Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1059
Количественная оценка влияния пандемии на динамику численности населения Оренбургской области
Краткое сообщение
Прогнозируемая численность населения и её динамика являются одними из основополагающих характеристик, необходимых для проведения адекватной региональной политики. В зависимости от демографических данных могут быть приняты или отклонены рассматриваемые инфраструктурные, промышленные, сельскохозяйственные, образовательные и другие проекты как на региональном, так и на муниципальном уровнях. Предсказываемая общенациональная демографическая динамика может также качественно влиять на принимаемые государством цели и характер их исполнения. В связи с продолжающейся пандемией COVID-19 особенно актуальным является развитие методов моделирования демографической динамики, позволяющих учитывать эпидемиологическую обстановку и оценивать значимость её влияния. Цель исследования. Разработать модель популяционной динамики в условиях пандемии. Количественно оценить влияние пандемии на динамику смертности по Оренбургской области. Исследовать среднюю ожидаемую продолжительность жизни населения в условиях пандемии. Материалы и методы. Для построения численных прогнозов и идентификации функциональных параметров использованы методы регрессионного анализа, в частности, метод линейной регрессии. Кроме того, использованы методы многомерной оптимизации, численного дифференцирования и интегрирования, а также численные методы решения гиперболических задач оптимального управления. Исследование выполнено в предположении, что динамика смертности по Оренбургской области подчиняется классическому закону Гомпертца. Для нахождения начального распределения численности населения использован метод градиентного спуска Adam. Результаты. Оценка интегральной характеристики свидетельствует об адекватности построенной демографической модели. Разработанная модель популяционной динамики в условиях пандемии позволяет учитывать и количественно оценивать влияние пандемии на демографическую динамику. Кроме того, представленная модель обеспечивает глобальное качество прогноза с ошибкой не более 1,5 %. Заключение. Результаты, полученные в ходе проведенного исследования, подтверждают ухудшение средней ожидаемой продолжительности жизни в период пандемии. Кроме того, влияние внешних факторов на динамику смертности у мужчин сильнее и затрагивает более широкий возрастной диапазон. Преимуществом предложенной модели является использование только базовых, общедоступных демографических данных, что облегчает её применение.
Бесплатно
Количественный анализ процедуры обезличивания персональных данных. Метод введения идентификаторов
Статья научная
Обезличивание - способ обработки персональных данных, целью которого является приведение этих данных в защищенное состояние, которое не позволяет злоумышленнику использовать их во вред физическому лицу. Результат обезличивания персональных данных зависит от их содержания и применяемого метода обезличивания. Нормативные акты определяют несколько методов обезличивания, но все они описываются качественными критериями. В статье производится количественный анализ одного из методов обезличивания - метода введения идентификаторов. Предлагается вариант технической реализации данного метода, включая решение проблемы необходимого и достаточного идентификационного набора атрибутов таблицы соответствий, определение требований к связующему идентификатору, а также рассмотрение возможных способов связи таблицы соответствий с обезличенными данными. На основе реального примера производится оценка эффективности метода по различным критериям. В том числе по техническим критериям (невозможность идентификации, с одной стороны, и возможность деобезличивания с применением имеющихся дополнительных данных, с другой стороны), а также по экономическим критериям (окупаемость). На базе показателей вероятности идентификации и степени обезличивания персональных данных приводятся рекомендации по повышению эффективности данного метода обезличивания персональных данных.
