Современные инновации, системы и технологии
Статьи журнала - Современные инновации, системы и технологии
Все статьи: 203
Статья
Ройный интеллект предлагает мощные методы для решения задач оптимизации, применяемые в настройке гиперпараметров нейронных сетей. В данной статье исследуется производительность алгоритма ройной оптимизации частиц по сравнению с перебором по сетке на двух различных датасетах: MNIST и CIFAR-10. Экспериментальные результаты показывают, что эффективность методов оптимизации варьируется в зависимости от сложности задачи и данных.
Бесплатно
Использование семантического индексирования и тезаурусов при обработке дермоскопических изображений
Статья
В данной статье представлен инновационный алгоритм автоматического семантического индексирования дерматоскопических изображений на основе клинических метаданных (возраст, пол, анатомическое расположение). Предложенный подход сочетает современные методы обработки естественного языка (NLP) и использование медицинских тезаурусов и онтологий для повышения эффективности анализа и структурирования медицинских данных. Для генерации описаний изображений применялась нейронная языковая модель BioBERT, позволяющая преобразовать текстовые выражения в векторное пространство. Далее эти векторные представления сравнивались с концепциями, отобранными из медицинских тезаурусов (например, SNOMED CT), с помощью метрики косинусного сходства. В экспериментальной части исследования проведена автоматическая семантическая маркировка 100 изображений из набора данных ISIC 2020 GroundTruth. Были выбраны ключевые концепции, отражающие визуальные признаки опухолей кожи. Результаты показали высокий уровень согласованности между автоматически присвоенными тегами и реальными диагнозами. Такой подход позволяет значительно ускорить и стандартизировать процесс маркировки медицинских изображений, снизить субъективность и повысить воспроизводимость результатов. Разработанный алгоритм может быть интегрирован в информационные системы дерматологии для автоматизации диагностики, интеллектуальной сортировки данных и построения рекомендательных систем.
Бесплатно
Использование систем инвентаризации
Статья
В данной статье рассмотрена проблема не повсеместного применения различных видов систем инвентаризации в границах информационной инфраструктуры Организации, а также подчеркнут факт эффективности инвентаризационного подхода к контрольным мероприятиям в процессе управления информационными активами. Описан принцип работы и приведена обобщенная схема функционирования указанных систем. Поднята тема владения неполной информацией об инфраструктуре Организации, составляющих элементах системы защиты информации, прикладного программного обеспечения без применения систем инвентаризации специалистами отделов информационных технологий. Проведена классификация различных систем инвентаризации, которые широко применяются на территории Российской Федерации. Авторами приведён пример результата инвентаризации, максимально приближенный к оптимальным условиям для пользователя, так как охватывает различные уровни информационной инфраструктуры (системный, сетевой), а также, в дополнение, отражает функционирующие на объектах инвентаризации средства защиты информации различных классов. Немаловажным дополнением служит отражение в примере результатов инвентаризации используемых протоколов передачи информации, так как при анализе подобных данных опытный сотрудник сможет сделать вывод о применяемых технологиях в конкретном случае. В статье приведены примеры применяемых инструментов для реализации системы контрольных процедур и анализа результатов инвентаризации.
Бесплатно
Исследование влияния факторов на удельное давление при валковом отжиме кожи
Статья
В работе выполнен анализ влияния факторов на удельное давление при валковом отжиме кожи. В результате экспериментальных исследований определены графики зависимостей и получена математическая модель. Выявлено, что параметр технологического удельного давления на кожу в зоне контакта возрастает с увеличением интенсивности нагрузки, скорости валка и ширины площадки контакта, а также с уменьшением радиуса валка. Найдена аналитическая зависимость остаточной влажности кожи от удельного давления. Установлено, что с ростом удельного давления остаточная влажность кожи уменьшается и асимптотически приближается к определенной величине.
