Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника @vestnik-susu-ctcr
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1129
Измерение больших диаметров косвенными методами измерения. Перспективы развития средств измерения
Краткое сообщение
Рассматривается один из косвенных методов измерения больших диаметров на примере колеса колесной пары. Предлагается способ увеличения чувствительности преобразователя и проводится сравнительный анализ нескольких методов.
Бесплатно
Измерение плотностей и границы раздела между слоями двухслойной жидкости в резервуаре
Статья научная
Предлагается метод измерения плотностей двухслойной жидкости и положения границы раздела между слоями, основанный на применении двух датчиков давления, один из которых находится у дна резервуара, а второй - вблизи границы раздела слоев жидкости. Приводятся результаты моделирования предлагаемого метода измерения.
Бесплатно
Измерение плотностей, границы раздела между слоями и уровня двухслойной жидкости в резервуаре
Статья научная
Предлагается метод измерения плотностей, положения границы раздела между слоями и уровня двухслойной жидкости, основанный на применении движущейся штанги с закрепленными на ней двумя датчиками давления, которые находятся в разных слоях жидкости. Приводятся результаты моделирования предлагаемого метода измерения.
Бесплатно
Имитационная модель технической готовности крупного автопарка
Статья научная
Введение. Принятие решений об объемах ремонтов транспортных средств после поломок основывается на минимальной стоимости ремонта. Однако это может привести к снижению технической готовности предприятия в целом, невыполнению заявок на перевозки и экономическому ущербу. Для расчета необходимого объема ремонтных работ, ведущего к достаточному повышению технической готовности транспортного средства, необходима модель деятельности предприятия, позволяющая рассчитывать последствия того или иного объема ремонтных работ по отношению к выполнению заявок на перевозки. Цель исследования: разработка имитационной стохастической модели деятельности автотранспортного предприятия, учитывающей снижение технической готовности транспортных средств в процессе эксплуатации. Материалы и методы. Проведен анализ структуры затрат на эксплуатацию транспортных средств, включая ремонтные затраты. Обоснована структура имитационной модели, включающая полный жизненный цикл перевозок и ремонтные работы. Приняты допущения, свойственные условиям работы крупного автотранспортного предприятия. Модель реализована на языке GPSS. Техническая готовность отдельного транспортного средства аппроксимирована кусочно-линейной функцией. Приведены сведения о процедуре моделирования. Результаты. Проведена проверка адекватности результатов моделирования при изменении факторов, ведущих к очевидным последствиям: скорости транспортных средств, количества транспортных средств в автопарке, времени ремонтных работ. Показана непротиворечивость результатов. Исследована возможность повышения выполнения системы заявок на перевозки за счет проведения более полных ремонтных работ. Получена асимптотическая зависимость готовности автопарка в целом от степени восстановления транспортных средств в результате ремонтов. Заключение. Разработанная модель может быть использована в качестве модуля системы поддержки принятия решений по управлению автотранспортным предприятием.
Бесплатно
Имитационная модель функционирования самоприцеливающихся боевых элементов с учетом возмущений
Статья научная
Проблема оценки качества функционирования самоприцеливающихся боевых элементов вызывает необходимость разработки имитационной модели, учитывающей возмущения и помехи, действующие на беспилотные летательные аппараты. В качестве моделей физических полей возмущений используется аппарат теории случайных процессов и полей. Такой подход позволяет учесть сложную пространственно-временную структуру естественных и искусственных помех, изучать воздействие физических полей на системы самоприцеливания.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается описание имитационной установки полунатурного моделирования для моделирования теплогидравлических режимов инженерных систем объектов различного назначения. Установка позволяет решать следующие задачи: 1. Моделирование особенностей различных разводок тепловых сетей: отечественная однотрубная с нижней подводкой теплоносителя; европейская однотрубная с верхней подводкой теплоносителя с альтернативными отопительными приборами и термостатическими регуляторами; европейская двухтрубная с термостатическими регуляторами. 2. Проведение гидравлической балансировки тепловой сети. 3. Отработка штатных ситуаций: изменение параметров окружающей среды: суточное и сезонное изменение температуры воздуха; изменение солнечной освещенности; изменение направления и скорости ветровой нагрузки; воздействие потребителя: наличие внутренних источников тепла (количество людей в помещении, дополнительные обогревательные устройства, приборы приготовления пищи, работа систем освещения); принудительная вентиляция помещения при открытии окон и дверей; принудительное регулирование или отключение основных отопительных приборов; изменение условий теплоотдачи от отопительного прибора к воздуху помещения. 4. Отработка нештатных и аварийных ситуаций.
