ivdon3@bk.ru
В статье анализируются современные подходы и технологии утилизации и вторичного использования строительных материалов. Рассматриваются такие виды отходов как железобетон, кирпич, стекло, древесина, пластик и др. Особое внимание уделено инновационным методам переработки с получением вторичного сырья (рециклинг). Показано, что наиболее перспективными технологиями являются дробление бетона, кирпича и железобетона для повторного использования в строительстве, переплавка металлолома, стекла и пластика, переработка древесных отходов в плиты и топливо. Отмечается недостаточный уровень применения инновационных решений в России. Предложен комплекс мер для повышения эффективности утилизации строительных отходов: внедрение передовых технологий, строительство мусороперерабатывающих заводов, принятие целевой госпрограммы, повышение экологической культуры.
Ключевые слова: отходы, строительный мусор, Россия, вторичное сырье, повторное использование, окружающая среда, вторичная переработка, захоронение, рециклинг
В статье представлен анализ способов обнаружения вторжений и даны рекомендации по предотвращению вторжений в одноранговых беспроводных сетях. Одноранговые беспроводные сети особенно уязвимы для атак из-за их открытости, динамически изменяющейся топологии, алгоритмов совместной работы, отсутствия централизованного мониторинга, централизованной точки управления и отсутствия четкой защиты. В проводных сетях существуют методы обнаружения вторжений, но они неприменимы в беспроводной среде. В статье также представлен новый метод защиты от вторжений, основанный на обнаружении вторжений в одноранговых беспроводных сетях.
Ключевые слова: безопасность, уязвимость, защита информации, атака, вторжение, беспроводная сеть, мобильная сеть, система обнаружения, IDS, MANET, DoS, DDoS
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье исследуется проблема создания моделей полета самолета в среде Simulink. Рассмотрены системы отсчета, в которых проводятся преобразования. Приводятся уравнения движения, используемые в простейших преобразователях. Определены начальные условия для уравнений: скорость тела, угловая ориентация положения тела по тангажу, угол между вектором скорости и телом, скорость вращения тела, исходное положение, масса и инерция тела, источник гравитации, ускорение из-за гравитации, снаряжённая и полная масса тела, скорость воздушного потока, инерции пустого и полного тела, траектория полёта и пр. Проведен анализ преобразователей аэродинамических сил и моментов в траекторию движения в составе аэрокосмического пакета в среде Simulink. Даются рекомендации по их применению для различных целей моделирования. Представлены результаты моделирования простого преобразователя с тремя степенями свободы.
Ключевые слова: моделирование, MatLab, Simulink, уравнения движения, аэродинамический момент, траектория полёта, преобразования координат, система отсчета, степени свободы
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрены вопросы определение и ранжирование угроз на важном государственном объекте. Описана классификация угроз по типам. Рассмотрены вопросы понятий «проектные угрозы» и «наиболее опасного варианта действий нарушителя» и их отличия. Проанализирован пример ранжирования угроз и сокращения их числа для снижения размерности задачи анализа уязвимости. B качестве объекта в примере рассмотрен важный государственный объект. Перед экспертами ставится задача проранжировать угрозы по уровню потенциальных потерь для важного государственного объекта в случае, если они будут реализованы. Ha практике реализация принятой проектной угрозы может приводить к меньшим потенциальным потерям, чем наиболее опасный вариант действий нарушителей и, как следствие, к более низким требованиям к эффективности системы физической защиты.
Ключевые слова: комплексная безопасность, методы, модели, силы охраны, нарушители, важные государственные объекты, столкновения сил охраны и нападения, ранжирование угроз
В статье предложена общая формализованная модель задачи обработки и извлечения потенциальных ключевых навыков из описаний вакансий для определения востребованности направлений подготовки и возможных сфер трудоустройства выпускников. Формализованная модель использована в программной реализации модуля кластеризации вакансий по полученным множествам ключевых навыков в рамках комплексного инструментария дистанционной профориентации.
