Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1079
Диаграммы направленности антенны курсового радиомаяка ILS на поверхности с поперечным уклоном
Статья научная
Представлено обобщение модели курсовой антенны, приведённой в ранее опубликованной статье (Войтович Н.И., Жданов Б.В., Зотов А.В. Моделирование работы двухчастотной системы посадки самолётов, 2013). Предположено, что антенная решётка излучающих элементов антенны курсового радиомаяка (КРМ) расположена горизонтально, а подстилающая поверхность в области, существенной для отражения радиоволн (в области зоны Френеля на подстилающей поверхности), представляет собой участок плоскости с поперечным уклоном по отношению к направлению оси взлётно-посадочной полосы. Ввиду отсутствия осевой симметрии задачи упомянутая излучающая система не имеет фазового центра. Найдены закономерности в поведении амплитудных и фазовых диаграмм направленности антенны для сигналов: «несущая плюс боковые» и «боковые частоты» узкого канала,«несущая плюс боковые» и «боковые частоты» широкого канала.
Бесплатно
Статья научная
Учет возможных рисков, влияющих на успешную реализацию проектов в сфере строительства, является одной из важнейших задач планирования и управления строительством. Основной проблемой для учета рисков является то, что они возникают под влиянием случайных факторов в условии высокой неопределенности. Поэтому подавляющее большинство методов учета рисков в строительстве основываются на вероятностных моделях. Учитывая то, что в последнее время уровень неопределенности практически во всех сферах хозяйственной деятельности значительно вырос, требуется разработка новых подходов к анализу рисков, которые бы максимально точно и быстро реагировали на возникающие угрозы. Цель исследования заключается в разработке математической модели, основанной на теории случайных марковских процессов, позволяющей в вероятностном подходе анализировать негативное влияния неблагоприятных факторов на реализацию строительных проектов в динамике их поступления в условиях высокой неопределенности с целью повышения эффективности выполнения строительных работ. Материалы и методы. В основе приведенной в работе модели оценки риска влияния неблагоприятных факторов на строительный проект лежит теория марковских случайных процессов, позволяющая оценить вероятность реализации возможных угроз с разной степенью ущерба, рассчитать риски при выполнении строительных работ. Модель предполагает, что угрозы, несущие разный уровень ущерба строительному проекту, поступают в случайные моменты времени и требуют разное время для их ликвидации. Для реализации модели приведена система дифференциальных уравнений, которая решается численными методами. Проведен анализ решения в различных условиях поступления угроз. Отдельно рассмотрено влияние негативных факторов на строительный проект при длительной его реализации. Проведен анализ влияния временных и вероятностных параметров задачи на степень рисков при реализации строительных проектов. Результаты. Показана актуальность разработки модели оценки рисков при реализации строительных проектов, поставлены цели и задачи к научному исследованию. Приведены и обоснованы пути решения поставленных задач. Разработана математическая модель, позволяющая оценить вероятности нахождения строительного проекта в различных состояниях, различающихся разной степенью риска при реализации проекта. На основе численных методов, приведена практическая реализация модели при различных параметрах, характеризующих влияние негативных факторов на ход реализации строительного проекта. Проанализированы результаты практической реализации модели, даны рекомендации по использованию модели на практике. Заключение. Приведенная динамическая модель оценки риска при реализации строительных проектов может служить основой для построения системы оптимального управления ходом выполнения строительных работ и принятию решений по организации строительных мероприятий.
Бесплатно
Динамическая модель отопительных приборов и систем
Статья научная
Рассматривается задача построения динамической математической модели отопительных приборов и систем. Система отопления при этом представляется эквивалентным отопительным прибором. Выходной величиной модели в данном случае является мощность (тепловая производительность). Решение выполнено методом «серого ящика», т. е. структура модели определена посредством анализа физики процессов, протекающих в отопительных приборах и системах, а численные значения ее параметров найдены по экспериментальным данным методом параметрической идентификации. Полученное дифференциальное уравнение является линейным относительно искомой величины - мощности отопительного прибора (системы отопления), входные же величины - температура воды на входе системы отопления и температура внутреннего воздуха включены в это уравнение линейным образом, а расход теплоносителя - нелинейным образом. Показано, что при постоянном расходе теплоносителя модель может быть представлена с помощью передаточных функций в изображениях Лапласа: передаточная функция по каналу «температура теплоносителя на входе в отопительный прибор (в систему отопления) - тепловая мощность отопительного прибора (системы отопления)» представляет собой инерционное звено первого порядка, а по каналу «температура внутреннего воздуха - тепловая мощность отопительного прибора (системы отопления)» - инерционно-форсирующее звено с отрицательным коэффициентом передачи. Анализируются качественные особенности параметров модели, в частности, их зависимость от расхода теплоносителя. Приводится алгоритмическая структурная схема объекта управления, который включает систему отопления и собственно тепловой режим здания. Приводятся результаты параметрической идентификации модели по экспериментальным данным. Модель может быть использована при разработке интеллектуальных систем управления отоплением зданий.
