62. Время как фактор динамики систем.

Динамическая система — математическая абстракция, предназначенная для описания и изучения систем, эволюционирующих с течением времени. Примером могут служить механические системы (движущиеся группы тел) или физические процессы

Реальным физическим системам, моделируемым математическим понятием «динамической системы», приписывается важное свойство детерминированности: зная состояние системы в начальный момент времени, мы можем однозначно предсказать все ее дальнейшее поведение. Фазовым пространством динамической системы называется множество всех ее возможных состояний в фиксированный момент времени. Обычно состояние системы задается некоторым набором чисел (фазовых координат) и представляет собой область в многомерном пространстве или многообразие. Эволюция системы представляется как движение точки фазового пространства. Кривая, описываемая этой точкой, называется фазовой кривой или фазовой траекторией.

63. Модель искусственного нейрона. Искусственные нейронные сети.

Основу каждой НС составляют относительно простые, в большинстве случаев – однотипные, элементы (ячейки), имитирующие работу нейронов мозга. Каждый нейрон характеризуется своим текущим состоянием по аналогии с нервными клетками головного мозга, которые могут быть возбуждены или заторможены. Он обладает группой синапсов – однонаправленных входных связей, соединенных с выходами других нейронов, а также имеет аксон – выходную связь данного нейрона, с которой сигнал (возбуждения или торможения) поступает на синапсы следующих нейронов.

Каждый синапс характеризуется величиной синаптической связи или ее весом wi, который по физическому смыслу эквивалентен электрической проводимости.

Текущее состояние нейрона определяется, как взвешенная сумма его входов:

Выход нейрона есть функция его состояния: y = f(s).

Нелинейная функция f называется активационной и может иметь различный вид (одна из наиболее распространенных - функция S-образного вида).

Иску́сственные нейро́нные се́ти (ИНС) — математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма.

Интеллектуальные системы на основе искусственных нейронных сетей позволяют с успехом решать проблемы распознавания образов, выполнения прогнозов, оптимизации, ассоциативной памяти и управления.

Нейронные сети бывают однослойные и многослойные.

64. Модульные приложения. Межпрограммные интерфейсы.

Модульность — принцип, согласно которому программное средство (ПС, программа, библиотека, web-приложение и др.) разделяется на отдельные именованные сущности, называемые модулями. Модульность часто является средством упрощения задачи проектирования ПС и распределения процесса разработки ПС между группами разработчиков. При разбиении ПС на модули для каждого модуля указывается реализуемая им функциональность, а также связи с другими модулями.

Модуль в программировании представляет собой функционально законченный фрагмент программы, оформленный в виде отдельного файла с исходным кодом или поименованной непрерывной его части (например, Active Oberon), предназначенный для использования в других программах. Модули позволяют разбивать сложные задачи на более мелкие, в соответствии с принципом модульности. Обычно проектируются таким образом, чтобы предоставлять программистам удобный для многократного использования функционал (интерфейс) в виде набора функций, классов, констант. Модули могут объединяться в пакеты и, далее, в библиотеки. Модули могут быть обычными, т.е. написанными на том же языке, что и программа, в которой они используются, либо модулями расширения, которые пишутся на отличном от языка основной программы языке. Модули расширения обычно пишутся на более низкоуровневом языке, что позволяет получить выигрыш в скорости выполнения (производительности) программы.

Межпрограммный интерфейс.

Для взаимодействия между программами - клиентами и главной управляющей программой разработан специальный межпрограммный интерфейс (программная шина). Он состоит из двух частей - блока общей (разделяемой) памяти и очередей сообщений. Они создаются при старте главной управляющей программы и используются программами - клиентами. Через блок общей памяти сервер распространяет информацию о текущем состоянии системы управления.

Программы - клиенты читают эту информацию, но изменять ее не могут. Команды управления передаются от интерфейсных программ к серверу через очереди сообщений. Очередь сообщений это специальное средство для межпрограммных взаимодействий, представляемое операционными системами типа Unix. Несколько программ могут записывать свои сообщения в общую очередь, а одна программа - считывает их либо в порядке очередности, либо приоритетно (по типу сообщений).

COM (Component Object Model — Объектная Модель Компонентов) — это технологический стандарт от компании Microsoft, предназначенный для создания программного обеспечения на основе взаимодействующих распределённых компонентов, каждый из которых может использоваться во многих программах одновременно. Стандарт COM закрепился в основном на операционных системах семейства Microsoft Windows.

Программы, построенные на стандарте COM, фактически не являются автономными программами, а представляют собой набор взаимодействующих между собой COM-компонентов. Каждый компонент может одновременно использоваться многими программами. Компонент взаимодействует с другими программами через COM-интерфейсы — наборы абстрактных функций и свойств.

DCOM (Distributed COM — распределённая COM) позволяет COM-компонентам взаимодействовать друг с другом по сети. Технология DCOM обеспечивает базовые установки безопасности, позволяя задавать, кто и из каких машин может создавать экземпляры объекта и вызывать его методы.

OLE (англ. Object Linking and Embedding) — технология связывания и внедрения объектов в другие документы и объекты, разработанные корпорацией Майкрософт. OLE позволяет передавать часть работы от одной программы редактирования к другой и возвращать результаты назад.

OLE DB (Object Linking and Embedding, Database) — набор интерфейсов, основанных на COM, которые позволяют приложениям обращаться к данным, хранимым в разных источниках информации или хранилищах данных с помощью унифицированного доступа.