Бесплатно
Комбинированный метод синтеза антенной системы с рефлектором сложной формы
Статья научная
Задача проектирования антенной системы с заданными требованиями к полю излучения в вертикальной и горизонтальной плоскости решается комбинированным методом синтеза, включающим в себя формулировки как внешней, так и внутренней задачи. Для решения внешней задачи синтеза амплитудное распределение функции возбуждения антенной решетки считается известным, его вид определяется использованием широкополосных мостов-делителей. Реализация оптимального фазового распределения в виде отрезков фидерных линий приводит к необходимости учета неравномерности фазового распределения в заданной полосе частот. Требования к заданной диаграмме направленности в вертикальной плоскости учитываются с помощью функционала специального вида, в состав которого введены весовые коэффициенты для управления синтезируемым фазовым распределением. Решение внешней задачи синтеза формы рефлектора производится переходом к эквивалентной двумерной задаче. Численное решение интегрального уравнения I рода методом коллокаций используется для оптимизации функционала, который учитывает требования к полю излучения в горизонтальной плоскости. В методе коллокаций используются формулы Гаусса - Лежандра и эффективная организация вычислительного процесса. Полученные результаты показывают высокую эффективность и универсальность предложенного метода синтеза антенной системы.
Бесплатно
Коммуникация как ключевой элемент построения полезных корпоративных информационных систем
Краткое сообщение
Введение. На сегодняшний день в мире используется большое количество методик и подходов к управлению процессом разработки корпоративных информационных систем. Но не многие организации, использующие те или иные методологии, понимают, насколько важен отлаженный процесс коммуникации между отдельными группами сотрудников, которые трудятся над созданием корпоративных информационных систем различного рода. Цель исследования. Обосновать необходимость построения и отладки системы коммуникации внутри компаний и между ними, а также показать, насколько ценно вкладывать ресурсы в это направление развития процессов, целью которых является повышение эффективности деятельности компании. Материалы и методы. Рассматриваются исследования компаний по изучению мотивации соискателей при устройстве на работу. Анализируются основные положения Agile-манифеста. Дается оценка последствиям недостаточной коммуникации или нарушения ее функционирования. Результаты. В статье авторами делается попытка оценить негативное воздействие на операционные издержки в работе ИТ-подразделения вследствие неотлаженной или нарушенной коммуникации внутри команды. Также обосновывается важность ролей владельца продукта и Scrum-мастера в работе успешной и эффективной команды. Даются практические советы по построению и налаживанию системы коммуникации в команде и по тому, как распространить создаваемую внутрикорпоративную культуру общения с уровня команды на уровень всей компании для дальнейшего успешного развития всего бизнеса в целом и отдельных проектов в частности.
Бесплатно
Статья научная
Разработана общая математическая модель поддержки принятия решения в задаче оптимизации комплектования библиотечного фонда, позволяющая осуществлять его пополнение и обновление требуемыми источниками удовлетворения информационных потребностей пользователей библиотечных ресурсов и учитывающая ограниченность в финансировании по приобретению новых изданий. В качестве критерия оптимальности выступает востребованность библиотечных ресурсов. Предложен формализованный подход к интерпретации отношения пользователей к удовлетворению своих информационных потребностей. Для сокращения размерности пространства возможных решений построена модельная аппроксимация поставленной задачи оптимизации. В основе перехода от многокритериальной задачи оптимизации к её модельной аппроксимации положены идеи выявления наиболее важных признаков пространства возможных значений и сегментации читательской аудитории. При определении значимых признаков в каждой задаче классификации применялись метод интеллектуального анализа данных, метод анализа стратегических альтернатив и теория нечетких множеств в соответствии со спецификой решаемой задачи. Построенная модель позволяет учитывать не только влияние разных факторов на качество комплектования книжного фонда, но и ограничения, диктуемые недостаточностью финансирования деятельности библиотек.
