|
Принятые статьи
Свойство изотропии в локальной компьютерной геометрии
А.В. Толок, Н.Б. Толок
Принято: 2024-11-18
Аннотация
В статье рассматривается свойство изотропии в локальной компьютерной геометрии. Демонстрируются основные принципы применения такого свойства в представлении компьютерных данных об области функции на примере функции двух аргументов. Рассматривается область применения свойства изотропии в таких областях как алгебраические преобразования, упаковка и кодировка данных. Приведен пример применения изотропии в алгебраических преобразованиях на примере произведения двух функций. Даётся пример формообразования области локальных функций поверхности параболоида для описания окружности на основе области локальных функций описания поверхности для квадрата. Разбирается возможность компьютерного представления области локальных функций единственным графическим М-образом.
Additive Manufacturing of Personalized Brain-Computer Interface Headsets Reinforced by Scientific Visualization
Д .А. Чирухин , К.В. Рябинин
Принято: 2024-11-17
Аннотация
Recently, a large attention has been attracted to the brain-computer human-machine interfaces (BCI) based on electroencephalography (EEG). This emerging technology allows touchless control over digital systems, in which the commands are based on human brain activity. In the ideal case, it means controlling the systems virtually by thoughts, but in reality, also simpler approaches are highly demanded like reacting to concentration, relaxation, or specific emotions. Modern BCIs are based on detecting so-called brain waves, the electromagnetic field oscillations induced by brain neurons. These waves are captured by electrodes either intruded into the brain or placed on top of the head. Obviously, placing electrodes on the head is more demanded for non-medical applications of BCI because it is absolutely harmless for the person. To achieve this, special headsets are needed which can be put on the head like a helmet and ensure the correct positions for the electrodes mounted on them. In this regard, wearing comfort and anatomical accuracy of headsets play an important role in ensuring both ergonomics and precision of BCI. This paper focuses on automation of the personalized EEG headset manufacturing for BCI. The technological chain is proposed and corresponding software tools are developed to foster the complete cycle of BCI headset production for a particular person. The production steps include 3D scanning of the head, interactive editing of the electrodes’ location system, and automatic generation of a collapsible head cap model with sockets for EEG electrodes optimized for 3D printing. The performance of the pipeline has been validated in practice. The accuracy of electrodes’ placement has been evaluated by comparison with the head cap from professional medical equipment and is established as sufficient for BCI. The headset model editing and customizing tools are powered with scientific visualization and cognitive graphics techniques to be friendly for a wide range of users including those with no dedicated IT skills.
Автоматизация визуального контроля фотошаблонов для изделий микроэлектроники
Т. С. Ходатаева
Принято: 2024-11-08
Аннотация
Выбор конкретной темы исследования был вызван запросом на разработку и внедрение автоматической оптической инспекции на заводе полупроводниковых приборов. Целью работы являлась выработка требований, проведение технического проектирования и создание системы оптического контроля отклонений геометрии от чертежа фотошаблона и токопроводящего рисунка, полученного с помощью ручного трафаретного принтера с использованием относительно недорогого оборудования. В результате исследований создан опытно-конструкторский образец автоматизированной системы оптического контроля с использованием относительно недорогого оборудования и разработан вычислительный алгоритм, обеспечивающий повышение производительности системы распознавания визуальных образов, который позволяет существенно сократить процент брака. В работе описан реализованный алгоритм получения изображений оптической системой и извлечения изображений из файла чертежа. Вне зависимости от способа получения изображения (оптической системой, сканирующим электронным микроскопом) остаётся интерес к выбору критерия сравнения полученного изображения с эталонным. В работе исследовались количественные эмпирические метрики – Mean Square Error и Peak Signal-to-Noise Ratio для различных методов шумоподавления Block-Matching and 3D filtering и классического метода пространственной фильтрации размытия по Гауссу. Проверена чувствительность метрики индекса структурного сходства к структурным искажениям изображений после шумоподавления с учётом минимальных значений конструктивных элементов металлокерамических корпусов. На основании теста Рознера, применённого к полученным значениям метрики структурного сходства, выявляются изображения содержащие дефекты. В пользовательском интерфейсе предусмотрен вывод области изображения с дефектом на экран оператора.
