Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1059
Статья
Бесплатно
Метод повышения точности определения частотных характеристик технических объектов
Краткое сообщение
В статье рассматривается метод, позволяющий значительно сократить объем вычислений и требуемых ресурсов измерительно-вычислительного блока, а также повысить точность определения частотных характеристик. Проводится сравнение результатов измерений без использования и с использованием разработанного метода.
Бесплатно
Метод построения упреждающих оценок энергетической эффективности технологических процессов
Статья обзорная
В статье рассматриваются теоретические основы повышения энергетической эффективности технологических процессов на основе упреждающих оценок с использованием обратных моделей динамики технологических объектов управления, а также повышение эффективности теплоэнергетических комплексов на основе автоматизации мониторинга и прогнозирования остаточного ресурса стареющего оборудования с использованием обобщенных показателей.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вариант решения проблемы интеграции информационных систем, связанных слабоструктурированными предметно-ориентированными информационными потоками в производстве с применением методов теории множеств и теории категорий. Приводится классификация возможных типов интеграционных процессов информационных систем. Рассмотрена роль интеграции информационных систем в повышении эффективности производства. Вопросы интеграции данных рассматриваются с учетом их безопасности. Интеграция ИС позволяет упростить механизм защиты данных, так как организовать защиту единого механизма проще, чем организовать защиту распределенных элементов бизнес-процесса. Выявлены основные типы проблем, встречающихся при интеграции систем, приведены способы их разрешения.
Бесплатно
Статья научная
Ранее авторами был предложен и исследован преобразователь температуры без опорного сопротивления, в котором реализован алгоритм оценки метрологического состояния данного средства измерения с помощью параметра метрологического состояния d. В данной работе исследована связь параметра d с погрешностью измерения температуры, предложен и обоснован алгоритм принятия решения о выходе средства измерения за границы допустимой погрешности в зависимости от значений введенного параметра d.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод определения температуры при нелинейном теплопереносе внутри цилиндрического тела с неизвестной начальной температурой. Исходными данными являются результаты измерений температурных функций вблизи поверхности тела. Рассматриваемая задача возникает при термической обработке изделий в камерных печах. Математическая модель процесса включает в себя нелинейное уравнение теплопроводности, учитывающее зависимость теплофизических свойств материала от температуры, и граничные условия, характеризующие процесс теплообмена на поверхности тела. Для определения температуры внутри тела предложен метод дискретной регуляризации, позволяющий последовательно находить температуру в направлении от поверхности к оси цилиндра. Вычислительная схема метода предполагает использование стабилизирующих функционалов, а также конечно-разностных уравнений для определения температурных значений по пространственной переменной, что позволяет уменьшить влияние неизвестных начальных условий. Использование стабилизирующих функционалов позволяет обеспечить устойчивость вычислительной процедуры относительно погрешности исходных данных. В статье приведены результаты исследований устойчивости вычислительной схемы. С целью проверки принципиальной возможности определения температуры и получения экспериментальных оценок температурных погрешностей проведен вычислительный эксперимент. В эксперименте выполнен расчет температурного поля цилиндра с неизвестной начальной температурой, проведен сравнительный анализ найденных температурных функций с тестовыми значениями и получены экспериментальные оценки уклонений вычисленных температур от тестовых значений. Результаты вычислительного эксперимента представлены в работе, согласуются с теоретическими оценками и подтверждают эффективность и надежность предлагаемой вычислительной схемы.
Бесплатно
Метод прогнозирования электропотребления промышленного предприятия
Статья научная
Рассматривается прогнозирование объемов потребления электроэнергии частными производственными подразделениями крупного промышленного предприятия и предприятием в целом. На уровне производственных подразделений прогноз осуществляется на основе эмпирических зависимостей удельного расхода электроэнергии от количества произведенной продукции. На уровне предприятия в целом решение задачи минимизации ошибки прогноза потребления электроэнергии основано на корректировке значений фактического потребления электроэнергии предприятием в целом, определяемого по показаниям прибора учета, и расчетного суммарного расхода электроэнергии отдельных производственных подразделений предприятия. Предложенный метод оптимального прогнозирования объемов потребления электроэнергии апробирован на реальных данных по выработке основных видов продукции и потреблению электроэнергии группой цехов и электростанциями крупного металлургического предприятия. Опытные расчеты показали, что при использовании рассмотренного метода средняя за зимний период 2013 г. точность прогнозирования объемов потребления электроэнергии группой цехов составляет 0,11 %, электростанциями - 0,137 %.
