WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 18 |

В настоящей работе по сравнению с [2] предлагается несколько сузить класс восстанавливаемых материалов, ослабив при этом требования на входные данные: не требуется полигональная модель объекта, используется меньшее число фотографий. В качестве модели освещения мы используем двулучевую функцию отражательной способности (ДФОС), зависящую только от углов между нормалью и направлениями на камеру и на источник света, игнорируя зависимость от азимутальных углов. Для реконструкции материала необходимо сфотографировать плоскую поверхность объекта под разными углами к плоскости так, чтобы на фотографии был виден блик. Далее производится вычисление ДФОС. Для полученного облака точек строится ряд срезов по углу падения света на плоскость. В каждом срезе облако точек приближается нелинейной кривой при помощи алгоритма Левенберга-Марквардта (см. Рис. 1). При использовании обычных фотографий теряется информация о блике материала из-за ограниченности диапазона яркостей (см. Рис. 2), поэтому необходимо получить HDR изображение, сделав несколько фотографий с разной выдержкой. На последнем этапе материал интерактивно визуализируется с использованием графического процессора.

При визуализации данные со срезов интерполируются.

Проведен анализ корректности восстановления материалов путем сравнения исходных фотографий и восстановленных изображений с исходными положениями камеры и источника света при помощи метрики PSNR. На Рис. 3 приведена зависимость PSNR от угла падения света при реконструкции по различному числу снимков. Видно, что 5 снимков вполне достаточно для корректного восстановления материала.

Приведенный метод позволяет восстанавливать довольно широкий класс изотропных материалов и обеспечивает интерактивную, физически корректную экранизацию.

Рис.1 Рис.2 Рис.Литература 1. Волобой А.Г., Галактионов В.А., Ершов С.В., Летунов А.А., Потемин И.С.

Аппаратно-программный комплекс для измерения светорассеивающих свойств поверхностей ''Информационные технологии и вычислительные системы'', № 4, 2006.

2. A. Ilyin, A. Lebedev, V. Sinyavsky, A. Ignatenko “The System for the Acquisition, Processing and Material Rendering from Images” Proc. of Graphicon'2008, pp. 134-141, Moscow, Russia, June 2008.

Адаптация онтологий для повышения эффективности рассуждений в приложениях семантического web Левшин Дмитрий Владимирович аспирант Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, факультет Вычислительной Математики и Кибернетики, Москва, Россия e-mail: levshin@nicevt.ru Семантический web был предложен Тимом Бернерс-Ли (Berners-Lee, 2001) для обеспечения интеллектуальной машинной обработки информации в Интернет. В настоящее время семантические технологии реализуются в практических системах нового поколения Всемирной паутины, Web 3.0 (Hendler, 2009).

Одной из центральных технологий являются онтологии на языке OWL (Bechhofer, 2004), позволяющие описывать понятия из различных областей деятельности. Описания используются для вывода новых фактов, например, для связывания ресурсов различных систем. В условиях Интернет с огромными объемами информации, ключевым моментом для реализации рассуждений является возможность обрабатывать большие онтологии и наборы данных. Для достижения этой цели автором был предложен (Левшин, 2007) метод выполнения запросов к RDF-данным с учетом их семантики, основанный на использовании средств реляционных СУБД. Метод предполагает разбиение вложенных OWL-описаний на наборы простых описаний для хранения их в отдельных таблицах и реализации логического вывода с помощью SQL-запросов.

В докладе представлен алгоритм очищения онтологий для повышения эффективности рассуждений, выполняемых с помощью данного метода. Отдельные описания могут являться составной частью нескольких более сложных описаний или встречаться в различных утверждениях и тем самым дублировать друг друга. Алгоритм позволяет обнаружить и удалить все такие повторные описания, переписывая соответствующим образом составные описания. В результате выполнения алгоритма для хранения онтологии и логически выведенных утверждений требуется меньшее дисковое пространство, рассуждения относительно концепций (TBox) и индивидуумов (ABox) выполняются более эффективно без потери полноты и корректности ответов.

Используемая схема базы данных позволяет генерировать OWL-документы на основе хранящейся информации; поэтому алгоритм может использоваться для генерации документов эквивалентных данным, но меньших размеров. Алгоритм реализован как хранимая процедура в PostgreSQL и продемонстрирован на примере ряда web-онтологий различной выразительности и размеров. Эксперименты показали, что до 50% описаний в онтологии могут быть избыточными, и их удаление позволяет сократить время выполнения рассуждений более чем в 2 раза.

Литература 3. Berners-Lee T., Hendler, J., and Lassila, O. (2001) The Semantic Web. // Scientific American, № 284(5), p. 35-43.