Бесплатно
Динамическая модель разработки и реализации проекта под влиянием внешних факторов
Статья научная
Введение. При планировании проектов, мероприятий, комплексов работ всегда необходимо учитывать влияние внутренних условий и внешней среды. В большинстве случаев влияние внешних факторов на проект является стохастическим и представляет собой случайный процесс. Научные разработки, позволяющие учитывать влияние внешней среды на разработку и реализацию проектов, всегда актуальны, так как они позволят прогнозировать временные характеристики проектов в реальных условиях. Цель исследования. В исследовании ставится задача разработать математическую модель, позволяющую в динамике прогнозировать временные показатели проектов с учетом влияния на них случайных внешних факторов. Материалы и методы. Решить поставленную задачу удается путем описания процесса влияния внешних факторов на проект математическими методами теории марковских случайных процессов. При этом влияющие на проект факторы условно делятся на те, которые приводят к необходимости проведения дополнительных мероприятий при разработке проектов, и на факторы, которые требуют кардинально менять проект. В работе применяются математические методы теории вероятности, теории дифференциальных уравнений, численные методы. Результаты. На основании теории марковских случайных процессов разработана динамическая модель разработки и реализации проекта с учетом влияния на эти процессы внешних случайных факторов. Описана методика формирования и решения математической модели, позволяющей находить временные зависимости вероятностей завершения отдельных этапов разработки проекта и вероятности успешной реализации проекта в целом. Проведен анализ полученных решений, описаны общие тенденции разработки и реализации проектов с учетом влияния на них внешних факторов. Заключение. Представленная модель позволяет оценивать вероятности выполнения проекта как в общем, так и отдельных ее этапов для разных временных интервалов, что позволит планировать временные сроки при управлении проектами. Модель может служить дополнением для процедур сетевого планирования и управления и давать дополнительные вероятностные оценки времени выполнения проекта.
Бесплатно
Динамические измерения в пространствах "шумов"
Статья научная
Ранее была предложена новая концепция «белого шума», под которым понимается производная Нельсона - Гликлиха винеровского процесса. Данный подход распространяется и на другие «шумы», которые в совокупности составляют пространство «шумов». В этих пространствах посредством математической модели измерительного устройства, представленной уравнениями леонтьевского типа, производятся точные динамические измерения «шумов». В качестве примера измерен «шум», имеющий вид импульса, амплитуда которого является гауссовой случайной величиной. Приведены точные результаты измерения.
Бесплатно
Динамический подбор товаров для проведения физической инвентаризации
Краткое сообщение
Для эффективного пополнения запасов товара розничные сети должны следить за соответствием величины его остатка в магазине по данным информационной системы и физическим наличием. В целях получения данного соответствия в первую очередь используются физические инвентаризации, или ручной пересчет товара. По степени охвата ассортимента физические инвентаризации делятся на полные или глобальные (пересчету подвергается весь ассортимент) или локальные (в которых пересчет производится только для определенных товаров). Поскольку проведение глобальных инвентаризаций для компании сопряжено с достаточно большими затратами, их количество, как правило, стараются снизить до минимума, а для текущей актуализации данных используют локальные. Для выбора товаров, по которым следует проводить инвентаризацию такого типа, существует несколько алгоритмов, однако, они, как правило, обладают очень низкой результативностью (процентом выявленных отклонений). Приводится алгоритм выбора товаров для проведения локальной инвентаризации на основе сопоставления данных по товару с аналогичными товарами, аналогичными магазинами или историей продаж товара в прошлом, что позволяет значительно повысить процент выявленных отклонений.
Бесплатно
Дистанционный контроль состояния управляемых осветительных систем
Статья научная
Предложена методика дистанционного контроля состояния управляемых осветительных систем, позволяющая определить наличие неисправностей. Методика основана на определении диапазона потребляемой мощности газоразрядной лампы. Выход за пределы данного диапазона текущего измеренного значения мощности позволит судить о наличии неисправностей в системе освещения.
Бесплатно
Дуальное управление экстремальными объектами в условиях неопределенности
Статья научная
Рассматривается задача минимаксно-оптимального управления статическим экстремальным объектом в условиях параметрической неопределенности. Целью управления с обратной связью является минимизация максимального суммарного отклонения от экстремума. Строится приближенное решение задачи на основе оценки функционала. Обсуждается связь предлагаемого алгоритма с дуальным управлением. Выполнено имитационное моделирование алгоритма управления.
