<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">4257</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/6814</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Физико-математические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Physical and mathematical sciences</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Физико-математические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">SOLUTION TO EVALUATION PROBLEM OF HIDDEN SEMI-MARKOV QP-MODELS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Решение задачи оценивания скрытых полумарковских QP-моделей</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Деундяк </surname>
       <given-names>Владимир  Михайлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Deundyak </surname>
       <given-names>Vladimir  Михайлович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>vl.deundyak@gmail.com</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Жданова</surname>
       <given-names>Мария Андреевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zhdanova</surname>
       <given-names>Mariya Андреевна</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>mary.zhdanova@gmail.com</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2015-02-13T00:00:00+03:00">
    <day>13</day>
    <month>02</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2015-02-13T00:00:00+03:00">
    <day>13</day>
    <month>02</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <volume>14</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>5</fpage>
   <lpage>16</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/4257/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/4257/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассматривается скрытая полумарковская QP-модель и показывается, каким образом она может быть вложена в общую скрытую полумарковскую модель. Для скрытой полумарковской QP-модели решается задача оценивания —  первая из трех классических задач теории скрытых марковских и полумарковских моделей. В основе решения этой задачи лежит разработанный Shun-Zheng Yu алгоритм прямого хода для общей скрытой полумарковской модели, отличный от традиционного и основанный на использовании апостериорных вероятностей. Решение задачи оценивания скрытой полумарковской QP-модели является важным этапом в решении задачи подбора по регистрируемой в канале передачи данных последовательности ошибок моде-ли из базы скрытых полумарковских QP-моделей, которая генерирует наиболее близкие к канальной последовательности потоки ошибок. Решение задачи подбора сделает возможным на основе компьютерных ими-тационных экспериментов оценивать корректирующие способности помехоустойчивых кодеков по отношению к ошибкам различного типа и подбирать оптимальный кодек к конкретному каналу связи.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>A hidden semi-Markov QP-model is considered; and the way it could be embedded in a general hidden semi-Markov model is shown. The estimation problem (the first of three classical theory problems of the hidden Markov models and hidden semi-Markov models) is solved for the hidden semi-Markov QP-model. The solution is based on Shun-Zheng Yu forward algorithm for a general hidden semi-Markov model. This approach differs from the tra-ditional one and employs posterior probabilities. The estimation problem solution of the hidden semi-Markov QP-model is an important step in solving the following more specific problem. That is the selection problem based on the recorded in the data channel model error sequence from the base of hidden semi-Markov QP-models that generates the closest to the channel sequence error streams. The fitting problem solution will make it possible to evaluate the correcting capability of the noise-free codec towards errors of various types, and to select the opti-mal codec for a particular communication channel on the basis of the computer simulation experiments.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>модель источника ошибок</kwd>
    <kwd>поток ошибок</kwd>
    <kwd>цифровой канал связи</kwd>
    <kwd>скрытая полумарковская модель</kwd>
    <kwd>задача оценивания.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>error source model</kwd>
    <kwd>error flow</kwd>
    <kwd>digital transmission channel</kwd>
    <kwd>hidden semi-Markov model</kwd>
    <kwd>evaluation problem.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. В настоящее время для обеспечения надежной передачи информации по цифровому каналу активно используются методы помехоустойчивого кодирования. Подбор помехоустойчивого кодека для каждого конкретного канала удобно производить на основе экспериментов с использованием имитационных моделей каналов связи с помехами.  В [1–2] была разработана информационная система оценки применимости схем алгебраического помехоустойчивого кодирования (ИС ОПСАПК), позволяющая на основе компьютерных имитационных экспериментов оценить корректирующие способности помехоустойчивых кодеков по отношению к ошибкам различного типа и подобрать оптимальный кодек к конкретному каналу связи. Одной из значимых частей ИС ОПСАПК является база моделей источников ошибок, необходимых для проведения имитационных экспериментов, результаты которых хранятся в базе данных ИС. Классические математические модели источников ошибок описывают отдельные типы ошибок в канале, что значительно усложняет исследование корректирующей способности кодека по отношению к различным типам ошибок [1, 3]. В [4–5] предлагается модель источника ошибок, которую далее будем называть скрытой полумарковской QP-моделью (СПМQP-моделью), включающая в себя при различных параметрах многие классические модели, в том числе модели, реализованные в [2, 6]. Отметим, что СПМQP-модель принадлежит классу общих скрытых полумарковских моделей (ОСПММ), описанных в [7].