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: 1110
Научно-техническое сопровождение при управлении жизненным циклом объектов капитального строительства
Статья научная
В настоящее время возрастает сложность строительных проектов, меняются условия их реализации, ужесточаются требования. При этом имеют место быть ошибки, зачастую очень значимые на различных стадиях жизненного цикла объекта капитального строительства. Соответственно, необходимы новые подходы и модели к управлению строительными проектами и объектами капитального строительства. Цель исследования: проанализировать возможности и перспективы применения научно-технического сопровождения (НТС) для объектов капитального строительства разных классов и на различных этапах их жизненного цикла. Теоретико-методологической основой исследования являются работы отечественных и зарубежных исследователей, посвящённые вопросам научно-технического сопровождения строительства и управления объектами капитального строительства на различных этапах их жизненного цикла.
Бесплатно
Нейросетевая динамическая модель измеритель ной системы с фильтрацией восстанавливаемого сигнала
Статья
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена важной проблеме применения нейросетевых моделей в задачах мониторинга состояния лесных территорий с использованием оптических спутниковых снимков. Цель исследования. Целью исследования явилась разработка нейросетевой модели лесных рубок, пригодной для автоматизации дешифрирования многоспектральных космических снимков Sentinel-2 в задачах мониторинга состояния лесных ресурсов лесодобывающего региона на примере Ханты-Мансийского автономного округа. Материалы и методы. Основу разработанной модели составила процедура сегментации космических снимков лесных рубок, основанная на сверточной нейронной сети глубокого обучения. Дешифрирование снимков со спутника Sentinel-2 проведено с помощью средств современной геоинформационной системы QGIS. Для подготовки набора обучающих данных было обработано более 990 пар разновременных космических снимков лесных территорий Ханты-Мансийского автономного округа за зимний (снежный) период 2018-2022 гг., с использованием которых было сформировано более 70 тыс. кадров в составе набора обучающих данных и соответствующих им масок контуров лесных рубок. Результаты. В результате выполненной работы создана нейросетевая модель лесных рубок, реализующая эффективную сегментацию космических снимков, что позволило автоматизировать трудоемкую процедуру дешифрирования многоспектральных снимков Sentinel-2 с целью выделения контуров лесных рубок. Полученный в работе набор обучающих данных в количестве более 70 тыс. кадров был разделен на обучающую, валидационную (проверочную) и тестовую (контрольную) выборки, объемы которых для разработки нейросетевой модели лесных рубок составили 58 000, 10 000 и 3600 кадров соответственно. Новизна разработанной модели определяется, с одной стороны, использованием для обучения нейронной сети зимних (снежных) космических снимков и, с другой стороны, применением пар разновременных снимков, полученных до и после лесной рубки. В качестве критериев для оценки точности обученной модели нейронной сети применены метрики Recall, Precision и F-мера, значения были рассчитаны по тестовой выборке. Рассчитанная точность выявления рубок с использованием предлагаемой модели на тестовой выборке данных по разным метрикам достигает 85-87 %. Заключение. Разработанная нейросетевая модель лесных рубок может быть использована в задачах мониторинга и картографирования состояния лесных ресурсов северных лесодобывающих территорий России с применением многоспектральных космических снимков Sentinel-2.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен метод нейросетевой оптимизации областей существования скользящего режима в проекциях фазового пространства объекта управления с целью последующего синтеза систем управления со скользящими режимами. Расширение областей существования скользящего режима предоставляет большую свободу в выборе поверхностей скольжения, в том числе нелинейных, и позволяет рассчитывать на повышение качества управления. Цель исследования заключается в определении применимости современных методов машинного обучения, в частности нейронных сетей и генетических алгоритмов, в задачах оптимизации областей существования скользящего режима на примере нелинейной системы 4-го порядка.
