Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета

Все статьи: 1573

Принципы организационно-технологического проектирования роботизированных сварочных комплексов

Принципы организационно-технологического проектирования роботизированных сварочных комплексов

Людмирский Юрий Георгиевич, Солтовец Марат Васильевич, Грицына Александр Николаевич

Статья научная

Сформулированы принципы организационно-технологического проектирования роботизированных технологических комплексов для изготовления крупногабаритных, пространственных, нежестких конструкций с большим количеством коротких швов. Рассмотрен алгоритм процесса проектирования роботизированных сварочных комплексов.

Бесплатно

Принятие решений по технологической регулировке комбайна на основе нечеткого логического вывода

Принятие решений по технологической регулировке комбайна на основе нечеткого логического вывода

Борисова Людмила Викторовна

Статья научная

Рассматривается механизм нечеткого логического вывода интеллектуальной информационной системы (экспертной системы), предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин.

Бесплатно

Приоритетные направления социально-экономического развития региона в условиях модернизации (на примере Краснодарского края)

Приоритетные направления социально-экономического развития региона в условиях модернизации (на примере Краснодарского края)

Аксаев Феликс Эдуардович

Статья научная

Для российского государства в настоящее время особую актуальность приобретает вопрос о новом векторе и приоритетах развития территорий. Поиск целевых приоритетов, определяющих направления экономической, технологической и социальной модернизации, реализация их - задача администрации, бизнеса и общества каждого региона.

Бесплатно

Проблема жизни и смерти в культуре доиндустриального общества

Проблема жизни и смерти в культуре доиндустриального общества

Лычева Анна Сергеевна

Статья научная

Рассматривается отношение к жизни-смерти в период Античности и в Средние века. Даётся сравнительный анализ данных исторических периодов. Автор излагает ряд причин, объясняющих сложившееся отношение к жизни и смерти в данных культурах.

Бесплатно

Проблема критической области теплоотдачи и движения энергии при кипении бинарных смесей жидкостей

Проблема критической области теплоотдачи и движения энергии при кипении бинарных смесей жидкостей

Лыков Евгений Васильевич, Романов Виктор Викторович, Желонкина Елена Сергеевна

Статья научная

Приводятся экспериментальные результаты исследования критической плотности теплового потока при ненасыщенном кипении бинарных смесей вода-н-бутанол и вода-н-пентанол в пределах концентраций от 0 до 100% по весу органического компонента. В исследуемых бинарных жидкостях определены составы, которые имеют максимальный (пиковый) критический тепловой поток. При этом выявлены некоторые парадоксы в кипении данных смесей и особенности форм кривых qкр(х). Проводятся сопоставления полученных результатов исследования в области кипения бинарных смесей с раннее полученными. На основании этого анализа делается вывод о том, что проблема критической области теплоотдачи связана с существованием предела потока тепловой энергии при кипении бинарных жидких смесей. Плотность поступающей энергии ограничена той средой, через которую она течет. Эта фундаментальная закономерность, установленная авторами, может трактоваться как закон предела потока энергии в среде.

Бесплатно

Проблема математического конечно-элементного моделирования неоднородных деформируемых твердых тел с применением сканирования

Проблема математического конечно-элементного моделирования неоднородных деформируемых твердых тел с применением сканирования

Зыонг В.Л.

Статья научная

Введение. При математическом конечноэлементном моделировании используется усредненное значение механических характеристик материала деформируемых твердых тел. В авиа-, машиностроении, строительстве, медицине и других областях все шире применяются полимерные композитные материалы и материалы природного происхождения. В последнем случае реальное изменение механических характеристик значительно отличается от усредненного, следовательно, при использовании усредненных параметров для построения и анализа конечноэлементных моделей результаты могут существенно искажаться. В данной статье описано создание математических методов исследования изменения механических характеристик материала неоднородных деформируемых твердых тел. Полученные таким образом результаты применены для построения конечноэлементных моделей и анализа их напряженно-деформированного состояния.Материалы и методы. В качестве неоднородных деформируемых твердых тел рассмотрены материалы природного происхождения и композиты...