Бесплатно
Статья
В данной работе проведено исследование и сравнительный анализ алгоритмов машинного обучения для классификации деменции у пожилых пациентов. Актуальность темы обусловлена значительным увеличением случаев деменции и важностью своевременной диагностики для улучшения качества жизни. Основная цель исследования заключается в определении эффективности различных методов классификации, применяемых к широкому набору медицинских данных о пациентах в возрасте от 60 до 90 лет, включая демографические и клинические характеристики, а также результаты когнитивных тестов. Работа охватывает этапы предобработки данных, применение различных машинных алгоритмов и их последующий анализ. Рассматриваемые методы включают деревья решений, случайные леса, метод K-ближайших соседей, логистическую регрессию и градиентный бустинг. Кроме того, исследование подчеркивает значимость интерпретируемости моделей и возможные ограничения, связанные с выборкой данных. Результаты работы свидетельствуют о том, что методы машинного обучения могут существенно улучшить диагностику деменции, что открывает новые перспективы для раннего вмешательства и оптимизации ресурсов в системе здравоохранения. Работа предоставляет полезные рекомендации для дальнейших исследований в данной области, а также подчеркивает важность интеграции новых технологий в практическую медицину.
Бесплатно
Исследование неравномерности линейной плотности нити и выбор единичных показателей качества нити
Статья
В статье рассмотрены вопросы повышения качества пряжи и снижения ее обрывности, которые тесно связаны с неравномерностью полуфабрикатов, возникающей при их вытяжке. Представлены табличные результаты сравнительного анализа контрольных и лабораторных (исследовательских) показателей технологических расстояний модифицированного вытяжного прибора Q-Packe кольцепрядильной машины.
Бесплатно
Исследование отходов волокна, образующихся в технологических процессах прядильного производства
Статья
На основании результатов анализа проведенных исследований показано, что, используя в отделенных отходах пригодные для прядения волокна, можно добиться эффективного использования сырья на предприятии прядильного производства. Соответственно, рекомендуется использовать годные волокна из отходов кардочесальных машин в качестве сырья для прядения пряжи высокой линейной плотности. В результате экспериментов установлено, что очистительно-гребнечесальные машины, выпускаемые ведущими фирмами развитых стран, при своей эффективной работе сбрасывают определенную часть сырья в отходы. Известно, что факторы, влияющие на степень измельчения и очистки сырья, зависят от скорости рабочих органов очистки, формы колосниковых решет, типов рабочих органов очистки, расстояния между барабаном очистки и разделительными ножами, формы и расположения обшивок рабочих органов очистки. Обобщая результаты эксперимента, следует отметить, что при прядении нитей линейной плотностью 29 текс и выше рекомендуется добавлять в смесь 10-12 процентов гребенчатого ореха и таранда. В результате добавления в смесь 10-12 процентов чесальных орехов и таранда использование сырья дает хороший эффект, а прядущиеся нити соответствуют требованиям стандарта. В результате экспериментов установлено, что в отходах содержатся древесные опилки, орехи, короткие волокна, оболочки семян, липкие волокна, камни и т. д., а также некоторое количество волокон, пригодных для прядения.
Бесплатно
Статья
С развитием компьютерной техники, технологии моделирования и программного обеспечения появляется возможность их широкого применения при аналитических исследованиях химико-технологических процессов. Исследование технологических процессов на компьютерной модели основано на формальной логике, способствующей определению основных влияющих факторов изучаемого объекта. Окончательная дистилляция хлопкового масла относится к процессам перегонки с помощью острого пара, при котором перенос массы происходит между жидкой и паровой фазами. Для составления компьютерной модели технологического процесса разработаны математические описания каждого процесса и подпроцесса. Обобщением получена полная математическая модель процесса окончательной дистилляции мисцеллы хлопкового масла. Разработан алгоритм исследования компьютерной модели процесса, протекающего на новой конструкции трехступенчатого дистиллятора. Компьютерная модель разработана для трехступенчатого аппарата, в котором выходные значения первой ступени будут входными для второй ступени и т.д. По полученным графикам в результате исследования компьютерной модели видно, что в новой конструкции аппарата процесс массопереноса между фазами протекает интенсивнее, а также дает возможность исследования процесса для различных технологических режимов ее введения.
