Предметом исследования является проблема выбора наиболее эффективной аппаратной архитектуры, реализующей алгоритм деконволюции (восстановления) искаженных изображений. В качестве рассматриваемого алгоритма деконволюции взят фильтр Винера, ввиду своей эффективности как с точки зрения качества восстановления изображений, так и по причине приемлемой временной сложности. Объект исследования – процесс определения временной сложности рассматриваемого алгоритма восстановления поврежденных изображений, при его выполнении на центральном процессоре (central processing unit, CPU) и графическом процессоре (graphics processing unit, GPU). Рассмотрены основные функции смаза и дефокусировки изображений: размытие по Гауссу, эффект Боке, Motion blur или размытие в движении. Метод исследования базируется на экспериментальной оценке зависимостей времени работы алгоритма на основе фильтра Винера, выполняемого на CPU и GPU, от размерности восстанавливаемого изображения. Приведены результаты вычислительного эксперимента, проведенного с целью сравнения зависимостей времени работы фильтра Винера, выполняемого на центральном процессоре и графическом процессоре, от размера восстанавливаемого изображения. На основании представленных результатов установлено, что при использовании изображений, размеры которых не превышают размеры 1920*1080 фильтр Винера целесообразнее реализовывать на CPU, а при восстановлении изображений, размеры которых превышают 1920*1080 - на GPU.

Ключевые слова: деконволюция изображений, фильтр Винера, распараллеливание, восстановление расфокусированных изображений, CPU и GPU, оптимизация алгоритма

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В предлагаемой статье приводится обобщенная модель гидросистемы буровой установки во время начала внедрения бурового инструмента в грунт. Показаны осциллограммы параметров гидромотора во времени, полученные с помощью вычислительного эксперимента в программе Matlab. С помощью данной модели можно оценивать переходные процессы гидропривода на стадии проектирования системы. Приведенные формулы описывают параметры гидравлической системы, определяют давление на выходе насоса, входе в дросселируемое сопротивление и входном канале гидромотора. Изменение входных характеристик системы позволяет позволяет наблюдать за поведением системы в различных ситуациях и при разных нагрузках.

Ключевые слова: математическая модель, гидросистема буровой установки, динамика работы, переходные процессы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрены существующие способы для распознавания символов. Выявлены плюсы и минусы применения нейронных сетей для распознавания символов. Приведён обзор методов для распознавания символов. Так же определены достоинства и недостатки алгоритмов для распознавания текста. Реализован алгоритм простейшей однослойной нейронной сети для распознавания каллиграфических и печатных цифр. В работе был проведен анализ обучаемости данной однослойной нейронной сети.

Ключевые слова: Распознавание символов, однослойная, нейронная сеть, алгоритмы, персептрон

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Приведён краткий обзор проблемы потери качества изображения. Рассмотрены и проанализированы методы для восстановления расфокусированных изображений. Описаны функции смаза и способы дефокусировки изображения, а также механизм по устранению трёх основных видов смаза изображения. Был проведен ряд экспериментов над расфокусированными изображениями. Разобран алгоритм деконволюции изображения при помощи фильтра Винера и при помощи метода регуляризации Тихонова. В работе проведен анализ корректности применения фильтра Винера и регуляризации Тихонова для смазанных изображений.Определена зависимость времени выполнения алгоритма от размерности восстанавливаемого изображения. Установлено, что на тестируемых задачах - временная сложность фильтра Винера в 1,1 раза меньше временной сложности регуляризации Тихонова.

Ключевые слова: фильтр Винера, деконволюция по Винеру, регуляризации Тихонова, восстановление изображений, смазанные изображения, motion blur, размытие по Гауссу

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