Search

Purpose. The article presents the mathematical models development of intellectual technology for the multi-group railway trains formation, as well as the transition to its generalization and the mathematical models formation of the organizing inhomogeneous order sequences logistical task. Method. The article proposes an approach to modeling the processes of multi-group trains disbandment-formation, as well as constructive processes of ordering sets of heterogeneous order sequences by means of the oriented graphs theory. There has been formed the improved structure of intelligent information technology for ordering order sequences, which uses knowledge base management procedures. Results. The article proposes new formulations of problems of ordering nondeterministic sequences, which differ due to the different complexity ("weight") of design operations. There is proposed A method for forming models of ordering processes based on the theory of oriented and weighted graphs. There is proposed To implement graphical models of ordering the sequences of elements, the use of parallel synchronous algorithms for scheduling flows in networks . There have been developed specialized metrics for ordering sequences, the use of which has allowed to implement the task of ordering sequences "by weight", as well as to build effective procedures for finding patterns in the knowledge bases of the processes of disbandment-formation of multi-group trains. Scientific novelty. For the first time, the task of ordering heterogeneous order sequences, as well as the task of dismantling and forming multi-group formations are presented by models on graphs - models of critical path and maximum flows of minimum cost. The indicators for determining the degree of ordering of sequences, as well as there have been improved the procedure for searching for analogues in knowledge bases. Practical significance. Representation of processes of ordering heterogeneous orders sequences and tasks of multi-group structures dismantling-formation by classical models of optimal planning on the basis of the graph theories allows to increase efficiency, performance and reliability of the corresponding planning processes. Intelligent information technology through the use of knowledge bases will reduce the cost of planning the multi-group railway trains disbandment and formation processes., Цель. В статье представлено развитие математических моделей интеллектуальной технологии формирования многогруппных железнодорожных составов, а также выполнен переход к ее обобщениям и формированию математических моделей логистической задача упорядочения неоднородных последовательностей заказов. Методика. В работе предложен подход к моделированию процессов расформирования-формирования многогруппных составов, а также конструктивных процессов упорядочения наборов неоднородных последовательностей заказов средствами теории ориентированных графов. Сформирована усовершенствованная структура интеллектуальной информационной технологии упорядочения последовательностей заказов, которая использует процедуры управления базами знаний. Результаты. В статье предложены новые постановки задач упорядочения недетерминированных последовательностей, отличающиеся учетом различной сложности («веса») операций конструирования. Предложен метод формирования моделей процессов упорядочения на основе теории ориентированных и взвешенных графов. Для реализации графических моделей упорядочения последовательностей элементов предложено использование параллельных синхронных алгоритмов планирования потоков в сетях. Разработаны специализированные метрики упорядочения последовательностей, использование которых позволило реализовать задачи упорядочения последовательностей «с весом», а также построить эффективные процедуры поиска шаблонов в базах знаний процессов расформирования-формирования многогруппных составов. Научная новизна. Впервые задача по упорядочению неоднородных последовательностей заказов, а также задачи расформирования-формирования многогруппных составов, представленные моделями на графах - моделями критического пути и максимальных потоков минимальной стоимости. Усовершенствована метрика по определению степени упорядочения числовых последовательностей, а также процедуры поиска аналогов в базах знаний. Практическая значимость. Представление процессов упорядочения неоднородных последовательностей заказов и задач расформирования-формирования многогруппных составов классическими моделями оптимального планирования на основе теории графов позволяет повысить эффективность, результативность и достоверность соответствующих процессов планирования. Интеллектуальная информационная технология за счет использования средств баз знаний позволит уменьшить расходы на планирование процессов расформирования-формирования многогруппных железнодорожных составов., Мета. В статті представлено розвиток математичних моделей інтелектуальної технології формування багатогрупових залізничних составів, а також виконано перехід до її узагальнення та формування