Прикладные вопросы и задачи применения систем и технологий. Рубрика в журнале - Современные инновации, системы и технологии
Моделирование круговорота воды в биорегенеративной системе жизнеобеспечения
Статья
Работа посвящена моделированию круговорота воды в биорегенеративной системы жизнеобеспечения человека. Рассмотрена схема замкнутого гидрологического цикла, включающая звенья человека и растений, модули приготовления пищи, обработки отходов, накопления воды. Для каждого функционального элемента определены каналы водообмена и, соответствующие уравнения динамики, поступления и расхода воды. В расчетах по модели учитываются уровни относительной влажности воздушной среды периодичность полива растений, поступления от человека переработанных отходов, накопление и перераспределение сконденсированной из атмосферы воды по звеньям и модулям системы. Результаты расчетов динамики водообмена для штатного режима функционирования системы и при отказе кондиционера представлены графиками. Разработанная компьютерная модель замкнутого круговорота воды может быть полезна при проектировании систем жизнеобеспечения, настройки и оптимизации процессов межзвенного водообмена, создании тренажёров для подготовки экипажей.
Бесплатно
Определение параметров трепальной машины для очистки шерстяных волокон
Статья
В статье представлена информация о технологии первичной обработки шерсти. Изучены механизмы машин для производства шерсти и выявлены их конструктивные недостатки. Проанализированы конструкции и размеры колкового барабана. Были изучены конструкции рыхлительных (трепальных) машин, используемых в процессе разрыхления сырья. Проанализированы типы и принципы работы трепальных машин, работающих на предприятиях первичной переработки шерсти. Приведены технические характеристики машин. Отмечены негативные аспекты деталей механического воздействия на изделие. Объясняются дефекты трепальных машин и их влияние на сырьё. Предложена новая конструкция и принцип действия трепальной машины для получения высококачественных изделий. Расчетные характеристики машины обеспечивают высокую производительность, эффективное конструктивное исполнение и воздействие на продукт, низкое энергопотребление, энергоэффективность и эффективное рыхление. В этой машине подбирается оптимальный вариант технологических деталей, которые положительно влияют на естественные характеристики продукта.
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
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
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
Статья
Задача календарного планирования распределенных предприятий заключается в назначении заданий территориально удаленным предприятиям и определении удобного рабочего графика для каждого из предприятий. Целью решения данной задачи является минимизация общего времени изготовления на всех предприятиях. Данная статья является первым шагом к решению задачи календарного планирования с использованием различных версий алгоритма муравьиной колонии: классический муравьиный алгоритм, алгоритм системы муравьиных колоний и модифицированный алгоритм муравьиной колонии.
Бесплатно
Разработка имитационных моделей с помощью AnyLogic
Статья
Цель статьи заключается в реализации имитационного моделирования с применением программного обеспечения AnyLogic. Для достижения поставленной цели были изучены подходы имитационного моделирования: системная динамика, дискретно-событийное и агентное моделирование, инструмент AnyLogic и его возможности. Научная новизна работы заключается в применении совокупности подходов моделирования (многоподходное моделирование), отраслевых библиотек и оптимизационного эксперимента, предлагаемых AnyLogic. В результате работы смоделированы 2 системы: модель диффузии бассов - с применением элементов системной динамики и агентного моделирования; модель аэропорта - с использованием отраслевых библиотек (дискретно-событийное моделирование) и агентного моделирования. Продемонстрированы визуализации поведения системы в 2D и 3D, ее анализ и оптимизация с помощью экспериментов, предоставляемых данной средой. Итогом проведенной работы стало заключение, что AnyLogic представляет из себя удобную единую систему для имитационного моделирования за счет объединения в своей библиотеки элементов разных подходов и узконаправленных элементов, применение которых в совокупности позволяет максимально приближенно описать систему, а также наличия дополнительных средств по ее анализу и оптимизации. Что подходит для использования в любой организации, исключая потребность в применении нескольких узконаправленных инструментов.
