Аналіз даних з використанням мікросервісів для вирішення задач прогнозування

У даній статті розглядається вирішення питання підвищення ефективності та надійності систем аналізу даних із залученням мікросервісів для вирішення задач прогнозування. В статті проводиться аналіз проблеми прогнозування даних, для яких цілей використовується, які існують методи та підходи для вирішення цієї задачі. Не менш особливу увагу приділено опису мікросервісної архітектури, розглянуто переваги та недоліки мікросервісів у порівняні з монолітною архітектурою, продемонстрований загальний вигляд системи аналізу даних з використанням мікросервісів, методи для підвищення надійності та ефективності таких систем, продемонстровані існуючі системи аналізу даних, що побудовані на основі мікросервісів. Бібл. 8, іл. 6, табл. 1.

Технологія створення ботів для широкого класу застосувань на основі логічного підходу

Об’єктом дослідження є інформаційна технологія автоматизованого створення ботів на основі логічного підходу. Мета є розробка загального підходу до створення ботів з використанням комплексу логічних і лінгвістичних моделей та роз-роблення загальної схеми роботи web-орієнтованої системи з використанням чат-боту. Наведено модель логіки дій і описаний метод виведення, які можуть бути використані для формального описання процесу створення ботів. Описаний приклад використання логічної моделі для створення бота. Бібл. 6, іл. 4.

Система інтелектуального управління для групи роботів

Об’єктом дослідження є система інтелектуального управління мобільного робота. Проблема інтелектуального управління для групи мобільних роботів в умовах невизначеного середовища полягає в складності побудови еффективної системи управління з якісною системою ідентифікації ситуацій та використанням нейронних мереж, моделі яких дають достатньо точні дані для еффективної узгодженої взаємодії роботів у групі. В статті розглянуто систему управління поведінкою мобільного робота з використанням побудови сенсорної карти руху мобільного робота, а також його функціональну модель. Також побудовано структуру системи ідентифікації ситуацій координатора групи роботів згідно якої робот-координатор може обробляти інформацію що надходить з навколишнього середовища, будувати карту карту місцевості, ідентифікувати перешкоди, планувати траєкторії обходу перешкод базуючись на обробленій інформації, а також має можливість комунікації з координаторами інших груп та датацентром для злагодженої роботи груп мобільних роботів для ефетивного виконання завдання. Крім того в статті представлена концепція багаторівневої інтелектуальної системи управління мобільним роботів, в рамках якої запропоновано будувати інтелектуальниймодуль управління з трьох рівнів, виходячи з моделі мислення і класифікації завдань за рівнем інформації. Інтелектуальна система може бути використана разом з системою ідентифікації ситуацій для підвищення точності взаємодії як самого мобільного робота, так і групи мобільних роботів шляхом включення компонентів інтелектуальності в систему управління робота-координатора групи, або шляхом отримання оброблених даних з Центру моніторингу та управління через координатора групи. Розглянуто основні методи групового інтелектуального управління мобільними роботами. Бібл. 10, іл. 4.

Аналіз особливостей застосування нейронних мереж для інтелектуальної обробки відеопотоків систем технічного зору

У статті розглядаються актуальні питання застосування сучасних технологій і методів виявлення та розпізнавання об’єктів. Стаття присвячена аналізу особливостей застосування різних типів нейронних мереж в процесі поетапної обробки відеоданих, які отримуються з систем технічного зору роботів, систем відеомоніторингу, інтелектуальних систем безпеки. Проведено огляд сучасної літератури, яка описує методику формування простору ознак опису об'єктів і методів їх розпізнавання. Під час огляду показано, що процес інтелектуальної обробки відеоданих складається з багатьох етапів обробки зображень, одним із яких є обробка з застосуванням нейронних мереж в якостіінтелектуальних компонентів. Баторівневість етапів обробки в реальному часі вимагає обгрунтування застосування різних типів нейронних мереж при різних процесах обробки з метою підвищення якості та оптимізації часу обробки таких даних. Наводиться структура моделі обробки відеозображень. Також у статті проводиться визначення типів нейронної мережі на різних етапах обробки даних (таких як ідентифікація параметрів і характеристик групи, знаходження групових об’єктів, посекторна обробка зображень, класифікація об’єкту, розпізнавання об’єкту, створення контурної моделі об’єкту, виявлення об’єкту в секторі, оцінка параметрів сектору, визначення інформаційних секторів, розбиття кадру на сектори, обробка інформаційних кадрів) відповідно ієрархічної моделі, що пропонується, з подальшим використанням отриманих результатів для мультиагентної системи розподіленої інтелектуальної обробки відеоданих об’єктів моніторингу та приклади подальшого застосування отриманих результатів. Бібл. 13, табл. 1.