4. Hendler, J. (2009) Web 3.0 Emerging. // IEEE Computer, № 42(1), p. 111-113.

5. Bechhofer, S.; van Harmelen, F.; Hendler, J.; Horrocks, I.; McGuinness, D. L.; PatelSchneider, P. F., and Stein, L. A. (2004) OWL Web Ontology Language Reference, W3C Recommendation. (http://www.w3.org/TR/owl-ref/).

6. Левшин Д.В. (2007) Об Интеграции Semantic Web с PostgreSQL. // Сборник статей молодых ученых факультета ВМиК МГУ, выпуск № 4, стр. 92-100.

Численная оптимизация обеспечения для портфеля производных финансовых инструментов с учетом пакета активных заявок Лукина Анна Юрьевна, Долматов Андрей Сергеевич, студент, главный эксперт, к.э.н.

Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия;

ЗАО ЮниКредит Банк e-mail: lukina.a.u@gmail.com, Andrey.Dolmatov@unicreditgroup.ru Либерализация финансового сектора экономики стимулировала развитие рынка производных финансовых инструментов, позволяющих участникам рыночных отношений хеджировать свои инвестиции от рисков возможных потерь. Был разработан целый ряд методик, предназначенных для работы с портфелями деривативов и учитывающих специфику данных инструментов. Стандартом индустрии в этой области стала система «Стандартный портфельный анализ риска» («Standard Portfolio Analysis of Risk» - SPAN), разработанная в 1988 году на Чикагской товарной бирже (Chicago Mercantile Exchange - CME) и используемая более чем 50 биржами и клиринговыми организациями, а также более чем 1500 крупных финансовых институтов по всему миру.

Система SPAN моделирует несколько типовых сценариев изменения базисных активов и волотильностей в течение одного торгового дня, чтобы определить максимальные ожидаемые потери стоимости портфеля за один день и установить покрывающий эти потери необходимый залог.

В соответствии со стандартной биржевой методикой рассчет риска производится для фиксированного портфеля производных финансовых инструментов. Однако в случае частичного исполнения торговой стратегии для опционов величина залогового требования может существенно отличаться от вычисленной для фиксированного портфеля. В связи с этим возникает интерес к решению задачи расчета начального залога для портфеля с учетом активных заявок. Другими словами, портфель фьючерсов и опционов, относящихся к одному комбинированному товару, можно представить в виде вектора заявок на покупку и/или продажу фьючерсов и опционов и коротких и длинных позиций по ним, причем, - множество заявок на покупку, - множество заявок на продажу, - множество всех коротких позиций в портфеле, - множество всех длинных позиций в портфеле, где - объем заявок,.

Для поставленной задачи функция расчета начального залога на основе методики SPAN, состоящая из ряда слагаемых, представляет собой кусочно-линейную функцию, которую необходимо оптимизировать. В работе область допустимых значений данной функции разбивается на подобласти, в которых функция линейна, а задача оптимизации сводится к совокупности задач линейного программирования. При этом ограничения в каждой подзадаче задаются в зависимости от возможного варианта исполнения заявок.

Решением общей задачи является наибольшее значение критерия, полученное при решении каждой из подзадач. В процессе рассчетов было написано инструментальное средство в среде MatLab, самостоятельно рассчитывающее величину начального залога для портфеля фьючерсов и опционов с учетом пакета активных заявок. При достаточно большом размере портфеля данная задача имеет высокую вычислительную сложность.

Литература 1. А. С. Долматов. Математические методы риск-менеджмента - М.: Издательство «Экзамен», 2007. – 319, [1] с.

2. CME SPAN Risk Parameter File Layouts 3. http://www.cme.com 4. Hull J. C. Options, Futures and Other Derivatives. Fifth Edition. – Prentice Hall.

Нейросетевые и статистические методы обнаружения сигналов Ляликова Виктория Геннадиевна Аспирант Воронежский Государственный Университет, Воронеж, Россия e-mail: vikalg@yandex.ru В последнее время много внимания уделяется технологиям искусственных нейронных сетей. При этом утверждается, что интеллектуальные системы на основе обучаемых нейронных сетей позволяют с успехом решать проблемы распознавания образов, выполнения прогнозов, оптимизации, обработки сигналов, управления и др.

Естественное желание использовать преимущества искусственных нейронных сетей и в задачах обнаружения сигналов.

Целью работы является проведение сравнительного анализа характеристик нейросетевого и статистического алгоритмов применительно к задаче обнаружения сигнала, наблюдаемого на фоне случайной помехи.

В качестве статистического алгоритма использовался алгоритм Байеса, а в качестве нейросетевых обнаружителей были выбраны нейронные сети Хемминга, Кохонена, двухслойный персептрон и нейронная сеть на основе радиально-базисных функций активации (РБФ).