математичних моделей логістичного завдання упорядкування неоднорідних послідовностей замовлень. Методика. В роботі запропоновано підхід до моделювання процесів розформування-формування багатогрупних составів, а також конструктивних процесів упорядкування наборів неоднорідних послідовностей замовлень засобами теорії орієнтованих графів. Сформовано удосконалену структуру інтелектуальної інформаційної технології упорядкування послідовностей замовлень, яка використовує процедури управління базами знань. Результати. У статті запропоновані нові постановки завдань упорядкування недетермінованих послідовностей, що відрізняються урахуванням різної складності («ваги») операцій конструювання. Запропоновано метод формування моделей процесів упорядкування на основі теорії орієнтованих та зважених графів. Для реалізації графічних моделей упорядкування послідовностей елементів запропоновані паралельні синхронні алгоритми планування потоків у мережах. Розроблено спеціалізовані метрики упорядкування послідовностей, використання яких дозволило реалізувати завдання упорядкування послідовностей «з вагою», а також побудувати ефективні процедури пошуку шаблонів у базах знань процесів розформування-формування багатогрупових составів. Наукова новизна. Вперше завдання щодо упорядкування неоднорідних послідовностей замовлень, а також завдання розформування-формування багатогрупових составів, представлені моделями на графах – моделями критичного шляху та максимальних потоків мінімальної вартості. Удосконалено метрики щодо визначення ступеня упорядкування послідовностей, а також процедури пошуку аналогів у базах знань. Практична значимість. Представлення процесів упорядкування неоднорідних послідовностей замовлень і завдань розформування-формування багатогрупових составів класичними моделями оптимального планування на основі теорії графів дозволяє підвищити ефективність, результативність та достовірність відповідних процесів планування. Інтелектуальна інформаційна технологія за рахунок використання засобів баз знань дозволить зменшити витрати на планування процесів розформування-формування багатогрупових залізничних составів.

Purpose. The purpose of the article is to develop a universal unified parallel synchronous algorithm for the implementation of tasks for calculation of maximum one- and multicommodity flows, as well as the creation of a software complex that provides the formation of surface graph models of flows and performs optimal planning of non-uniform flows in transport and other networks. Methodology. The paper investigates the possibilities of previously created and comprehensively verified heuristic parallel synchronous algorithm for calculating maximum one- and multicommodity flows in the networks, establishes its potential limitations, and determines additional advanced procedures that transform the algorithm into a universal parallel algorithm. The proposed parallel synchronous algorithm uses a width-first search strategy while simultaneously identifying possible paths of flows through the network with an estimation of their throughput. Herewith the possibility of analyzing several incremental flows across the network in one iteration was studied. Findings. The article proposes a universal unified parallel synchronous algorithm for calculating maximum flows in networks and develops a unified procedure and software package for planning of non-uniform as well as competitive flows in transport and other networks. The developed software complex implements the problems of formation of surface graph models of networks, for which the problem of optimal planning of non-uniform and competitive multicriteria flows in transport networks is solved. Originality. The article develops a new universal unified parallel synchronous algorithm and procedure for the calculation of optimal uniform, multicommodity and competitive flows in transport networks. Practical value. The practical value of the obtained results is determined by the universal capabilities and efficiency of the procedure for planning non-uniform flows in the networks based on the application of a new parallel synchronous algorithm, as well as the developed software complex, which provides the ability to solve the problems of analysis and planning of uniform and multicommodity flows in transport networks, as well as the implementation of calculation tasks of competitive models of transport and information flows formation. The software complex has a built-in editor of interactive network modeling and a toolbar, which provides both creation of new and downloading existing graphs of networks from the modeling libraries, preservation of optimum flows in the network in the form of an image and a text file, output of errors when working with the program., Цель. В статье предусмотрено разработать универсальный унифицированный параллельный синхронный алгоритм, предназначенный для реализации задач по расчету максимальных однопродуктовых и многопродуктовых потоков, а также создать программный комплекс, обеспечивающий