Ключевые слова: вакансии, востребованность направлений подготовки, профориентация, цифровизация профориентационной деятельности, формализованная модель, кластеризация, профессии, ключевые навыки
В статье рассматривается применение методов симплексного планирования эксперимента для определения оптимального состава композиционных строительных материалов. Композиционные строительные материалы являются многокомпонентными системами, поэтому их свойства зависят от большого количества разнообразных по своей природе и влиянию факторов. Использование ортогональных планов не способно адекватно описать опытные данные при широком диапазоне варьирования факторов. Поэтому в статье предлагается использовать симплекс-решетчатые планы Шеффе. Была разработана модель полного третьего порядка для определения оптимального состава наполненного цементного композита, записано уравнение регрессии. Адекватность уравнения подтверждена в контрольных точках плана по критерию Стьюдента. Предложенный метод планирования может быть использован для оптимизации состава многокомпонентных систем.
Ключевые слова: многокомпонентная система, методы оптимизации, композиционный строительный материал, планирование эксперимента, симплексные планы, полином Шеффе, уравнение регрессии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В рассматриваемой работе разработана математическая модель движения тела, состоящего из пластинки и стержня, которое можно ассоциировать с парапланом или дельтапланом. Тело совершает плоскопараллельное планирование в квазистатической среде. Получены уравнения движения тела, которые возможно решить только численно. Решены уравнения равновесия и получены основные стационарные режимы движения тела. основным результатом является режим наиболее пологого планирования тела. В системе компьютерной математики матлаб написан комплекс программ, который ищет численное решение и выводит траектории. Моделируется движение рассматриваемых режимов и смотрится устойчивость основных режимов с помощью численных расчетов.
Ключевые слова: тело, режим планирования, устойчивость, геометрические размеры
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.16 - Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
В работе рассмотрены актуальные вопросы моделирования и прогнозирования параметров рынка транспортных компаний, оказывающих услуги по перевозке грузов промышленных предприятий, таких как стоимость, время, скорость и объемы доставки готовой продукции потребителям, а также произведена оценка потенциальных возможностей транспортных компаний по предоставлению необходимого количества и качества оказания транспортно-логистических услуг. Целью работы является определение области надежных прогнозов показателей перевозки для каждого интервального значения плеча доставки грузов с учетом доли компании на рынке. Моделирование временных параметров грузоперевозки производилось исходя из дорожных условий перевозки и времени года. При реализации процедур моделирования искомый статистический базис параметров времени в пути и расстояния на маршруте формировался на базе данных из специализированных приложений анализа показателей транспортно-логистических услуг грузового автотранспорта. Получено семейство прогнозных кривых для различных вариантов прогнозных моделей скорости и времени движения, а также интервальных значений плеч доставки для исходного множества транспортно-логистических компаний. организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: статистическое прогнозирование, эффективность перевозки, модели бенчмарок, тарифы на перевозку грузов, кусочно-линейная апроксимация, области надежных прогнозов, параметры грузоперевозки, бенчмарк-анализ, рынок транспортных компаний
В работе изложена концепция «пост-интерпретации» образов и для ее алгоритмической реализации предложена модель пост-распознающего интерпретатора. В качестве пост-образов рассматриваются результаты распознавания исходных образов, поступающих в систему распознавания, а в качестве пост-распознавателя используется искусственная нейронная сеть. Для оценки эффективности применения модели предложено использовать «критерий целесообразности» и рассмотрены численные примеры, иллюстрирующие особенности его применения в системах распознавания и интерпретации образов с высокими рисками. Приведены данные предварительных результатов экспериментальной апробации модели для распознавания речевых команд в составе интерактивного руководства оператора по выполнению различных заданий и оценка ее эффективности.