Бесплатно
Комплексный механизм управления развитием организации
Статья научная
Рассматривается комплексная технология (механизм) разработки системы управления развитием организаций (СУРО). Эта технология включает в себя пять этапов. Цель каждого этапа определяется путем декомпозиции основной цели развития. Дается описание задач, решаемых на каждом этапе. Первый этап связан с формированием интегральной (комплексной) оценки состояния организации (текущего и планируемого). Интегральная оценка определяется на основе дихотомического дерева свертки критериев оценки по различным направлениям деятельности организации. При этом для каждого критерия задается качественная шкала оценивания. На втором этапе формируется потенциал развития организации, то есть множество мероприятий, проведение которых улучшает оценки по одному или нескольким критериям. Каждое мероприятие (проект) оценивается по величине затрат на его реализацию и величине эффекта. Третий этап играет центральную роль. На этом этапе определяется программа развития организации, то есть программа повышения комплексной оценки до требуемой величины с минимальными затратами. При этом учитывается наличие многоцелевых и взаимозависимых проектов, а также риски. На четвертом этапе разрабатывается календарный план при заданном графике финансирования по критерию минимизации времени или упущенной выгоды. Пятый этап посвящен методам корректировки программы и разработке систем стимулирования. Для каждого этапа дается описание механизмов управления и оптимизационных моделей.
Бесплатно
Компьютерная технология изготовления медицинских имплантатов методом послойного лазерного спекания
Статья научная
Описывается технология автоматизированного проектирования сложнопрофильных имплантатов с использованием индивидуальных топографо-анатомических данных пациента и дальнейшее изготовление имплантатов из титаносодержащих порошков методом селективного лазерного спекания при компьютерном управлении процессом.
Бесплатно
Компьютерное моделирование тросовой грозозащиты двухцепной ЛЭП класса напряжения 110 кВ в Simulink
Краткое сообщение
В статье рассматривается проблема повышения качества грозозащиты за счет более точного расчета её параметров. В качестве средства защиты выбран защитный трос. Актуальность задачи обусловлена необходимостью повышения качества и бесперебойности энергоснабжения в современных условиях. В качестве объекта исследования выбран участок реальной сети электрических соединений напряжением 110 кВ в виде воздушных линий на опорах ПБ-100-8, к которым подключены разнородные потребители. Экспериментально установлено, что потребители оказывают друг на друга взаимное влияние. В этих условиях затруднительно применить традиционные методы расчета грозозащиты. Цель исследования - анализ влияния проводника грозотроса на переходные процессы реальной двухцепной воздушной линии электроснабжения. Материалы и методы. В пакете Simulink разработана имитационная модель взаимодействия элементов системы электроснабжения, выключателей и потребителей, воспроизводящая различные режимы работы сети: холостой ход, работу под нагрузкой, короткое замыкание. Ограничение перенапряжений в модели не учитывается в целях исследования. Недостающие данные получены из сторонних источников и с помощью программы Google Earth. Адекватность модели доказана путем сравнения результатов с экспериментальными данными, в том числе расчетами взаимного влияния потребителей. Результаты. Разработан сценарий моделирования, предусматривающий несколько переключений и коротких замыканий в сети. Проанализировано влияние грозозащитного троса в различных режимах работы. Путем анализа осциллограмм сети изучено взаимное влияние проводников разных цепей высоковольтной линии. Показано, что это влияние существенное, и его необходимо учитывать при расчете параметров средств грозозащиты. Оценено обратное влияние грозозащиты на электрическую сеть. Заключение. Разработанная модель может использоваться для широкого круга сетей 100 кВ, оснащенных средствами грозозащиты. В данном случае подтверждена эффективность выбранного защитного троса. Важным частным выводом из результатов моделирования является заключение о несущественной (менее 1 %) потере мощности в сети из-за организации тросовой грозозащиты.
Бесплатно
Компьютерные технологии выполнения схем электрических принципиальных с учетом требований ГОСТ ЕСКД
Статья научная
Показано, что на практике схемы электрические принципиальные удобно выполнять в графическом пакете AutoCAD, при этом необходима его настройка в соответствии с российскими ГОСТ Единой системы конструкторской документации. Приведена последовательность выполнения схем и заполнения перечня элементов. Для практической реализации способа «вставки», способа «дорисовки» и комбинированного способа в табличной форме приведены условно графические обозначения элементов схем и их размеры, а также размеры форматов, основных надписей, перечня элементов и таблиц выводов в соответствии с ГОСТ ЕСКД. Дан пример выполнения и оформления схемы. При выполнении схем, учитывая актуальность импортозамещения, вместо зарубежного пакета AutoCAD целесообразно использовать его полный аналог, а именно графический пакет NanoCAD - универсальную САПР-платформу, разработанную компанией ЗАО «Нанософт» (Россия).
