Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Running a workflow without workflows: a basic algorithm for dynamically constructing and traversing an implied Directed Acyclic Graphin a non-deterministic environment

Smilianets Fedir, Finogenov Oleksii

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 1

115--118

EN

This paper introduces a novel algorithm for dynamically constructing and traversing Directed Acyclic Graphs (DAGs) in workflow systems, particularly targeting distributed computation and data processing domains. Traditional workflow managementsystems rely on explicitly defined, rigid DAGs, which can be cumbersome to maintain, especially in response to frequent changes or updates in the system. Our proposed algorithm circumvents the need for explicit DAG construction, instead opting for a dynamic approach that iteratively builds and executes the workflow based on available data and operations, through a combination of entities like Data Kinds, Operators, and Data Units, the algorithm implicitly forms a DAG, thereby simplifying the process of workflow management. We demonstrate the algorithm’s functionality and assess its performance through a series of tests in a simulated environment. The paper discusses the implications of this approach, especially focusing on cycle avoidance and computational complexity, and suggests future enhancements and potential applications.

PL

W artykule przedstawiono nowy algorytm dynamicznego konstruowania i przejść skierowanych grafów acyklicznych (DAG) w systemach zarządzania przepływem pracy, w szczególności tych ukierunkowanych na domeny obliczeń rozproszonych i przetwarzania danych. Tradycyjne systemy zarządzania przepływem pracy opierają się na jawnie zdefiniowanych, sztywnych grafach DAG, które mogą być uciążliwe w utrzymaniu, zwłaszczaw odpowiedzi na częste zmiany lub aktualizacje systemu. Proponowany algorytm pozwala uniknąć konieczności jawnego konstruowania SAG, zamiast tego wybierając dynamiczne podejście, które iteracyjnie buduje i wykonuje przepływy pracy w oparciu o dostępne dane i operacje. Korzystając z kombinacji jednostek, takich jak typ danych, operator i element danych, algorytm niejawnie buduje DAG, upraszczając w ten sposób proces zarządzania przepływami pracy. Demonstrujemy funkcjonalność algorytmu i oceniamy jego wydajność za pomocą serii testów w symulowanym środowisku. W artykule omówiono implikacje tego podejścia, ze szczególnym uwzględnieniem unikania pętli i złożoności obliczeniowej, a także zasugerowano dalsze ulepszenia i potencjalne zastosowania.

2

Algorytmy wykrywania struktury sieci Bayesa z danych w ocenie ryzyka powstawania uszkodzeń budynków na terenach górniczych

Rusek Janusz, Chomacki Leszek, Słowik Leszek, Firek Karol

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

66--69

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań, które podjęto w celu utworzenia modelu do oceny ryzyka powstania uszkodzeń budynków poddanych wpływom statycznych i dynamicznych oddziaływań górniczych. Uzasadniono przyjętą metodykę na kanwie metod uczenia maszynowego (ML - Machine Learning). Omówiono specyfikę zagadnienia i na tej podstawie przedstawiono główne założenia stosowanego podejścia, a przede wszystkim metodykę pozwalającą na samoistne wyłanianie struktury sieci Bayesa z danych (BSL - Bayesian Structure Learning). Zaprezentowano rezultaty otrzymane w ramach badań w odniesieniu do wielokondygnacyjnych budynków prefabrykowanych oraz murowanych zlokalizowanych na terenie LGOM oraz GZW. W artykule wskazano również możliwość uniwersalnego stosowania przyjętej metodyki w przypadku predykcji ryzyka powstania uszkodzeń i diagnozowania przyczyn zaistniałych szkód.

EN

The article presents the results of research that was undertaken to create a model to assess the damage risk of buildings subjected to static and dynamic mining impacts. The justification of the adopted methodology on the basis of machine learning (ML) methods is given. The specificity of the problem was discussed and, on this basis, the main assumptions of the applied approach were presented, especially the methodology allowing for autonomous extraction of the Bayesian network structure from data (BSL - Bayesian Structure Learning). The results obtained in the research were presented in relation to multi-storey prefabricated and masonry buildings located in LGDC and USB mining terrain. The paper also indicates the possibility of universal application of the adopted methodology in the case of damage risk prediction and diagnosis of the causes of damage.