Визуализация точек многомерного информационного текстового массива на упругой карте для оценки кластерной структуры данных
A.E. Бондарев
Принято: 2024-11-08
Аннотация
Представлены результаты вычислительных экспериментов по отображению точек исходного многомерного информационного массива на развертку упругой карты для оценки взаиморасположения областей смысловой близости с целью совершенствования обработки текстовой информации. Упругие карты рассматриваются в роли инструмента обеспечения аналитической работы с текстовой информацией. Как показывают предыдущие работы, для получения нужных расстояний, соответствующих кластерной картине изучаемого многомерного объема, необходимо использовать расстояния на упругой карте, которая и отражает кластерный портрет исследуемого многомерного объема данных. В работе представлены полученные таким способом кластерные структуры точек изучаемого многомерного объема на развертке упругой карты в плоскости двух первых главных компонент. Представлен анализ взаиморасположения кластеров различных конфигураций на разные моменты времени.
Изучение применения технологий аддитивного производства при разработке инструмента для микродеформирования листовых заготовок из цветных металлов и сплавов
М.А. Петров, Д.Х. Чан
Принято: 2024-11-08
Аннотация
В статье показаны результаты изготовления деформирующего инструмента для выполнения операции микровытяжки. Инструменты и их основные детали были получены по разным технологиям аддитивного производства, из разных материалов (полимеров и металлов). Для получения метрологической информации о точности изготовления отдельных деталей и сборки/подсборки была применена бесконтактная система 3D-сканирования. Установлено, что для совпадения размеров прототипов с чертёжными размерами и попадания в поле допуска, необходимо проектировать исходную 3D-модель с учётом особенностей технологии 3D-печати, механической обработки, а также эксплуатационных характеристик инструмента, которые могут быть получены по результатам испытаний на износ.
Влияние информационной плотности входных данных на эффективность графических нейронных сетей
Н.А. Бондарева
Принято: 2024-11-08
Аннотация
Работа предлагает краткий обзор генеративных нейросетей и рассматривает роль информации при обучении генеративных нейросетей. В цифровой среде каждый объект окружён обширным информационным полем, включающим в себя неупорядоченную информацию и совокупность упоминаний о нём. Плотность информационного поля объекта определяет способность таких технологий, как искусственный интеллект, воссоздавать его образ на основе собранных данных. Чем больше данных доступно, тем точнее и полнее можно воссоздать цифровой образ. В работе рассматривается ряд проблем, возникающих при использовании сетей text-to-image и возможные методы их решения. Статья рассматривает различные аспекты роли личных данных и возможных этических и социальных последствий в эпоху генеративных технологий, а также перспективы и риски дальнейшего развития генеративных нейросетей в специализированных областях, таких как медицина и производство. Стремительное развитие нейросетевых технологий может оказать значительное влияние на образование и социальные явления.
Разработка и применение алгоритмов фильтрации и обработки видеопотока на ПЛИС
Ю.А. Сальков, О.Н. Третьякова, Д.Н. Тужилин
Принято: 2024-10-25
Аннотация
Статья посвящена деталям реализации алгоритмов машинного зрения на ПЛИС. Алгоритмы были реализованы при помощи инструмента высокоуровневого синтеза Vitis HLS. Главным параметром при реализации алгоритмов является их быстродействие, так как необходимо с минимальной задержкой получать новые данные с приходящего кадра.
Адаптация алгоритма оптимизации Гаусса-Ньютона в гильберт-диагностике на примере пламени Бунзена
Э.В. Арбузов, Ю.Н. Дубнищев, О.С. Золотухина
Принято: 2024-10-25
Аннотация
В работе на примере данных о температуре и основных соединениях ламинарного метано-воздушного пламени Бунзена рассматривается возможность применения алгоритма оптимизации Гаусса-Ньютона в гильберт-диагностике реагирующих сред (пламён). Предложенная ранее и проверенная на численных моделях методика реконструкции полей фазовой оптической плотности использована для решения обратной задачи гильберт-оптики: в рассматриваемом осесимметричном сечении пламени вычислена гильбертограмма, из которой восстановлены исходные значения фазовой функции и показателя преломления среды. Развитием работы станет расширение сферы приложений полученных результатов в обработке экспериментальных данных.