Ключевые слова: система интеллектуальной обработки данных, интерпретация образов, достоверность распознавания, критерий принятия решений, искусственная нейронная сеть
Разработка систем бизнес-аналитики, принятия решений и планирования ресурсов является одной из важнейших составляющих практически любого предприятия. В данном случае, предприятия и производства пенитенциарной системы не являются исключением. В работе рассмотрена проблема взаимосвязи существующих баз данных и статистических отчетных форм производственно-экономического и трудового секторов пенитенциарной системы. Установлено, что косвенно-взаимосвязанные параметры достаточно трудно сопоставить из-за разных систем учета данных, а также утвержденных статистических форм. Одной из первых ступеней в решении поставленной проблемы может стать введение обобщенной системы индексации данных. В работе рассмотрены системы индексации данных, построение их иерархических структур, а также возможность практического применения с использованием SQL. Рассмотрены примеры реализации при помощи технологии ORM и языка Pyhton.
Ключевые слова: базы данных, индексация, ORM, SQL, Python, производственный сектор, экономические показатели, пенитенциарная система
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.6.8 - Документалистика, документоведение, архивоведение
Рассмотрен традиционный цикл изготовления высокотехнологичного изделия электронной техники и разработана методология по его оптимизации. Проведена взаимосвязь между этапами разработки конструкторской документации и электронной структуры изделия. Методология позволила существенно сократить срок изготовления изделий за счет параллельной разработки электронной структуры изделия с изделием. Приведено обоснование рациональности применения методологии при проектировании.
Ключевые слова: электронная структура изделия, 1C:PLM, закупка комплектующих
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматривается опыт применения корреляционного анализа для оценки характера связей между различными параметрами организации и деятельности пожарно-спасательных гарнизонов на территории России. Проведен анализ абсолютных и относительных параметров. Показано влияние размеров зон обслуживания пожарных подразделений на прочие параметры реагирования, а также негативное влияние плотности населения и количества пожаров на скорости следования пожарных автомобилей. В работе предложен метод расчета застроенной площади населенных пунктов и метод расчета коэффициента непрямолинейности улично-дорожной сети по произвольным маршрутам.
Ключевые слова: пожарная охрана, анализ, пожарная статистика, крупный город, урбанистика
Дороги занимают важное место в жизни почти каждого человека. Качество покрытия является наиболее значимой характеристикой дорожного полотна. Для его оценки существует множество систем, среди которых есть те, которые анализируют дорожную поверхность с помощью потоков видеоинформации. В свою очередь, видео разбивается на кадры, и уже по изображениям происходит непосредственно оценка качества дороги. Разбивка видео на кадры в таких системах происходит на основе специальных программных инструментов. Чтобы понять, насколько эффективно конкретное программное обеспечение, необходим детальный анализ. В данной статье в качестве программных инструментов для анализа выбраны OpenCV, MoviePy и FFMpeg. Материалом исследования является двухминутное видео дорожной поверхности с частотой кадров 29,97 кадров/с и форматом mp4. В качестве показателя эффективности используется среднее время получения одного кадра из видео. Для каждого из трех программных инструментов проведено по 5 различных экспериментов, в которых размер кадра в пикселях последовательно увеличивается в 2 раза: 40000, 80000, 160000, 320000, 640000. Каждая программа обладает линейной зависимостью O(n) среднего времени получения кадра от разрешения, однако, FFMpeg имеет наименьшие абсолютные показатели времени, а также наименьшую скорость роста функции, поэтому является наиболее эффективным инструментом по сравнению с остальными (OpenCV, MoviePy).
Ключевые слова: сравнение, анализ, эффективность, программный инструмент, библиотека, программа, разбивка видео, размер кадра, разрешение, дорожная поверхность
Одними из самых надёжных способов подтверждения личности являются биометрические методы аутентификации. Существует два вида методов: статические и динамические. К статическим методам относятся сканирование отпечатков пальцев, 3D лица, рисунков вен, глазной сетчатки и т.д. К динамическим методам относятся верификация голоса, клавиатурного почерка и рукописной подписи. Цель данной работы - разобрать один из динамических методов биометрической аутентификации, который может быть использован в большинстве внутренних и внешних информационных систем, как один из инструментов авторизации или подтверждения намерений со стороны пользователя. В данной работе рассматриваются алгоритмы, выделяющие уникальные признаки из статических характеристик подписи, так как большинство особенностей подписи выделяются именно из зависимостей от написания отдельных фрагментов изображения подписи.