Бесплатно
Имитационное моделирование технического обслуживания основных производственных фондов
Статья научная
Представлена математическая модель, оптимизирующая составление графика технического обслуживания основных производственных фондов предприятия в период перехода с методологии планирования технического обслуживания «по регламенту» на методологию «по фактическому состоянию».
Бесплатно
Индексация дактилоскопических изображений
Статья научная
В работе предлагается метод расчета индексов дактилоскопического изображения на основе векторов состояния для частных признаков. Расчет одного индекса опирается на параметры векторов состояния, увязанных в цепь. Набор индексов служит ссылками в коллекции изображений.
Бесплатно
Инженерное образование сегодня: проблемы модернизации
Краткое сообщение
Рассматривается текущее состояние инженерного дела в России. На сегодняшний день это состояние является критическим, что свидетельствует о неудовлетворительном уровне инженерного образования в целом в нашей стране. Приводится понятие инженерного дела как области технической деятельности, рассмотрено развитие этого понятия в историческом аспекте, начиная с советского периода и до настоящего времени. С расширением и углублением научных знаний происходит профессиональная специализация инженерной профессии по дисциплинам. Услуги, оказываемые современными инженерными организациями, часто выходят за рамки традиционной инженерии в области реализации инженерных разработок. Все это приводит к необходимости пересмотра и модернизации концепции инженерного образования. Приведен обзор ряда предложений по модернизации инженерного образования. Предлагается способ формирования учебных планов на основе образовательных стандартов 3 поколения, позволяющий изменить общеинженерную и фундаментальную подготовку с учетом академического и прикладного бакалавриата.
Бесплатно
Инновационные цифровые решения в строительстве: обоснование выбора цифровой платформы
Статья научная
В статье обозначена роль инновационного менеджмента в развитии строительных организаций сегодня. Отмечена его интеграционная функция и стратегическая значимость. Проведен анализ современных цифровых технологий, применяемых в строительных проектах: BIM, роботизация, 3D-печать, модульное строительство, цифровые двойники и IoT. На основе метода анализа иерархий определено наиболее предпочтительное цифровое решение (цифровая платформа) для российских строительных компаний. Материалы и методы. Проведён анализ научной литературы и практических кейсов по использованию цифровых технологий в строительстве. Систематизированы ключевые инновации в строительстве по процессам жизненного цикла проекта. С помощью метода анализа иерархий (МАИ) выбран лучший вариант цифровой платформы среди шести альтернатив с учётом критериев эффективности, интеграции и нормативного соответствия. Целью исследования является комплексный анализ современного состояния инновационного развития строительной отрасли, выявление ключевых проблем и перспективных направлений их решения, а также обоснование целесообразности внедрения инновационных управленческих практик. Особое внимание уделяется выбору наиболее эффективного варианта организационных инноваций – цифровой платформы управления жизненным циклом строительного проекта. Результаты. Выявлены основные факторы снижения эффективности строительных проектов – несогласованность документации и ошибки коммуникации, составляющие до 70–80 % всех потерь. Установлено, что цифровизация и внедрение единой среды данных позволяют существенно снизить количество ошибок и ускорить проектирование. По результатам МАИ лучшей признана связка Renga + Pilot-BIM, обеспечивающая соответствие российским требованиям и повышение производительности. Заключение. Цифровые технологии доказали высокую результативность в повышении качества проектирования и снижении рисков строительства. При этом важно грамотное управление системой инновационных решений. Применение отечественных платформ Renga и Pilot-BIM является наиболее эффективным и экономически оправданным решением для российских компаний, обеспечивая технологическую независимость и повышение уровня управляемости проектов.