Нормативные аспекты и практические подходы к визуализации данных
Л.А. Максименко
Принято: 2024-10-25
Аннотация
В статье исследуется роль и значение визуализации данных в современном информационном обществе. Рассматриваются нормативные аспекты применения метода визуализации, включая вопросы классификации, безопасности, конфиденциальности и этики использования данных. Особое внимание уделяется ис-пользованию методов визуализации для работы с открытой информацией и открытыми данными для представ-ления графиков, диаграмм, больших данных, наборов данных, информационных панелей и интерактивных от-четов. При выполнении работы были приняты во внимание стандарты ЕСКД и СПДС, содержащие правила и рекомендации по графическому оформлению объектов; рассмотрены BI-инструменты для создания дашбордов, при этом подчеркивается, что современные тренды цифровизации и автоматизации выдвигают дополнительные требования к обработке информации, что может трактоваться как новый этап в области визуализации данных.
3D модель намоточного изделия
О. В. Томилова, Н. В. Рокотов
Принято: 2024-10-25
Аннотация
В статье представлены результаты компьютерного моделирования намоточного изделия. Описана методика создания 3D-модели на основе пучка плоских сечений, проходящих через ось намоточного изделия. Рассматриваются проблемы, возникающие при 3D моделировании и способы их решения. Авторы предлагают использовать аппарат цепных дробей для описания структуры намоточных изделий и оптимизации модели для последующих расчетов в CAE программах. Статья содержит информацию о процессе создания 3D модели намоточного изделия, а также о возможностях уменьшения вычислительных ресурсов для моделирования. Представлены результаты компьютерного моделирования различных типов намоток. В заключении статьи авторы делают вывод о том, что разработанная методика анализа и синтеза структуры прецизионной намотки с использованием аппарата цепных дробей позволяет исследовать различные типы намоток и создавать оптимальные 3D модели, повторяющие их структуру. Эти модели могут быть использованы для дальнейших исследований и в качестве цифровых моделей намоточных изделий.
Integrating Scientific Visualization in the Assessment of Openfoam Solvers for the Flow Around a Spherically Blunted Cone
A.E. Бондарев, A.E. Кувшинников
Принято: 2024-10-25
Аннотация
This study presents a comprehensive comparative analysis of four OpenFOAM solvers for simulating supersonic flow around a Spherically Blunted Cone. Utilizing the generalized computational experiment technique, we evaluated solver performance across varying Mach numbers and cone half-angles. The research aimed to provide clear recommendations for solver selection in high-speed flow simulations. Results show that rhoCentralFoam exhibited the lowest deviation from the exact solution, followed closely by pisoCentralFoam. The sonicFoam solver demonstrated limitations at higher Mach numbers. The QGDFoam solver, while showing promise, requires further optimization of its smoothing parameter for improved accuracy. This study offers valuable insights for OpenFOAM users, enabling them to make informed decisions when choosing solvers for compressible gas dynamics problems.
Visualization methods of vortex structures acting on the wing in high-speed flows
Т.В. Константиновская , В.Е. Борисов, A.E. Луцкий
Принято: 2024-10-25
Аннотация
This paper considers the use of vortex structures scientific identification and visualization methods in analyzing the effects of these structures on the wing at an angle of attack in supersonic flows. The results of applying the methods of scientific identification and visualization of vortex flows for the analysis and processing of numerical data of supersonic flow are presented. In the considered problem, the generator wing and the main wing are located at an angle of attack of 20° degrees to the incoming flow. Two configurations with different length of the vortex generator are considered. The simulation was carried out using URANS equations. Numerical simulations were performed on the hybrid supercomputer system K-60 at the Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences. The scientific visualization of the simulation results was carried out primarily using the Liutex vortex structures identification criterion, which belongs to the third generation of such methods. And this method was effectively complemented and enhanced by the use of other methods.
Опыт проведения НИР «Научная визуализация и визуальная аналитика» в РТУ-МИРЭА в 2024 году
A.E. Бондарев
Принято: 2024-10-25
Аннотация
Данная работа представляет опыт построения и проведения НИР «Научная визуализация и визуальная аналитика» в РТУ-МИРЭА в 2024 году. НИР проводилась для студентов 3-го курса кафедры высшей математики Института искусственного интеллекта РТУ-МИРЭА. Описано построение и организация НИР. Приведены примеры заданий и их выполнения. Данная работа может быть интересной для преподавания аналогичных дисциплин в данной предметной области.