3

Learning causal theories with non-reversible MCMC methods

Krajewska Antonina

Control and Cybernetics

|

2021

|

Vol. 50, No. 3

323--361

EN

Causal laws are defined in terms of concepts and the causal relations between them. Following Kemp et al. (2010), we investigate the performance of the hierarchical Bayesian model, in which causal systems are represented by directed acyclic graphs (DAGs) with nodes divided into distinct categories. This paper presents two non-reversible search and score algorithms (Q1 and Q2) and their application to the causal learning system. The algorithms run through the pairs of class-assignment vectors and graph structures and choose the one which maximizes the probability of given observations. The model discovers latent classes in relational data and the number of these classes and predicts relations between objects belonging to them. We evaluate its performance on prediction tasks from the behavioural experiment about human cognition. Within the discussed approach, we solve a simplified prediction problem when object classification is known in advance. Finally, we describe the experimental procedure allowing in-depth analysis of the efficiency and scalability of both search and score algorithms.

4

Kontrola miksu energetycznego przez umowy inteligentne

Popławski Paweł K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2019

|

nr 2

40--45

PL

Zaproponowano rozwiązanie, wykorzystujące komunikacyjne funkcje sieci inteligentnych, które umożliwia bieżącą kontrolę dostaw energii do sieci oraz monitoring odchyleń rzeczywistego miksu energetycznego od oczekiwań. Przedstawiony mechanizm łączy rejestr rozproszony oparty na technologii blockchain, wykorzystywany do obrotu certyfikatami energetycznymi, z właściwościami skierowanych grafów acyklicznych. Dzięki nim możliwa jest koordynacja generacji rozproszonej w czasie rzeczywistym. Zdalne zawieranie transakcji i uzgadnianie zapisów w rejestrze dokonuje się dzięki specjalnym algorytmom – tzw. umowom inteligentnym – a dane uzyskiwane w procesie mogą służyć do oceny efektywności i potencjału energetycznego poszczególnych sposobów generacji elektryczności, a także do rewizji oczekiwań dotyczących miksu energetycznego oraz usprawnienia inwestowania w przedsięwzięcia związane z generacją rozproszoną.

EN

A clearing system is proposed for control over electricity supply and real-time moderation of discrepancies between actual and desired energy mixes in a distribution network. This original solution involves a synthetic distributed ledger, combining a blockchain, for trading emission certificates, with a directed acyclic graph structure, to account for the coordination of distributed power generation. As smart contracts facilitate transactions clearing, a metadata processing scheme enables for the resource- specific assessment of power generation and the revision of policies regarding the energy mix and the appropriate funding schemes.

5

A note on the complexity of scheduling of communication-aware directed acyclic graph

Musial J., Guzek M., Bouvry P., Blazewicz J.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2018

|

Vol. 66, nr 2

187--191

EN

The most recent incarnation of distributed paradigm is cloud computing. It can be seen as the first widely accepted business model of mass consumption of the distributed computing resources. Despite the differences in business models and technical details regarding cloud platforms, the distributed computing underlies cloud. Communications in cloud systems include transmissions of the results of cloud applications, users interactions, and exchange of data between different services that compose applications. The latter becomes more critical as applications become richer as well as more complex, and may consist of services operated by various providers. The effective communication between components of cloud systems is thus critical to the end user satisfaction and to the success of cloud services. We will discuss different cloud computing models (communication aware and unaware). Main focus will be placed on communication-aware directed acyclic graph (CA-DAG), which extends the classical DAG model by explicitly modeling communication tasks. Moreover, we will analyze and consult computational complexity of this innovative distributed computation model inspired by the characteristics of cloud computing. Providing a proof of strong NP-hardness of the problem allows for a future implementation and evolution of the communication-aware DAG models.

6

A Fast Classification Method of Faults in Power Electronic Circuits Based on Support Vector Machines

Cui J., Shi G., Gong C.

Metrology and Measurement Systems

|

2017

|

Vol. 24, nr 4

701--720

EN

Fault detection and location are important and front-end tasks in assuring the reliability of power electronic circuits. In essence, both tasks can be considered as the classification problem. This paper presents a fast fault classification method for power electronic circuits by using the support vector machine (SVM) as a classifier and the wavelet transform as a feature extraction technique. Using one-against-rest SVM and one-against-one SVM are two general approaches to fault classification in power electronic circuits. However, these methods have a high computational complexity, therefore in this design we employ a directed acyclic graph (DAG) SVM to implement the fault classification. The DAG SVM is close to the one-against-one SVM regarding its classification performance, but it is much faster. Moreover, in the presented approach, the DAG SVM is improved by introducing the method of Knearest neighbours to reduce some computations, so that the classification time can be further reduced. A rectifier and an inverter are demonstrated to prove effectiveness of the presented design.