Бесплатно
Реализация мониторинга эффективности предприятий с помощью специальной подсистемы АСУП
Статья
В статье рассматривается реализация мониторинга эффективности предприятий с помощью специальной подсистемы АСУП. Показано, что анализ в рамках подсистемы мониторинга эффективности в АСУП может проводиться при интеграции всех имеющихся видов измерительной информации, например, телеметрической, командно-программной и т.д. Представлен перечень задач контроля функционирования и работоспособности объекта мониторинга, а также прогнозирования поведения объекта управления. Выделена унифицированная структура предприятия с параметрами функционирования его объектов, которая представлена с помощью математического аппарата векторного представления сущности объектов. Разработаны шаги алгоритма работы подсистемы мониторинга эффективности в АСУП и представлены особенности применения разработанной подсистемы мониторинга в перерабатывающих предприятиях на примере переработки бокситов, нефти и твердых бытовых отходов.
Бесплатно
Системы для анализа информационной инфраструктуры и информационных объектов предприятия
Статья
В статье рассматриваются подходы к формированию и управлению информационной инфраструктурой предприятия. Выбор подходов к формированию и управлению информационной инфраструктурой должен основываться на комплексном анализе потребностей организации, ее целей и ресурсов и быть адаптирован к конкретным условиям и требованиям организации. Стоит отметить, что успешное управление информационной инфраструктурой предприятия требует не только правильного подхода, но также компетентности и опыта в области управления ИТ. Независимо от выбранного подхода эффективность инфраструктуры зависит от использования современных технологий и методов управления, а также учета специфики деятельности компании. Для обеспечения эффективности процесса управления необходимо применять современные инструменты и методы, такие как автоматизация процессов управления, мониторинг и анализ данных, управление рисками и информационная безопасность. В статье рассматриваются различные подходы к управлению информационной инфраструктурой предприятия, такие как NMS, CMDB, IPS/IDS. Безусловно эффективным решением для предприятий является индивидуальный подход, позволяющий учитывать различные модели качества и ключевые показатели эффективности. Подчеркивается важность использования современных технологий и методов управления информационной инфраструктурой для повышения эффективности бизнес-процессов, обеспечения безопасности и конфиденциальности информации, а также снижения затрат на ее обработку и хранение.
Бесплатно
Стабильность режущего инструмента и скорость резания
Статья
В статье отмечается важность механической обработки деталей, выпускаемых для сельскохозяйственных и машиностроительных предприятий. Анализируется применение современных режущих инструментов для придания деталям машин точных размеров, чистой поверхности, на что существенно влияет выбор материалов для металлорежущих инструментов. Показано, что проблемы, возникающие при взаимодействии обрабатываемой детали и инструмента, ограничивают производительность процессов механической обработки, так как они способствуют ухудшению качества поверхности, преждевременному повреждению и поломке режущих инструментов, а также износу механических частей технологической системы обработки. Представлена зависимость производительности обработки от скорости резания, что позволяет анализировать влияние динамики режущего инструмента на устойчивость процесса.
Бесплатно
Физико-технический подход к системному увлажнению киноплёнки
Статья
В данной статье рассматриваются особенности хранения, увлажнения и эксплуатации киноплёнки в среднесибирских условиях. Выявляется ряд особенностей и определённая фактология, влияющая на организацию системного увлажнения и поддержания киноматериалов на аналоговых носителях для длительного хранения и эксплуатации киноплёнки. Основные факторы, вошедшие в описание данной статьи, которые влияют на динамику сохранения рабочей поверхности 35 мм и 16 мм плёнки: специфика состава киноплёнки; воздействия временного, природного и технологического характера на «световые картины»; сложная технология обслуживания аналоговых кинопроекторов, перемоточных устройств и средств фильмопроверки; специфика последовательности манипуляций оборудования и химических составов для стабильной работы без порывов, высушивания и выгораний киноматериалов. В статье показано содержание работ по этапам увлажнения киноплёнки, с учетом специфики их применения. Данная специфика наиболее существенно проявляется при работе с особо хрупкими киноматериалами, которые представляют культурную ценность и имеют фактический срок хранения не менее 60 лет. При поэтапном процессе увлажнения после окончания каждого этапа выполняется оценка основных полученных результатов путем визуального сравнения проекций изображения, далее следует оцифровка изображения и корректировка полученного результата в графических редакторах. Если «световая картина» представляет интерес и нуждается в дополнительных корректировках, по устранению артефактов, царапин и прочих элементов энтропии, то применяются уже нейросетевые подходы для работы с киноматериалом. В статье представлен анализ, который позволяет определить допустимый вариант реализации увлажнения киноплёнки в заданных условиях фильмопроверки для последующей проекции на кинооборудовании.
