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
Методика расчета одноосевого микро-опто-электро-механического преобразователя угловых скоростей
Статья научная
Предложена методика расчета одноосевого микро-опто-электро-механического (МОЭМ) преобразователя угловых скоростей, построенного на основе оптического туннельного эффекта (ОТЭ). Разработан алгоритм и программное обеспечение, позволяющие производить расчет основных параметров МОЭМ-преобразователя при обеспечении заданных технических требований.
Бесплатно
Методика расчета параметров линии доступа мультисервисной сети
Статья научная
Рассматривается модель участка доступа мультисервисной сети оператора связи от магистральной линии до порта абонента. Рассмотрены факторы, влияющие на выбор параметров абонентской линии - объема исходящего пакетного буфера, полосы пропускания линии - в зависимости от набора предлагаемых услуг, тарифов и принятых в индустрии стандартов качества предоставления заданных услуг. Предлагается метод расчета допустимых параметров линии и абонентских тарифов для стандартного набора услуг: IP-телевидение, передача данных, потоковое интернет-видео. Выделены базовые технологии и протоколы, реализующие данные услуги, обозначены их параметры качества. Предусмотрена работа IP-телевидения по схеме DVB-IPTV на базе кодека H.264 поверх мультиплексора MPEG-TS в связке с протоколом RTP/UDP для IP-мультикаст вещания. В работе учитывается большая неравномерность потока видеотрафика на малых масштабах времени. Используемые характеристики потока видеотрафика подтверждены экспериментально. Услуга передачи данных представлена набором приложений на базе протокола TCP: обзор веб-страниц, потоковое видео по запросу, загрузка файлов. Параметры качества передачи пользовательских данных выбраны согласно принятым в индустрии стандартам. Оценивается влияние алгоритмов контроля скорости TCP и поведение самих приложений. Исходя из наблюдаемого поведения трафика популярных интернет-приложений, вычислены параметры качества в зависимости от характеристик абонентской линии и тарифного плана. Параметры трафика подтверждены экспериментально. В отличие от используемых операторами связи методик расчета емкости магистральных линий, в данной работе предложена методика, которая позволяет рассчитать исчерпывающий набор характеристик абонентского порта для данного тарифного плана.
Бесплатно
Методический подход к управлению организацией общего образования через материальное обеспечение
Статья научная
Данное исследование посвящено методическому подходу, который рассматривает школу как цельный объект, единовременно взаимодействующий со многими агентами, а также актуальному вопросу влияния материальной базы на управление образовательным процессом в российских школах. В статье предлагается несколько моделей взаимодействия между школами и поставщиками, апробированных с помощью интервью директоров школ и компаний-поставщиков. Цель исследования: рассмотреть школу как цельный объект и определить влияние материальной базы на образовательный процесс в российских школах.
Бесплатно
Методологические аспекты управления цифровыми платформами
Статья научная
Цифровые платформы являются крупнейшими агрегаторами данных и бенефициарами в условиях цифровой экономики. Цифровые платформы работают на микро-, мезо-, макро- и мегауровнях в различных форматах и практически во всех сферах человеческой деятельности. Компании-платформы обладают рядом уникальных конкурентных преимуществ по сравнению с традиционными компаниями и требуют специфических методов, моделей и инструментов управления. Цель. Целью исследования является определение особенностей функционирования цифровых платформ и разработка методологических основ для формирования моделей управления цифровыми платформами. Теоретико-методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам управления цифровыми платформами и цифровой трансформацией. Результаты. В ходе исследования была обобщена и систематизирована классификация цифровых платформ на основе анализа отечественного и зарубежного опыта по 10 классификационным признакам. Организации и метаорганизации могут иметь несколько типов границ, соответственно, есть преимущества в разработке целостного представления, которое может выявить взаимодополняемость и взаимодействие между ними. Заметив, что существует взаимодействие между различными типами границ, можно определить границы цифровой платформы как комбинацию сферы деятельности, конфигурации и цифрового интерфейса платформы. Кроме того, необходимо отметить, что в силу специфики цифровых платформ считаем целесообразным выделение цифровой среды наряду с внешней и внутренней, часть факторов цифровой среды могут быть отнесены к внешней среде, а часть - к внутренней, при этом границы цифровой среды открыты. Анализ поэлементной модели цифровой платформы позволил выделить ее отличительные черты. Основная ценность платформенной компании - это не классическая физическая единица стоимости, а инфраструктура, обеспечивающая взаимодействие между производителями и потребителями. Заключение. Таким образом, дизайн ключевого взаимодействия является ядром каждой цифровой платформы. Ключевое взаимодействие является причиной, по которой участники используют цифровые платформы. Анатомия ключевого взаимодействия состоит из четырех характеристик: создание ценности, связь, потребление, компенсация. Различные участники могут быть отнесены к категории ядра платформы, участников платформы и среды платформы.