Ивент-анализ: применение в социальном прогнозировании
Т. В. Коренькова, А. А. Артамонов, М. С. Улизко
Принято: 2024-10-25
Аннотация
Мониторинг взаимосвязей между социальными событиями и явлениями и прогнозирование динамики их изменений необходимы в условиях нестабильности современного мира. Существует много отдельных методов анализа для социального прогнозирования, однако для работы выбрана методика ивент-анализа, которая в научной литературе в рамках данной задачи рассмотрена недостаточно, но имеет высокий потенциал. Целью статьи является адаптация методики ивент-анализа для ее использования в качестве инструмента социального прогнозирования. Основные данные для исследования собраны с российского информационно-новостного ресурса в период 2020-2023 года. Опираясь на классическую методику ивент-анализа, в работе определены классификаторы, представленные в работе в виде социальных сфер. В рамках этапа аналитического сравнения проведен графовый анализ (построены графы связей между категориями, выделены центральные узлы-категории); осуществлен анализ временных рядов (сегментация временных рядов алгоритмом PELT, кластеризация временных рядов алгоритмом k-средних); определены ключевые термины для событий-инфоповодов. Итоговым продуктом является аналитическая панель с фильтрами, статистикой и интерактивными графиками. Аналитическая панель позволяет сравнивать данные в статическом и динамическом состоянии, делать выводы о прошлых и будущих состояниях объектов социального прогнозирования. Главным результатом работы является разработанная автором методика проведения ивент-анализа, которую можно использовать для комплексного анализа новостных потоков, адаптировать под нужные категории, представляющие определенную сущность или сферу, и применять в различных социальных организациях или мониторинговых службах.
A High-Level Adaptation Toolkit for Unified Integration of Software Systems with Neural Interfaces
S.I. Chuprina, I.A. Labutin
Принято: 2024-10-25
Аннотация
The paper is devoted to the urgent problem of automating the process of integrating different types of neurointerfaces into the infrastructure of the Internet of Things. Due to the low-level nature of these devices and related tools, integrating neurointerfaces with a wide range of IoT devices is a complex task requiring specialized knowledge and skills in the fields of neuroscience and signal processing. To tackle the significant challenge of automating such kind integration we continue to improve our previously proposed ontology-driven methods and tools for seamless integration of software systems with neural interfaces in a unified way. The presented notable improvements include the introduction of a new data processing pipeline that utilizes a portable device to validate the effectiveness of the system and the development of an intuitive graphical user interface enabling real-time data visualization facilities that provides an easy and understandable feedback.
An Approach to Developing Data Visualization Tools Based on Domain Specific Modeling
A. D. Dzheiranian, I. D. Ermakov, K. A. Proskuryakov, L. N. Lyadova
Принято: 2024-10-25
Аннотация
An approach to the development of data visualization tools is described that provides the ability to customize to the needs of users and the specifics of the domains in which they work, based on domain-specific modeling. The results of the analysis of data visualization tools and the possibility of customizing them to subject area based on the needs of users and the tasks they solve are briefly presented. It is shown that existing tools require programming skills from users to customize the data visualization format or to develop new visualization models. It is proposed to use domain-specific modeling tools (language toolkits) to create domain-specific languages (DSL) designed to develop new data visualization models that reflect the specifics of the tasks solved by users. The use of the developed tools does not require users to have professional knowledge of programming languages. The architecture of a knowledge-driven software system is described. The core of the system is a multifaceted ontology, which includes descriptions of languages and domains, as well as rules for generating new languages and transforming constructed models. Languages are designed to describe different classes of diagrams. The system includes tools for automating the creation of new DSLs by mapping the domain ontology onto the metamodel of the base language according to user-specified rules, which are also stored in the ontology. The classification of different types of diagrams forms the basis for creating an ontology of data visualization languages. An example of a basic language for creating diagrams is described. The ability to customize the DSL and transform visualization models developed with its help and generate code that implements the model is demonstrated. It is shown how interactive visualization can be created on the basis of the developed metamodels, extending the possibilities of visualizing large structured data.
Анализ открытых наборов скважинных данных
Д.О. Макиенко, И.В. Сафонов
Принято: 2024-10-19
Аннотация
В последнее время существенно увеличивается количество исследований, посвященных применению методов машинного обучения в геофизике. Примерами исследовательских тематик являются предсказания свойств горных пород и их типизация по количественным признакам. Для построения и оценки качества предсказывающих моделей необходимы размеченные наборы данных. В работе проводится анализ открытых размеченных наборов скважинных данных и задач, в которых они использовались. Рассматриваются данные, содержащие геофизические измерения, изображения горных пород, результаты лабораторных исследований, разметки литотипов. Представлены способы визуализации скважинных данных. Приведены рекомендации для нефтегазовых компаний по форме предоставления скважинных данных в открытый доступ.