Бесплатно
Статья
В статье исследуется возможность применения библиотеки OpenCV (реализованной на языке программирования Python) для цифровой реставрации объектов монументального искусства. В работе представлены методы анализа изображений и восстановления поврежденных элементов объектов с использованием алгоритмов обработки изображений, доступных в компьютерном зрении и машинном обучении, применяемые в системах поддержки принятий решений. Авторы рассматривают процесс создания интеллектуальной системы, предназначенной для обработки изображений, начиная с предварительной обработки и сегментации до финальной реставрации, векторизации. Обсуждаются преимущества и ограничения использования OpenCV в контексте цифровой реставрации, а также возможности дальнейшего развития применяемого подхода. Результаты цифровой реставрации и векторизации тематических сграффито на здании филиала Хакасэнерго в г. Абакане демонстрируют эффективность применения программы, которая в дальнейшем может быть полезным инструментом для сохранения историко-культурного культурного наследия Енисейской Сибири.
Бесплатно
Экспериментальное исследование остаточной влажности кожи
Статья
Работа посвящена к экспериментальному исследованию остаточной влажности кожи в процессе валкового отжима. Получены регрессионные и эмпирические модели остаточной влажности кожи. Установлено, что с уменьшением радиуса и скорости валка и увеличением интенсивности нагрузки уменьшается остаточная влажность кожи. Выявлено, что лучший эффект интенсивности нагрузки наблюдается в отжимных машинах с маленькими радиусами и скоростями.
Бесплатно
Эффективная и энергосберегающая технология переработки волокнистых отходов
Статья
В статье рассмотрена технология переработки обрезков и волокнистых отходов легкой, трикотажной и текстильной промышленности, а также принципы работы станков. Даны рекомендации по совершенствованию технологии переработки волокнистых отходов.
Бесплатно
Эффективная интеграция операций машинного обучения в образовательные и исследовательские процессы
Статья
В данной статье рассматриваются возможности и преимущества внедрения операций машинного обучения в научно-образовательных учреждениях, с акцентом на университетскую инфраструктуру, где сочетаются задачи образования, научных исследований и разработки. Описаны ключевые принципы машинного обучения, такие как автоматизация жизненного цикла моделей машинного обучения, эффективное управление вычислительными ресурсами и поддержка различных сред выполнения. Рассматриваются вопросы рационального использования ресурсов, включая виртуализированную кластеризацию для распределения задач между доступными системами. Особое внимание уделено разработке и внедрению лабораторных комплексов, реализованных на базе Jupyter Notebooks, которые предоставляют интерактивные и гибкие средства для выполнения учебных и исследовательских задач. Описываются преимущества использования готовых сред разработки, таких как Jupyter Lab и библиотеки для машинного обучения, позволяющие студентам и исследователям сосредоточиться на содержательной части экспериментов. Также обсуждаются практические аспекты внедрения машинного обучения в университетах, включая поэтапное внедрение и важность расширения таких решений на всю организацию, а не только на отдельные кластеры. В статье подчеркивается необходимость системного подхода для обеспечения гибкости, масштабируемости и эффективности использования ресурсов в рамках научных и образовательных процессов.
Бесплатно