формирование плоскостных графовых моделей потоков и выполняющий оптимальное планирование неоднородных потоков в транспортных и других сетях. Методика. В работе исследованы возможности ранее созданного и всесторонне проверенного эвристического параллельного синхронного алгоритма расчета максимальных однопродуктовых и многопродуктовых потоков в сетях, установлены его потенциальные ограничения и определены дополнительные усовершенствованные процедуры, которые превращают эвристический алгоритм в универсальный параллельный. Предложенный параллельный синхронный алгоритм использует стратегию поиска в ширину при одновременном определении возможных путей потоков через сеть с оценкой их пропускных способностей. При этом исследована возможность на одной итерации выполнять параллельно анализ нескольких увеличивающих потоков по сети. Результаты. Предложен универсальный унифицированный параллельный синхронный алгоритм расчета максимальных потоков в сетях, разработана унифицированная процедура и программный комплекс для планирования неоднородных, а также конкурентных потоков в транспортных и других сетях. Разработанный программный комплекс реализует задачи по формированию плоскостных графовых моделей сетей, для которых решается задача оптимального планирования неоднородных и конкурирующих многокритериальных потоков в транспортных сетях. Научная новизна. Разработан новый универсальный унифицированный параллельный синхронный алгоритм и процедура расчета оптимальных однородных, многопродуктовых и конкурирующх потоков в транспортных сетях. Практическая значимость. Ценность полученных результатов определяется универсальными возможностями и эффективностью процедуры планирования неоднородных потоков в сетях на основе применения нового параллельного синхронного алгоритма, а также разработанным программным комплексом, который обеспечивает возможность решения задач анализа и планирования однородных и многопродуктовых потоков в транспортных сетях, реализации задач расчета конкурирующих моделей формирования транспортных и информационных потоков. Программный комплекс имеет встроенный редактор интерактивного моделирования сетей и панель инструментов, что обеспечивает как создание новых, так и загрузку существующих графов сетей из библиотек моделирования, сохранение оптимальных потоков в сети в виде изображения и в виде текстового файла, вывод ошибок при работе с программой., Мета. У статті передбачено розробити універсальний уніфікований паралельний синхронний алгоритм (УПСА), призначений для реалізації завдань із розрахунку максимальних однопродуктових і багатопродуктових потоків, а також створити програмний комплекс, який забезпечує формування площинних графових моделей потоків та виконує оптимальне планування неоднорідних потоків у транспортних та інших мережах. Методика. У роботі досліджено можливості раніше створеного та всебічно перевіреного евристичного паралельного синхронного алгоритму розрахунку максимальних однопродуктових і багатопродуктових потоків у мережах, встановлено його потенційні обмеження й визначено додаткові вдосконалені процедури, які перетворюють евристичний алгоритм в універсальний паралельний. Запропонований паралельний синхронний алгоритм використовує стратегію пошуку в ширину за одночасного визначення можливих шляхів потоків через мережу з оцінкою їх пропускних здатностей. При цьому досліджено можливість на одній ітерації виконувати паралельно аналіз декількох збільшувальних потоків через мережу. Результати. Запропоновано універсальний уніфікований паралельний синхронний алгоритм розрахунку максимальних потоків у мережах, розроблено уніфіковану процедуру та програмний комплекс для планування неоднорідних, а також конкурувальних потоків у транспортних та інших мережах. Розроблений програмний комплекс реалізує завдання щодо формування площинних графових моделей мереж, для яких вирішується завдання оптимального планування неоднорідних та конкурувальних багатокритеріальних потоків у транспортних мережах. Наукова новизна. Розроблено новий універсальний уніфікований паралельний синхронний алгоритм та процедуру розрахунку оптимальних однорідних, багатопродуктових та конкурувальних потоків у транспортних мережах. Практична значимість. Цінність отриманих результатів визначається універсальними можливостями та ефективністю процедури планування неоднорідних потоків у мережах на основі застосування нового паралельного синхронного алгоритму, а також розробленим програмним комплексом, який забезпечує можливість вирішення завдань аналізу і планування однорідних та багатопродуктових потоків у транспортних мережах, реалізації завдань розрахунку конкурентних моделей формування транспортних та інформаційних потоків. Програмний комплекс має вбудований редактор інтерактивного моделювання мереж та панель інструментів, що забезпечує як створення нових, так і завантаження наявних графів мереж із бібліотек моделювання, збереження оптимальних потоків у мережі у вигляді зображення та у вигляді текстового файлу, виведення помилок під час роботи з програмою.