Применение инструментов компьютерного зрения PyTorch3D и NERF для построения облака точек трехмерной модели и определения положения камеры фотоснимков в пространстве
В.В. Коньков, А.Б. Замчалов
Принято: 2024-10-03
Аннотация
В последнее время компьютерная графика играет ключевую роль в решении задач компьютерного зрения. Проблема преобразования 2D изображений в 3D модели продолжает оставаться актуальной, так как требует точного определения положения камеры и построения точных трёхмерных моделей объектов. Традиционные методы зачастую ограничены в применении и не предлагают комплексного решения. В данном исследовании рассматривается использование библиотек PyTorch3D и NERF для определения положения камеры в 3D пространстве и создания трёхмерной модели объекта по одному 2D изображению. В качестве метода подготовки данных был использован аппаратно-программный комплекс, включающий устройство для управления шаговым двигателем, обеспечивающее ручное и последовательное позиционирование камеры и её возврат в исходное положение, систему управления съёмкой для формирования комплексного набора фотоснимков на каждой позиции камеры, и механизм отправки данных на удалённый компьютер для дальнейшей обработки. В ходе исследования была выбрана библиотека PyTorch3D для изучения возможностей преобразования 2D изображений в 3D модели или определения положения объекта на фотоснимках. Процесс обработки включал в себя несколько шагов: построение облака точек для генерации объёмной 3D модели объекта, определение положения камеры в 3D пространстве по одному 2D изображению с использованием алгоритмов обратной задачи, а также построение 3D объекта с помощью дифференцируемой отрисовки, создание 3D вокселей и 3D мешей. Результаты исследования показали успешное определение положения камеры в 3D пространстве и построение трёхмерной модели объекта по одному 2D изображению, что демонстрирует преимущества использования библиотеки PyTorch3D по сравнению с другими существующими моделями. Эти данные могут быть применены в разработке программных и аппаратных систем для создания трёхмерных изображений на основе 2D фотографий. Исследование подтвердило актуальность и эффективность применения библиотеки PyTorch3D для решения задач преобразования 2D изображений в 3D модели. В дальнейшем работа будет направлена на расширение функциональных возможностей системы и её использование в различных областях компьютерного зрения.
Визуализация методов машинного обучения. Графическое программирование
Н.О. Шестерин
Принято: 2024-09-24
Аннотация
Технологии искусственного интеллекта и машинного обучения совершили фундаментальный скачок в своих возможностях за последний десять лет. Рост вычислительных мощностей и появление новых всё более эффективных методов машинного обучения позволяет ИИ не только выполнять типичные для них задачи в областях статистического анализа и оптимизации математических процессов, но и находить новые применения в смежных направлениях исследования, а также применяться в принципиально новых областях – как научного поиска, так и практических применений, в том числе на рынке, доступном массовому покупателю. Генерация изображений, аудио, анимаций, самообучение моделей управления роботизированных платформ и виртуальных механических моделей – эти и многие другие новые применения последних лет привели к медиа-буму вокруг ИИ и развитию интереса разработчиков и авторов самых разных областей и направлений.
При этом, методы разработки, исследования, тестирования и внедрения ИИ остались практически неизменными и до сих пор требуют знания языков программирования, библиотек машинного обучения, как и глубоких познаний и опыта непосредственно в области ИИ. Этот барьер специализации не только требует включения специалистов по машинному обучению в процесс разработки типичных для современных ИИ тривиальных программных приложений, но и лишает небольшие команды разработчиков и независимых авторов возможности использовать последние достижения этих технологий без существенных временных или даже денежных инвестиций в обучение.
Нами разработан прототип графического интерфейса, позволяющего пользователю без специального образования и без знания языков программирования разрабатывать и настраивать различные архитектуры методов машинного обучения, самообучения, а также тестировать эти методы как на широком спектре математических задач, так и в симуляциях физической среды. В этой статье, мы даём краткое описание структуры, организации, принципа действия и возможностей этого интерфейса.
