4 (88), Т. 22, 2024 - Инфокоммуникационные технологии
Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Бесплатный доступ
ID: 140310335 Короткий адрес: https://sciup.org/140310335
Статьи выпуска 4 (88), Т. 22, 2024 Инфокоммуникационные технологии
Статья
Настоящая работа посвящена исследованию возможностей создания систем связи повышенной эффективности с использованием неклассических подходов. В частности, приведен анализ возможностей создания систем связи с обеспечением формирования импульсного сигнала с изменяющейся по заданному закону частотой вращения вектора поляризации. Показано, что поле излучения представляет собой суперпозицию двух волн с левой и правой круговыми поляризациями соответственно, а не волну с вектором поляризации, вращающимся с частотой, независящей от частоты несущей. Установлено также, что коэффициент прохождения волн с круговой поляризацией через неоднородную среду практически не отличается от коэффициента прохождения линейно поляризованных волн в условиях аналогичной среды, при этом наблюдается достаточно сильное затухание электромагнитных волн. Рассмотрены также возможности создания систем связи с использованием продольных волн. Показано, что создание систем связи с обеспечением формирования продольных электромагнитных волн нецелесообразно вследствие их быстрого затухания.
Бесплатно
Статья
В статье представлен обзор современных методов и адаптивных алгоритмов распределения потоков данных от датчиков в облачных и туманных вычислительных средах. В условиях динамичных и часто изменяющихся характеристик этих сред, важно обеспечить эффективное и гибкое управление потоками данных для оптимизации использования ресурсов и минимизации задержек. Рассматриваются ключевые проблемы, связанные с обработкой и передачей данных от сенсоров, такие как сетевая нагрузка и доступность вычислительных мощностей. Особое внимание уделено адаптивности алгоритмов, способных автоматически подстраиваться под изменения в параметрах сети и вычислительных ресурсов. Проанализированы как классические методы распределения данных, так и новейшие разработки, учитывающие особенности облачных и туманных вычислений. В статье показаны преимущества и ограничения различных подходов, а также предлагаются направления для дальнейших исследований в области распределения данных в этих вычислительных средах.
Бесплатно
ОСОБЕННОСТИ ПРОКЛАДКИ САМОНЕСУЩИХ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Статья
В районах Крайнего Севера и Сибири с большими сезонными перепадами температур традиционно одним из самых приоритетных и распространенных способов прокладки оптических кабелей является подвеска на опорах воздушных линий высокого напряжения. При низких отрицательных температурах жесткость оптических кабелей значительно увеличивается, а допустимые радиусы их изгиба, напротив, уменьшаются. При прокладке оптические кабели подвергаются значительной растягивающей нагрузке, и допустимые радиусы изгиба кабелей могут нарушаться. В этой связи в настоящей статье приводится исследование изменений максимально допустимой растягивающей нагрузки и прочности самонесущих оптических кабелей при низких отрицательных температурах. Также в статье приводятся результаты экспериментальных исследований скорости изменения температуры самонесущих оптических кабелей при изменении температуры среды и даются практические рекомендации по снижению нагрузок при прокладке самонесущих оптических кабелей при низких отрицательных температурах.
Бесплатно
Статья
Требования к антеннам радиотехнических устройств различного назначения, размещаемых на мобильных объектах, постоянно возрастают. Это относится, прежде всего, к характеристикам назначения, но существенными являются также аэродинамические и массогабаритные характеристики, а также характеристики устойчивости к внешним воздействиям. Перспективным направлением исследований в целях создания новых поколений антенн для мобильных объектов является исследование конформных антенн, форма которых соответствует поверхности носителя. При этом в качестве конформных структур могут использоваться не только традиционные излучатели (ансамбли излучателей), но и планарные метаматериалы (метаповерхности), в том числе с киральными свойствами. В статье приведены результаты исследования характеристик метаповерхностей на основе S-элементов и гаммадионов. Проведенные исследования, включая экспериментальные, подтверждают перспективность дальнейшей деятельности в области использования конформных структур и метаповерхностей в составе антенных систем подвижных объектов. Сформулированы ближайшие задачи исследований в этой области.