Бесплатно
Задача о максимальном K-подграфе
Статья научная
Вводится понятие K-подграфа как подграфа, каждая компонента которого содержит не более K вершин. Ставится задача определения максимального K-графа, то есть K-графа с максимальным числом вершин. Дается решение задачи для дерева. Для случая K = 2 предложены два эвристических алгоритма. Приведен пример прикладной задачи формирования портфеля с учетом взаимозависимости проектов, алгоритм решения которой включает этап определения максимального K-подграфа.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача формирования сменно-суточного задания с учетом имеющихся оперативных данных о состоянии производства и накопленных знаний о распределении ресурсов. Предлагается математическая постановка задачи оперативного планирования, позволяющая учесть основные ограничения на имеющиеся ресурсы и нечеткий характер критериев качества на формируемые планы производства. Для использования опыта предыдущего планирования вводится функция специализации исполнителей и оборудования, сформулированная как задача адаптивного поиска на основе базы знаний.
Бесплатно
Задача оптимизации вычислений в сетевых структурах
Статья научная
Рассматривается вычислительная сеть из n вершин (это вершины, в которых решаются те или иные задачи), m входных вершин и m выходных вершин (m - число решаемых задач). Каждой задаче соответствует путь в сети с входом H и выходом K, соответствующий некоторому алгоритму решения задачи. Одновременно в каждом узле может решаться только одна задача. Поэтому может возникнуть конфликтная ситуация, когда в момент прихода в вершину некоторой задачи эта вершина занята решением другой задачи. Узлы, в которых могут решаться несколько задач, будем называть проблемными. Рассматриваются задачи составления расписания выполнения задач по критериям минимизации времени решения всех задач и минимизации максимального отклонения от требуемых времен решения. Для их решения предложены методы локальной оптимизации, ветвлений, ветвей и границ.
Бесплатно
Задача оптимизации функций преобразования измерительных преобразователей
Статья научная
Разработка и создание современных датчиков давления, обладающих высоким классом точности, диктует поиск новых подходов к решению этой задачи. Появление интеллектуальных датчиков давления позволило перейти от схемотехнических решений к алгоритмическим методам коррекции погрешностей, вызванных нелинейностью функции преобразования и зависимостью измерительного преобразователя от температуры. Определяющую роль в этом играет правильный выбор функции преобразования измерительных преобразователей.
Бесплатно
Задача равномерного распределения требований по узлам вычислительной сети
Краткое сообщение
Задачи организаций вычислений в вычислительных сетях стали весьма популярными за последнее время. Это и составление расписаний решения многих задач на единой вычислительной сети, и различного рода задачи загрузки узлов вычислительной сети. В статье рассматривается задача равномерной загрузки узлов вычислительной сети. В качестве критерия берется максимальная относительная загрузка узлов по объему занимаемой памяти. Задача обобщена на случай двух критериев. Предложены эвристические алгоритмы решения задач, которые выгодно отличаются от используемого ранее алгоритма ветвей и границ с получением оценок на основе метода сетевого программирования, так как при большом числе требований этот метод получения оценок приводит к большому объему вычислений, поскольку получение оценок требует на каждом шаге решения систем линейных неравенств.
Бесплатно
Задача экспоненциального анализа - применения, методы, проблемы
Статья научная
В настоящей статье обзорного характера представлена задача экспоненциального анализа, ее применения, ограничения и проблемы, актуальные, несмотря на более чем двухсотлетнюю историю. За это время разработано множество методов решения задачи, но наибольшую популярность и эффективность демонстрируют Прони-подобные методы: метод Паде - Лапласа, Прони и метод матричных пучков, которые и являются предметом исследования в данной работе. Цель исследования: представить современное состояние задачи экспоненциального анализа, ее основные проблемы и методы их решения. Основными проблемами указанных методов являются вопрос определения числа экспонент, выбор оптимальной частоты дискретизации сигнала и уменьшение вычислительных затрат. В статье представлены решения этих проблем.