Применение матриц Адамара в однопиксельной визуализации
Д.В. Сыч
Принято: 2024-08-13
Аннотация
Однопиксельная визуализация — новый метод вычислительной визуализации, позволяющий получать изображения объектов с использованием фотодетектора, не имеющего пространственного разрешения. Объект в таком методе освещается светом, имеющим специальную пространственно-временную структуру, — световыми паттернами, а однопиксельный фотодетектор измеряет общее количество отраженного от объекта света. Возможность получения изображения и его качество тесно связаны со свойствами применяемых паттернов и вычислительными алгоритмами. В данной работе мы рассматриваем паттерны, полученные из модифицированных матриц Адамара, и изучаем особенности вычисления изображений методом однопиксельной визуализации с их использованием. Мы показываем возможность уменьшения как времени сэмплирования, так и вычислительных ресурсов, требуемых для получения изображений, за счет модификаций системы паттернов. Предложенный теоретический метод может быть использован при практической реализации метода однопиксельной визуализации в эксперименте.
Визуализация вихревых следов за крупными частицами методом TWC(Q)
А.А. Мочалов, А.Ю. Вараксин
Принято: 2024-08-11
Аннотация
Предпринята попытка визуализации течения, формирующегося в следах за крупными частицами, движущимися в восходящем турбулентном потоке воздуха в канале. Численное моделирование выполнено с использованием упрощенного варианта подхода, называемого в англоязычной литературе «two – way coupling» (TWC) и учитывающего обратное влияние частиц на характеристики газа. Расчет движения частиц производился приближенным образом, поэтому используемый метод назван «quasi – two – way coupling», TWC(Q). Приведены результаты численного моделирования характеристик турбулентных следов за крупными движущимися частицами на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса (RANS).
Глубокое Обучение для Эффективной Визуализации и Классификации Маркировок Перерабатываемых Материалов
В.О. Кузеванов, Д.В. Тихомирова
Принято: 2024-08-06
Аннотация
В данной работе представлен пример системы, позволяющей улучшить процесс разделения вторсырья посредством использования методов глубокого обучения для автоматического обнаружения, визуализации и классификации кодов переработки на упаковках продуктов. В работе автором рассматриваются различные подходы к оптическому распознаванию символов и детекции объектов в видеопотоке или на изображении. Автором разработан и предложен вариант комбинации нейронных сетей для детекции и классификации кодов переработки. Предлагаемая система нейронных сетей призвана способствовать эффективным процессам переработки за счет автоматизации идентификации символов переработки, тем самым облегчая сортировку и переработку вторсырья.
Моделирование и визуализация поверхностей сложной формы с помощью интерполяционных кривых
Е.В. Конопацкий, А.А. Бездитный
Принято: 2024-08-03
Аннотация
В работе представлен подход к моделированию и визуализации поверхностей сложной формы при помощи интерполяционных кривых с наперёд заданными геометрическими свойствами. В качестве интерполяционных кривых была использована модифицированная кривая Безье n-го порядка. Модификация дуги кривой Безье в интерполяционную кривую возможна как с сохранением касательных, так и без. При сохранении касательных дуга кривой Безье сохраняет свои свойства дуги обвода и приобретает возможность прохождения через наперёд заданные точки. Рассмотренная модификация возможна в нескольких вариациях: универсальной, основанной на равномерном распределении параметра в процессе модификации, и адаптивной, когда значения параметра адаптируются к исходным данным. Использование интерполяционных кривых позволяет реализовать частный случай метода подвижного симплекса, аналогом которого в системах геометрического моделирования и автоматизированного проектирования является операция по сечениям (или лофтинг). Отличие состоит в том, что в качестве образующей поверхности, вместо кусочной, используется непрерывная кривая. Для демонстрации работоспособности такого подхода приведены примеры модели поверхностей луковичного купола и вазы с использованием различных направляющих. Проведен анализ полученных результатов. Внедрение результатов исследований в САПР (CAD/CAM) позволит существенно расширить их инструментарий в части формообразования и визуализации поверхностей и тел, обладающих наперёд заданными геометрическими свойствами
Метафоры визуализации в задачах разведочного анализа гетерогенных данных
Р.А. Исаев, А.Г. Подвесовский, А.А. Захарова
Принято: 2024-08-03
Аннотация
Предметом исследования являются пути построения и применения визуальных моделей, использующих понятие метафоры визуализации, в задачах разведочного анализа гетерогенных данных. Рассмотрены усовершенствованные варианты предложенных ранее метафор визуализации, которые могут быть положены в основу построения визуальных моделей. Предложена технология разведочного анализа гетерогенных данных, основанная на совместном использовании различных метафор визуализации. Показано, что процесс визуального исследования данных на этапе разведочного анализа с применением предложенной технологии носит итеративный и мультисценарный характер, зависящий от целей анализа. Описан разработанный программный инструмент, реализующий предложенную технологию и дополнительно поддерживающий возможность расчета и экспорта количественных характеристик визуальной модели. Рассмотрены примеры применения программного инструмента в задаче разведочного анализа синтетического набора данных. Определены направления дальнейшего развития предложенного подхода к построению визуальных моделей, технологии разведочного анализа данных и программного средства ее поддержки.