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ состояния проблем моделирования пространственно-временной динамики озерных полей в условиях современных климатических изменений. Показано, что аналитические методы, используемые при изучении динамики термокарстовых процессов в отдельных озерах, не подходят для изучения пространственно-временных изменений полей термокарстовых озер. Предложенный метод гео-имитационного моделирования для изучения динамики полей термокарстовых озер не обеспечивает достаточной точности прогнозирования. Рассмотрены проблемы применения нового подхода к прогнозированию пространственно-временной динамики полей в условиях современных климатических изменений на основе методов и алгоритмов энтропийно-рандомизированного машинного обучения. Экспериментальные результаты удаленных исследований динамики полей термокарстовых озер в арктической зоне вечной мерзлоты Западной Сибири были получены с использованием спутниковых снимков за период в несколько десятилетий, начиная с 1973 года. Климатические данные за тот же период были получены путем реанализа на основе хорошо известных систем ERA-40, ERA-Interim и APHRODITE JMA. Был составлен массив экспериментальных данных об изменениях площадей озер, среднегодовой температуры и годовых осадков в зоне вечной мерзлоты Западной Сибири за период исследований. Регрессионный анализ геокриологических и климатических данных показал, что сокращение площади озер можно объяснить, главным образом, увеличением температуры поверхности и изменением осадков. Структура модели рандомизированного прогноза динамики полей термокарстовых озер определяется с учетом параметров, отражающих изменения площадей озер, среднегодовой температуры и уровня осадков. Рассмотрены особенности использования экспериментальных данных в рамках энтропийно-рандомизированного подхода к прогнозированию пространственно-временной динамики полей термокарстовых озер в условиях современных климатических изменений.
Бесплатно
Методология подготовки ИТ-кадров для работы в среде 1С
Статья научная
Несмотря на значительное увеличение спроса на специалистов, работающих в среде «1С: Предприятие», система образования не всегда соответствует ожиданиям работодателей. Кадровый дефицит и несоответствие компетенций выпускников потребностям рынка являются ключевыми проблемами, что требует разработки новых подходов к подготовке кадров. Цель исследования. Для решения актуальной задачи обеспечения безопасности профессиональной деятельности в информационном обществе в результате управления рисками, связанными с ошибками персонала, описать оптимальные методы подготовки специалистов, работающих с программными средствами 1С, учитывающие требования работодателей. Материалы и методы. Проведен анализ множества вакансий сотрудников, работающих с программными средствами 1С, описаны сетевые модели персональных траекторий карьерного роста и используемые с их помощью средства машинного обучения. Автоматизация процесса формирования траекторий развития организаций реализуется с использованием сетевого графика персональных компетенций и их описаний Результаты. Разработана автоматизированная база данных, позволяющая формировать оптимальные персональные траектории развития ИТ-специалистов для работы на платформе «1С: Предприятие» по критериям максимального опыта работы и максимального количества сертификатов. Применение автоматизированной базы данных HR-менеджера для работы в среде 1С дает возможность снизить нагрузку на людей, задействованных в HR-менеджменте, что позволяет организовать эффективную подготовку имеющегося кадрового персонала, а также принять на работу новых сотрудников в результате минимизации кадровых рисков, связанных с подготовкой требований к работникам для их успешного карьерного роста. Заключение. Применение результатов исследования позволяет свести к минимуму риски, связанные с подготовкой ИТ-специалистов для работы на платформе «1С: Предприятие» и формированием вакансий для их приема на работу. Полученные результаты могут быть использованы на предприятиях, эксплуатирующих конфигурации платформы «1С: Предприятие».