</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Методы оценки применимости помехоустойчивого кодирования в каналах связи / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская - Ростов-на-Дону : Дон. гос. техн. ун-т, 2007. - 85 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V. M., Mogilevskaya, N. S. Metody otsenki primenimosti pomekhoustoychivogo kodiro-vaniya v kanalakh svyazi. [Methods for assessing the applicability of error control coding in communication channels.] Rostov-on-Don : Don State Technical University, 2007, 85 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Информационная система «Канал»: свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ / Н. С. Могилевская, К. А. Чугунный.  - № 2008614602; дата регистрации 24.09.2008 г.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya, N. S., Chugunny, K. A. Informatsionnaya sistema «Kanal»: svidetel´stvo o gosudar-stvennoy registratsii programm dlya EVM. [Information system &amp;#34;Channel&amp;#34;: State Registration Certificate for software application.] No. 2008614602; record date 24.09.2008 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Имитационная модель цифрового канала передачи данных и алгебраические методы помехоустойчивого кодирования / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2001. - Т. 1, № 1(7). - С. 90-95.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V. M., Mogilevskaya, N. S. Imitatsionnaya model´ tsifrovogo kanala peredachi dannykh i algebraicheskie metody pomekhoustoychivogo kodirovaniya. [Simulation model of digital data channel and al-gebraic methods for error control coding.] Vestnik of DSTU, 2001, vol. 1, no. 1(7), pp. 90-95 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. Обобщенная марковская модель источника ошибок q-ичного цифрового канала нескольких физических состояний / В. М. Деундяк, М. А. Жданова // Математика и ее приложения. - 2010. - Вып. 1 (7). - С. 34-40.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V. M., Zhdanova, M. A. Obobshchennaya markovskaya model´ istochnika oshibok q-ichnogo tsifrovogo kanala neskol´kikh fizicheskikh sostoyaniy. [Generalized Markov error source model of q-ary digital channel for several physical states.] Matematika i ee prilozheniya, 2010, iss. 1 (7), pp. 34-40 (in Rus-sian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. О применении скрытых марковских моделей в моделировании источников оши-бок / В. М. Деундяк, М. А. Жданова // Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2011. - Вып. 3. - С. 488.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V. M., Zhdanova, M. A. O primenenii skrytykh markovskikh modeley v modelirovanii istochnikov oshibok. [On application of hidden Markov models for error sources simulation.] Obozrenie priklad-noy i promyshlennoy matematiki, 2011, iss. 3, p. 488 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Могилевская, Н. С. Об экспериментальном исследовании характеристик модифицированных по-мехоустойчивых блочных двоичных кодов / Н. С. Могилевская, К. С. Сухоставская // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2007. - Т. 7, № 3. - С. 276-282.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya, N. S., Sukhostavskaya, K. S. Ob eksperimental´nom issledovanii kharakteristik modi-fitsirovannykh pomekhoustoychivykh blochnykh dvoichnykh kodov. [On experimental investigation of charac-teristics of the modified block error control binary codes.] Vestnik of DSTU, 2007, vol.  7, no. 3, pp. 276-282 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Yu, Shun-Zheng. Hidden semi-Markov models / Shun-Zheng Yu // Artificial Intelligence. - 2010. - V. 174, n. 2. - P. 215-243.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yu, Shun-Zheng. Hidden semi-Markov models. Artificial Intelligence, 2010, vol. 174, no. 2, pp. 215-243.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рабинер, Л. Р. Скрытые марковские модели и их применение в избранных приложениях при распознавании речи / Л. Р. Рабинер // ТИИЭР. - 1989. - т. 77. № 2. - С. 86-120.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rabiner, L. R. Skrytye markovckie modeli i ikh primenenie v izbrannykh prilozheniyakh pri raspoz-navanii rechi. [Hidden Markov models and their usage in selected applications for speech recognition.] TIIER, 1989, vol. 77, no. 2, pp. 86-120 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Levinson, S. E. Continuously variable duration hidden Markov models for automatic speech recogni-tion / S. E. Levinson // Computer Speech and Language. - 1986. - 1 (1). - P. 29-45.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Levinson, S. E. Continuously variable duration hidden Markov models for automatic speech recogni-tion. Computer Speech and Language, 1986, no. 1 (1), pp. 29-45.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ostendorf, M. From HMM’s to segment models: A unified view of stochastic modeling for speech recognition / M. Ostendorf, V. V. Digalakis, O. A. Kimball // IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. - 1996. - 4 (5). - P. 360-378.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ostendorf, M., Digalakis, V. V., Kimball, O. A. From HMM’s to segment models: A unified view of stochastic modeling for speech recognition. IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 1996, no. 4 (5), pp. 360-378.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Murphy K. P. Hidden semi-Markov models (HSMMs) / K. P. Murphy. - Режим доступа: http://www.cs.ubc.ca/~murphyk/Papers/segment.pdf (дата обращения: 27.06.2014).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Murphy, K. P. Hidden semi-Markov models (HSMMs). Available at: http://www.cs.ubc.ca/~murphyk/Papers/segment.pdf (accessed: 27.06.2014).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Деундяк, В. М. О математическом моделировании источника ошибок канала нескольких со-стояний / В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская // Вестник Рост. гос. ун-та путей сообщ. - 2007. - № 1. - С.41-45.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deundyak, V. M., Mogilevskaya, N. S. O matematicheskom modelirovanii istochnika oshibok kanala neskol´kikh sostoyaniy. [On mathematical modeling of the source channel errors of several states.] Vestnik RGUPS, 2007, no. 1, pp. 41-45 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