Visualizing the Impact of Machine Learning on Cardiovascular Disease Prediction: A Comprehensive Analysis of Research Trends
Jeena Joseph, K Kartheeban
Принято: 2024-08-01
Аннотация
Cardiovascular diseases (CVDs) continue to have a negative impact on global health, which highlights the need for accurate and efficient prediction methods. Machine learning (ML) techniques as tools for forecasting CVD has recently showed potential. This paper presents a comprehensive analysis of research trends in the field, focusing on visualizing the impact of ML in cardiovascular disease prediction. We used data visualization techniques to identify patterns and trends in an extensive database of scholarly publications on this subject that were published in Scopus between 1991 and 2023. The analysis reveals a substantial growth in research output, demonstrating the growing demand for ML-based CVD prediction. It reveals essential stakeholders and potential collaborators while highlighting the institutions and authors who have contributed most to this domain. The study also identifies high-impact journals that have published significant research in this domain, facilitating researchers in selecting appropriate outlets for dissemination. The study helps researchers identify the most critical areas for further research and fosters cooperation among subject-matter experts by offering insightful information about machine learning-based cardiovascular disease prediction development. The data is analyzed using the tools VOSviewer and Biblioshiny.
Exploring the Research Landscape of Business Applications of Robotic Process Automation Through Bibliometric Analysis
Shamini James, S. Karthik, Binu Thomas
Принято: 2024-08-01
Аннотация
The field of business process optimization and automation has seen the emergence of robotic process automation (RPA) as a disruptive technology. This research aims to give a systematic bibliometric analysis of the research ecosystem of robotic process automation in business to identify trends, patterns, and developments in this quickly developing area. Bibliometric methodologies, such as co-authorship analysis, keyword analysis, citation patterns, and publishing trends are performed in this work. Research papers from Scopus scientific databases are incorporated into the analysis through the identification of key writers, organizations, and nations that have made a substantial contribution to the growth of RPA literature. The report also explores the temporal evolution of RPA research, highlighting the development of research areas over time and identifying pockets of active research as well as prospective paradigm shifts. The research reveals key publications that have significantly influenced the course of RPA research by looking at citation networks.
The results of this bibliometric analysis enable scholars, practitioners, and policymakers to develop a more detailed grasp of the RPA research landscape. This study provides a roadmap for future research directions in robotic process automation by identifying research gaps and emerging trends.
Mapping the Knowledge Base on Visual Reality Technology and the Manufacturing Industry
Geofrey Rwezimula, Zhang Guoxing, Wakara Ibrahimu Nyabakora
Принято: 2024-08-01
Аннотация
Virtual reality applications provide users with more than just realistic sight; they may also sense touch, hear, and even interact with virtual objects. With these significant advancements, virtual reality has seen recent growth surges in a number of sectors, including the manufacturing industry. It has to be successful in drawing attention from both academics and industry. It needs to be known how researchers are interested in the technology application. Therefore, examining the body of research on the connection between visual reality and the manufacturing industry is the goal of this research. The bibliometric study was carried out using the Scopus database. Using PRISMA, the sample procedure was finished. VOSviewer was utilized to search through 2,037 publications. This disclosed the expansion of the network, the most active contributing stakeholders, the backdrop of the intellectual framework, the research gap, and the greatest popular topic that needed to be filled. We observed that starting in 1992, papers pertaining to the influence of virtual reality on the manufacturing industry collected from the Scopus database were included. The words “augmented reality,” “virtual reality,” “process simulation,” “industrial internet of things,” “industry 4.0 technologies,” and “3D technologies" have been widely used since 1992. The density map's representation of contemporary themes includes “artificial intelligence” and “human-robot interaction.” The significance of the findings for researchers lies in their relevance to the past, present, and future, along with the identification of knowledge gaps.