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящее время организация цифрового производства промышленных предприятий, производящих сложную наукоемкую продукцию, затрудняется неоднородностью семантических данных, разрозненностью программных комплексов, требует единой интегрированной платформы управления данными. Цель исследования. Рассмотреть системный подход формирования метаархитектуры информационной платформы для исследуемой проблемной области с противоречивыми (априори неопределёнными) отношениями. Материалы и методы. Требуется формирование и применение определённой последовательности метаязыков системного моделирования, языков высокоуровневого программирования по правилам иерархии порождающих грамматик Хомского и семантической логики (онтологии) исследуемой проблемной области. Это обеспечивает последовательное редуцирование семантических свойств проблемной области в их синтаксические представления информационной системы. Например, для системного моделирования бизнес-процесса согласования конструкторско-технологической документации по CALS-методологии необходимо использовать математические методы, методы системной инженерии и средства PLM-системы Teamcenter. Результаты. В работе предложен концептуальный подход для построения и развития предметно-ориентированной метаархитектуры цифровой платформы единого информационного пространства (платформы) (ЕИП). Показано, что для исключения возникающих противоречий в проблемной области, в системе электронного документооборота, необходимо проектировать прямые и обратные модели «рабочих процессов» (Workflow). Приводятся результаты анализа существующих CASE-средств для их эффективной интеграции с PLM-системой Teamcenter. Заключение. Предложенная методология системного моделирования расширяет применение метаархитектуры цифровой модели ЕИП, позволяет оценить эффективность программного комплекса.
Бесплатно
Методология системного моделирования адаптивного управления машиностроительным производством
Статья научная
Модельная парадигма цифрового управления в производственных системах основана на интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов с объектами производства (их системными моделями). При этом платформой (средой) интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов выступает информационная среда предметно-ориентированной области. Функции специалистов в этом случае сводятся к роли экспертов, которые реализуют формальные предикатные знания, прописанные в соответствующих методиках и должностных инструкциях (документах) и анализируют актуализированные данные реального производства из соответствующих БД и БЗ. Этим обеспечиваются свойства идентифицируемости и прослеживаемости объектов производства и их процессов. Пространственное и временное распределение объектов производства холдинга определяют базовую систему координат для их системного моделирования и управления. Автоматизация интеллектуальных процессов организации, планирования, мониторинга и управления взаимосвязанными производственными объектами в пространстве и времени с учетом влияния внешней среды в реальном и виртуальном аспектах является важной и актуальной задачей. Системное моделирование - одна из основных составляющих организации любого процесса, в том числе и производственного. Необходимо также отметить, что процесс системного моделирования сам по себе является интеллектуальным, трудоемким и объективным процессом. Цель исследования. Разработать методологию системного моделирования (системного описания) и адаптивного управления производственной деятельностью отдельными предприятиями в составе машиностроительного холдинга. Разработать методику реализации данной системной модели. Методы исследования, использованные в работе: - принципы методологии системной инженерии (процессного подхода, жизненного цикла и др.); - комплексный подход и структурный анализ разнообразия информационных процессов взаимодействия отдельных производственных предприятий в составе холдинга; - функциональное моделирование динамических систем. Результаты. Предложена методология системного моделирования (системного описания) многоуровневого адаптивного управления распределенными в пространстве и времени производственными системами с учетом влияния внешней среды. На примере машиностроительного холдинга показано, что данная интеллектуализированная системная динамическая модель может быть реализована в форме информационно-советующей системы. Заключение. Предложенная методология системного анализа и моделирования адаптивного управления машиностроительным производством в составе холдинга позволяет решать актуальные задачи эффективного управления производственной деятельностью с учетом влияния внешней среды.
Бесплатно
Статья научная
Применение систем автоматизированного проектирования обеспечивает высокую эффективность профессиональной деятельности в условиях увеличения требований к объему проектных работ и срокам подготовки производства. Однако процесс автоматизации сопровождается усилением рисков экономического, информационного, психологического, дидактического и социального характера. В статье рассматривается методология управления подготовкой кадров к работе с системами автоматизированного проектирования технологических процессов по критерию безопасности. Предлагаемая методология опирается на принципы безопасности, классификацию ИКТ-компетенций, модель управления и на шаблоны поведения (паттерны). Среди паттернов выделены методы принятия решений и методика оценки безопасности подготовки кадров на основе анализа опыта работы и применения математических моделей. Методология управления подготовкой кадров обеспечивает минимизацию угроз экономического, информационного, психологического, социального и дидактического характера. Результаты использования методологии продемонстрированы на примере подготовки кадров к работе с САПР ТП в Южно-Уральском государственном университете и Азербайджанском техническом университете.
