An edge-based architecture for a video surveillance system with integrated smoke and camera tampering detection is presented. The system consists of parallel-executing modules responsible for configuration management and video data processing, including receive, analysis, and transmission. Smoke detection is performed using computer vision algorithms based on the sequential extraction of discriminative visual features: motion direction, colour characteristics, and impact on background visibility. Camera tampering is detected by evaluating scene sharpness through an edge-detection filter. High-resolution video processing is performed on a single-board computer, with computational tasks distributed across the cores of a multi-core central processor to optimise performance. The proposed approach significantly reduces the load on the central node of the surveillance infrastructure, which is a critical advantage for scalable deployments involving numerous cameras. Experimental results demonstrate high detection accuracy for smoke and tampering, as well as stable real-time operation of the implemented architecture.
The problem of estimating the parameters of a second order Markov modulated Poisson process is considered. A new two-staged algorithm for their estimation is developed. In the first stage initial estimates of the intensity parameters are constructed using the method of moments and maximum likelihood method. In the second stage these estimates are used in the cumulative sums change-point detection algorithm to determine time intervals, during which the process intensity is constant; after that estimates of all parameters are constructed. The developed algorithm is compared with a well-known algorithm for finding maximum likelihood estimates (the EM algorithm). The proposed method is non-iterative, ensuring relatively low computational complexity.
The current trends in computer data analysis presented at the conference «Computer data analysis and modelling: stochastics and data science» and the congress «Information systems and technologies» are described.
In this paper, the classes of well vе-covered graphs and well ev-covered graphs are investigated. A graph is called well vе-covered (well ev-covered, respectively) if all its minimal independent vе-dominating (minimal independent ev-dominating, respectively) sets have the same cardinality. It is shown that the problems of recognising the graph classes under consideration are co-NP-complete even for some restrictions of these classes. Characterisations, in terms of forbidden induced subgraphs, for the maximal hereditary subclasses of well vе-covered graphs and well ev-covered graphs are found. The computational complexity of problems related to minimum independent vе-dominating and minimum independent ev-dominating sets is established.
Статья посвящена проблеме построения вычислительных схем для решения интегро-дифференциальных уравнений Прандтля, возникающих во многих задачах механики. В ней разработаны приближенные численные алгоритмы для решения сингулярных интегро-дифференциальных уравнений вида обобщенного уравнения Прандтля. Предлагаемые приближенные вычислительные схемы основаны на представлении решения уравнения в виде разложения по ортогональному базису полиномов Чебышева. Использование известных спектральных соотношений позволило получить аналитическое выражение для сингулярной составляющей уравнения. Как следствие, разработанная методика демонстрирует высокую точность и экспоненциальную скорость сходимости приближенного решения относительно степени интерполяционных многочленов. Вычислительные качества данной методики продемонстрированы на тестовом примере. В частности, показано, что дискретная модель, основанная на представлении решения в виде разложения по многочленам Чебышева, приводит к хорошо обусловленной системе линейных алгебраических уравнений для коэффициентов разложения, а скорость сходимости погрешности приближенного решения может достигать линейной скорости относительно степени интерполяционного многочлена.
The critical τ-closed σ-local formations of finite groups are studied, where σ is some partition of the set of all primes P, τ is an arbitrary subgroup functor. A description of minimal τ-closed σ-local non-H-formations is obtained for an arbitrary σ-local formation of classical type, i. e. a σ-local formation that has a σ-local definition all of whose non-Abelian values are σ-local formations. Thus, the problem of describing critical formations in the class of τ-closed σ-local formations proposed by L. A. Shemetkov (1980) is solved.
At the 14th International conference «Computer data analysis and modelling: stochastics and data analysis» the author presented some new results on asymptotic properties of statistics derived from purely random (uniformly distributed) binary sequence of increasing length. These results are obtained by methods of information geometry applied to manifolds of Markov probability distributions on the set of infinite binary sequences. In this paper the underlying information-geometric theory and the technics of proofs are describe in more detail. By few examples, it is shown how finding probabilistic and statistical properties comes down to geometric and combinatorial computations.
