ivdon3@bk.ru
Оснащение автодорог связью осложняют практически полное отсутствие придорожной инфраструктуры, включая линии электропередач, а также сложный рельеф местности. При возникновении аварийных ситуаций на такого рода загородных трассах жители вынуждены обращаться за помощью в ближайших населенные пункты, обеспеченныe связью. Поэтому обеспечение загородных трасс связью является ключевой социальной задачей. На примере существующей базовой станции в данной статье выполнены расчеты затуханий и дальности распространения радиосигнала для технологии LTE и технологии GSM, дается сравнительный анализ, используются методы математического моделирования и системного анализа.
Ключевые слова: LTE, GSM, модель Окумура-Хата, модель Ли, модель Лонгли-Райса
Развитие цифровых технологий стимулирует повсеместное автоматизирование процессов на предприятиях. В настоящей статье рассматривается задача определения значений маслоуказателя трансформатора по полученному изображению, при помощи компьютерного зрения. В ходе исследования изучено устройство стрелочных маслоуказателей МС-1 и МС-2 и рассмотрены особенности, которые необходимо учитывать, при распознавании прибора на изображении и определении его значения. На основе обработанного материала разработан метод распознавания элементов прибора на изображении при помощи библиотеки OpenCV и языка программирования Python. Разработанный метод определяет показания прибора с разным углом поворота и в разных погодных условиях, что подтверждает эффективность предлагаемой методики.
Ключевые слова: техническое зрение, маслоуказатель, распознавание контуров, библиотека OpenCV
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящем исследовании рассмотрены совмещения нескольких неразрушающих методов обнаружения частичных разрядов (ЧР) для повышения точности их детектирования. Проведен анализ методов детектирования ЧР в высоковольтной изоляции, рассмотрение их особенностей, анализ возможности их совмещения для достижения наиболее точных измерений. Анализ практической результативности совмещения методов исходя из разработанных вариаций установок, работающих на принципах двух и более методов детектирования. Рассмотрены варианты установок для обнаружения ЧР, которые совмещают в себе два и более методов обнаружения. Дано заключение о возможности совмещения различных методов детектирования ЧР с учетом особенностей такого рода совмещения. Наиболее простым и действенным на данный момент является использование измерительных ячеек, которые совмещают в себе электромагнитный и акустический методы обнаружения.
Ключевые слова: частичные разряды, методика неразрушающего контроля изоляции, высоковольтный изолятор, методы диагностики изоляторов
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе описана многофакторная нелинейная регрессионная модель динамики выручки горно-металлургической компании «Северсталь», построенная на основе ретроспективной информации за 2009 – 2021 гг. В качестве независимых переменных использованы объемы выпуска продукции по видам: горячекатаный и холоднокатаный лист, оцинкованный лист и лист с другим металлическим покрытием, сортовый прокат, трубы большого диаметра, прочие трубные изделия и профили. В качестве критериев адекватности модели были задействованы критерии множественной детерминации и Фишера, а также средняя абсолютная ошибка аппроксимации. С целью выбора лучшей регрессионной зависимости был проведен конкурс моделей. В результате построена модель, содержащая в правой части обратные преобразования двух независимых переменных.
Ключевые слова: регрессионная модель, метод наименьших квадратов, критерии адекватности, горно-металлургическая компания, выручка, конкурс моделей
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе дан краткий обзор публикаций по применению методов математического моделирования при исследовании закономерностей функционирования гидроэлектростанций (ГЭС). В частности, рассмотрены: математические модели общего минимального потребления воды для каскадной гидроэнергетической системы в Китае; математическая модель гидроэнергетических установок; математическая модель двух малых ГЭС, работающих в тандеме; точное моделирование гидравлических переходных характеристик в сложной системе отводящего водовода. Сформулирована задача заполнения пропусков в данных, касающихся функционирования гидроагрегатов ГЭС. Предложено подход к ее решению базировать на использовании способа, описанного в прошлых публикациях одного из авторов и основанного на применении аппарата регрессионного анализа. Решена конкретная задача заполнения пропусков в данных для гидроагрегата одной из ГЭС Сибири. В качестве факторов использованы: активная и реактивная мощность электрогенератора, напряжение, ток и температура железа статора, ток ротора, температура горячего воздуха воздухоохладителя.