Рассматривались сигналы вида: S = A exp[-(t - t0 )/2], где A-амплитуда сигнала, t0 момент появления сигнала, t-текущий момент времени. В общем случае процесс имел вид: X = S + x, где x - реализация аддитивной гауссовской помехи с нулевым математическим ожиданием и единичной дисперсией. Момент появления сигнала tявляется случайной величиной, распределенной по равномерному закону на интервале времени T.

На основании указанных выше алгоритмов были построены математические модели байесовского обнаружителя и нейросетевых обнаружителей сигналов. При реализации алгоритмов шум моделировался методом скользящего суммирования, сигнал как случайная величина с равномерным распределением времени появления и постоянной амплитудой для 100 предъявлений.

В результате вычислительного эксперимента был проведен сравнительный анализ качества обнаружения сигнала с помощью нейронных и статистических алгоритмов.

Проведенный анализ показал, что нейронные сети Хемминга, Кохонена и РБФ по сравнению с алгоритмом Байеса показывают более высокие значения обнаружения сигнала лишь при малом отношении сигнал/шум (от 0 до 1). Однако нейронные сети Хемминга и Кохонена не обеспечивают фиксированного низкого значения вероятности ложного обнаружения в отличие от статистического алгоритма и алгоритма сети РБФ.

Кроме того, двухслойный персептрон не выдерживает конкуренции с остальными рассмотренными алгоритмами. Исследование показало, что из всех рассмотренных нейросетевых алгоритмов только нейронная сеть РБФ, обученная по алгоритму предложенным автором, обеспечивает значения качества обнаружения сигнала сравнимые с алгоритмом Байеса.

Литература 1. Круглов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика/В.В.Круглов, В.В.Борисов – М.: Горячая линия – Телеком, 2002.-352с.

2. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники/Б.Р. Левин- М.: Радио и связь,1989.-656 с.

3. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика /Ф. Уоссермен - М.:

Мир, 1992.

4. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс/С. Хайкин - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2006.-1104с.

Расчет времени деградации лазерной мишени Малинина Елена Александровна студент Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, факультет Вычислительной математики и кибернетики, Москва, Россия E–mail: malininaea@gmail.com Задача использования для практических целей энергии термоядерного синтеза, которая выделяется при слиянии легких ядер: дейтерия (D) и трития (Т), D и D, D и Не была сформулирована учеными полвека тому назад. Существует два основных подхода к решению поставленной задачи. Это магнитный термоядерный синтез (МТС) и инерциальный термоядерный синтез (ИТС).

Мы рассматриваем ИТС и прямое облучение мишени лазером. Лазерная мишень (ЛМ), которую используют в управляемом термоядерном синтезе, представляет собой стеклянную или полистироловую сферическую оболочку. На ее внутренней стенке выморожены твердые изотопы водорода в виде шарового криогенного слоя. Эта начинка из ядерного топлива является шаровым слоем лишь в идеале. Но и геометрически идеальная ЛМ при доставке ее в зону горения реактора подвергается механическим и тепловым нагрузкам, которые частично разрушают топливный слой. Неустойчивость процесса сжатия ЛМ лазерным пучком накладывает высокие требования к геометрическим и физическим параметрам топливного слоя.

Во время инжекции в фокус лазерного пучка мишень короткое время находится в рабочей камере реактора, неравномерно горячие стенки которого излучают электромагнитные волны, нагревающие мишень. За это время топливный слой успевает частично испариться, и его геометрические свойства изменяются. Задача состоит в том, чтобы оценить вид и время этих изменений.

Аналитическое решение модели почти безнадежно, так она принадлежит к классу дифференциальных функциональных уравнений с частными производными. Однако можно ввести разумные упрощения, после которых проблема изменения безразмерной толщины слоя w(t) сводится к решению нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения d w(j,q,t) 1+ bt -1 w w = - (j,q,x1) - + a a a 0 1 dt w(1-d w) (1-d w) (1-d w) -l2t d sin(p w) a e cos(p w) + (1-d w) p (1-d w) с начальным условием w(t = 0) = Численный анализ показал, что время деградации превосходит время доставки ЛМ в фокус лазера, что позволяет использовать известные технологии инжекции ЛМ [1].

Литература:

1. И.В.Александрова, А.А.Белолипецкий, Е.Р.Корешева. К решению проблемы сохранения параметров криогенной мишени в процессе ее доставки в зону термоядерного горения.// Ж. Вопросы атомной науки и техники, 2007, вып. 3, с. 27 – 47.

2. А.А.Белолипецкий. Об одной сингулярно возмущенной задаче Стефана, описывающей разрушение топливного слоя в лазерной мишени. // Вестник МГУ, серия 15, вычисл.

матем. и кибернетика, 2008, № 1, с. 10-18.

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 18 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.