Предлагается новый гетерогенный блочный алгоритм поиска кратчайших путей между всеми парами вершин большого ориентированного взвешенного простого графа, состоящего из слабосвязанных плотных кластеров (подграфов) разных размеров. Алгоритм учитывает и активно использует входные и выходные граничные вершины и ребра каждого кластера для ускорения вычислений и локализации обращений к памяти. Он делит все блоки матрицы «стоимость – смежность» на четыре типа (квадратный диагональный, прямоугольный вертикальный на кресте, прямоугольный горизонтальный на кресте и прямоугольный периферийный) и использует отдельную процедуру расчета для них, учитывает конструктивные особенности самого блока и способ его расчета через другие блоки. Приводится теоретическое обоснование преимуществ предлагаемых алгоритмов, сокращающих время выполнения при поиске кратчайших путей. Достоверность сформулированных положений подтверждается результатами проведенных вычислительных экспериментов. Разрабатываются однопоточные реализации и многопоточные OpenMP реализации предлагаемого гетерогенного алгоритма и двух известных гомогенных блочных алгоритмов для поиска кратчайших путей. Вычислительные эксперименты на многоядерных процессорах проводятся на случайных ориентированных взвешенных графах, декомпозированных на слабосвязанные плотные кластеры разных размеров. Описываются результаты для четырех кластеризованных графов, два из которых имеют 4800 вершин (20 и 41 кластер соответственно) и два из которых имеют 9600 вершин (40 и 80 кластеров соответственно). На компьютере MacBook M1 Max в случае с однопоточностью предложенный гетерогенный блочный алгоритм для кластеризованных графов с граничными вершинами превзошел известный гомогенный блочный алгоритм для таких же графов в 1,62–1,94 раза; в случае с OpenMP-многопоточностью ускорение составило 1,87–1,97. На сервере из двух процессоров Intel Xeon E5-2620v4 гетерогенный алгоритм превзошел гомогенный алгоритм в 1,58 –1,66 раза для однопоточности и в 1,29–1,64 раза для многопоточности. Сравнение предложенного алгоритма с классическим блочным алгоритмом Флойда – Уоршелла, в котором блоки имеют одинаковый размер, показало ускорение в 4,17– 8,18 раза в случае с однопоточностью и ускорение в 3,91– 6,36 раза в случае с OpenMP-многопоточностью.
The problem of autonomous localisation of an unmanned aerial vehicle and construction of a map of its environment is considered. The low stability of keypoint detectors to changing weather and time conditions of image formation in the surrounding space is demonstrated compared to the stability of line detectors. To improve the stability of unmanned aerial vehicles localisation it is proposed to use image regions (segments) with uniform brightness as key identification objects. An algorithm for segmentation based on local minima of the brightness gradient of halftone images obtained from the original colour images of the unmanned aerial vehicle’s surrounding space has been developed. To equalise the growth rates of local minima a wave segmentation algorithm with automatic stopping is proposed. This algorithm is based on identifying new initial and additional growth points of regions using a monotonically varying threshold and taking into account the rate of change of the brightness gradient along the region growth trajectory in the stopping criterion. It is shown that the proposed algorithms provide more stable localisation of areas, when changing weather and time conditions for image formation in comparison with known algorithms for extracting lines and key points.
This paper proposes a method for the automatic assessment of managerial decision quality based on free-form textual responses to Russian-language business cases using a fine-tuned DistilBERT model. The novelty of the study lies in a context-dependent classification algorithm with concatenated input (case description + response) and a post-processing technique that explicitly links predictions to specific managerial competencies or red flags. For the first time, high-accuracy evaluation of managerial decisions in Russian (accuracy = 0.986 8, F1-score = 0.987 0) with interpretable competency-based feedback has been achieved, unlike prior work focused on general text or sentiment analysis. The approach enables the development of automated systems for managerial assessment, personnel selection and personalised leadership development in human resources and corporate training.