Ключевые слова: гидроэлектростанция, электрогенератор, пропуски в данных, предиктивная аналитика, регрессионная модель, критерии адекватности
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.3 - Электроэнергетика
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
В статье представлено описание автоматизации процесса распознавания аудиозаписи с целью выявления заказанной песни на радиостанции. Использована модель распознавания русской речи Golos от SberDevices. Разработан алгоритм коррекции текста, полученного в результате анализа аудиозаписи с помощью модели Golos, на основе метода расстояния Левенштейна. Для распознанных заявок радиослушателей организовано взаимодействие с БД DIGISPOT II (формирование и выполнение запросов для поиска исполнителей и их песен).
Ключевые слова: распознавание речи, Golos, Digispot II
в работе на основе построенной авторами ранее многофакторной динамической регрессионной модели уровня воды в реке Ия (Восточная Сибирь) проведено прогнозирование этого показателя на июнь 2023 г. в трех вариантах: пессимистичный, оптимистичный и нейтральный (базовый). Сравнение результатов прогнозирования с фактическим значением уровня воды подтвердило высокую адекватность модели и хорошие перспективы ее будущего успешного применения для решения широкого круга прикладных и практических задач.
Ключевые слова: регрессионная модель, уровень воды в реке, лаг запаздывания, сезонная переменная, прогноз, адекватность, критерии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается производительность решения задачи классификации средствами различных библиотек искусственного интеллекта и машинного обучения с открытым исходным кодом в области маркетинга и управления взаимоотношениями с клиентами, по результатам экспериментов производится выбор наилучшей библиотеки с целью внедрения искусственного интеллекта в отечественные CRM-системы на основе численных показателей производительности.
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, большие данные, классификация, маркетинг, управление взаимоотношениями с клиентами, импортозамещение, открытый исходный код
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Предлагается подход к решению задачи обоснования проекта развития сложной системы при учете возможности реализации значений ее характеристик. Генеральная цель формулируется в терминах теории нечетких множеств и теории возможностей. На основании глобальной цели развития сложной системы определяются локальные цели и задачи, решение которых способствует к её приближению. Достижение генеральной цели связано с решением вопроса оценки степени приближения к поставленным целям при учете ограничений на значения показателей системы. В отличие от существующих моделей, предлагаемый подход позволяет рассмотреть более общую зависимость между элементами системы, учесть нечеткий характер реализации параметров входящих в систему средств. Для решения поставленной задачи разработан эффективный декомпозиционный метод.
Ключевые слова: сложная система, нечеткое множество, распределение возможностей, генеральная цель, декомпозиционный алгоритм
В настоящей статье рассматривается применение технологии блокчейн для решения проблем безопасности и прослеживаемости в сфере Интернета вещей (IoT). Описываются особенности и преимущества использования блокчейна, а также выявляются проблемы, которые могут возникнуть при интеграции блокчейна с IoT. Статья предоставляет общий обзор и руководство по рассмотрению ключевых проблем внедрения и разработки успешного проекта на основе Интернета вещей и блокчейна (IoTB).
Ключевые слова: блокчейн, интернет вещей, IoT, BIoT, безопасность Интернет вещей, децентрализованные сети IoT
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Исследование представляет обширный анализ методов низкоуровневой оптимизации алгоритма умножения матриц для вычислительных систем с общей памятью. Опираясь на сравнение различных подходов, включая блочную оптимизацию, параллельное выполнение с OpenMP, векторизацию с AVX и использование библиотеки Intel MKL, выявляются значительные улучшения в производительности полученных программных реализаций. В частности, блочная оптимизация сокращает количество кеш-промахов, параллелизм эффективно задействует многоядерность, а векторизация и Intel MKL демонстрируют максимальное ускорение за счет более эффективных программных оптимизаций. Полученные результаты подчеркивают важность тщательного выбора оптимизационных методов и их соответствия архитектуре вычислительной системы для достижения требуемых параметров эффективности проектируемого программного обеспечения.