7

Incomplete Pairwise Comparison Matrices and Weighting Methods

Csató L., Rónyai L.

Fundamenta Informaticae

|

2016

|

Vol. 144, nr 3/4

309--320

EN

A special class of preferences, given by a directed acyclic graph, is considered. They are represented by incomplete pairwise comparison matrices as only partial information is available: for some pairs no comparison is given in the graph. A weighting method satisfies the linear order preservation property if it always results in a ranking such that an alternative directly preferred to another does not have a lower rank. We study whether two procedures, the Eigenvector Method and the Logarithmic Least Squares Method meet this axiom. Both weighting methods break linear order preservation, moreover, the ranking according to the Eigenvector Method depends on the incomplete pairwise comparison representation chosen.

8

QRA of accidental events initiated by leaks causing a fire in process industries

Briš R., Grunt O.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 4

582--590

EN

Risk to safety of personnel in process industries is normally modelled by the application of Event Trees, where the risk is defined as a product of event frequency and its consequences. This method is steady state whilst the actual event is time dependent. For example, gas release is an event comprising the size of gas cloud being released, probabilities of ignition, fire or explosion, fatality, escalation to new releases and fire and/or explosion, and the probability of fatality, all varying with time. This paper brings new perspective, how the risk to safety of personnel could be evaluated in dynamic context. A new approach is presented whereby the time-dependent events and the time-dependent probability of fatality are modelled by means of the analytical computation method based on modeling of different accident scenarios by use of the directed acyclic graph (DAG) and Fault Tree Analysis (FTA) method. Using these methods the modeled scenarios change with relevant probabilities at defined times to configurations with appropriate probabilities of fatalities.The paper uses a realistic example from the offshore industry, where different sizes of leak have different probability characteristics. Specifically small, medium and large leaks are evaluated. Based on the dynamic evolution of the probability of fatality, it is concluded that the most dangerous leak is the large one. Probability of fatality caused by the leak increased very rapidly within first 5 minutes. At the end of 5th minute, there is approximately one order of magnitude difference in the probabilities of fatality associated with the respective leak sizes.

PL

Zagrożenie dla bezpieczeństwa pracowników w przemyśle przetwórczym jest zwykle modelowane za pomocą drzewa zdarzeń, gdzie ryzyko jest zdefiniowane jako iloczyn częstotliwości zdarzenia i jego skutków. Metoda ta dotyczy stanu stacjonarnego, podczas gdy rzeczywiste zdarzenie jest zależne od czasu. Na przykład, ulatnianie się gazu jest zdarzeniem, które wiąże się z wielkością obłoku uwalnianego gazu, prawdopodobieństwem zapłonu, pożaru lub wybuchu, śmiertelnością, eskalacją pod kątem dalszego wycieku i pożaru i/lub wybuchu, oraz prawdopodobieństwem ofiar śmiertelnych, w każdym przypadku zależnie od czasu. Niniejsza praca pokazuje nowe podejście do tego, jak zagrożenie dla bezpieczeństwa pracowników może być rozpatrywane w kontekście dynamicznym. Nowe metoda polega na tym, iż zdarzenia zależne od czasu i zależne od czasu prawdopodobieństwo śmiertelności są modelowane za pomocą analitycznej metody obliczeń opartej na modelowaniu różnych scenariuszy wypadków przez zastosowanie skierowanego grafu acyklicznego (DAG) i metody analizy drzewa błędów (FTA). Dzięki zastosowaniu niniejszych metod, modelowane scenariusze zmieniają się wraz z odpowiednimi prawdopodobieństwami w określonych czasach na konfiguracje z właściwymi prawdopodobieństwami śmiertelności. Artykuł wykorzystuje rzeczywisty przykład z branży morskiej, gdzie różne rozmiary wycieku wykazują różne parametry prawdopodobieństwa. Szczegółowo oceniane są małe, średnie i duże wycieki. W oparciu o dynamiczną ewolucję prawdopodobieństwa ofiar śmiertelnych, należy stwierdzić, że najbardziej niebezpieczny jest duży wyciek. Prawdopodobieństwo ofiar śmiertelnych spowodowanych wyciekiem gwałtownie wzrasta w ciągu pierwszych 5 minut. Na koniec 5. minuty, występuje różnica w przybliżeniu o jeden rząd wielkości w prawdopodobieństwie śmiertelności związanej z odpowiednimi wielkościami wycieku.