Бесплатно
Методы и особенности исследования вихревых расходомеров
Краткое сообщение
Применение вихревых расходомеров в промышленности весьма популярно ввиду их надежности и низкой стоимости, однако существует необходимость расширения диапазона измерения в сторону малых расходов. Ввиду специфики конструкции и принципа работы вихревые расходомеры имеют существенные физические ограничения при измерении расхода при малых скоростях потока. Коммерческим исследованием вихревых расходомеров ученые занимались в течение нескольких десятилетий, и немало внимания было уделено повышению точности измерения расхода. Авторы критически осмыслили ставшие уже традиционными методы улучшения метрологических характеристик таких расходомеров: методы исследования тела обтекания и проточной части расходомера, методы исследования датчика и устройства обработки сигналов измерительной информации вихревого расходомера, а также алгоритмические методы повышения точности измерения расхода. Особое внимание было уделено алгоритмическим методам повышения точности измерения расхода, так как применение таких методов требует лишь изменения программы работы встроенного в расходомер микроконтроллера, что весьма целесообразно экономически. Проведенное авторами экспериментальное исследование уравнения измерения расходомера показало, что значение числа Струхаля при малых скоростях потока не является константой и, следовательно, оказывает влияние на точность измерения расхода на данном диапазоне. Последующие исследования и выбор функции преобразования, учитывающей реальное значение числа Струхаля, позволили снизить погрешность измерения на малых расходах с 3 до 0,5 %.
Бесплатно
Методы и средства поддержки принятия решений водителя автомобиля по ограничению скоростного режима
Статья научная
Данная работа посвящена распознаванию дорожных знаков. Актуальность этой задачи обусловлена вопросами безопасности дорожного движения. Развитие современных компьютерных технологий позволило многим автопроизводителям установить системы технического зрения в серийные автомобили. За последние несколько лет компьютерное зрение набрало огромную популярность. Одной из задач компьютерного зрения является распознавание образов. Однако основными проблемами таких систем является низкая точность обнаружения, -а также невозможность некоторых систем распознавать российские дорожные знаки. Представлено описание системы распознавания дорожных знаков RoadAR на базе Android как наиболее бюджетный и доступный вариант решения задачи. Выполнено тестирование системы RoadAR в ясную, пасмурную погоду и в темное время суток. В результате был сделан вывод, что большинство систем распознают дорожные знаки, ограничивающие скоростной режим, но не контролируют зону действия знака. В связи с этим необходимо разработать алгоритмы распознавания дорожных знаков, которые отменяют знак «Ограничение максимально допустимой скорости». В работе представлен общий алгоритм распознавания знаков, использующий фильтр Гаусса, бинаризацию, поиск геометрических фигур и сравнение с эталоном. Кроме того, представлен алгоритм распознавания знака «Начало населенного пункта», основанный на алгоритме Кэнни, сегментации и распознавании символов на знаке. Информация о распознанных знаках будет далее использоваться в системе поддержки принятия решений водителя. Алгоритм поддержки принятия решений водителя базируется на правилах дорожного движения, распознанных знаках и данных скорости автомобиля.
Бесплатно
Методы контроля и диагностики информационных нарушений инерциальных навигационных систем
Статья научная
В работе предлагаются методы решения задачи контроля и диагностики информационных нарушений избыточных инерциальных навигационных систем с использованием нейронных сетей, приводятся результаты численного моделирования.
Бесплатно
Методы обработки сигналов при измерении уровня продукта в резервуаре частотным радиодальномером
Статья научная
Приведен обзор методов обработки сигналов. Показано, что высокую точность измерения расстояния можно обеспечить, используя при обработке нули сигнала разностной частоты. Указаны методы, которые могут использоваться для создания приборов, обеспечивающих погрешность измерения расстояния в несколько миллиметров и менее.