Бесплатно
Исследование уязвимостей и угроз безопасности стандарта IEEE 802.11
Статья
В данной статье проводится исследование уязвимостей и угроз безопасности, связанных с широко распространенным стандартом IEEE 802.11, известным как Wi-Fi. Беспроводные сети - одна из самых интересных разработок в мире сетевых технологий. После внедрения стандарта IEEE 802.11 Ethernet наиболее широкое распространение в среде беспроводных сетей получил Wi-Fi. Поскольку беспроводные сети легко развертывать и модернизировать, а приличные скорости передачи данных сегодня доступны по низкой цене, их внедрение растет повсеместно. Организации и предприятия переходят от традиционных проводных сетей к беспроводным. Беспроводные сети могут выполнять различные функции - от простого расширения до точки распространения. Одним из основных недостатков беспроводных сетей является то, что беспроводные сетевые устройства не обеспечивают безопасности в том виде, в котором они поставляются. Анализируя различные векторы атак и потенциальные слабые места, исследование призвано дать полное представление о ситуации с безопасностью данного стандарта. В ходе исследования выявляются потенциальные риски для беспроводных сетей, изучаются возможные уязвимости и предлагаются контрмеры для повышения уровня защиты систем на базе IEEE 802.11 от возникающих проблем безопасности.
Бесплатно
Исследование эффективности применения технологий вейвлет-анализа в задачах распознавания образов
Статья
Работа посвящена экспериментальному сравнению точности методов классификации на задаче распознавания образов на изображениях с использованием технологий вейвлет-анализа и без. В частности, исследуется взаимодействие кольце-проекционного вейвлет-фрактального метода для выявления признаков с классическими методами классификации, такими как «Наивный классификатор Байеса» и «Машины опорных векторов». Экспериментальные результаты тестирования приводятся в виде таблицы. В итоге устанавливается, что внедрение вейвлет-анализа в построение моделей классификации изображений оправдано, и приводит к относительно малому, но значимому повышению точности классификации.
Бесплатно
Статья
В данной научной статье проведен полнофакторный эксперимент по оцениванию качественных показателей шерстяных волокон, хранившихся, сортированных и промываемых в разные сроки и при различных условиях. Представлены уравнения регрессии на основе входных и выходных факторов при обработке результатов эксперимента по показателям качества шерстяного волокна. Входными факторами приняты: скорость разрыхлительного вала, расстояние передачи волокна и скорость регулятора волокна. В качестве выходных факторов принимались: разрывная прочность шерстяного волокна, относительное удлинение волокна при разрыве, масса отделяемого волокна и время падения волокна.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается проблема обеспечения транзакционной надежности многокомпонентного информационного обеспечения BIM-систем (Building Information Modeling), которые выступают технологическим стандартом в архитектурном проектировании, инженерных расчетах и управлении строительными процессами. Особое внимание уделяется необходимости интеграции разнородных данных и синхронизации распределённых компонентов в условиях параллельного доступа и высокой нагрузки, что критично для проектов масштаба «умных городов» и сложных инфраструктурных объектов. Показано, что традиционные подходы к управлению транзакциями, применяемые в классических СУБД, не обеспечивают должного уровня надежности в BIM-средах из-за долговременности операций, распределённости хранения данных и необходимости учёта семантики строительных объектов при откатах изменений. В работе обоснована необходимость архитектурного моделирования транзакционной структуры (ТС) на ранних этапах проектирования BIM-систем, что позволяет формализовать иерархию транзакций, определить зависимости между компонентами, а также разработать эффективные стратегии восстановления после сбоев. В качестве методологической базы предложено использовать многоверсионные алгоритмы управления параллелизмом (MV2PL, ROMV, MVSG) и динамическую оценку надежности на основе анализа операционных профилей и коэффициента избыточности данных. Экспериментально подтверждена эффективность внедрения многоверсионных протоколов: сокращение числа конфликтов транзакций, повышение отказоустойчивости и снижение времени восстановления системы. Проведён сравнительный анализ с традиционными СУБД, выявлены преимущества предложенного подхода по ключевым метрикам (время восстановления, параллелизм, коэффициент избыточности).