Бесплатно
Конвейерный логический идентификатор
Краткое сообщение
Рассматривается построение конвейерного логического идентификатора, работающего по принципу ассоциативного процессора. Конвейерная сеть на операторах логической свертки сигналов позволяет обнаруживать в последовательном потоке сигналов заданную комбинацию.
Бесплатно
Конструкция антенной системы с рефлектором сложной формы
Статья научная
Разработана конструкция антенной системы с рефлектором сложной формы. Антенная система представляет собой линейную фазированную решетку из восьми широкополосных излучателей. В статье рассмотрена конструкция широкополосного излучателя с рефлектором. Широкополосность излучателя реализуется большим сечением плеч вибратора. Включение в точке питания излучателя четвертьволнового короткозамкнутого шлейфа на симметричной линии передачи обеспечивает симметрирование питания. Согласование излучателя в широкой полосе частот достигается размещением вблизи плеч излучателя пассивного короткозамкнутого вибратора. Форма вибратора и его положение определяются экспериментально. Рефлектору придана специальная форма для обеспечения электрических свойств излучателя. Рассмотрена конструкция диаграммообразующей схемы для реализации заданного АФР антенной решетки. В формировании фазового распределения решетки участвуют предварительно рассчитанные длины соединительных кабелей. Для защиты антенной системы от климатических факторов конструкцией предусмотрено применение плоского обтекателя и листового стеклотекстолита. Представлены результаты экспериментального исследования опытных образцов отдельных излучателей и антенной системы в целом. При изготовлении антенной системы используются листовые алюминиевые сплавы с применением вырубки, гибки, сварки, нанесения проводящего защитного покрытия. Это обеспечивает низкую стоимость антенной системы, хорошие массогабаритные параметры и высокую технологичность конструкции.
Бесплатно
Концептуальная модель принятия решений по развитию персонала машиностроительного предприятия
Статья научная
Рассматриваются вопросы совершенствования системы обработки информации с целью обеспечения деятельности по управлению развитием персонала. На основе применения системного подхода и управленческого цикла Деминга - Шухарта проводится декомпозиция системы и предлагается обобщенная концептуальная модель. Анализ обобщенной концептуальной модели позволяет выделить две основные функции системы обработки информации: оценку уровня готовности персонала к осуществлению основной деятельности предприятия и формирование оптимального плана развития персонала. Рассмотрение этих задач в рамках аналитического стратегического планирования позволяет выявить основные из особенности. Оценка уровня готовности персонала рассматривается как решение прямой задачи планирования, а формирование оптимального плана развития персонала - в рамках решения обратной задачи планирования. Проведенное исследование позволяет сформировать структуру системы обработки информации.