Архітектура веб-додатків для кластера Kubernetes на хмарній платформі Google із горизонтальним автоматичним масштабуванням

У статті розглянуто архітектуру Веб-додатку із розподіленням компонентів додатку на 2 шари, пов’язаних системою передачі повідомлень, та використанням балансування навантаження за допомогою горизонтального масштабування у хмарному кластері Kubernetes з використанням інформації про довжину черги, що дозволяє збільшити ефективність використовуваних ресурсів в системі. Актуальність теми зумовлена поширенням використання різних веб-сервісів та веб-додатків, через що зростає навантаження на них, що в свою чергу може призвести до затримок у роботі або навіть виходу з ладу цих сервісів. А тому стають вкрай важливими питання створення надійних, відмовостійких та спроможних до масштабування систем. Якщо навантаження є більшим, ніж система або сервіс може витримати, то це може спричинити відмову в обслуговуванні або припинення роботи сервісу. Також навантаження може нерівномірнорозподілятися на сервіси протягом певного проміжку часу, а тому, навіть, якщо система матиме достатньо ресурсів, щоб витримувати високе навантаження, то в періоди низького навантаження ці ресурси не будуть використовуватися, а з цього випливають проблеми неефективного використання ресурсів, а також перевитрата коштів. Запропонованусистему було розгорнуто в хмарному середовищі Google Cloud. Компоненти серверної частини Веб-додатку групуються на 2 шари. Мікросервісні компоненти першого шару проводять розбір HTTP запитів клієнтів та передають повідомлення на компоненти другого шару із використанням системи передачі повідомлень Google Pub-Sub. На компоненти другого шару пропонується виносити всі відносно «важкі» операції. Для чисельного експерименту було реалізовано систему із використанням алгоритмом горизонтального масштабування мікросервісів на основі поточної кількості повідомленьу черзі. Було виконано навантажувальне тестування системи, яке показало, що створена система здатна оброблювати більш, ніж у 2 рази більшу кількість запитів за однаковий проміжок часу порівняно з системою без масштабування. Бібл. 6, іл. 7, табл. 1.

Модифікація алгоритму хешування з метою підвищення швидкодії операцій у нереляційних базах даних

Об’єктом дослідження є методи індексування у нереляційних базах даних. У статті був зроблений огляд найбільш поширених алгоритмів хешування та запропонованого алгоритму хешування на основі простих чисел та двійкової системи числення. Ця робота грунтується на основній теоремі арифметики, яка стверджує про можливість факторизації будь-якого натурального числа унікальним набором простих чисел. Даний підхід дає можливість використовувати математичний апарат для обгрунтування властивостей алгоритму. Алгоритми, що розглянуті у статті, базуються навиконанні послідовності бітових операцій і тим самим, не можуть бути стійкими до колізій. Саме ця характеристика є найважливішою для використання розширеного хешування замість збалансованого бінарного дерева при індексації у нереляційних базах даних. Це дасть можливість не тільки підвищити швидкодію запитів, а ще дозволитьвикористовувати апаратні засоби максимально ефективно. Оскільки головною метою роботи є адаптація комбінованого алгоритму для нереляційних баз даних, то для досягнення цієї мети необхідно мати хеш-функцію, якамає високу стійкість до колізій. Запропонований алгоритм було реалізовано з використанням мови програмування високого рівня С++, оскільки вона дозволяє створювати абстракції з низькою “вартістю” та мати можливість роботи на низькому рівні з інформацією. У контексті роботи, найбільш корисною можливістю є виконання операцій набітовому рівні. В якості практичної частини було проведено два експерименти, метою яких було виявлення різних вхідних масивів даних, які на виході давали би однакові хеші. Основною ідею експериментів була генерація випадкових даних та отримання хешів, використовуючи запропонований алгоритм. Результатом тестування є відсутність таких вхідних масивів даних. Результати досліду показали доцільним продовжувати досліджувати запропонований алгоритм з використанням математичного апарату для аналізу його властивостей. Бібл. 4, табл. 1.