Бесплатно
Статья
В статье рассматриваются особенности эксплуатации систем экологического мониторинга. Определяется ряд факторов, влияющих на организацию аппаратно-программной поддержки таких систем. Основными факторами являются: работа аппаратуры в реальном масштабе времени, различные воздействия окружающей среды, специфика состава датчиков и связей, а также сложная технология обслуживания аппаратуры в агрессивной технологической среде. Перечисленные факторы влияют на структуру, программное обеспечение, элементную базу и конструкцию систем экологического мониторинга. При создании любых сложных систем распределение работ во времени приводит к выделению различных этапов проектирования, а представления о проектируемой системе, отражающие ее существенные свойства с той или иной степенью подробности, определяют составные части процесса проектирования. Показана специфика этапов для систем мониторинга тепловых электростанций, определяемая как общими особенностями этих систем, так и особенностями их применения в технологических процессах тепловых электростанций, среди которых главными являются: разнородность входящих блоков и устройств, а также технологических объектов электростанций; работа в реальном масштабе времени; программируемая логика работы интеллектуальных датчиков и многофункциональное назначение компонентов системы; возможность возникновения отказов, приводящих к изменению алгоритма функционирования, с использованием мультиверсионной методологии; наличие взаимосвязанных требований по точности и скорости передачи информации. В работе показано содержание работ по этапам проектирования систем мониторинга с учетом специфики их разработки. Эта специфика наиболее существенно проявляется при разработке технического предложения и эскизного проекта. При поэтапном проектировании после окончания каждого этапа выполняется оценка основных полученных результатов путем сравнения их с требуемыми по техническому заданию. В статье представлен экспертный анализ, который позволяет определить допустимый вариант реализации операционной системы реального времени для аппаратно-программной поддержки технологий экологического мониторинга. Рассмотрены операционные системы реального времени Phar Lap ETS, VxWorks и NI Linux Real-Time.
Бесплатно
Статья
В статье рассмотрена проблема проектирования структуры сети беззапросных измерительных средств наземного комплекса управления космической системы. Выполнен анализ различных подходов к проблеме выбора и формирования структуры систем подобного класса на этапе проектирования. Показано, что реализация методов структурного построения модернизированной сети беззапросных измерительных средств наземного комплекса управления навигационных станций космического комплекса требует совместного использования оптимизационных и имитационных моделей. Для комбинации моделей предлагается многоатрибутивный оптимизационно-имитационный подход, обоснованность применения которого подтверждается результатами компьютерных экспериментов по формированию и оптимизации топологической структуры распределенной сети навигационных станций.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается подход к формированию базовой структуры системы управления беспилотными летательными объектами, основанный на существующих системных решениях, типовых спецификациях плат разработчика. Дана характеристика беспилотному летательному объекту как воздушного, так и космического класса. Сформированы общие требования к аппаратного обеспечению и периферийным устройствам беспилотных летательных объектов согласно их базовым режимам работы. На основании полученной и обобщенной информации о платах разработчика представлена блочно-модульная структура системы управления беспилотных летательных объектов. Она включает в себя все основные элементы системы и может расширяться за счет подключения дополнительных плат. Преимуществом данной структуры для целей отладки может служить наличие ПЛИС на плате разработчика.