Бесплатно
ТРАНСФОРМАЦИЯ КОМБИНАЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ДЛИН КОДА В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕСТАНОВОЧНОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ
Статья
В данной работе проводится глубокий анализ и оценка эффективности работы механизмов трансформации непроизводительных комбинаций декодера перестановочного декодирования. Это исследование имеет ключевое значение для оптимизации процессов, связанных с преобразованием элементов полного списка непроизводительных перестановок нумераторов в элементы полного списка производительных перестановок нумераторов. В рамках работы рассматриваются различные подходы к реализации процедуры перестановки запрещенных нумераторов, что позволяет выявить сложности и трудности, возникающие при кодировании для различных длин кодов. Особое внимание уделяется анализу алгоритмических аспектов и временной сложности, что позволяет не только оценить эффективность предложенных методов, но и выявить потенциальные узкие места в существующих решениях. Исследование также включает в себя сравнение различных стратегий и алгоритмов, что способствует более глубокому пониманию процесса декодирования и трансформации перестановок.
Бесплатно
Статья
Перестановочное декодирование групповых систематических помехоустойчивых кодов, в сравнении с другими методами декодирования цифровых данных, позволяет использовать избыточность, заложенную в код, с максимальной эффективностью. При этом решается сложная вычислительная задача поиска эквивалентного кода, необходимого для нахождения вектора ошибок. Наиболее затратной частью алгоритма поиска эквивалентного кода являются матричные преобразования, в частности, поиск обратной матрицы. В ряде работ описывается идея внедрения когнитивной карты декодера, однако отсутствуют расчеты, доказывающие кратность выигрыша и показывающие количественную эффективность предложенного решения. В данной работе будет показан выигрыш по количеству операций при применении когнитивной карты декодера. Также, процедура повышения степени надежности принятых символов с помощью алгоритма Бала позволяет избежать повторных определений перестановок и вычисления эквивалентного кода.
Бесплатно
Статья
Статья посвящена анализу эффективного использования оперативной памяти в условиях одноканального и двухканального режимов работы. Рассматриваются основные принципы работы оперативной памяти в современных вычислительных системах, а также различия в производительности при использовании одного и двух каналов памяти. Особое внимание уделено влиянию конфигурации памяти на скорость обработки данных и общую производительность системы. В статье представлены результаты исследований, демонстрирующие преимущества двухканального режима при решении задач, требующих высокой пропускной способности и быстрого доступа к данным. Также анализируются возможные ограничения и проблемы, связанные с реализацией двухканальных конфигураций. Научная новизна работы заключается в детальном сравнении производительности одноканального и двухканального режимов с учетом современных тенденций в аппаратных конфигурациях. Результаты могут быть полезны для разработчиков программного обеспечения и инженеров, занимающихся проектированием высокопроизводительных вычислительных систем.
Бесплатно
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ЦВЕТНЫХ СЕТЕЙ ПЕТРИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ БЕТАВОЛЬТАИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Статья
В статье предложена имитационная модель программно-конфигурируемого бетавольтаического комплекса, предназначенная для его проектирования и исследования в приложениях Интернета вещей. В качестве инструмента имитационного моделирования предложено использовать временные сети Петри. Приведен алгоритм работы бетавольтаического комплекса, принцип которого основан на программном управлении, реализуемый посредством использования программируемого микроконтроллера. В качестве одного из вариантов схемы реализации бетавольтаического комплекса предложена схема с блочно-функциональной структурой. В качестве программного средства для построения временной цветной сети Петри использован свободно распространяемый программный продукт CPN Tools версия 4.0.1. Для апробации модели был разработан испытательный стенд программно-конфигурируемого бетавольтаического комплекса. Логика управления микроконтроллера испытательного стенда была реализована на основе разработанной имитационной модели. Построенная имитационная модель позволяет проектировать и исследовать схему усиления и логику микроконтроллера для управления работой программно-конфигурируемого бетавольтаического комплекса, предназначенного для энергообеспечения слаботочных систем.