Використання IoT для синхронізації польотних траєкторій дронів

Проведено аналіз досвіду аргументованого використання дронів в різних галузях діяльності людини та проведене дослідження підходів, що дозволяють зменшити час кінцевого користувача на керування кінцевими пристроями системи (дронами). Доведена доцільність використання архітектури ІоТ для збільшення польотно часу кожного кінцевого пристрою. Крім того, проведений аналіз енергозатрат при вирішенні задачі відслідковування объекту доменної області, який показує не доцільність використання двох алгоритмів аналізу, та запропонований підхід “хмарасенсора”, що вирішує задачу зменшення енергозатрат на кінцевих пристроях архітектури та збільшує час безперервного відео логування дії користувача. Бібл. 5, іл. 5.

Програмне забезпечення для віртуальних турів

У статті розглядаються методи та засоби реалізації діалогової системи з використанням сучасних технологій обробки природної мови, що дозволить відвідувачам віртуальних художніх виставок отримувати інформацію про виставку, автора та роботи у формі інтерактивної бесіди, яка є побудована за правилами освітня функція в системі «Виставка», яку сучасні веб-сервіси віртуальних виставок не підтримують. Проаналізовано архітектури діалогових систем, класифікатори текстів, корпуси українських текстів, засоби реалізації діалогових систем для веб-додатків на JavaScriptта Python. Виходячи з їх можливостей, недоліків та переваг було обрано інструменти для розробки віртуального довідника. Розглянуто існуючі системи штучного інтелекту для екскурсій, а саме роботи «Promobot» та «Pepper», а також існуючі діалогові системи «Siri» та «Alice». Виявлено та обґрунтовано необхідність створення модуля «Довідник»у системі «Виставка». Розроблено архітектуру діалогової системи для проведення віртуальних екскурсій у співпраці з веб-сервісом художніх виставок. Результатом стала система діалогу «Exi», яка була інтегрована у веб-сервіс дляорганізації та проведення художніх виставок «Xolst». Експериментально доведено, що віртуальний гід реалізує необхідний функціонал для проведення екскурсій, підвищує інтерес користувачів до виставки, покращує сприйняття творів мистецтва та створює позитивне емоційне середовище. Бібл. 29, іл. 5.

Можливості платформи Sikorsky distance для реалізації дистанційного і змішаного режимів навчання

Об'єктом даного дослідження є аналіз відношення викладачів і студентів до дистанційного і змішаного режимів навчання, а також специфіка використання таких режимів навчання в сучасних реаліях. У статті використовувалися порівняльний і пошуковий види дослідження. У дослідженні взяли участь 37 студентів Національного технічного університету України «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Студенти брали участь в дослідженні на добровільних засадах в 2020-2021 роках. Для збору даних використовувалася анонімна анкета. Опитування студентів показало, що більшості з них подобається ідея використання змішаного режиму навчання. Метою дослідження є аналіз сучасного стану реалізації дистанційного і змішаного режимів навчання та спроба надати 31 параметр підбору інструментів для подальшого використання українськими та закордонними педагогами з метою реалізації дистанційного і змішаного режимів навчання. Реалізація дистанційного і змішаного підходів описана з акцентом на студентів, які вивчають інформаційні технології. Був зроблений висновок, що використання платформи Sikorsky distance, з акцентом на потреби учнів, допомагає урізноманітнити навчання в технічному університеті та сприяє розвитку професійних навичок. Бібл. 12, табл. 1.

Гетерогенний архітектурний фреймворк для системи відеоаналізу

Об’єктами дослідження є системи аналізу зображень, звуків, відео. У статті зроблено огляд природної і автоматизованих систем аналізу відео, звуків, зображень. Було виявлено, що людина надає вищі показники якості аналізу відео, так яквраховує і синтезує за допомогою логічних умовиводів зображення зі звуками. Існуючі комп’ютерні програми не будують логічно зв’язаних умовиводів і мають негучку структуру через що їх можливість еволюційної розробки(наприклад вбудова механізму синтезу звуків і зображень) обмежена. Метою роботи є підвищення якості аналізу відео і побудова гнучкого рішення. Для досягнення мети пропонується побудова архітектурного рішення за процесами аналізу людини – із врахуванням зображення, звуків, їх поєднанням у логічні умовиводи та винесення кожного етапу аналізу у компоненти описані в доменній термінології. Бібл. 10, іл. 1, табл. 1