Бесплатно
Концептуальная модель реально-виртуальной лаборатории
Статья научная
В статье предложена структурно-функциональная схема реально-виртуальной лаборатории, определены основные блоки реально-виртуальной лаборатории и связи между ними. Для целей формализации введены модули информационного образования, иллюстрирующие преобразования каждым блоком входных и внутренних переменных и характеристик в выходные. Также кратко рассмотрены некоторые дистанционные реально-виртуальные лаборатории с приведением их структурных схем. Описаны элементы, входящие в дистанционные реально-виртуальные лаборатории, с приведением описания функций, выполняемых в лабораториях. Цель. Разработать концептуальную модель реально-виртуальной лаборатории, предложив ее структурно-функциональную схему и определив основные блоки реально-виртуальной лаборатории, их функции, а также связи между ними. Методы. Для разработки новой структуры для реально-виртуальной лаборатории необходим анализ известных научных результатов и практических решений, для чего используются научные публикации, размещенные в различных источниках на английском и русском языках, а также методы программирования современных контроллеров, средств их связи с компьютером и лабораторным оборудованием и методы сетевого программирования. Результаты. Сделан краткий обзор существующих дистанционных лабораторий с приведением их структуры и описанием механизма взаимодействия удалённого пользователя с лабораторией. Предложена структурно-функциональная схема реально-виртуальной лаборатории, определены ее основные блоки и связи между ними. Для целей формализации введены модули информационного преобразования, иллюстрирующие преобразования каждым блоком входных и внутренних переменных и характеристик в выходные. Заключение. В результате рассмотрения некоторых реализаций удалённых лабораторий был сделан вывод, что большинство из них построены с использованием зарубежной платной среды разработки. В связи с этим, принимая во внимание общую ситуацию в мире и конкретно в нашей стране, было сделано умозаключение, что разработка своей собственной реализации удалённой лаборатории в отечественной среде разработки - это необходимая мера. В работе представлена структурно-функциональная схема РВЛ, отражающая ее блочную структуру. Процесс функционирования лаборатории отражают модули информационного преобразования входных переменных и параметров в выходные характеристики. Данный формализм может быть использован для построения функциональной модели реально-виртуальной лаборатории.
Бесплатно
Концептуальные положения геосетевого подхода к стратегическому управлению крупной корпорацией
Статья научная
Сформулирован комплекс научных положений по формированию стратегии развития крупных промышленных структур. Концептуальные основы подобного развития базируются на основе геосетевого подхода, теоретические положения которого описаны в настоящей статье.
Бесплатно
Краткое сообщение
Проблемы стратегического и оперативного управления промышленными предприятиями в современных условиях глобальной нестабильности не могут эффективно решаться, так же как и в недалеком прошлом. Необходимы новые подходы, методы и модели, которые бы учитывали сложности управления промышленными предприятиями в современных условиях ведения бизнеса. Цель исследования. Необходимо создание нового адаптивного подхода к стратегическому и оперативному управлению промышленными предприятиями, который бы позволил учесть ускоряющуюся динамику международных рынков, а также влияющих на предприятие факторов косвенного и прямого воздействия, которые главным образом и определяют его возможности к адаптации. Материалы и методы. Представлены основные положения концептуального базиса стратегического и оперативного управления промышленными предприятиями, а также комплекс математических моделей для реализации этого процесса. Результаты. Сформулированные в статье материалы по подготовке и принятию управленческих решений позволяют собственникам и руководителям промышленных предприятий оценить все стороны этого процесса во взаимосвязи и сформировать, в сущности, новую парадигму функционирования промышленных предприятий в условиях военно-политической и социально-экономической нестабильности в мире, а также введения разнообразных санкций со стороны западных стран по отношению к российским промышленным предприятиям. При этом становится возможным осуществлять учет факторов прямого и косвенного воздействия на промышленные предприятия, которые в последние годы приобрели особо важное значение. Заключение. Представленный в данной статье подход к формированию концептуального базиса стратегического и оперативного управления промышленными предприятиями является, в сущности, новым и актуальным, позволяющим акционерам компаний формировать перспективные стратегии развития промышленных предприятий во взаимосвязи с процедурами оперативного управления текущей деятельностью предприятий. Таким образом, подготовку и принятие решений по управлению промышленными предприятиями как на стратегическом, так и на оперативном уровне становится возможным осуществлять на основе целостного алгоритма, базирующегося на разработанном автором комплексе моделей и методов стратегического и оперативного управления промышленными предприятиями.