Бесплатно
Метод прогнозирующего управления энергетической эффективностью промышленного предприятия
Статья научная
В работе предложен метод комитетного подхода к прогнозирующему управлению энергетической эффективностью промышленных предприятий, позволяющий оптимально организовать управление сложными технологическими объектами по критерию минимума технико-экономических потерь при прогнозирующем управлении. Метод основан на оптимальном построении энергетической характеристики с заданной точностью. Задача оптимального построения прогнозирующей модели решается на основе трех критериев: максимизация взвешенной суммы точек прогноза заданной точности; переход к решению задачи по нормативным методикам при неполном объеме статистических данных на основе минимизации регуляризующей функции; минимизация технико-экономических потерь от ошибок прогноза. Предложена программа, предназначенная для поддержки принятия решений по контролю и планированию потребления энергетических ресурсов. Рассматриваемая программа базируется на текущем факторном анализе статистики потребления энергетических ресурсов подразделениями промышленного предприятия и формировании на этой основе оптимального прогнозирующего управления подразделениями. Рассмотрены основные задачи энергетического менеджмента: оперативный контроль и управление; планирование объемов производства; планирование энергосберегающих мероприятий.
Бесплатно
Метод расчета норм потребления технической воды для металлургических предприятий
Статья научная
Рассматривается метод расчета норм потребления технической воды для производственных подразделений металлургических предприятий. Предложенный метод включает в себя построение статистической зависимости удельного потребления технической воды от объема произведенной продукции с учетом классификации данных по сортаменту произведенной продукции и режимам работы оборудования. Для оценки методической погрешности расчета норм потребления воды используется метод кросс-валидации. Представлен пример расчета норм потребления технической воды для рудообогатительной фабрики металлургического предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый метод решения некоторых обратных граничных задач с неизвестными начальными условиями. Метод основан на использовании конечно-разностных схем. Его применение впервые позволило получить регуляризованные решения как на границе, так и во всей рассматриваемой области при неизвестных начальных условиях. Предложенный метод послужил основой для разработки численного метода решения обратных граничных задач с неизвестными начальными условиями. С целью оценки эффективности предложенного метода и получения экспериментальных оценок погрешностей был проведен вычислительный эксперимент. В ходе эксперимента были получены численные решения задач как с постоянным, так и с переменным коэффициентом как внутри области, так и на ее границе. Представленные в работе результаты эксперимента свидетельствуют о достаточной устойчивости получаемых решений.
Бесплатно
Метод самодиагностики термопреобразователя сопротивлений в процессе работы
Статья научная
В статье предлагается алгоритм самодиагностики в процессе работы преобразователя термосопротивления, предложенного в статье [1].
Бесплатно
Метод синтеза системы комплексного оценивания
Статья научная
Введение. Показано, что системы комплексного оценивания (КО) на основе дихотомического дерева критериев и совокупности матриц свертки критериев (обобщенных критериев) широко применяются при оценке самых различных объектов. Цель исследования. Для построения системы КО при заданной совокупности критериев необходимо решить две задачи. 1. Выбрать структуру дихотомического дерева критериев. 2. Определить матричные свертки пар критериев (обобщенных критериев) в каждой вершине дерева (за исключением висячих). В статье рассматривается вторая задача, т. е. задача определения матриц свертки критериев. На практике эта задача часто решается на основе экспертных мнений. Материалы и методы. Пусть задано множество вариантов (под вариантом понимается совокупность оценок критериев) и эксперты определили комплексные оценки каждого варианта из этого множества. Задача заключается в определении матричных сверток в каждой вершине дерева таких, что КО каждого варианта в полученной системе КО равна экспертной оценке. В работе определен класс унифицированных механизмов КО, которые удовлетворяют следующим условиям. 1. Все матрицы унифицированного механизма комплексного оценивания имеют одинаковую размерность. 2. Для любой матрицы все строки различны и все столбцы различны. 3. Все матрицы монотонны по строкам и столбцам. Если все оценки варианта равны некоторому баллу, то и комплексная оценка равна этому баллу. То есть если j(S) - вариант из множества S, у которого оценки всех критериев равны j, то его комплексная оценка (КО) равна . Результаты. Рассмотрены два случая. В первом случае эксперты могут давать оценки вариантов с любым множеством оценок критериев. Во втором случае эксперты могут давать КО только полных вариантов, то есть вариантов, содержащих оценки всех критериев. Для первого случая предложен эффективный алгоритм с оценкой вычислительной сложности порядка lm2, где l - число критериев, а m - число градаций шкалы оценок. Алгоритм в существенной степени использует свойство 4 унифицированных механизмов. Для второго случая предложен метод решения задачи путем построения матриц «сверху-вниз», т. е. построения матрицы для корневой вершины, затем для смежных с ней и т. д. Заключение. Таким образом, в работе предложены алгоритмы синтеза унифицированных механизмов комплексного оценивания, при которых число требуемых экспертных вариантов минимально.