Бесплатно

Проблема обеспечения производительности доверенных систем управления с глубинным обучением

Проблема обеспечения производительности доверенных систем управления с глубинным обучением

Зеленский А.А., Абдулин Т.Х., Жданова М.М., Воронин В.В., Грибков А.А.,

Статья научная

Введение. Рассмотрены значение машинного обучения в условиях цифровой трансформации промышленности, методы реализации глубинного обучения для обеспечения производительности доверительных систем управления. Определена необходимость использования для глубинного машинного обучения сверточных искусственных нейронных сетей. Кратко рассмотрены различные технологии и архитектуры реализации искусственных нейронных сетей, проведен сравнительный анализ их производительности. Целью работы является исследование необходимости разработки новых подходов к архитектуре вычислительных машин для решения задач глубинного машинного обучения при реализации доверительной системы управления.Материалы и методы. В условиях цифровой трансформации использование искусственного интеллекта выходит на новый уровень. В основе технической реализации искусственных нейронных систем с глубинным машинным обучением лежит использование одной из трех базовых технологий: высокопроизводительных вычислений (HPC) с параллельной обработкой данных, нейроморфных вычислений (NC) и квантовых вычислений (QC).Результаты исследования. Проведен анализ моделей реализации глубинного машинного обучения, базовых технологий и архитектуры вычислительных машин, а также требований по обеспечению доверия к системам управления, использующих глубинное машинное обучение. Выявлена проблема дефицита вычислительных мощностей для решения таких задач. Ни одна из существующих технологий не позволяет решать полный комплекс задач обучения и импеданса. Современный уровень технологий не обеспечивает информационной безопасности и надежности работы нейронных сетей. Практическая реализация доверенных систем управления с глубинным машинным обучением на базе имеющихся технологий для существенной части задач не обеспечивает достаточной производительности.Обсуждение и заключения. Проведенное исследование позволило выявить проблему дефицита вычислительных мощностей для решения задач глубинного машинного обучения. На основе анализа требований к доверенным системам управления определены объективные сложности их реализации на базе существующих технологий и установлена необходимость разработки новых подходов к архитектуре вычислительных машин.

Бесплатно

Проблема снижения экологической опасности

Проблема снижения экологической опасности

Басилаиа Мариана Артемовна

Статья научная

Рассмотрены актуальные проблемы экологической опасности, пути снижения экологической опасности и гармонического взаимодействия общества и природы в системе "человек-природа".

Бесплатно

Проблемы зарождения при мартенситном превращении в стали

Проблемы зарождения при мартенситном превращении в стали

Пустовойт Виктор Николаевич, Долгачв Юрий Вячеславович

Статья обзорная

Главная цель данного обзора исследований, посвящённых мартенситным превращениям, — прояснение механизма зарождения мартенсита в железоуглеродистых сталях на основе сформировавшихся на данный момент представлений. Мартенситное превращение — один из основных типов фазовых превращений в твёрдом состоянии, наблюдающихся в веществах с различной природой. Необходимость тщательного и всестороннего анализа структурных состояний, формирующихся при закалке стали, обусловлена его научным и прикладным значением. В работе представлены и критически обсуждаются модели мартенситного превращения. Отмечены особенности превращения, присущие образованию зародышей мартенсита в стали. Приведены конкретные модели реконструкций кристаллических решёток. Рассматривается энергетическая модель безбарьерного зарождения мартенсита. В результате анализа пространственных конфигураций, образованных мартенситными пластинами, делается вывод: они определяются, скорее, общими закономерностями роста кристаллов, чем взаимодействием упругих полей сталкивающихся пластин. Отмечается некорректность обобщения и проецирования на стали результатов, полученных на цветных и довольно экзотических модельных сплавах. Сделан вывод, что механизм зарождения мартенсита в железоуглеродистой стали до сих пор окончательно не раскрыт.

Бесплатно

Проблемы и методы имитационного моделирования распределённых объектов

Проблемы и методы имитационного моделирования распределённых объектов

Кудинов Никита Валерьевич

Статья научная

Рассмотрены проблемы, методы и результаты создания программ имитационного моделирования, а также их алгоритмического и программного обеспечения. Проблемы рассмотрены на примерах технологических распределённых объектов, таких как участок магистрального газопровода и многослойная структура материалов, в которой протекают тепловые процессы.