Бесплатно
РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Статья
Повышенный интерес к информационному обслуживанию ближнего зарубежья с использованием ионосферных радиоканалов связан с перспективной возможностью создания систем пассивной радиолокации с использованием радиовещательных сигналов в диапазоне высоких частот. Однако статичность и громоздкость конструкций в сочетании с необходимым для нее регулярным эксплуатационным обслуживанием, стали сдерживать ставшие актуальными возможности радиовещания на высоких частотах. Радиовещательный модуль диапазона высоких частот представляет собой контейнерную конструкцию, в которой размещается антенна зенитного излучения в виде гребенчатого рупора, передатчик и все вспомогательное оборудование. Допустимо размещение модуля как на поверхности земли, так и в защищенном варианте частично или полностью ниже уровня земли. Изменением положения антенны относительно вертикальной оси возможно в небольших пределах управлять характеристикой направленности. Конструкция модуля позволяет значительно сократить сроки ввода оборудования в эксплуатацию до времени его установки и подключения к системе питания.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается обобщенный подход к исследованию метаматериалов, обладающих киральностью и моделируемых на основе равномерной пространственной совокупности хаотически ориентированных проводящих микроэлементов зеркально асимметричной формы. Показано, что в наиболее общем случае при построении математической модели на основе материальных уравнений для киральной среды в формализме также необходимо учитывать дисперсию эффективной диэлектрической проницаемости и параметра киральности, а также гетерогенность метаструктуры в целом. При описании дисперсионных процессов для нахождения резонансной частоты микроэлемента был использован квазистатический подход на основе эквивалентной низкочастотной схемы. Также в работе рассмотрены подходы к построению математической модели кирального метаматериала: с учетом и без учета емкостной и индуктивной связи между элементами-соседями. В качестве примера в работе построена частная математическая модель для конкретного метаматериала, а также проведено численное моделирование отражения плоской линейно поляризованной волны от планарного слоя кирального метаматериала, расположенного между двумя произвольными средами. При этом киральный метаматериал описывался математической моделью, построенной ранее в работе. Показано, что киральный метаматериал может преобразовывать направление вектора Умова-Пойнтинга падающей электромагнитной волны на определенных сверхвысоких частотах.
Бесплатно
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Статья
В статье рассмотрены возможности применения технологии Интернета вещей в образовательной деятельности. Проанализированы основные аспекты использования данной технологии в целях повышения эффективности проводимого образовательного процесса, повышения доступности учебных и образовательных ресурсов, материалов, а также повышения степени вовлеченности людей в процесс обучения. Приводится обзор существующих решений на базе Интернета вещей, выявлены их особенности и отличия в сравнении со схожей концепцией межмашинного взаимодействия. Обоснованы перспективы и проблемы внедрения технологии Интернета вещей в образовательную сферу по сравнению с аналогами. Подробно описана архитектура данной технологии, а также выделены основные ее компоненты, обеспечивающие функционирование данной системы. Выдвинуты идеи, которые могут способствовать развитию образовательных форматов и методов обучения с использованием возможностей Интернета вещей.
Бесплатно
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ SMART-ОБРАЗОВАНИЯ
Статья
В последние годы в сфере высшего образования все более широкое применение находят различные информационно-коммуникационные технологии, которые способствуют не только совершенствованию существующих образовательных технологий, но и появлению новых форм обучения за счет удаленного доступа студентов к электронным образовательным ресурсам. В этом отношении пандемия COVID-19 существенно ускорила переход к цифровизации всей национальной системы высшего образования и использованию информационно-коммуникационных технологий, обеспечивающих дистанционный режим обучения. В последнее время в образовании начали применяться также новые цифровые технологии, основанные на использовании технологий искусственного интеллекта, включая машинное обучение, компьютерное зрение, обработку естественного языка, виртуальную/дополненную реальность и др. Для систематизации и регулирования процессов перехода на новые формы обучения в России принят ряд национальных стандартов, которые нормируют различные аспекты использования цифровых технологий в национальной системе образования. В статье показано, как существующие проблемы традиционных методов обучения в вузе могут быть решены с помощью системы «умного» SMART-образования, описана ее архитектура и функции базовых компонентов, представлен обзор национальных стандартов, регламентирующих использование информационно-коммуникационных технологий и технологий искусственного интеллекта в образовании, а также приведены примеры практической реализации SMART-образования с использованием «цифрового рюкзака» и технологий Интернета вещей.
Бесплатно