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены проблемы построения и интеграции информационно-поисковых систем с корпоративными информационными системами. Описывается модель информационного запроса и результатов поиска по базе данных и файловым хранилищам данных. Задача информационного поиска представляется как взаимодействие доменов с использованием адаптера. Задача адаптера заключается в преобразовании информационной потребности, выраженной на языке конкретного документа в поисковый запрос, представленный на языке информационно-поисковой системы. Представление поисковых запросов на языке поисковой системы предполагает следующий порядок операций: определение целевой сущности, преобразование критериев, заданных пользователем, и добавление критериев, заданных исходной системой. Предлагается алгоритм порядка преобразования в общем виде. Рассматривается реализация предложенной модели в PHP-фреймворке веб-портала на базе поисковой системы Apache Solr.
Бесплатно
Метод таблиц допустимых решений в задаче о ранце
Статья научная
Предложен новый подход к получению верхних и нижних оценок для задачи о ранце, в основе которого лежат операции «склеивания» решений одного слоя (k-слоем называется множество решений, у которых определены первые k компонент, соответствующих предметам). Рассмотрены две операции склеивания. При первой операции склеивания не теряется ни одно из допустимых решений, но могут появиться недопустимые. При этом мы получаем верхнюю оценку решений задачи. Во второй операции остаются только допустимые решения, но не все. При этом мы получаем нижнюю оценку решений задачи. В статье представлены результаты численных экспериментов по оценке времени и точности предлагаемого подхода в зависимости от объёма входных данных, объёма рюкзака и величины склеивания.
Бесплатно
Метод упреждающего управления технологической паровой распределенной системой
Статья научная
В статье приведена постановка задачи упреждающего управления технологической паровой распределенной системой по критериям энергетической эффективности. Предложен подход к решению поставленной задачи с использованием динамических оценок показателей энергетической эффективности на основе метода экспоненциальной фильтрации. Приведен пример упреждающего управления системой пароснабжения металлургического предприятия с учетом критерия энергетической эффективности.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен прикладной подход к решению проблем информатики в рамках декартово замкнутых категорий для обеспечения достаточного разнообразия структурных связей при проектировании программного аналитического комплекса. Показывается, что применение методов конструктивных онтологий (формальных семантических моделей) для описания предметной области как исследуемого объекта позволяет производить автоматическое или автоматизированное (человеко-машинное) построение решения и самой задачи исследования. В теории онтология строится таким образом, что она решает эти задачи из условия непротиворечивости. В теоретико-категориальном подходе в качестве предметных областей рассматриваются абстрактные объекты, внутренняя структура которых изначально не указана. С точки зрения программирования, такая категория объектов рассматривается не как набор возможных значений в теоретико-множественном подходе, а как интерфейс между программами, позволяющий выполнять их композицию. Связь с теоретико-множественной моделью заключается в том, что упомянутые интерфейсы используются для передачи данных, идентифицирующих (кодирующих) элементы наборов, соответствующих объектам. Доступные и создаваемые на таких языках программы являются морфизмами, связывающими некоторые объекты. Действие морфизма не ограничивается отображением значений из исходного объекта в конечный, как в функциональном программировании. Это может быть сложное взаимодействие с передачей сигналов, данных и программ в противоположных направлениях. Например, программа может сделать несколько попыток получить результат, обрабатывая сигналы об ошибках, возникших в результате предыдущих попыток. Рассмотренный подход предлагается использовать для стандартизации автоматического и автоматизированного решения конструктивных задач.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам совершенствования автоматизированной системы управления развитием персонала машиностроительной организации. Рассматривается алгоритм формирования вектора приоритетов для направлений развития персонала на основе применения индикативного подхода и построения индикативной матрицы. Полученный вектор приоритетов обеспечивает оценку тенденции развития системы управления персоналом и принятие обоснованных решений. Предложена методика оценки глобального уровня развития персонала. Показано, что предложенный подход позволяет выявить сильные и слабые стороны системы управления персоналом, осуществить информационное обеспечение принятия управленческих решений в целях оптимального использования человеческого капитала.