Бесплатно

Проблемы и механизмы взаимодействия маркетинговых и инженерных служб промышленных предприятий

Проблемы и механизмы взаимодействия маркетинговых и инженерных служб промышленных предприятий

Щерба Лидия Михайловна

Статья научная

Рассмотрены вопросы коммуникации маркетологов и инженеров на промышленных предприятиях. Выявлены основные причины несогласованности действий маркетинговых и инженерных служб, предложены подходы к реализации совместной деятельности рассматриваемых подразделений.

Бесплатно

Проблемы наплавки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры и пути их решения

Проблемы наплавки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры и пути их решения

Полосков С.С.

Статья научная

Введение. Рассматривается проблема обеспечения необходимых функций трубопроводной арматуры по перекрытию, регулированию, распределению потоков рабочей среды в крайне неблагоприятных условиях эксплуатации нефтегазовых трубопроводов, связанных с наличием в углеводном сырье абразивных частиц, механических примесей, сероводорода, углекислого газа и органических кислот с сульфато-восстанавливающими бактериями.Материалы и методы. Высокие эксплуатационные свойства уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры обеспечивает антикоррозионная наплавка легированных и высоколегированных металлов на основе железа с добавлением хрома, никеля, кобальта и ниобия. Проанализированы основные методы наплавки: дуговой наплавки покрытыми электродами, неплавящимся и плавящимся электродами в защитных газах, дуговой наплавки под флюсом. Отмечены преимущества и недостатки реализуемых в последние годы способов наплавки: лазерной, плазменно-порошковой и плазменнодуговой.Результаты исследования...

Бесплатно

Проблемы обращения с ртутьсодержащими отходами

Проблемы обращения с ртутьсодержащими отходами

Дымникова Ольга Валентиновна, Зарипова Юлия Ринатовна, Воскобойник Татьяна Сергеевна

Статья научная

Рассмотрены источники образования ртутьсодержащих отходов, проанализированы причины их неорганизованного и неконтролируемого поступления в общую массу твердых бытовых отходов, изучено воздействие ртутной фракции в составе ТБО на состояние окружающей среды. Предложены мероприятия по снижению негативного влияния ртутьсодержащих отходов на природные экосистемы с учетом передового экологического опыта. Приведены существующие технологии и установки по переработке ртутьсодержащих отходов.

Бесплатно

Проблемы повышения конкурентоспособности отечественных предприятий

Проблемы повышения конкурентоспособности отечественных предприятий

Мидлер Елена Александровна, Жук Екатерина Сергеевна

Статья научная

Рассмотрены теоретические и практические подходы к определению параметров, источников и факторов обеспечения конкурентоспособности российских предприятий. Предлагается трактовка конкурентоспособности как многомерной категории с акцентом на ее инновационную составляющую, реализующую свой потенциал только в условиях адекватной системы менеджмента.

Бесплатно

Проблемы развития акционерных обществ в России

Проблемы развития акционерных обществ в России

Бударин Владимир Ильич

Статья научная

Рассмотрены проблемы возникновения и развития акционерных обществ в России. На примере ОАО «Ростсельмаш» раскрыты особенности их становления, недостатки и противоречия, намечены пути совершенствования работы.

Бесплатно

Проблемы реализации маркетингового сопровождения транспортной инфраструктуры

Проблемы реализации маркетингового сопровождения транспортной инфраструктуры

Бондаренко Виктория Андреевна

Статья научная

Рассматриваются проблемы маркетингового сопровождения транспортной инфраструктуры, реализации инноваций ее материальной составляющей, соответствующего нормативно-правового обеспечения с учетом конкретных потребностей территорий, на которых локализуются инфраструктурные объекты.

Бесплатно

Прогнозирование поведения участников дорожного движения в условиях проселочных дорог для беспилотных автомобилей

Прогнозирование поведения участников дорожного движения в условиях проселочных дорог для беспилотных автомобилей

Иванов С.А., Рашид Б.