9

Visualisation of concurrent processes

Mikulski Ł, Piątkowski M.

Control and Cybernetics

|

2013

|

Vol. 42, no. 3

699-725

EN

Mazurkiewicz traces are a widely used model for describing the languages of concurrent systems computations. The causal structure of atomic actions occurring in a process modeled as a trace generates a partial order. Hasse diagrams of such order are very common structures used for presentation and investigation in the concurrency theory, especially from the behavioural perspective. We present effective algorithms for Hasse diagrams construction and transformation. Later on, we use them for enumeration of all linearisations of the partial order that represents a concurrent process. Additionally, we attach the flexible visual implementation of all considered Algorithms.

10

A Review of Bayesian Networks and Structure Learning

Koski T. J. T., Noble J. M.

Mathematica Applicanda

|

2012

|

Vol. 40, No. 1

53-103

EN

This article reviews the topic of Bayesian networks. A Bayesian network is a factorisation of a probability distribution along a directed acyclic graph. The relation between graphical d-separation and independence is described. A short article from 1853 by Arthur Cayley [8] is discussed, which contains several ideas later used in Bayesian networks: factorisation, the noisy ‘or’ gate, applications of algebraic geometry to Bayesian networks. The ideas behind Pearl’s intervention calculus when the DAG represents a causal dependence structure and the relation between the work of Cayley and Pearl is commented on. Most of the discussion is about structure learning, outlining the two main approaches, search and score versus constraint based. Constraint based algorithms often rely on the assumption of faithfulness, that the data to which the algorithm is applied is generated from distributions satisfying a faithfulness assumption where graphical dseparation and independence are equivalent. The article presents some considerations for constraint based algorithms based on recent data analysis, indicating a variety of situations where the faithfulness assumption does not hold. There is a short discussion about the causal discovery controversy, the idea that causal relations may be learned from data.

PL

Artykuł jest przeglądem problemów analizowanych przy pomocy sieci bayesowskich. Sieć bayesowska jest acyklicznym grafem skierowanym, w którym węzły oznaczają zmienne, a krawędzie prawdopodobieństwa warunkowe czyli wpływy jednych zmiennych na inne. Autor przedstawia zależność między d-separowalnościa a niezależnością. Znaczna cześć pracy poświęcona jest dyskusji idei zawartych w pracy Arthura Cayley'a [8], która zawiera szereg pojęć i pomysłów wykorzystywanych w teorii sieci bayesowskich takich jak faktoryzacja rozkładu, zaszumione bramki "LUB" oraz zastosowanie geometrii algebraicznej. Autor omawia również "calculus of intervention", pomysł pochodzący od Pearla, gdy acykliczny graf skierowany (DAG) przedstawia przyczynowo-skutkowa strukturę zależności, oraz związki pomiędzy pracami Cayley'a i Pearla. Większość zawartego w artykule materiału poświęcona jest rozpoznawaniu i wykrywaniu zależności miedzy zmiennymi w oparciu o dwie główne metodologie: przeszukiwania i klasyfikacji oraz realizacji ograniczeń. Algorytmy oparte na kontroli ograniczeń często opierają się na założeniu, że dane do których algorytm jest stosowany pochodzą z rozkładu spełniającego założenie wierności oznaczającego równoważność d-separowalności i niezależności. W pracy prezentowane są rozwiązania dla algorytmów opartych na realizacji ograniczeń w przypadkach gdy założenie wierności nie jest spełnione. Przeprowadzono krótka dyskusje kontrowersji związanych z wykrywaniem przypadkowych powiązań

11

Vertices of small degrees in random recursive dags

Dondajewski M., Szymański J.

Fasciculi Mathematici

|

1998

|

Nr 28

31-41

EN

In this paper random recursive dags ( directed acyclic graphs) are considered. For such combinatorial structures the expected number of vertices of small outdegrees as well as the degree of a given vertex are studied.