Бесплатно
Статья научная
Учитывая многогранность понятия «бизнес-процесс» ограничимся определением, что бизнес-процесс - это совокупность взаимосвязанных мероприятий или работ, направленных на создание определённого продукта или услуги для потребителей. С точки зрения концепции BPM бизнес-процессы - это ценные ресурсы предприятия, а управление ими является частью системы организационных мероприятий, т. е. организационной системой автоматизированных систем управления бизнес-процессами предприятия (АСУП). Цель исследования. Очевидно, что задача автоматизации сама является бизнес-процессом в АСУП, целями которого являются: разработка (приобретение), внедрение и эксплуатация программных, аппаратных, информационных и др. ресурсов (средств), предназначенных для реализации потенциальных возможностей бизнес-процесса (которых просто не было в ручном контуре), оптимизации и увеличения скорости существующего бизнес-процесса, улучшение условий труда, сокращение потребности в рабочей силе и т. п. Появляется и новое направление - компьютерный анализ и интегрирование информации. Материалы и методы. Предлагается использовать контроль за отклонениями от требований бизнес-процесса для организации регулярной информационно-технологической обратной связи в АСУП. Результаты. Автоматизация наделяет бизнес-процесс новым свойством - возможностью получать оперативные данные обо всех предусмотренных действиях и интегрировать информацию о взаимодействующих объектах бизнес-процесса (БП) в рамках реализации предписанного множества целевых функций. Как правило, модель процесса автоматизации штатного бизнес-процесса представляется в явной функциональной форме, а нештатные ситуации описываются неявно выраженными функциями в форме уравнений. Для эффективного применения информационных технологий необходимо введение внутренних корректирующих информационно-технологических обратных связей, определяемых по показателям эффективности самого БП. Это необходимо, например, для эффективного управления внутренними ресурсами организации - финансовыми, материальными, кадровыми и т. п. Заключение. В связи с наличием достаточно большого количества «унаследованных систем» в АСУП, постоянно увеличивающейся динамикой изменения внешней среды и самих бизнес-процессов представляется актуальной задача организации эффективного управления с регулярной информационно-технологической обратной связью самой АСУП.
Бесплатно
Статья научная
Для материала данной статьи открытые источники могут быть представлены как информация, размещенная в сети Интернет для многократного и неограниченного использования в виде машиночитаемых систематизированных данных, в форматах, позволяющих их раздельную автоматизированную обработку. Любой из открытых источников - это частично структурированный контент, характеризующийся тем, что состоит из нечетких перекрытий и связей, формализованных рядом устойчивых правил. Цель исследования состоит в том, чтобы произвести математическое описание правил декомпозиции связей виртуальных образов контента на основании статистических данных сопоставлений с целью формулирования цифрового аналога вербальной структуры. Исследованию сопутствует разработка модульной кроссплатформенной системы предиктивной аналитики распределенных открытых источников социальной цифровой среды на основе технологий многопоточной обработки данных. В основу системы ложится создание прототипа цифрового двойника, позволяющего производить мониторинг и последующий анализ открытых источников. Кроссплаформенный цифровой двойник может быть создан для различных открытых источников. В настоящее время среди них приоритетными для анализа исследуемых данных являются социальные сети. Материалы и методы. При однотипном контенте кода становится необходимым формализовать правила категоризации семантических значений структуры связей объекта исследования, которые могут быть описаны на языке теории графов, иметь подходящую им структуру в матрицах Ли, подчиняться законам транзитивности и обладать свойствами, позволяющими воссоздать связность в квазипроекции. Предлагается метод, позволяющий производить последовательные исчисления, не противоречащие друг другу по основным правилам аксиоматики. Результаты. Метод позволяет производить анализ в режиме реального времени потока данных открытых источников, идентифицировать цифровые следы объектов исследования, выявление структуры их связей. Заключение. С помощью предлагаемой группы алгоритмизированных математических итераций становится возможным создание совокупности локальных систем с подсистемами обратной связи предиктивной аналитики открытых источников интернет-ресурсов и локальных систем различного назначения
Бесплатно