Статья научная

Введение. Благодаря модулю прогнозирования траекторий движения динамических объектов беспилотный автомобиль способен безопасно двигаться по дорогам общего пользования. Однако все современные методы прогнозирования оценивают производительность только в городских условиях и не рассматривают свою применимость к домену проселочных дорог. Цель данного исследования заключается в анализе адаптивности существующих методов прогнозирования и разработке подхода, который будет демонстрировать лучшую производительность при работе в новых условиях.Материалы и методы. В качестве решения предлагается использовать нейронную сеть, включающую в себя следующие подмодули: графовый кодировщик сцены, мультимодальный декодировщик траекторий, модуль фильтрации траекторий. Также предлагается применить адаптированную функцию потерь, которая штрафует сеть за генерацию траекторий, выходящих за границы дорожного полотна. Данные элементы задействуют распространённые практики решения задачи прогнозирования, а также адаптируют её для домена проселочных дорог.Результаты исследования. Проанализированы основные отличия и условия работы модуля прогнозирования в условиях проселочных дорог. Выполнена симуляция нового домена путем модификации существующих наборов данных. Проведено сравнение популярных методов прогнозирования и оценена их применимость к новым условиям. Представлен новый, более адаптивный к новому домену, подход.Обсуждение и заключение. Проведенное сравнение с другими популярными методами показывает, что предложенное авторами решение обеспечивает более точные результаты прогнозирования. Также были выявлены недостатки предложенного подхода и описаны возможные пути их устранения.

Бесплатно

Прогнозирование реологических параметров полимеров методами машинного обучения

Прогнозирование реологических параметров полимеров методами машинного обучения

Кондратьева Т.Н., Чепурненко А.С.

Статья научная

Введение. Для всех полимерных материалов и композитов на их основе характерны явно выраженные реологические свойства, прогнозирование которых является одной из важнейших задач механики полимеров. Большие возможности для прогнозирования реологических параметров полимеров открывают методы машинного обучения. Ранее проводились исследования на предмет построения прогнозных моделей с использованием искусственных нейронных сетей и алгоритма CatBoost. Наряду с этими методами, благодаря возможности обрабатывать данные с сильно нелинейными зависимостями между признаками, широкое применение в смежных областях находят методы машинного обучения - метод k-ближайших соседей и метод опорных векторов (SVM). Однако ранее к проблеме, рассмотренной в данной статье, эти методы не применялись. Целью работы явилась разработка прогнозной модели для оценки реологических параметров полимеров методами искусственного интеллекта на примере поливинилхлорида.Материалы и методы. В работе применены метод k-ближайших соседей и метод опорных векторов для определения реологических параметров полимеров на основе кривых релаксации напряжений. Обучение моделей выполнялось на синтетических данных, сгенерированных на основе теоретических кривых релаксации, построенных с использованием нелинейного уравнения Максвелла-Гуревича. Входными параметрами моделей выступали величина деформации, при которой производился эксперимент, начальное напряжение, напряжение в конце процесса релаксации, время релаксации и условное время окончания процесса. Выходные параметры: модуль скорости и коэффициент начальной релаксационной вязкости. Модели разработаны в среде Jupyter Notebook на языке Python.Результаты исследования. Построены новые прогнозные модели для определения реологических параметров полимеров на основе методов искусственного интеллекта. Предложенные модели обеспечивают высокое качество прогнозирования. Метрики качества модели в алгоритме SVR составляют: MAE - 1,67 и 0,72; MSE - 5,75 и 1,21; RMSE - 1,67 и 1,1; MAPE - 8,92 и 7,3 для параметров начальной релаксационной вязкости и модуля скорости соответственно с коэффициентом детерминации R2 - 0,98. Разработанные модели показали среднюю абсолютную процентную ошибку в диапазоне 5,9-8,9 %. Помимо синтетических данных, разработанные модели также апробировалась на реальных экспериментальных данных для поливинилхлорида в диапазоне температур от 20° до 60 °C.Обсуждение и заключение. Апробация разработанных моделей на реальных экспериментальных кривых показала высокое качество их аппроксимации, сопоставимое с другими методами. Таким образом, алгоритмы k-ближайших соседей и SVM могут использоваться для прогнозирования реологических параметров полимеров как альтернатива искусственным нейронным сетям и алгоритму CatBoost, требующая меньших усилий по предварительной настройке. При этом в данном исследовании наиболее предпочтительным методом машинного обучения оказался метод SVM, так как он более эффективен в обработке большого числа признаков.