The two-level approach for testing random number generators involving the well-known NIST SP 800-22 test suite, i. e. counting the sequences passing a basic test and checking the p-values distribution with a chi-square test, was considered. Such an approach may increase the reliability of the test. However, it is sensitive to the approximation error introduced by the computing of p-values. In this paper it is shown that for AES-based sequences two-level testing approach is not reliable too. Systematic error in the computing of the p-values is dependent only on the accuracy of approximation of the exact distribution of statistic by its theoretical counterpart and the number of bits in the analysed sequences n. For a reliable second-level test, this error should be smaller, or at least, approximately equal to $\frac{\sigma}{N} = \frac{1}{k}\sqrt {\frac{{k\; - \;1}}{N}}$, where $\sigma = \sqrt {\frac{1}{k}\left( {1\; - \;\frac{1}{k}} \right)N}$ is the standard deviation from the mean number of particles in a bin for equiprobable scheme of allocation N particles in k bins. Such heuristic assumptions and carried out experiments suggest that for example in the second-level test of the Frequency test of NIST SP 800-22 test suite with n = 220 the number of tested sequences N should not exceed 26 000. To completely eliminate the systematic error appearing in the Frequency test when determining the number of bin from k bins (disjoint subintervals of the interval [0, 1]), to which the p-value belongs the two-sided estimates of the quantiles of the binomial law are proposed.
Для полулинейного гиперболического уравнения третьего порядка, заданного в первом квадранте, изучается слабое решение смешанной задачи, в которой начальные условия заданы на пространственной полупрямой, а смешанные условия – на временной полупрямой. Оператор в уравнении представляет собой композицию из волнового оператора и оператора переноса. Слабое решение определяется как решение системы связанных интегральных уравнений, которым удовлетворяет классическое решение. Показывается, что при некоторых условиях гладкости начальных и граничных данных рассматриваемая задача допускает существование и единственность слабого решения. Устанавливается, что дважды непрерывно дифференцируемое слабое решение является пределом классических решений изучаемой задачи.
Исследован конформный аналог уравнения Киллинга на 2-симметрических шестимерных неразложимых лоренцевых многообразиях, а также изучены свойства конформного множителя данного уравнения. Для случая конформно-плоских метрик построены новые нетривиальные примеры конформно-киллинговых векторных полей с переменным конформным множителем.
Отрицательная ортантная зависимость рассматривается как обобщение независимости случайных величин, которое ввели К. Джоаг-Дев и Ф. Прошан. Многие исследователи изучали неравенства и законы больших чисел для таких последовательностей случайных величин. В частности, понятие полной сходимости, определенное П. Л. Хсу и Г. Роббинсом, привлекло значительное внимание. Устанавливается полная сходимость для частичных взвешенных сумм отрицательно ортантно зависимых случайных величин, над которыми доминирует случайная величина X. Приводятся достаточные условия такой сходимости при выполнении мягких предположений относительно весов и моментов случайной величины X.
Приводится методология анализа угроз информационной безопасности киберфизических систем на основе цифровых двойников. Предлагаемый подход предусматривает формализацию системы и пространства угроз через многосрезовую структуру, включающую технический, процессный, функциональный, организационный и отраслевой срезы. Далее осуществляется динамическое моделирование угроз в безопасной виртуальной среде цифрового двойника, что позволяет воспроизводить сценарии атак и получать синтетические данные для обучения алгоритмов обнаружения индикаторов угроз. Для выявления аномалий применяются методы частотного анализа, машинного обучения и кластеризации, обеспечивающие адаптивное и точное обнаружение как известных, так и ранее неизвестных атак. Верификация методологии проводится на примере умной энергосети, где показывается эффективность обучения и тестирования алгоритмов на синтетических данных, отражающих реальные и аварийные режимы. Результаты демонстрируют возможность создания самонастраивающихся систем информационной безопасности с высокой степенью адаптивности и точности обнаружения угроз. Представленная методология обеспечивает итеративную обратную связь между этапами, что повышает качество моделирования и обнаружения угроз.