Робота виконана на 77 сторінках, містить 17 ілюстрацій, 24 таблиці. При підготовці використовувалась література з 26 джерел. У даній роботі проводиться аналіз алгоритму для вирішення СЛАР, що містить смугову матрицю, а також технологій для розробки алгоритму. Окремо розглянуті готові рішення на ринку для вирішення даного типу рівнянь. У ході роботи був виявлений оптимальний стек для розробки алгоритму проведена його безпосередня реалізація. Ефективність реалізації була перевірена під час порівняння алгоритму з вже реалізованими бібліотечними функціями. Підтверджена ефективність роботи алгоритму (як по часу виконання так і по споживаній пам’яті) для розріджених матриць с шириною смуги 12% від ширини матриці. Виявлені переваги та не недоліки алгоритму та запропоновані шляхи розвитку та поліпшення роботи алгоритму. The work is done on 77 pages, contains 17 illustrations, 24 tables. In preparation, literature from 26 sources was used. In this work, an algorithm for solving a SOLE containing a band matrix is analyzed, as well as technologies for developing an algorithm. The ready-made tools on the market for solving such equations are considered separately. In the course of the work, the optimal stack for the development of the algorithm was found. The efficiency of the implementation was verified by comparing the algorithm with library functions. The efficiency of the algorithm (both in terms of execution time and required memory) for sparse matrices with a bandwidth of 12% of the matrix width has been confirmed. The advantages and disadvantages of the algorithm and the proposed ways of further developing and improving the algorithm are found.

Створена програмна система може бути використана у роботі науково-дослідницьких лабораторій у галузі генетики. Метою дипломної роботи є створення ефективної web-реалізації засобів для редагування та первинного аналізу основних типів генетичних послідовностей. Об’єктом дослідження є послідовності ДНК, РНК та протеїнів. Було виконано огляд існуючих програмних застосунків для редагування та аналізу генетичних послідовностей, виявлено їх переваги та недоліки. Створено web-систему, що вирішує деякі актуальні проблеми сучасної прикладної біоінформатики, зокрема пошуку за зразком. The goal of the work is creation of an effective web implementation for base genetic sequence types’ redacting and primary analysis tools. DNA, RNA and protein sequences are the object of study. Review of existing program tools for genetic sequences’ redacting and primary analysis was conducted with their advantages and disadvantages summed up. Web system that solves a few of actual modern applied bioinformatics problems like pattern matching was created. Developed software system can be used in a work of research laboratories in the field of genetics. Целью дипломной работы является создание эффективной web-реализации средств для редактирования и первичного анализа основных типов генетических последовательностей. Объектом исследования суть последовательности ДНК, РНК и протеинов. Был выполнен обзор существующий программных средств для редактирования и анализа генетических последовательностей, обнаружено их преимущества и недостатки. Создано web-систему, которая решает некоторые актуальные проблемы современной биоинформатики, к примеру, поиск по шаблону. Созданная программная система может быть использована в работе научно-исследовательских лабораторий в отрасли генетики.

Останнім часом графічні процесори набули значного поширення як платформа для розв’язання обчислювальних завдань широкого спектру. Зокрема багато алгоритмів оброблення звуку є добре пристосованими для паралельних обчислень. Мета дослідження – визначення цифрових аудіо алгоритмів, які найкраще піддаються паралелізації, та дозволяють зменшити навантаження на центральний процесор за рахунок перенесення їх виконання на графічні ядра.