Разработка децентрализованных алгоритмов искусственного интеллекта для обработки данных в интернете вещей на основе графовых баз данных
Как цитировать
Аннотация
В данной статье представлено комплексное исследование по разработке децентрализованных алгоритмов искусственного интеллекта для обработки данных в интернете вещей (IoT) с применением графовых баз данных. Актуальность работы определяется ростом объемов информации, генерируемой IoT-устройствами, и необходимостью создания отказоустойчивых систем, способных эффективно обрабатывать сложные взаимосвязи данных без централизованного контроля. В разделе «Введение» обоснована проблема традиционных централизованных систем, уязвимых к сбоям и неадаптивных к масштабированию, что требует применения децентрализованных подходов, интегрирующих алгоритмы ИИ и графовые структуры. Далее в разделе «Методы» описывается разработанная методология: выбор архитектуры децентрализованного алгоритма, использование графовых баз данных для моделирования связей между IoT-устройствами и внедрение алгоритмов машинного обучения для предиктивного анализа и обработки потока информации. В качестве экспериментальной платформы выступили симуляционные модели сети IoT, обеспечивавшие проверку работоспособности предложенных алгоритмов в реальных условиях. Раздел «Результаты» демонстрирует, что предложенная архитектура обеспечивает значительное улучшение параметров системы: сокращение времени отклика, повышение отказоустойчивости и оптимизацию распределения вычислительных ресурсов за счет децентрализованного подхода. Проведенные эксперименты подтвердили, что адаптация алгоритмов ИИ для работы с графовыми структурами позволяет эффективно выявлять скрытые зависимости между устройствами, оптимизируя процессы интеграции и анализа данных. В разделе «Обсуждение» анализируются преимущества и ограничения исследуемых алгоритмов. Обсуждаются вопросы масштабируемости, безопасности и потенциальной интеграции с существующими распределенными системами, что открывает перспективы для дальнейших исследований в данной области. Авторы подчеркивают, что предложенный подход способствует развитию новых моделей взаимодействия устройств в интернете вещей, способных адаптироваться к динамическим изменениям в сети. Таким образом, представленное исследование вносит значимый вклад в развитие технологий обработки данных IoT, предоставляя надежные и масштабируемые решения, способные удовлетворить потребности современных распределенных информационных систем.
Ключевые слова
Библиографические ссылки
Андреева С.Л. Подготовка данных для решения задач управления средствами искусственного интеллекта // Конкурентоспособность территорий: мат. XIX Всеросс. экон. форума мол. уч-х и студ. В 8 ч. 2016. С. 49-51.
Бубнов А.А. Разработка универсальной гибридной системы интеллектуальной обработки данных на основе методов интеллектуального анализа данных с помощью нейросетей различных типов // Гагаринские чтения 2022: мат. Межд. науч. мол. конф. Т. XLVIII. М., 2022. С. 186-187.
Васильев А.Е., Донцова А.В., Мурго А.И. Алгоритмические подходы к повышению вычислительной производительности средств нечеткой обработки данных для встраиваемых интеллектуальных систем управления. В сб.: Вычислительные, измерительные и управляющие системы. СПб.: Министерство образования и науки Российской Федерации; Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2011. С. 59-62.
Вознесенский А.С. Разработка методов и алгоритмов обработки визуальных данных для интеллектуальных систем обработки информации. НИР: грант № СП-2089.2022.5. М.: Совет по грантам Президента Российской Федерации. 2022. 10 с.
Горбунов И.В. Создание комплекса инструментальных средств построения прикладных интеллектуальных систем на основе данных с применением нечетких правил и деревьев решений. НИР: грант № 16-37-60051. М.: Российский фонд фундаментальных исследований. 2016. 14 с.
Зиатдинов А.М. Применение системы искусственного интеллекта для анализа и распознавания графических данных // Севергеоэкотех-20136 мат. ХIV Межд. мол. науч. конф. В 5 ч. 2013. С. 152-154.
Калашников С.Н. Разработка информационно-обучающих систем с использованием искусственного интеллекта на основе алгебраического подхода к интеллектуальной обработке данных и знаний. НИР: грант № 19-37-90087. М.: Российский фонд фундаментальных исследований. 2019. 12 с.
Костоглотов А.А., Лазаренко С.В., Лященко З.В., Кириллов И.Е., Пугачев И.В. Синтез интеллектуальных алгоритмов обработки данных на основе метода структурной адаптации // Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. Компьютерное и математическое моделирование (ИСУЖТ-2017): мат. VI Науч.-техн. конф. Под ред. В.Г. Матюхина, В.И. Строгонова. 2017. С. 88-91.
Микулич Л.И. Исследование методов автоматизированного построения когнитивно-графических форм представления данных в интеллектуальных информационных системах. НИР: грант № 96-01-00785. М: Российский фонд фундаментальных исследований. 1996. 15 с.
Морозов Д.А. Применение искусственного интеллекта в интернете вещей. // Информационные технологии: мат. 57-й Межд. науч. студ. конф. 2019. С. 147.
Мялова М.И., Пазин М.А. Разработка пользовательского интерфейса на основе Python для автоматического выбора алгоритма кластеризации данных. В сб.: Цифровые инфокоммуникационные технологии. Ростов н/Дону, 2021. С. 77-81.
Покровская И.В., Бауман Е.В., Гольдовская М.Д., Дорофеюк Ю.А. Алгоритмы интеллектуальной обработки качественных данных // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD'2012): мат. VI Межд. конф. (ежегодный сборник). Под ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна. 2012. С. 304-312.
Пыркин А.А. Разработка методов прикладного искусственного интеллекта для робототехнических приложений с использованием геометрического подхода. НИР: грант № МД-3574.2022.4. М.: Совет по грантам Президента Российской Федерации. 2022. 8 с.
Сергушичева М.А., Сорокин С.И., Швецов А.Н. Инструментальный комплекс для проектирования распределенных интеллектуальных систем обработки данных // Научный сервис в сети Интернет: многоядерный компьютерный мир. 15 лет РФФИ: мат. Всеросс. науч. конф. М.: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Южный федеральный университет, Институт вычислительной математики РАН, 2007. С. 88-93.
Ситников Э.Р., Соколов А.Ю. Обработка графических данных при помощи искусственного интеллекта и построение математических моделей // Мировые научные исследования современности: возможности и перспективы развития: мат. XVI Межд. науч.-прак. конф. Ставрополь, 2022. С. 156-160
Опубликован
Выпуск
Раздел
Метрики
Лицензия

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.