Бесплатно
Интегральная модель и численный метод определения температуры при линейном теплопереносе
Статья научная
В статье рассмотрена задача измерения, связанная с проблемой определения температуры внутри объекта, подвергаемого внешнему тепловому воздействию. В каждой точке поверхности тепловое воздействие одинаково и изменяется только по времени. В этом случае задача измерения температуры имеет вид задачи теплопереноса в линейном объекте, один конец которого соответствует точке на поверхности тела, а второй - внутренней контрольной точке. Исходные данные в задаче формируются на основе температурных измерений вблизи поверхности объекта. В данной работе задача теплопереноса сводится к интегральной модели с помощью прямого и обратного преобразования Лапласа. Полученное интегральное уравнение является уравнением Вольтерра I рода и характеризует прямую зависимость неизвестных температурных функций в контрольной точке от исходных данных. Для построения численного решения интегрального уравнения, устойчивого относительно погрешности исходных данных, в работе предложена вычислительная схема, основанная на регуляризующем подходе, в котором одним из параметров регуляризации является количество слагаемых в ядре. С целью получения экспериментальных оценок погрешностей решений задачи измерения был проведен вычислительный эксперимент на основе имитационного моделирования. В ходе эксперимента определены значения температурных функций в контрольной точке объекта и на основании полученных граничных функций найдены значения температуры во внутренних точках объекта. Также в ходе эксперимента выполнен сравнительный анализ найденных температурных функций в контрольной точке с тестовыми значениями. Результаты вычислительного эксперимента приведены в работе и свидетельствуют о достаточной точности предложенного вычислительного метода определения температуры при линейном теплопереносе.
Бесплатно
Интегрированное управление энергоемкостью металлургического производства
Краткое сообщение
Рассмотрен метод планирования и контроля энергоемкости производственных процессов на основе комплексного анализа данных энергетических обследований и данных эксплуатации. Предложено использовать методическое, алгоритмическое и программное обеспечение прогнозирования и нормирования энергоемкости производственных процессов на основе комплексного анализа данных энергетических обследований и данных эксплуатации. Определены зависимости энергоемкости от объемов продукции на основе данных энергетической экспертизы технологического процесса и данных эксплуатации. Рассматривается задача для производственных подразделений - на основе управления технологическими процессами минимизировать потребление ресурсов при заданных уровнях производительности. На основе рассмотренного подхода к контролю использования энергетических ресурсов в сочетании с Мonitoring&Тargeting-технологией можно организовать формализованные процедуры последовательного улучшения энергетической эффективности технологических процессов в многоуровневой постановке.
Бесплатно
Статья научная
Активное развитие отраслей цифровой экономики сегодня предъявляет высокие требования к адаптивности, практической направленности и качеству современных образовательных программ. Существующие подходы к интеллектуальной поддержке формирования образовательных программ на основе онтологических моделей, экспертных систем и эвристических алгоритмов не позволяют эффективно учитывать и отслеживать изменения как на рынке труда, так и в пространстве открытого образовательного контента в среде Интернет. Вместо этого предлагается использовать подходы к семантическому анализу текстов на основе известной нейросетевой модели языка word2vec, обучаемой без учителя на больших текстовых корпусах. Сложность сопоставительного семантического анализа заключается в переходе от определения меры семантической близости для отдельных коротких описаний анализируемых сущностей (тем курсов, результатов обучения, требований вакансий и т. д.) к сопоставлению больших структурируемых документов, таких как профессиональный стандарт, образовательная программа по направлению подготовки. Для учета взаимосвязей сущностей вводится графовая модель представления образовательной и профессиональной области. В работе предлагается интеллектуальный метод формирования рекомендаций по актуализации целей и содержания образовательных программ, включающий четыре этапа анализа. На первом этапе определяются актуальные требования рынка труда на основе семантического сопоставления фрагментов вакансий с содержанием профессиональных стандартов. Второй этап включает в себя семантическое сопоставление содержания учебных дисциплин с требованиями рынка труда. На третьем этапе производится семантический поиск релевантного образовательного контента среди программ дисциплин ведущих вузов и онлайн-курсов. В ходе четвертого этапа формируются итоговые рекомендации по актуализации образовательной программы. В рамках эксперимента продемонстрирована возможность применения метода для сопоставления результатов обучения и содержания дисциплин с требованиями профессиональных стандартов с оценкой качества на примере образовательной программы по направлению «Информатика и вычислительная техника».