Бесплатно

Прогнозирование уровня загрязнения воздуха городской среды экспертным путем

Прогнозирование уровня загрязнения воздуха городской среды экспертным путем

Лазарева Елена Олеговна, Липовицкая Ирина Николаевна, Андреева Елена Сергеевна, Ефимова Юлия Викторовна

Статья научная

Введение. Для г. Санкт-Петербурга характерен климат с морскими чертами. Отмеченная в последнее десятилетие неустойчивость погодно-климатических условий обусловила актуальность данной работы, цель которой - построение схем для определения ожидаемого уровня загрязнения атмосферного воздуха Санкт-Петербурга по методу «дерево принятия решения». Материалы и методы. Изучены и обработаны срочные данные метеорологических наблюдений, выполненных на станции 26063 (г. Санкт-Петербург) с 2006 по 2014 гг. В рамках исследования рассмотрены данные по вертикальному профилю атмосферы, получаемые путем радиозондирования атмосферы г. Санкт-Петербурга в 00.00 и 12.00 UTC (Всемирного скоординированного времени) на станции Воейково. Результаты исследования. В ходе работы была установлена зависимость формирования уровня загрязнения атмосферного воздуха от синоптического процесса и инерционного фактора, что позволило сформировать схемы прогноза уровня загрязнения воздуха в виде «дерева принятия решения» экспертным путем. Оправдываемость прогностического определения ожидаемой группы загрязнения атмосферного воздуха по Санкт-Петербургу была рассчитана на зависимом материале и составила для холодного периода года 90 % (ночные часы) и 91 % (дневные часы); для теплого периода года - 84 % (ночные часы) и 87 % (дневные часы). Это говорит о том, что предлагаемые схемы позволяют получить более эффективный прогноз уровня загрязнения атмосферного воздуха в холодный период года. Обсуждение и заключения. В заключении сформулированы выводы и перечислены основные результаты. - Сформированы архивы исходных стандартных метеорологических данных и данных радиозондирования атмосферы, а также синоптических положений и сведений об уровне загрязнения атмосферного воздуха Санкт-Петербурга за период с 2006 по 2014 гг. - Установлены группы синоптических процессов, характерные для Санкт-Петербурга с 2006 по 2014 гг. - Разработаны схемы прогноза уровня загрязнения атмосферного воздуха по методу «дерево принятия решения» с оправдываемостью 84-91 %. Результаты работы применимы для прогноза уровня загрязнения городского воздуха.

Бесплатно

Прогнозирование уровня подземных вод месторождения цементного сырья на основе динамических окрестностных моделей

Прогнозирование уровня подземных вод месторождения цементного сырья на основе динамических окрестностных моделей

Седых И.А.

Статья научная

Введение. Статья посвящена разработке математической модели уровня подземных вод месторождения цементного сырья, расположенного в задонско-елецком водоносном горизонте, являющимся основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения города Липецка. Поэтому на стадии разработки месторождения необходимо проводить постоянный мониторинг и иметь возможность прогнозирования уровня подземных вод.Цель работы — идентификация и исследование динамической окрестностной модели с переменными иерархическими окрестностями уровня подземных вод, позволяющей с достаточной точностью прогнозировать значение уровня вод в обследуемых скважинах.Материалы и методы. Приведено определение динамической окрестностной модели с переменными иерархическими окрестностями, отличающейся изменяющимися во времени двухуровневыми окрестностными связями между узлами первого и второго уровня. В каждый следующий дискретный момент времени узлы окрестностной модели меняют свое состояние под воздействием текущих управлений и состояний узлов, входящих в их окрестности. В качестве частного случая рассмотрена модель с линейными функциями пересчета состояний. Параметрическая идентификация динамической окрестностной модели заключается в нахождении параметров системы для каждого узла второго уровня и основана на методе наименьших квадратов.Результаты исследования. Разработана линейная динамическая окрестностная модель с переменными иерархическими окрестностями для прогнозирования уровня подземных вод месторождения цементного сырья, расположенного в задонско-елецком водоносном горизонте. Для параметрической идентификации и моделирования функционирования рассматриваемой динамической окрестностной модели разработано программное обеспечение на языке C++, позволяющее для заданной структуры находить параметры функций пересчета состояний узлов, а также прогнозировать поведение модели в процессе функционирования. Приведена иерархическая структура и проведена параметрическая идентификация линейной динамической окрестностной модели уровня подземных вод. После выполнения параметрической идентификации на обучающей выборке данных математическая модель проверена на контрольной выборке.Обсуждение и заключения. Полученные средние относительные ошибки идентификации и прогноза свидетельствуют об адекватности разработанной модели и позволяют рекомендовать ее для прогнозирования уровня подземных вод месторождения цементного сырья.

Бесплатно

Журнал