Ключевые слова: cтатические алгоритмы, метрики, длина подписи, масштабирование, угол подписи
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В настоящие время для получения доступа к информации, содержащейся в автономных и внешних информационных системах, необходимо прохождение процесса авторизации, с использованием современных способов подтверждения личности, таких, как: парольная защита, защита на основе одноразовых кодов, защита на основе ЭП и т.д. Данные способы прекрасно работали и продолжают предоставлять защищённый доступ, однако биометрические методы аутентификации считаются намного более надёжными, когда доступ к конфиденциальной информации должен иметь лишь один пользователь. В данной работе рассматривается один из таких динамических методов биометрической аутентификации: верификация по рукописной подписи. В статье рассматриваются основные алгоритмы для верификации рукописной подписи при выделении уникальных динамических признаков, зависящих от временных и координатных значений анализируемых образцов рукописной подписи.
Ключевые слова: динамические алгоритмы, выделение признаков, время написания подписи, близость функций координат точек, преобразование Фурье
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Обсуждается качество обучения неполносвязных нейронных сетей, основанных на корнях принятия решений. На примере ограниченных данных о пациентах с клинически диагностированной болезнью Альцгеймера и условно здоровых пациентов путем предобработки данных найден корень принятия решений и соответствующая структура нейронной сети. Впервые демонстрируются результаты обучения неполносвязной искусственной нейронной сети данного типа. Результаты обучения такого типа нейронных сетей позволили в условиях ограниченных данных найти нейронную сеть, обладающую приемлемым уровнем точности для практического применения полученной нейронной сети для поддержки принятия врачебных решений – в рассматриваемом примере для диагностики болезни Альцгеймера.
Ключевые слова: нейронные сети, механизмы комплексного оценивания; корни принятия решений, деревья критериев, матрицы свёртки, предобработка данных
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 3.1.24 - Неврология
В работе представлен краткий обзор публикаций, описывающих опыт применение методов математического моделирования для решения различных задач. Построена многофакторная кусочно-линейная регрессионная модель сталелитейной компании с помощью непрерывной формы метода максимальной согласованности. Для оценки адекватности модели использованы критерии: средняя относительная ошибка аппроксимации, непрерывный критерий согласованности поведения, сумма модулей ошибок аппроксимации. Сделан вывод о том, что полученная модель обладает достаточной точностью и может быть использована для прогнозирования.
Ключевые слова: математическое моделирование, кусочно-линейная регрессия, метод наименьших модулей, непрерывная форма метода максимальной согласованности, сталелитейная компания
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Сети пятого поколения представляют большой интерес для различных исследований. Одной из наиболее важных и актуальных технологий для эффективного использования ресурсов в сетях пятого поколения, является технология нарезки сети Network Slicing. Основная цель работы – произвести моделирование вероятностных характеристик блокировки запросов на предоставление доступа к радиоресурсам беспроводной сети. В ходе работы была рассмотрена зависимость вероятности блокировки запроса в зависимости от интенсивности поступления заявок различных типов. Выяснилось, что вероятность блокировки заявки i-го типа имеет вид экспоненциальной функции. По результатам анализа блокировка запросов происходит предсказуемо с учетом характера поступающего трафика. Предварительно существенных недостатков в рассмотренной модели не наблюдается.