Бесплатно
Некоторые аспекты повышения надежности управленческих решений в строительстве
Краткое сообщение
Цель исследования. Рассмотрены и проанализированы наиболее важные причины нестабильности управленческих решений при решении задач календарного планирования, логистического обеспечения и организации строительства. Материалы и методы. Основой для проведения исследования выступает модель технологических объектных зависимостей. Результаты. Описывается двухэтапный метод решения главной задачи управления строительства объекта. На первом этапе решается задача распределения объемов работ во времени, по планируемым периодам (декада, месяц, квартал). С учетом этого распределения на втором этапе разрабатываются организационные решения для построения графика строительства объекта. Заключение. Принятая модель для решения задач управления производственной деятельности строительной организации позволила расширить область повышения надежности управленческих решений на стадии планирования строительно-монтажных работ, а на стадии организации производства - повысить вариативность этих решений.
Бесплатно
Некоторые модели оптимальных траекторий сближения космического аппарата с астероидом
Статья научная
Движение космического аппарата рассматривается в области, находящейся вне сфер действия планет Солнечной системы, гравитационное действие астероида определяется в рамках ограниченной задачи двух тел. Постановка динамической задачи выполнена для поступательного движения космического аппарата относительно астероида с учетом собственного вращения небесного тела. Построение оптимальных траекторий в задаче сближения космического аппарата с астероидом выполняется методами вариационного исчисления. Сформулирована вариационная задача с ограничениями на управление в виде неравенств, решение которой построено путем сведения задачи к классической постановке по методу Валентайна. Даны решения уравнений Эйлера - Лагранжа для вариационной задачи с функционалом, связанным с расходом топлива реактивных двигателей. Получены численно-аналитические решения для частных случаев в условиях пренебрежения гравитацией астероида, рассматриваемых без учета кориолисовых сил инерции космического аппарата и с учетом этих сил. Оптимальное управление, полученное в этих решениях, является непрерывным (гладким или кусочно-гладким) или кусочно-непрерывным с одной или несколькими точками переключения, в зависимости от параметров задачи. Для обоснования оптимальности использованы условия Лежандра. Рассмотрено влияние начальных параметров движения космического аппарата, времени полета, величины максимальной тяги и величины угловой скорости астероида на вид управления и траектории. Представленный в статье метод изучения движения космического аппарата вблизи астероида позволяет получить численные оценки параметров полета, которые могут быть использованы при планировании миссии сближения.
Бесплатно
Статья научная
В отечественных нормативных документах, в частности в Национальном стандарте РФ по защите информации, обозначены три уровня доверия к результатам идентификации, основанные на некоторой степени уверенности в подлинности субъекта доступа, но не содержащей конкретных значений. В статье предложены подходы к качественной оценке информативности параметров идентификации пользователя по клавиатурному почерку на основе поведенческой биометрии. Цель исследования: оценка информативности параметров идентификации пользователя по клавиатурному почерку. Материалы и методы исследования. Для определения подходов к оценке информативности параметров нами были изучены и проанализированы известные научные результаты и практические решения по проблеме идентификации пользователей в информационно-телекоммуникационных компьютерных системах, размещенные в различных открытых источниках на русском и английском языках. Основные результаты. Выделены актуальные на сегодняшний день совокупность параметров, идентифицирующих пользователя по клавиатурному почерку, перечень зашумлений, влияющих на информативность параметров. Рассчитаны средние значения уровней надежности идентификации. Определены основные и дополнительные критерии оценки информативности параметров. В качестве основных критериев оценки надежности идентификации по клавиатурному почерку выделены коэффициенты ложного доступа и ложного отказа в доступе, общая оценка системы. В качестве дополнительных критериев выделены скорость работы, простота использования, стоимость системы. Для основных критериев обозначены показатели, которые мы предлагаем использовать в качестве оценочных характеристик, по которым можно было бы судить о степени достижения критерия: стабильность параметра в различении пользователей друг от друга; количество реализаций параметра, требуемых для обеспечения его стабильности в различении пользователей. Приведены качественные характеристики степени информативности параметров по основным критериям. Определены направления дальнейших исследований. Заключение. Представленные в статье перечень параметров и зашумлений, оценка надежности идентификации по критериям и соответствующим им показателям будут полезны разработчикам и исследователям для дальнейшей доработки методов идентификации с целью повышения их надежности.
