска программ. Разработка прикладных программ, предназначенных для функционирования под управлением операционной системы реального времени, связана с совместным использованием программных изделий. Применение каждого из последних требует создания и обработки своего набора конфигурационных файлов. Входная информация для разных программных изделий частично пересекается. На примере конкретных задач иллюстрируется технология совместного применения программных изделий, обеспечивающая минимизацию повторного ввода информации в конфигурационные файлы.

Ключевые слова: вычислительная стадия, группа процессоров, поток данных, высокоскоростной канал, конфигурация ВСК, коммуникационная среда RapidIO, статическая инициализация, оптимизация, распределение задач по процессорам, сценарий программы ПЗУ

Библиотека мониторинга для многопоточных программ

А.И. Грюнталь, К.Г. Нархов, А.М. Щегольков

ФГУ "ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: Статья посвящена вопросам реализации средств и механизмов контролируемого выполнения многопоточной прикладной программы в среде операционной системы реального времени, функционирующей на многопроцессорной вычислительной системе. Рассматриваются архитектура библиотеки мониторинга, технологические и архитектурные аспекты ее применения.

Ключевые слова: контролируемое выполнение, библиотека мониторинга, многопоточная программа, поток управления, очередь сообщений, сигнал, операционная система реального времени, многопроцессорная система.

Встроенная система контроля

А.В.Науменков, С.А.Сидоров

ОАО КБ "Корунд-М", Москва, Россия, ФГУ "ФНЦ Научно- исследовательский институт системных исследований РАН", Москва, Россия

Аннотация: Описана Встроенная система контроля (ВСК) для многопроцессорных ЭВМ, решаемые ею задачи, принципы работы и особенности применительно к ЭВМ с различной коммуникационной средой.

Ключевые слова: тестирование, многопроцессорные ЭВМ, распределенная система

IV. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА

О соотношении между классами солнц в несимметрично нормированных пространствах

А.Р. Алимов

ФГБОУ ВО "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова", Механико-математический факультет, Москва, Россия

Аннотация: Известный результат Л.П. Власова о соотношении между классами δ- и γ-солнц обобщается на случай пространств с несимметричной нормой.

Ключевые слова: солнце, несимметрично нормированное пространство, наилучшее приближение

Том 7 № 1

ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН | Новости | Руководство | Администрация | Структура
Мини-фабрика | Публикации | Разработка СБИС | Услуги | Контакты

Copyright ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН © 2018
Любое копирование и воспроизведение текста, в том числе частичное, в том числе в любой форме без письменного разрешения ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН запрещено.
Цитирование текста разрешено с соответствующей ссылкой на ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН.