Современные инновации, системы и технологии
Статьи журнала - Современные инновации, системы и технологии
Все статьи: 203
Оптимизация методики определения жирнокислотного состава молочной продукции
Статья
Хроматографический анализ метиловых эфиров жирных кислот используется для определения характеристик липидной фракции пищевых продуктов и является эффективным методом выявления фальсификации и одной из наиболее важных прикладных задач в анализе пищевых продуктов. В статье приводится оптимизированный способ пробоподготовки при определении жирнокислотного состава молочной продукции для сокращения энергозатрат и времени анализа. Вся процедура, начиная от пробоподготовки до получения МЭЖК, занимает около 2 часов. При упрощенном способе время пробоподготовки сократилось в 4-5 раз и составило: для продуктов нежидкой консистенции (творог, сыр, мороженое и пр.) – 20, для молока и жидких кисломолочных продуктов (кефир, ряженка, катык и пр.) – 30 минут. Проведенная оценка показателей качества результатов анализа с применением рабочей пробы при реализации методики показала, что ее метрологические характеристики ниже, чем в базовом нормативном документе, что позволяет рекомендовать ее к применению.
Бесплатно
Оптимизация параметров процесса валкового отжима кожи
Статья
Работа посвящена оптимизации параметров процесса валкового отжима кожи. Найдены регрессионные и эмпирические модели остаточной влажности кожи и мощности процесса отжима в зависимости от интенсивности нагрузки, радиуса и скорости валков. Разработана методика расчета оптимальных параметров валкового отжима кожи с учетом удельного давления, что позволяет научно-обоснованно формировать параметры валкового отжима кожи. Выявлено, что лучший эффект интенсивности нагрузки наблюдается в отжимных машинах с маленькими скоростями и диаметрами.
Бесплатно
Оптимизация пробоподготовки при определении жирнокислотного состава ультрапастеризованного молока
Статья
С целью удешевления себестоимости молока некоторые недобросовестные производители изготавливают фальсифицированные молочные продукты, потребление которых может привести к нарушениям в питании: человек получает чувство насыщения, но недополучет те макро- и микронутриенты, на которые рассчитывает. Определение жирно-кислотного состава молочной продукции является эффективным методом выявления фальсификации. При ультрапастеризации молоко гомогенизируется под давлением и подвергается обработке при сверхвысокой температуре с последующей асептической упаковкой. Из-за гомогенности ультрапастеризованного молока возникают проблемы с экстракцией жира при проведении хроматографического анализа по определению жирно-кислотного состава. В статье приводятся результаты эксперимента, которые подтверждают, что при предварительном нагревании ультрапастеризованного молока до 45 0С жировая фракция при центрифугировании хорошо разделяется. Для проверки работоспособности методики проведена оценка показателей качества результатов анализа на примере пальмитиновой кислоты, которая показала, что ее метрологические характеристики ниже, чем в базовом нормативном документе (ГОСТ 32915), что позволяет рекомендовать ее к применению на практике.
Бесплатно
Оптимизация процессов контроля погрешности идентификации изображения микрообъектов
Статья
Разработана методология оптимизации идентификации микрообъектов на основе инструментов оптимизации контроля погрешности и использования статистических, динамических, морфометрических, гистологических, геометрических характеристик изображения и настройки переменных. Область эффективности и предельные возможности традиционных статистических подходов контроля погрешности идентификации сравнены с предложенными новыми инструментами оптимизации контроля погрешности по границам допустимых значений, по границам приращений временных рядов, по границам ошибок экстраполяции. Получены общие и частные решения задач для условий стационарного, квазистационарного и нестационарного процессов. Получены математические выражения для оценки оптимальных границ контроля погрешности и среднеквадратической погрешности идентификации при использовании различных моделей описания изображения. Исследована эффективность совмещенных с нейронными сетями динамических моделей идентификации при линейных, нелинейных и композиционных факторных влияниях. Разработан программный комплекс идентификации, распознавания, классификации изображения микрообъектов, функциональные модули которого основаны на реализации статистических, динамических моделей и нейронных сетей различной топологии.
Бесплатно
Особенности конструирования женской одежды для женщин старшего возраста
Статья
В статье представлены результаты комплексного исследования промышленных методов конструирования женской одежды больших размеров для женщин пожилого возраста. Предложены рациональные параметры базовой конструкции женского платья полуприлегающего силуэта. В целях обеспечения объективной оценки качества разработанных конструкций проведена комплексная оценка качества посадки макетов
Бесплатно
Особенности распространения волн в вязкой среде в трубах
Статья
В данной статье приведены исследования по распространению волн, в частности, рассмотрено их распространение в полупространстве, на контакте двух тел, а также в различных пластинчатых и цилиндрических формах. В области длинных волн, соответствующих толщине этого слоя, фазовая скорость будет зависеть от длины волны и от частоты. Этот факт, характерный для слоистых структур, позволяет создавать волноводные элементы, в которых распространяются волны, а также линии задержки, где время задержки зависит от частоты. Установлено, что поверхностные волны могут распространяться в любом направлении в изотропных или анизотропных телах.
Бесплатно
Остаточная влажность материала при валковом отжиме
Статья
Работа посвящена аналитическому описанию остаточной влажности материала при валковом отжиме. Выявлено, что количество удаляемой жидкости в начале зоны сжатия растет быстрее, затем темп роста намного понижается, а под конец зоны сжатия удаленная жидкость стабилизируются. Установлено, что закономерности изменения удаляемой жидкости в зоне восстановления зависит от угла, определяющего положение точки, где жидкость меняет направление.
Бесплатно
Параметры кривых контакта валков двухвалковых модулей
Статья
В работе получены аналитические зависимости для расчета длины кривых контакта валков, протяженностей зон скольжения и прилипания и углов, определяющие положение точек разделения этих зон. Выявлено, что зоны скольжения асимптотически уменьшаются до нуля с увеличением угла наклона материала к линии центров. Установлено, что увеличение радиусов валков и проекции внешних сил на ось ординат и уменьшение проекции внешних сил на ось абсцисс приводит к увеличению зоны скольжения и уменьшению зоны прилипания.
Бесплатно
Статья
Создание любых современных сложных технических систем, а также управление ими, невозможно без комплексного программного обеспечения. В этом случае важнейшей технической задачей является повышение его надежности и отказоустойчивости. Немаловажной задачей является снижение стоимости таких систем, а также упрощение их эксплуатации. Алгоритмы отказоустойчивости программного обеспечения оказывают явное влияние на производительность в реальном времени: необходимость резервирования вычислительных ресурсов и времени на выполнение процедур восстановления усложняет процесс планирования. Существует несколько современных решений в области отказоустойчивости, и за последние 40 лет было разработано множество алгоритмов планирования в реальном времени. Однако анализу характеристик отказоустойчивых алгоритмов в реальном времени и совершенствованию планирования в этом направлении уделяется меньше внимания со стороны исследовательского сообщества. В работе, рассматривается современное состояние подходов к обеспечению отказоустойчивости систем реального времени, определяются основные проблемы и взаимосвязи, так как телеметрия представляет собой сложные данные временного ряда. Учитывая временные и пространственные характеристики данных, методы обнаружения аномалий, основанные на прогнозировании, обычно дают лучшие результаты из-за возможности временного наклона. Обычно считается, что разница между прогнозируемыми данными и реальными данными невелика для обычных данных телеметрии.
Бесплатно
Передовые методы оптимизации работы с нейросетями на современных архитектурах
Статья
Статья посвящена исследованию и сравнению различных методов оптимизации при обучении нейронных сетей. Рассматриваются ключевые алгоритмы, такие как стохастический градиентный спуск, метод Momentum, AdaGrad и Adam. Для каждого метода предоставляются теоретические обоснования, математические формулы и примеры реализации на практике. Проведено экспериментальное сравнение эффективности этих методов на задаче классификации рукописных цифр с использованием набора данных MNIST. Обсуждаются преимущества и недостатки каждого метода, а также их влияние на скорость обучения и точность модели. На основе полученных результатов подводится итог о наиболее эффективном алгоритме, подчеркивается важность выбора подходящего метода оптимизации для повышения эффективности нейронных сетей в различных приложениях.
Бесплатно
Переработка волокна местной шерсти и технология получения нити смешанного состава
Статья
В данной статье продемонстрировано использование натуральных продуктов, таких как порошок из стеблей хлопка и хозяйственное мыло, при обработке овечьей шерсти, выращенной в Узбекистане, которые смягчают овечью шерсть и облегчают ее смешивание с другими волокнами. При этом приводится подробная информация о том, что местное волокно овечьей шерсти относится к группе грубых шерстяных волокон, в результате чего оно не пригодно для производства текстильных нитей средней линейной плотности. Имеются научно обоснованные результаты по гладкости и разрывной нагрузке композиционных нитей в процессе прядения, однако стремление к удлинению нарушают требования, предъявляемые к композиционным нитям, производству тканей для одежды. Отмечается, что широкое применение результатов исследования в производстве позволяет расширить ассортимент, увеличить выпуск конкурентоспособной продукции и повысить экспортный потенциал.
Бесплатно
Перспективы изучения химического состава и микробиологического пейзажа сточных вод предприятий
Статья
Целью работы был мониторинг качественного состава сточных вод предприятий г. Уфы. Исследование показало, что сточные воды некоторых предприятий являются загрязненными по содержанию взвешенных веществ, нефтепродуктов, ионов аммония, ХПК. Выявлена значимая корреляция между ХПК и БПК, БПК и содержанием фосфат-ионов, БПК и содержанием ионов аммония, величиной рН и содержанием ионов аммония. Соотношение между показателями ХПК и БПК позволяет судить о составе сточных вод и является подсказкой при подборе наиболее оптимального метода очистки. Несущественная разница между данными параметрами указывает на целесообразность применения биологической очистки, ведь чем больше органики, тем выше показатели БПК. Значительное превышение ХПК, по сравнению с БПК, указывает на большое содержание стойких органических соединений, которые трудно подвергаются биохимическому взаимодействию, и в этом случае правильнее будет использование физико-химических способов очистки. В пробах выделены и идентифицированы грамотрицательные условно-патогенные бактерии семейства Enterobacteriaceae – Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella sp., Citrobacter sp., бороться с которыми эффективнее и экологически безопаснее методом ультрафиолетового обеззараживания. Проведенный мониторинг может стать хорошей опорой при подборе наиболее оптимального метода очистки сточных вод.
Бесплатно
Перспективы развития электронных платёжных систем
Статья
В данной статье рассматриваются перспективы развития электронных платёжных систем и их влияние на современное общество. Ключевые аспекты, такие как безопасность, скорость проведения транзакций, доступность и простота использования, подробно проанализированы. Основной упор делается на электронные платежные системы, которые позволяют осуществлять безналичные платежи и переводы с использованием современных информационных технологий. Также подчеркивается, что эти системы стали неотъемлемой частью нашего повседневного общения и сделали финансовые транзакции более удобными и доступным. Представлен обзор существующих платежных систем, анализ их недостатков и какие направления выделяют для дальнейшего улучшения и инноваций. В статье описываются основные преимущества электронных платежных систем, такие как удобство использования, сокращение времени на проведение банковских переводов, возможность осуществлять платежи в любую точку мира и прозрачность операций. Рассматривается роль конкуренции и инноваций в развитии электронных платежных систем, подводятся итоги и делаются прогнозы их будущего развития. Статья представляет интерес для специалистов в области финансов и информационных технологий, а также для всех, кто интересуется современными тенденциями в сфере электронных платежей. Она позволяет лучше понять текущее состояние и перспективы развития электронных платежных систем и оценить их роль в современном обществе.
Бесплатно
Статья
Гидроакустическая, радиочастотная и оптическая волновые системы - это технологии, которые сегодня используются для осуществления подводной беспроводной связи. Однако, в связи с необходимостью доставки в координационный центр большого количества видеоизображений с автономных необитаемых подводных аппаратов возник вопрос об организации канала связи со скоростью передачи данных не менее 1 Мбит/с и более, в то время как указанные традиционные системы могут обеспечить скорость потока данных до 50 кбит/с. Поэтому разработка надежных и эффективных беспроводных подводных каналов связи сегодня представляют огромный интерес в научных, военных и промышленных секторах, и, особенно, в глубоководной разведке. Подводная оптическая беспроводная связь UOWC, в которой используется спектральный диапазон 450-600 нм - это самая современная технология. В интересах управления автономными необитаемыми подводными аппаратами предложено в качестве канала передачи видеоизображений с бортовых камер использовать именно UOWC. В статье обосновывается целесообразность применения лазерных технологий для организации канала UOWC с целью увеличения дальности и скорости передачи данных относительно традиционных методов организации связи, представлена структурная схема UOWC, приведены расчетные формулы оптической мощности лазерного излучения на входе приемного устройства, а также коэффициента поглощения светового излучения как в чистой, так и в мутной воде. Приводятся несколько вариантов практического применения каналов UOWC в реальных условиях.
Бесплатно
Поддержка резервного копирования системы управления собственными средствами Samba AD
Статья
В настоящее время информация – это ценный ресурс, потеря которого может вывести любую систему из строя. Исходя из этого, следует вывод о том, что резервное копирование данных – неотъемлемая часть в современном мире. Резервное копирование даёт гарантию на сохранение важной информации, обеспечивая долговременную и непрерывную работу платформ. Целью исследования является подробное изучение эффективного резервного копирования в Samba Active Directory. В работе описывается каждый этап внедрения домена Samba AD, а также настройка создания резервной копии базы данных пользователей. Такая интеграция облегчила бы централизацию управления пользователями, компьютерами и ресурсами в одной системе. Особое внимание уделяется деталям резервного копирования домена Samba Active Directory с использованием собственных встроенных инструментов. Описываются методы резервного копирования, а также приводятся результаты практического эксперимента, демонстрирующего эффективность предложенного подхода. Статья будет полезна системным администраторам и ИТ-специалистам, заинтересованным в обеспечении надежности и отказоустойчивости своих информационных систем, а также тем, кто рассматривает возможность внедрения в свою работу Samba Active Directory.
Бесплатно
Статья
Настоящее исследование фокусируется на разработке и оптимизации подхода управления ресурсами в распределенных динамических вычислительных системах. Мы представляем новый гибридный метод, комбинируя динамическое управление частотой и напряжением с использованием нейронных сетей обнуления (НСО) для минимизации выбросов углекислого газа и снижения энергопотребления. Исследование включает систематические эксперименты, в ходе которых анализируется структура и параметры НСО для минимизации ошибок. Применение метода на реальных данных вычислительной сети NorduGRID продемонстрировало его эффективность, снижая выбросы CO2 на 9,4% за 30 дней при сохранении требуемой производительности. и является значимым вкладом в область развития энергоэффективных вычислительных систем. Проведены эксперименты на крупных вычислительных системах, включая более 2,7 миллиарда узлов с использованием реальных данных о выбросах углекислого газа. Полученные результаты подчеркивают перспективность гибридных подходов и использование нейронных сетей для оптимизации управления ресурсами в динамических вычислительных средах. Наш метод обеспечивает устойчивое и энергоэффективное выполнение вычислительных задач в условиях ограниченных ресурсов и является значимым вкладом в область развития энергоэффективных вычислительных систем. Разработанный подход предоставляет перспективы для оптимизации работы вычислительных систем, учитывая динамичный характер современных вычислительных задач и ограниченные ресурсы энергопотребления.
Бесплатно
Пользовательский интерфейс при расчете тока обмотки статора шагового двигателя
Статья
В ходе работы был создан пользовательский интерфейс для расчета тока обмотки статора шагового двигателя. Для его реализации была использована среда программирования LabView, состоящая из двух панелей. На лицевой панели представлен пользовательский интерфейс, а на панели блок-диаграммы находится функционал, реализующий работу пользовательского интерфейса. Такое разделение очень удобно для реализации поставленной задачи, ведь пользовательский интерфейс не перегружается расчётными данными. Более того, написание кода в виде блок схем также удобно для расчета тока обмотки статора шагового двигателя. Статор шагового двигателя состоит из нескольких пар обмоток, на которые необходимо последовательно подавать ток для перемещения ротора. Плавность вращения ротора шагового двигателя зависит от формы подаваемого сигнала, а его точность – от количества обмоток. В ходе работы с четырех фазным шаговым двигателем была выбрана форма треугольника. При ней наблюдалось наиболее плавное перемещение ротора. В созданной программе значение тока на одной из катушек выводится прямо на экран. Таким образом, созданная программа способно значительно облегчить получение данных значения тока на обмотке статора.
Бесплатно
Понимание эволюции и применения светоизлучающих диодов (LED)
Статья
Эволюция и многогранное применение светоизлучающих диодов (светодиодов) являются свидетельством инноваций и технологического прогресса в современном обществе. Это всестороннее исследование посвящено исторической эволюции, фундаментальным свойствам и универсальному применению светодиодов, исследуя их значение в технологии освещения и за ее пределами. Прослеживая историческую траекторию от зарождения электролюминесценции до изобретения первого видимого светодиода и последующих прорывов в расширении цветовой гаммы и эффективности, это исследование выделяет ключевые вехи, определяющие эволюцию светодиодной технологии. Анализ фундаментальных свойств светодиодов, включая эффективность, цветовую гамму и долговечность, подчеркивает их превосходство над традиционными источниками освещения. Оценка показывает исключительную энергоэффективность, разнообразную цветовую гамму и длительный срок службы светодиодов, позиционируя их как устойчивые альтернативы со значительным потенциалом энергосбережения. Изучение расширяющегося применения светодиодов в различных отраслях промышленности, от освещения и дисплеев до здравоохранения, автомобилестроения и других, демонстрирует их универсальность и адаптивность. Более того, это исследование проливает свет на потенциал будущих инноваций, представляя возможности для усовершенствованного управления освещением, приложений, ориентированных на человека, и новых технологий, которые обещают преобразующие достижения. Представленное исследование светодиодов отражает их историческую эволюцию, присущие им свойства и повсеместное влияние во всех отраслях промышленности, сигнализируя о будущем, освещенном устойчивыми, эффективными и инновационными технологиями. Всестороннее исследование не только способствует более глубокому пониманию светодиодной технологии, но и подчеркивает ее преобразующий потенциал в формировании более светлого и энергоэффективного будущего.
Бесплатно
Постановка задачи оптимизации, основанной на минимизации ошибок диагностики
Статья
В данной статье раскрывается задача минимизации ошибок классификации и оптимального выбора признаков. Оптимизация признакового пространства и снижение ошибок классификации направлены на повышение эффективности системы. В исследовании проводится анализ взаимосвязи между коэффициентом ошибки классификации (θ) и количеством неправильно классифицированных объектов (ξ), а также предлагаются методы для уменьшения межклассовых ошибок. При выборе признаков учитывается значимость классов, что позволяет оптимизировать процесс классификации. В результате экспериментального анализа проведено сравнение предложенной модели с алгоритмами машинного обучения, что показало значительное повышение точности классификации. Применение данной модели в медицине, в частности для диагностики рака молочной железы, демонстрирует её более высокую эффективность по сравнению с традиционными методами. Настоящая работа представляет собой важный шаг в направлении снижения ошибок классификации и разработки эффективных решений для медицинской диагностики.
Бесплатно
Статья
Рассматриваются вопросы применения имитационного моделирования и оптимизационно-имитационного подхода к решению задач синтеза структур автоматизированных систем управления космическими аппаратами, а именно, выбора пунктов управления космическими аппаратами, которые представляют собой рассредоточенные в пространстве многофункциональные совокупности стационарных и подвижных элементов с развитыми техническими средствами приема, передачи и обработки информации. Анализируются различные подходы к совместному использованию оптимизационных и имитационных моделей при синтезе структуры сложных систем. Основное внимание уделяется возможности совместного использования в процессе синтеза оптимизационных и имитационных моделей, их рациональное взаимодействие в оптимизационно-имитационных процедурах, описывающих как состав и взаимосвязи структурных элементов системы, так и динамические и стохастические аспекты их функционирования. Предложен оптимизационно-имитационный подход, основанный на совместном использовании оптимизационных и имитационных моделей в процессе поиска оптимальных вариантов структуры. Рациональное отображение множества взаимосвязанных функций, выполняемых системой управления, на множество взаимосвязанных узлов с соответствующими техническими средствами с учетом затрат на создание или реконструкцию системы, затрат на эксплуатацию и функционирование, требований оперативности управления, надежности технических средств, живучести и глобальности системы управления и других характеристик. Рассмотрение проблемы оптимизации распределения задач, входящих в контур управления по уровням и управляющим узлам системы и определении набора технических средств, минимизирующих затраты на оснащение узлов техническими средствами и их эксплуатацию при выполнении ограничений по оперативности, аппаратурной надежности выполнения задач управления, массе и энергопотреблению бортовой аппаратуры, загрузке узлов и др.
Бесплатно