Бесплатно
Интеллектуальная технология оценки остаточного ресурса сложных технических систем
Статья научная
Задача оценки остаточного ресурса сложных технических систем становится в последнее время все более актуальной. Для достоверной оценки этого показателя требуется обрабатывать большие массивы данных о текущем состоянии исследуемой системы. При этом задача реконструкции модели развития процессов деградации, приводящих к возникновению отказов, требует решения целого ряда проблем. В связи с этим возникает необходимость применения интеллектуальных методов обработки данных, к числу которых относятся методы анализа аномалий временных рядов. Цель исследования: разработка метода выявления контекстных аномалий временных рядов, позволяющего определить степень развития процессов деградации, которые приводят к возникновению отказов.
Бесплатно
Интеллектуальное управление процессами технологической подготовки машиностроительного производства
Статья научная
Рассмотрена модель автоматизированного управления процессами в машиностроительном производстве, основанная на процессном подходе и применении механизма обратных связей. Предложен новый подход к синтезу технологических операций на основе формирования последовательных цепочек знаний переходов. Гибкость процесса технологической подготовки достигается выбором наилучшего решения, удовлетворяющего требованиям текущей производственной ситуации. Предложен новый метод представления знаний на основе XML-схем, основанный на создании элементов знаний для технологических объектов и переходов. Элементы знаний включают атрибуты, определяющие их свойства и типы данных.
Бесплатно
Интеллектуальные системы обмена информацией по интерфейсу USB
Статья научная
В статье рассматриваются способы организации обмена данными между электронными устройствами с компьютером, используя интерфейс USB. Производится обзор способов программной и аппаратной реализации обмена информацией.
Бесплатно
Интерфейс X3D-прототипа схвата манипуляционного робота
Статья научная
Целью является разработка интерфейсной части X3D-прототипа двухпальцевого схвата манипуляционных роботов для симуляции его функционирования при выполнении различных технологических операций, например, перехода из положения захвата детали в положение его освобождения в рабочей зоне станка с ЧПУ. Методы исследования относятся к трехмерному моделированию, системному анализу и робототехнике. Результаты исследования содержат описание интерфейсной части кода X3D-прототипа схвата, у которого в качестве координат полюса могут выступать декартовы, цилиндрические, сферические, ангулярные или обобщенные координаты и ориентация схвата может описываться параметрами Эйлера, тремя углами (Эйлера, самолетными, корабельными), кватернионами, параметрами Кейли – Клейна. Конечные перемещения схвата могут задаваться винтами, бикватернионами или любыми комбинациями параметров, описывающих целевое положение полюса схвата и его ориентацию. В процессах переходов схвата из одной осевой ориентации в другую могут использоваться не только известные параметры, но и уникальные цифровые коды. Исследованы групповые свойства таких кодов, установлена их связь с параметрами Эйлера и кватернионами. Предоставлена возможность использования любых способов описания положений схвата. Заключение. Полученные результаты используются для X3D-моделирования схвата в цифровой модели манипуляционного робота, входящего в состав роботизированного технологического комплекса, в котором известны технологическое оборудование, а также количество, внешние виды, массо-инерционные и физические свойства объектов манипулирования (грузов, деталей, инструмента), т. е. адаптивных свойств разработанный прототип схвата не имеет.
Бесплатно
Информационная модель оценки знаний и умений персонала по безопасности рабочих мест
Статья
Бесплатно
Статья научная
В данной работе формулируется задача формирования эффективной информационной поддержки процессов управления иерархическим производством, включающим операции комплектования изделия, узлов, подузлов и так далее, вплоть до подузлов заданного уровня, при заданных нормативных уровнях числа комплектов с учетом длительности сборочных циклов и уровней комплектных запасов. Описанная схема реализует многоуровневое управление с оператором высшего уровня иерархии, однако не предусматривает резервирования производственных мощностей на цели управления, что противоречит задачам системы и обуславливает актуальность данной статьи. Цель исследования заключается в необходимости повышения эффективности автоматизированных информационных системам управления производственными структурами на основе статистических имитационных моделей. Методы исследования. Рассмотрим основные принципы, положенные в основу метода вероятностно-автоматного моделирования. Метод базируется на теории автоматов, заключающейся в использовании результатов машинного эксперимента при создании сложных самоорганизующихся информационных систем, а также в системах автоматизации производственных процессов. Вероятностно-автоматная модель информационной системы представляет собой не что иное как агрегативную модель при раздроблении системы на самые мелкие одномерные агрегаты. Основными понятиями автоматного моделирования являются вероятностный автомат и система вероятностных автоматов.
Бесплатно