Ключевые слова: 5G, двухсервисная СМО, минимальная гарантированная скорость, нарезка сети, распределение ресурса, система массового обслуживания, эластичный трафик
Предметом данной статьи является разработка шаблона поведения с элементами ИИ для бота-противника в однопользовательской игре Steal Tower. Суть, которой собрать ресурсы для постройки башни быстрее противников. Для создания иллюзии того, что против игрока играют такие же люди, разработана имитационная стохастическая модель на основе метода Монте Карло для цепей Маркова. На основе результатов ее испытаний определены сбалансированные параметры системы, которые внедрены в поведенческий шаблон бота, который реализован с помощью перечисления Enum AIStates состоящего из пяти состояний: Idle (бездействие), GoTo (движение) и GoToWarehouse (возврат к складу), Win (победа), Loose (подсчет очков). В каждом из них разработаны функции для оптимального поведения бота приведенные в статье. Так для состояния GoTo созданы функции, анализирующие выгоду от разного типа поведения: украсть или собрать, или дойти до склада или до башни.
Ключевые слова: игровой интеллект, поведенческий шаблон, эмуляция живого мира, сценарий поведения бота, структура состояний, цепи Маркова, метод Монте Карло, имитационная модель, среда Unity, язык C#
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Шаговый двигатель достаточно часто используется в автоматизированных установках лазерной резки. Схема управления шагового двигателя требует специального электронного устройства – драйвера, который получает на вход логические сигналы и изменяет ток в обмотках двигателя для обеспечения параметров движения. В данном научном исследовании проводилась оценка драйверов шагового двигателя для определения целесообразности их использования – PLDS880, OSM-42RA, OSM-88RA. Для управления системой был написан программный код, который по связующей плате соединялся с контроллером. С каждым драйвером при различных режимах подобраны оптимальные параметры (начальная скорость, конечная скорость и ускорение), то есть движение каретки без срыва на десяти проходах с минимальным временем прохода. Результаты экспериментальных исследований представлены в табличной форме.
Ключевые слова: лазер, лазерная резка, автоматизация, технологический процесс, шаговый двигатель, быстродействие, драйвер, контроллер, схема управления, оптимальные параметры
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Произведена оценка правильности аналитических моделей процесса однопараметрической селективной сборки двух элементов путем сравнения с результатами имитационного моделирования. Проводилась серия машинных экспериментов, включающая однофакторные и двухфакторные. При принятых уровнях варьирования факторов определялся доверительный интервал вероятности выхода годных изделий из исходной совокупности элементов, не прошедших сортировку, с использованием критерия Стьюдента при заданных уровне значимости и числе степеней свободы. Сравнение результатов моделирования выявило факты попадания указанного показателя процесса, определенного по аналитической модели, для всех экспериментов в пределы доверительных интервалов и наличия относительно небольших отклонений от их центров.
Ключевые слова: селективная сборка, аналитическая модель, имитационная модель, погрешность измерения, результаты моделирования
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Представлена новая разработанная методика расчета, включающая положения нормативного расчета и учитывающая особенность работы внецентренно сжатых железобетонных конструкций, работающих при больших эксцентриситетах приложения нагрузки. В методику расчета внесены коррективы, учитывающие следующие факторы: в нормативной методике используется максимальное сопротивление арматуры растяжению, разработаны предложения по определению фактического сопротивления растянутой арматуры, которое, по сути, будет значительно ниже предельного. Даны предложения, учитывающие предельные деформации бетона, которые, в свою очередь, будут являться ключевой величиной для определения сопротивления растянутой арматуры в поперечном сечении. Представлены результаты экспериментальных исследований гибкой железобетонной стойки, работающей с эксцентриситетом приложения нагрузки, равным e0=0,32h. Проведен анализ теоретических расчетов и экспериментальных исследований. Разработана формула, позволяющая определить реальное сопротивление растянутой металлической арматуры в момент, предшествующей разрушению. Составлен алгоритм расчёта. При сравнении теоретических и опытных прочностей разница не превышала 5%.
Ключевые слова: сталь, тяжелый бетон, железобетон, испытания, стойка