Бесплатно
Концепция трехфакторной модели цифровой экосистемы ЖКХ
Статья научная
В настоящее время значение индекса развития информационно-коммуникационных технологий в России увеличивается с каждым годом, но пока еще значительно отстает от значений мировых лидеров. Специфика отечественного опыта цифровой трансформации всех сфер экономики свидетельствует о том, что основные изменения чаще осуществляются по отдельным векторам, а не комплексно. Это является определенной проблемой для развития цифровой экосистемы отрасли - сложной системы взаимосвязанных между собой объектов, конкурирующих на единой цифровой платформе и предназначенных для решения конкретных задач, поставленных под отраслевые потребности. И рассматривать ее следует не только на уровне государственной поддержки, но и на уровне объединения сил государства с наукой и частным бизнесом. Для этого необходимо создание стимулирующих факторов с целью привлечения инвестиций, что особенно актуально в отрасли жилищно-коммунального хозяйства. Целью данного исследования является анализ факторов, составляющих архитектуру цифровой экосистемы ЖКХ, а также оценка их взаимного влияния друг на друга. В работе были применены методы анализа и синтеза, экономико-статистический и сравнительный методы, а также математическое моделирование. Авторы анализировали актуальные зарубежные и отечественные научные публикации по теме исследования, электронные сборники аналитико-исследовательских центров, официальные статистические отчеты государственных органов. В качестве результатов приводится описание трехфакторной модели цифровой экосистемы ЖКХ, состоящей из показателей эффективности цифровых сервисов, компетентностных характеристик человеческих ресурсов и набора функциональных цифровых сервисов для ЖКХ. Заключение. Рассматривая цифровую экосистему ЖКХ в комплексе трех взаимосвязанных факторов, можно повысить качество принятия управленческих решений в вопросах модернизации цифрового управления ЖКХ. Более того, математически описывая зависимости факторов цифровой экосистемы, можно перейти на уровень определения конкретных пороговых значений, после достижения которых экосистема ЖКХ будет приобретать оптимальную конфигурацию элементов и более высокий цифровой потенциал.
Бесплатно
Статья научная
Сфера высшего образования, включая библиотечные процессы, на сегодняшний день функционирует при тесном взаимодействии с информационными системами, среди которых особо результативными представляются информационные системы, построенные на технологии искусственного интеллекта. Реализуемый университетом учебный процесс и научные изыскания находятся в прямой зависимости от качественных и количественных характеристик процесса комплектования книжного фонда. В связи с этим актуальным является возможный способ применения цифрового двойника, основанного на технологии искусственного интеллекта, как инструмента интеллектуального управления при составлении заказа литературы для университета путем ранжирования заказываемых изданий по показателям содержательной значимости, на основе принципов информационной равноценности и неравноценности значимых ссылок. Цель исследования. Обсуждаются структуры предлагаемого цифрового двойника, примеры вычисления рейтингов изданий, предложенных издательствами к покупке.
Бесплатно
Коррекция процессов регулирования в системах теплоснабжения параметрами регулятора ECL Comfort 200
Краткое сообщение
Разработка энергосберегающих мероприятий в сфере коммунального хозяйства является очень важной и необходимой составной частью как разработки новых систем теплоснабжения, так и непосредственной эксплуатации уже существующих. Широкое применение в тепловых системах автоматических регуляторов выявило ряд проблем. Процессы изменения температуры теплоносителя в таких системах носят колебательный характер. Экспериментальная идентификация наиболее часто применяемых контроллеров для систем отопления, таких как ECL Comfort (производитель Danfoss), Vitotronic (производитель Viessmann), 90С (производитель ESBE), показала, что единственно возможным вариантом корректировки данных регуляторов может быть метод, опирающийся на их идентификацию как динамических нелинейных регуляторов. Представлены экспериментальные исследования в реальной системе отопления с целью определения потенциальных возможностей ее оптимизации по потреблению ресурсов. Результаты исследования дополнены теоретическим анализом динамики в системах теплоснабжения, основанным на методе гармонического баланса, который позволил качественно установить характер изменения процессов регулирования.
Бесплатно