Бесплатно
Методы оптимизации планов застройки района
Статья научная
Показано, что задача максимизации жилой площади при ограничениях на стоимость строительства и площадь земельного участка сводится к задаче целочисленного программирования с двумя ограничениями. Для ее решения можно применить стандартные известные методы и алгоритмы. Рассмотрим, однако, другой подход, в основе которого лежит метод сетей допустимых решений, предложенный В.Н. Бурковым. Идея метода состоит в следующем. Рассмотрим первое из ограничений задачи и построим сеть всех допустимых решений для этого ограничения. На основании введенного понятия проблемной вершины доказывается теорема о том, что предлагаемый способ построения сети всех допустимых решений будет содержать все решения, удовлетворяющие ограничениям исходной задачи, а длина максимального пути в такой сети будет определять оценку сверху для исходной задачи. Показано, что если путь максимальной длины не содержит проблемных вершин, то соответствующее решение является оптимальным. Алгоритм обобщен на случай учета рисков строительства.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Методы фильтрации изображений в рентгеновской компьютерной томографии
Статья научная
В медицинской рентгеновской компьютерной томографии (КТ) существенная часть вычислений, связанных с созданием изображения КТ, относится к сокращению числа и удалению артефактов. Теоретически любой артефакт изображения может быть определён как любое различие между реконструированными значениями изображения и истинными коэффициентами затухания объекта. Хотя это определение достаточно широко для того, чтобы покрыть почти все типы неидеальных изображений, оно имеет малое практическое значение, так как почти каждое изображение, полученное от сканера КТ, содержит «артефакты» по этому определению.В данной работе проведена систематизация методов фильтрации артефактов и шумов изображений применительно к изображениям КТ, рассмотрены их фильтрующие качества, определены наиболее значимые методы и их комбинации для КТ, разработаны алгоритмы и программы для комбинированных (составных) методов фильтрации и осуществлено применение их в программном обеспечении КТ.
Бесплатно
Механизм воздействия модулированного высокочастотного сигнала на неидеальный диэлектрик. Радиозвук
Статья научная
Работа относится к области электромагнитной совместимости. Анализируется микроволновый звуковой эффект как наблюдаемое явление преобразования высокочастотного радиосигнала в акустические колебания. Это явление называется радиозвуковым эффектом. Этот сенсорно-акустический эффект представляет собой физическое явление, связанное с преобразованием электромагнитной энергии в низкочастотные механические колебания на пути к рецепторному аппарату путем костной звукопроводимости. В работе рассматриваются физические механизмы взаимодействий амплитудно-модулированного высокочастотного электрического сигнала с неидеальным диэлектриком, приводящие к трансформации в низкочастотные механические или акустические колебания с гармониками модулированного сигнала. В статье представлены исследования возможных эффектов прямого воздействия высокочастотного поля в лечебной практике или физиотерапии. Рассматриваются и анализируются механизмы взаимодействия модулированного высокочастотного сигнала со слабо поглощающим веществом с целью обнаружения электроакустического эффекта. В работе подтверждается наличие исследуемого эффекта нелинейно-инерционного преобразования модулированного высокочастотного сигнала в низкочастотный звук.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты теоретического исследования по установлению механизма противодействия биопленкообразованию микроорганизмов при использовании микроволнового излучения природного происхождения. При использовании модели микроволнового излучения в виде непрерывной последовательности частотно-модулированных сигналов рассмотрены основные физические процессы, лежащие в основе противодействия биопленкообразованию. Доказывается, что моделированное широкополосное излучение СВЧ-диапазона может блокировать образование условно-патогенными микроорганизмами внеклеточного матрикса. Результаты проведенного исследования подтверждают гипотезу об эволюционной природе управляющей роли широкополосного микроволнового излучения на процессы жизнедеятельности организмов. Они открывают реальные перспективы снижения персистентного потенциала микроорганизмов и повышения эффективности лечения бактериальных инфекций.
Бесплатно
Краткое сообщение
Предлагается механизм реализации энергосервисных проектов с учетом дефицита бюджетных средств, основанных на муниципально-частном партнерстве, на объектах, находящихся в муниципальной собственности. Кроме того, раскрываются следующие понятия: муниципально-частное партнерство, муниципальный энергосервисный договор (контракт), механизм управления энергосервисными проектами. Рассмотрен ключевой элемент управления энергосервисными проектами - муниципальное бюджетное учреждение «Челябинский городской фонд энергоэффективности и инновационных технологий». Авторами предложено введение третьего участника для управления энергосервисными проектами - Инвестора, выступающего в качестве частного партнера на равных правах с публичным партнером. Инвестор перечисляет денежные средства на субсчет «Энергосбережение» муниципального бюджетного учреждения «Челябинский городской фонд энергоэффективности и инновационных технологий» на основании соглашения о намерениях. Указанное муниципальное бюджетное учреждение выполняет аккумулятивную функцию и функцию распределения экономии, полученной от реализации энергосервисных мероприятий, между Инвестором и энергосервисной компанией.
Бесплатно