В связи с ростом использования электромобилей возникает необходимость в адаптации транспортных моделей для учета специфики их эксплуатации. Целью работы является модификация классической модели назначений транспортных потоков на основе алгоритма Франк – Вульфа, широко применяемой в транспортном планировании, для корректного отражения процессов зарядки электромобилей в городских условиях. Новизна исследования заключается в разработке подхода, который, в отличие от существующих подходов, комплексно учитывает три ключевые особенности: требование прохождения маршрута электромобиля, нуждающегося в зарядке, ровно через одну зарядную станцию; возможность движения по путям с циклами для доступа к зарядным станциям и последующего следования к пункту назначения в условиях ограничений городской дорожно-транспортной сети; поведенческий аспект отказа пользователя от зарядки, если суммарные временные затраты (включая движение к станции и ожидание в очереди) превышают некоторое пороговое значение. В статье также предлагается функция временных затрат, учитывающая специфику процесса зарядки, в том числе очереди и количество зарядных мест. Результаты демонстрируют, что классическую модель назначений транспортных потоков на основе алгоритма Франк – Вульфа действительно можно модифицировать для учета указанных особенностей. Отмечается, что предлагаемая модель может характеризоваться множественностью равновесных распределений потоков, зависящих от начальных условий. Практическая значимость работы состоит в возможности более точного моделирования транспортных потоков и нагрузки на зарядную инфраструктуру в городах.
Рассматривается обобщенный метод Ньютона – Канторовича для решения в банаховых пространствах нелинейных операторных уравнений вида f(x) + g(x) = 0, где f – регулярно гладкий оператор; g – недифференцируемый оператор, удовлетворяющий условию Липшица. Приводится доказательство основной теоремы о сходимости метода при модифицированном условии регулярной гладкости, в записи которого приращения производной оператора f мажорируются приращениями скалярной функции.
A lightweight approach for joint 2D and 3D gait analysis is proposed. A dual-modal gait recognition system is adopted, achieving high-precision real-time analysis through a 2D and 3D collaborative estimation architecture. The system employs MediaPipe for real-time 2D keypoint detection and gait metric extraction. An improved lightweight architecture MTSA-former with 2.5 mln parameters is used for 3D pose estimation. This model utilises cascaded processing incorporating temporal and spatial modules, along with an adjacency matrix based on skeletal topological structure to model physical constraints between joints. A local-global hybrid spatial modelling strategy fusing graph convolutional networks is implemented to achieve efficient 3D pose estimation, attaining high performance while maintaining lightweight characteristics. This approach ensures accurate and efficient 3D pose reconstruction in real time.
An important mathematical problem of computer data analysis – the problem of sequential statistical testing of simple hypotheses on probability distributions of discrete random data with a block structure – is considered. Explicit expressions of the sequential tests statistics, transparent for interpretation and convenient for computer realisation, are derived. An approach to calculate the performance characteristics – error probabilities of the decisions and mathematical expectations of the random number of observations required to guarantee the requested accuracy for decision rules – is developed. Asymptotic expansions for the mentioned performance characteristics under distortion of the hypothetical probability model are constructed.
The problem of testing the hypothesis, stating that the tested sequence consists of independent random variables with a given polynomial distribution, is considered. To solve this problem four types of statistics that are generalisations of statistics of tests of the NIST STS, TestU01 and other packages are used. It is proved that many of these statistics, including 10 statistics of the NIST STS, are asymptotically non-negatively correlated, and some of them, in particular some of the 10 statistics of the NIST STS, are asymptotically uncorrelated.