Ключевые слова: низкоуровневая оптимизация, блочная оптимизация, параллельное выполнение, OpenMP, векторизация, AVX, Intel MKL, производительность, бенчмаркинг, умножение матриц
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе предложен новый подход к расчету экспресс оценки состояния технических устройств, уменьшающий субъективную составляющую. Рассмотрен конструктивный подход к оценке показателей технического состояния (ТС) сложных технических систем на основе модифицированного метода анализа иерархий и индекса ТС (далее ИТС) оборудования, который определяется на основе весов и ИТС основных узлов рассматриваемого оборудования. ИТС основных узлов рассчитывается исходя из сравнительных характеристик параметров работы оборудования в процессе его эксплуатации, а веса узлов определяются на основе методов матрицы парных сравнений (метод Саати) и степени важности линии (метод DIL - Degree Importance Line). Экспериментальные расчеты показали хорошие результаты и возможность использования для расчетов ИТС технических систем.
Ключевые слова: техническое состояние, индекс технического состояния, сложная техническая система, техническое обслуживание и ремонт, метод анализа иерархий, метод DIL, конструктивный метод оценки технического состояния, алгоритм экспресс оценки технического состояния
Реализована задача разработки программного модуля, осуществляющего формирование карты оптимального раскроя металлического проката на основе результатов расчетов стержневых конструкций. Рассматриваемый алгоритм учитывает такие особенности задачи оптимизации раскроя, как учет ширины лезвия, возможность использования половины размера проката, поддержка оптимизации нескольких сечений, сварка деталей в случае превышения длины заготовки. Программный модуль разработан с использованием языков JavaScript и C#. Возможность автоматической генерации карт раскроя на основе результатов оптимизации стержневых конструкций повышает эффективность проектирования строительных конструкций.
Ключевые слова: проектирование в строительстве, стержневая конструкция, вычислительная система, web-разработка, оптимальный раскрой, металлический прокат, карта раскроя
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
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
Рассматривается метод регистрации голограмм с помощью современных цифровых камер. Для регистрации голограмм, полученных в оптических установках с наклонным опорным пучком, требуется высокое разрешение систем регистрации. Для этого необходимо использовать фотографические среды с разрешением 2000-4000 линий на мм. Использование фотопластинок требует достаточно большого времени на экспозицию и проявку (10-20 минут). В случае систем голографической интерферометрии необходимо предусмотреть установку голограммы обратно в оптическую установку с достаточно большой точностью. В последнее время появились сенсоры с размером одного элемента 0,86 мкм и числом элементов 60 Мп. Такое разрешение позволяет вернуться к схемам регистрации с углами между интерферирующими пучками 15-30 градусов. Восстановление изображения из голограммы осуществляется на компьютере. Это значительно снижает требования к используемым аппаратным ресурсам и расширяет возможности голографии. В статье показана возможность получения цветных изображений при использовании лазеров с разными длинами волн.
Ключевые слова: цифровая голография, фото матрицы с высоким пространственным разрешением, голография с наклонным опорным пучком, преобразование Фурье
1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной работе рассматривается проблема удаления шумов из изображения на основе алгоритма дискретно-косинусного преобразования (ДКП). Несмотря на свою простоту, алгоритм до сих пор пользуется популярностью в преобразовании изображений. Тем не менее с недавних пор идет сильное развитие сверточных нейронных сетей, оставляя позади «традиционные» методы обработки сигналов. В данной работе исследуется шумоподавление изображений при помощи ДКП и сверточных нейронных сетей и создание интерпретируемой сверточной нейронной сети для получения точных данных. За основу был взят язык программирования Python и библиотека для работы с нейронными сетями – PyTorch. Исходя из этого, модель нейронной сети была обучена на наборе данных «The Berkeley Segmentation Dataset». Эксперименты показали, что обученная нейронная сеть показывает результаты, сопоставимые с традиционными алгоритмами шумоподавления изображений.
Ключевые слова: шумоподавление, сверточная нейронная сеть, дискретно-косинусное преобразование, машинное обучение, обработка сигналов, оператор Кэнни
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 данной статье представлен процесс разработки алгоритма, который способен извлекать стиль и содержание из двух разных изображений и создавать новое изображение, сохраняя структуру содержания одного изображения и одновременно применяя стилистические характеристики другого изображения. Данный алгоритм позволяет адаптировать стиль одного изображения к содержанию другого, создавая уникальные художественные произведения.