Бесплатно
Задачи и методы повышения уровня зрелости организации в области управления проектами
Статья научная
Рассматривается задача повышения уровня зрелости организации на основе механизмов конвергенции. Суть этих механизмов в переносе эффективных элементов различных методологий управления проектами, программами и портфелями проектов (лучших практик) на методологию управления проектами, программами и портфелями проектов данной организации с целью повышения ее уровня зрелости в области управления проектами. В статье дается постановка и методы решения задачи оптимального выбора элементов методологий с целью повышения уровня зрелости организаций с минимальными затратами средств и (или) времени. Первая задача заключается в выборе m элементов методологии с минимальными затратами доведения их ценности до требуемого уровня. Вторая задача также состоит в выборе m элементов методологии при наличии двух критериев: время адаптации новых элементов и затраты на адаптацию. Задача сведена к предыдущей на основе линейной свертки критериев. Наконец, третья задача состоит в минимизации одного из критериев (например, времени) при ограничении на другой. Для решения этой задачи предложен метод множителей Лагранжа. Этот метод либо дает приближенное решение, либо - оценку для исходной задачи, которая может быть использована в методе ветвей и границ. Предложен также другой алгоритм получения оценок, в основе которого лежит метод сетевого программирования И.В. Бурковой. Суть метода заключается в разбиении затрат на адаптацию каждого элемента на две части. Получаем две оценочные задачи. Сумма оптимальных значений этих задач дает верхнюю оценку для исходной задачи. Задача поиска оптимального разбиения называется обобщенной двойственной задачей, которая является задачей выпуклого программирования. Получены условия оптимальности решений прямой и обобщенной двойственной задачи. С помощью вычислительных экспериментов показано преимущество метода сетевого программирования.
Бесплатно
Задачи максимизации объема выполненных работ в управлении проектами
Статья научная
Задачи календарного планирования (управления временем) являются важной функциональной областью управления проектами. Как правило, при заданной продолжительности проекта рассматриваются задачи минимизации количества требуемых ресурсов либо типа затрат (стоимость), либо типа мощности (оборудование). Такие задачи возникают в двух случаях. В первом случае продолжительность реализации проекта (программы) жестко ограничена, но допускается его частичная реализация. Во втором случае проект (программа) выполняется по периодам и ставится задача максимизации ценности (взвешенного объема) выполненных работ в каждом периоде. В работе рассматриваются задачи формирования календарных планов работ проекта (или проектов программы) по критерию максимизации суммарного взвешенного объема выполненных работ при ограничениях на продолжительность проекта (программы) и на его стоимость. При этом заданы зависимости стоимости работ от их продолжительности. Рассмотрены случаи независимых работ, последовательных работ, проекта, состоящие из нескольких цепочек последовательных работ, проекта, описываемого сетевым графиком с упорядоченными событиями. Представлены примеры решения задачи для разных случаев.
Бесплатно
Задачи оперативного управления проектами
Краткое сообщение
Рассматриваются задачи оперативного управления проектами. Задачи заключаются в сокращении срока завершения проекта до требуемой величины с минимальными затратами. Предполагается, что для каждой работы существует вариант сокращения ее продолжительности. Предложен эффективный алгоритм решения задачи для случая, когда функции затрат являются дискретными, для сетевого графика, имеющего вид дерева, а также для агрегируемых сетевых графиков. Доказываются теоремы о необходимых и достаточных условиях для того, чтобы сетевой график был агрегируемым, об оценке снизу для исходной задачи и о сведении задачи выбора значений переменных, максимизирующих нижнюю оценку, к задаче выпуклого программирования. Для общего случая предложен метод ветвей и границ с получением оценок на основе метода сетевого программирования.
Бесплатно
Задачи развития промышленности Челябинской области
Статья научная
Финансовый кризис в России, начавшийся в 2008 г., показывает слабость экономики страны. Промышленность Челябинской области отстает от среднероссийской по среднегодо-вым темпам роста выручки. В работе показана инерционность удельных затрат и капиталоемкости. Делается вывод о необходимости изменения параметров развития - ключевых показателей эффективности (КПЭ) необходимой инновационной политики. Рассматривается комплекс методов повышения эффективности, уже апробированных на российских предприятиях, и ставится задача масштабирования (тиражирования) на предпри-ятия промышленности данного региона. В качестве примера оценки последствий рассматривается 2-периодная модель оценки стоимости. Показано по результатам модельных расчетов, что при повышении показателей эффективности на несколько процентов (что вполне реализуемо) достигается кратное повы-шение стоимости бизнеса.
Бесплатно
Защита облачной базы персональных данных с использованием гомоморфного шифрования
Статья научная
Обоснована возможность использования гомоморфного шифрования для защиты облачной базы персональных данных при соблюдении действующих нормативных правовых актов по защите персональных данных. Рассмотрены существующие варианты реализации алгоритмов гомоморфного шифрования. Обоснован амбивалентный подход к использованию виртуального сервера для хранения персональных данных и других ценных информационных активов организации на основе гомоморфного шифрования и ГОСТ Р 34.12-2015 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры». Проведен анализ экономической эффективности обоснованной модели в организации без использования и с использованием облачных технологий. Обоснованный подход не только соответствует всем требованиям российского законодательства по персональным данным, но и дает возможность получить экономическую выгоду, позволяя масштабировать сервер с меньшими затратами.
Бесплатно