Спектральная оценка жизненного состояния Quercus robur L. в моделируемых условиях засухи
П.А. Зыбинская, А.В. Третьякова, П.А. Крылов
Принято: 2024-07-24
Аннотация
Неинвазивные спектральные методы анализа все чаще используются для изучения содержания метаболитов растений, оценки морфофизиологических и биохимических показателей, а также жизненного состояния. Визуализация жизненного состояния через спектральные профили может дать более детальную картину адаптации растений к стрессу. Для моделирования экспериментальной засухи были взяты 5-6 месячные саженцы Quercus robur L., которые были поделены на три группы: контрольная и экспериментальные группы с и без полива (засуха), по 15 саженцев в каждой. Спектральная оценка листовых пластинок проводилась с помощью портативного спектрорадиометра SpectraPen SP110 Uvis и анализатора растений Dualex Scientific+ через 0 (контроль), 168 (одна неделя) и 336 (две недели) часов. В результате спектрального анализа были получены спектрограммы поглощения излучения листовых пластинок Q. robur, а также содержание суммы хлорофиллов, флавонолов и антоцианов в условиях полива и засухи. В ходе исследования обнаружены изменения в спектрограммах поглощения у листьев Q. robur, связанные с содержанием метаболитов. Разница в пиках поглощения между группами становилась более выраженной с течением времени под влиянием засухи. Содержание пигментов в листовых пластинках менялось в течение эксперимента, что свидетельствует об адаптации растения к стрессу. Полученные предварительные результаты могут быть использованы для расширения знаний о способах оценки жизненного состояния древесных растений в полевых условиях.
Calculation of a parallaxpanoramogram in autostereoscopic systems with inconsistent monitor and lens raster parameters
N.V. Kondratiev, Yu.N. Ovechkis, A.I. Vinokur, D.A. Arsentiev
Принято: 2024-07-11
Аннотация
A significant disadvantage of the multi-point of view autostereoscopic method is a drop in image resolution with an increase in the number of points of view. An effective means of increasing the resolution is the use of an inclined lens raster and vertical encoding the colors of the point of view. Algorithmically simple coding is obtained at optimal tilt angles, the tangent of which is 1 divided by a multiple of 3 (1/3, 1/6, etc.). This requirement imposes significant restrictions on the coordination of the geometric parameters of the equipment – the display panel and the lens raster. The approaches to spatial color coding proposed in this article and the algorithms implementing them make it possible to significantly expand the possibilities of creating autostereoscopic displays. The experimental work carried out convincingly confirms the theoretical conclusions. The main practical result was the developed software that allows fine-tuning of the angle of inclination of the raster and calculating a multi-point of view parallaxpanoramogram for a specific set of equipment.
On the visualization of subattractor under mixed tidal forcing
Stepan Elistratov, Ivan But
Принято: 2024-05-18
Аннотация
One of the principle conditions of a wave attractor appearance is a periodic external forcing. Real forcing in natural basins caused by tidal interaction is more complex than a monochromatic which is usually used in internal wave attractors investigations. Multi-frequency forcing may lead to the multiple wave attractor formation, some of them may be of low energy, which affects their detection. In the article we simulate a mixed forcing for an internal wave attractor flow and visualize subattractor formed due to this forcing type using several methods, including Proper Orthogonal Decomposition. It is shown that the latter method reveals sub-attractor even in case of highly turbulent flow.
Визуализация турбулентных следов за крупными частицами
А.А. Мочалов, А.Ю. Вараксин
Принято: 2024-05-17
Аннотация
Предпринята попытка визуализации течения, формирующегося в следах за крупными частицами, движущимися в нисходящем турбулентном потоке воздуха в канале. Также в работе рассмотрены возможности по восстановлению полей скорости за крупной частицей по визуальным данным. Приведена схема экспериментальной установки (геометрия рабочего участка, вспомогательное и основное оборудование). Кратко описана система диагностики полей скорости PIV (Particle Image Velocimetry). Предложена методика визуализации многофазного потока «газ – твердые частицы». Приведены исходные изображения крупных частиц (сфер). Приведены результаты экспериментального определения характеристик вихревого следа за задней критической точкой крупной частицы.
|
|
|