Бесплатно
К технологии получения растительного моллюскоцида
Статья
В настоящее время обширный спектр гельминтозов сельскохозяйственных рыб и животных наносит значительный экономический ущерб. К одним из важных звеньев борьбы с этими болезнями относится эффективная профилактика. Результативным способом профилактики гельминтозов является уничтожение химическими средствами моллюсков – промежуточных хозяев гельминтов. Моллюскоцидными свойствами обладает отвар из листьев, стеблей и корней мыльнянки лекарственной (Saponária officinalis). В статье изложено описание особенности методики получения моллюскоцидного средства из этого растения путем холодной спиртовой экстракции (мацерации). В работе использовался высушенный сбор корней, листьев, стеблей, цветков и семян мыльнянки лекарственной S. officinalis, который измельчался в ступке до образования порошка (размеры частиц 1…3 мм). Порошок помещали в сосуд ферментера BioFlo, в который добавлялся 96 %-ный этиловый спирт (1 г высушенного сбора на 100 мл жидкости). Скорость вращения импеллера составляла 150 об/мин. Внутри сосуда температура составляла 25±2°С. Процесс экстрагирования проводился в течение 24 часов. Предлагаемая технология позволяет получать субстанцию, обладающую высокой селективной токсичностью по отношению к моллюскам. Ее применение в виде 1 %-го раствора вызывает гибель лимнеид в течение 24 часов на обработанной территории. В перспективе на основе получаемого экстракта возможно создание профилактического моллюскоцидного препарата недорогого в производстве и имеющего малую токсичность для человека и животных.
Бесплатно
Комплексный обзор моделей извлечения контуров: классических и основанных на подходах ИИ
Статья
Извлечение контуров является основной задачей в компьютерном зрении, служащей основой для обнаружения объектов, сегментации и понимания сцены в различных приложениях, включая автономные транспортные средства, медицинскую визуализацию и промышленную автоматизацию. В этой статье представлен углубленный обзор как классических, так и современных моделей извлечения контуров на основе искусственного интеллекта (ИИ). В ней рассматриваются классические методы, такие как детекторы краев и операторы на основе градиентов, а также передовые модели ИИ, включая сверточные нейронные сети и архитектуры семантической сегментации. Изучая сильные стороны, ограничения и применимость каждой модели к различным реальным задачам, мы стремимся предложить всеобъемлющее руководство по извлечению контуров, выделить ключевые проблемы и предложить потенциальные направления исследований в этой развивающейся области.
Бесплатно
Контактные задачи теории валкового отжима кожи
Статья
В статье решены основные контактные задачи теории валкового отжима кожи. Разработаны математические модели формы кривых контакта валков, напряжений трения и представлены закономерности распределения контактных напряжений по кривым контакта валков. Выявлено, что формы кривых контакта валков двухвалкового модуля не зависят от изменения влажности кожи в зоне контакта валков. Установлено, что модель напряжений трения в двухвалковом модуле отжима кожи не зависит от угла наклона обрабатываемого материала относительно линии центров.
Бесплатно
Контактные напряжения в двухвалковом модуле отжима кожи
Статья
В статье приведены результаты моделирования контактных напряжений в двухвалковом модуле отжима кожи. Получены модели распределения контактных напряжений по кривым контакта валков. Найдены выражения угла, определяющие точку максимума нормального напряжения и нейтрального угла в двухвалковом модуле. Выявлено, что точка максимума эпюр нормальных контактных напряжений смещена в сторону начала контакта валков и не совпадает с нейтральной точкой, которая в приводном валке находится на стороне входа слоя материала в зону контакта валков, а в свободном ‒ на стороне выхода.
Бесплатно
Контактные углы двухвалковых модулей
Статья
Задачи контактного взаимодействия в двухвалковых модулях зависят главным образом от величины контактных углов, так как они определяют граничные условия этих задач. Определены контактные углы и условия для их оценки в установившемся процессе обобщенного двухвалкового модуля, в котором учтены всевозможные асимметричности взаимодействия слоя материала с парами валков технологических машин. Установлено, что сумма углов захвата при установившемся процессе не зависит от наклона подачи слоя материала относительно линии центров и от наклона верхнего валка относительно вертикали.
Бесплатно