Ключевые слова: нейронные сети, перенос стиля, изображение, машинное обучение, алгоритм, набор данных, программное обеспечение
В данной статье рассматриваются статистические методы, а также методы машинного обучения для выбора оптимального способа установить авторство по отрывку произведения. Авторы создают датасет из отрывков соответствующих авторов, создают набор численных признаков, соответствующий каждому отрывку и применяют различные подходы для анализа авторства, такие как корреляция, сходство, t-test. Предпринимается попытка найти оптимальный метод для выходного слоя графовой сверточной нейросети, используемой для предварительной обработки данных. Осуществляется тренировка нейросети.
Ключевые слова: t-test, косинусное сходство, корреляция, графовые сверточные нейросети, анализ естесственного языка
Исследуется Simulink модель легковесного самолета в составе пакета Aerospace Blockset, включающая системную модель самолета, модель окружающей среды, модель воздействий пилота, блок визуализации. Рассмотрена структура модели полёта и детально раскрыты модели воздействий окружающей среды и ветра, состоящей из блоков физических особенностей местности, моделей ветра и модели атмосферы, гравитационной модели, в каждую из которых задается высота Блок Wind Shear Model вычисляет величину сдвига ветра как функции высоты и измеренной скорости ветра. Блок Discrete Wind Gust Model определяет результирующую скорость ветра как функцию от пройденного расстояния, амплитуды и длина порыва. Уравнения турбулентности соответствуют спецификации MIL-F-8785C, описывающий турбулентность как случайный процесс, определяемый спектрами скоростей. Представлены результаты моделирования, отражающие изменение траектории движения при различных ветровых воздействиях, задаваемых в блоке градиента скорости ветра.
Ключевые слова: моделирование, полет самолета, Simulink, Aerospace Blockset, боковой ветер, турбулентность, уравнения турбулентности, гравитационная модель, траектория движения.
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе исследована одна из причин возникновения локальных перегревов погружного электродвигателя, вызванная наличием в сборке погружного электродвигателя существенного разброса электромагнитных параметров пакетов ротора (ПР). Из-за наличия в сборке ПР с активным сопротивлением, значительно меньшим, чем среднее сопротивление по сборке, в ПР с сопротивлением выше среднего возрастают электрические потери, соответственно, возрастает и их тепловыделение. С помощью методов статистического анализа проведено исследование распределения электромагнитных параметров, как двумерной случайной величины, построена «свертка» двумерного закона распределения. Анализ «свертки» двумерного закона распределения электромагнитных параметров ПР показал, что имеется высокая вероятность наличия в сборке существенного разброса параметров ПР.
Ключевые слова: погружной электродвигатель, пакет ротора, статистический анализ, локальный перегрев, межремонтный период
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.1 - Теоретическая и прикладная электротехника
Нельзя представить настоящее время без программного обеспечения. Огромные потоки информации проходят через компьютерные вычислительные системы. Совершенно невозможно обработать неструктурированные бесконечно поступающие данные, поэтому необходимо выделять конкретные задачи и подготавливать информацию к обработке. Одним из подобных действий является дедупликация. В данной статье рассматриваются возможные оптимизации метода удаления дубликатов с использованием баз данных.
Ключевые слова: дедупликация, база данных, поле, строка, текстовые данные, запрос, программное обеспечение, неструктурированные данные
Данная статья исследует различные архитектуры нейронный сетей, с целью создания моделей в сфере сельского хозяйства, с акцентом на их использование в животноводческих хозяйствах. В работе приведено описание архитектуры сетей Колмогорова-Арнольда, рассмотрены этапы сбора и предварительной подготовки данных, процесс обучения нейронных сетей, а также их внедрения. В результате были разработаны модели с применением сетей Колмогорова-Арнольда и многослойного персептрона. В ходе исследования проведено сравнение эффективности предложенных архитектур. Эксперимент демонстрирует, что сети Колмогорова-Арнольда обладают более высокой точностью в предсказаниях, что делает их перспективным инструментом для прогнозирования. Разработанная модель была интегрирована в разрабатываемую информационную систему животноводческого хозяйства для прогнозирования роста, здоровья и других показателей животных, позволяя более точно управлять процессом выращивания.
Ключевые слова: точное животноводство, сеть Колмогорова-Арнольда, моделирование, нейронная сеть, мониторинг, выращивание, моделирование данных, прогнозирование
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.2.4 - Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
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