Бесплатно
Некоторые проблемы энергосбережения и автоматизации в системах теплоснабжения зданий
Статья обзорная
Рассматривается решение проблемы энергосбережения при теплоснабжении зданий за счет применения систем автоматического управления. Приводится аналитический обзор по данной проблематике и выявляются основные направления совершенствования систем автоматизации теплового режима зданий
Бесплатно
Необходимость разработки надежного программного обеспечения как вызов современности
Статья научная
Проводится анализ современного состояния в проблематике повышения надежности программного обеспечения на основе моделей оценки его надежности различного типа, которые классифицированы по четырем признакам. Делаются выводы об отсутствии общего решения проблемы надежности программного обеспечения при наличии множества частных решений, не учитывающих такие существенные факторы, как интенсивность внесения и устранения ошибок в программе, время разработки, а также о том, что лучший результат может дать модель надежности, не рассматривающая конкретный язык программирования или объем и сложность текста программ.
Бесплатно
Неполнота контрактов и гармонизация их исполнения с учетом риска контрагента
Статья научная
При составлении контракта для сторон часто невозможно учесть и указать в нем всевозможные непредвиденные обстоятельства. В частности, стороны могут быть не в состоянии описать состояния мира так подробно, чтобы посторонние люди (суды) могли позже проверить, какое состояние имело место, и поэтому контракты по своей природе являются неполными. Стороны могут в некоторой степени восполнить эту неполноту за счет предусмотрения в договоре механизма для пересмотра условий сделки, когда они получат информацию о преимуществах и издержках его исполнения. В работе (Hart O., Moore J. Incomplete contracts and renegotiation. Econometrica, 1988, vol. 56, no. 4) для определенного типа контрактов была заложена логика поведения контрагентов, которая приводит к возникновению равновесных условий исполнения контракта, к которым могут привести своими действиями контрагенты по контракту, с учетом возможного противодействия противоположной стороны. В данной статье, с использованием идей работы (Hart O., Moore J., 1988), исследован оптимальный контракт с возможностью пересмотра условий начального контракта в случае взаимоотношений двух контрагентов: поставщика товара (оборудования), приобретаемого за валюту для покупателя, приобретающего товар за рубли, с учетом валютного риска поставщика и взаимного риска контрагентов.
Бесплатно
Нестандартные подходы к организации климатических систем в центрах обработки данных
Статья научная
Статья посвящена сравнению систем кондиционирования воздуха в центре обработки данных с учетом особенности его расположения в Пермском крае, РФ. Установлено, что применение более дорогой, но современной гибридной системы кондиционирования воздуха экономически целесообразно в данном регионе. Цель работы. Целью работы является оценка целесообразности и эффективности применения различных систем охлаждения воздуха с экономической точки зрения, в условиях размещения объекта на территории Пермского края. Материалы и методы. Сравнивается две системы охлаждения. Первая система охлаждения воздуха основана на прямой подаче холодного воздуха. Данная система имеет ограничения по температуре применения, ее можно использовать только при температурах окружающей среды ниже, чем температура охлаждаемого помещения примерно на 20 °С. Текущие затраты на электроэнергию, потребляемую на охлаждение помещения, в этом случае будут меньше. Вторая - классическая система кондиционирования, в которой охлаждение происходит за счет вскипания фреона в испарителе и последующего сжатия компрессором и переходов жидкую фазу в конденсаторе. Существуют различные вариации этой системы для практически любой климатической зоны. Текущие расходы (электроэнергия), вызванные работой этой системы, - выше. Но первоначальные затраты - меньше, так как такая система стоит дешевле. Ставится задача определить, будет ли положительный экономический эффект от внедрения системы с прямой подачей холодного воздуха. Исследование выполнено с помощью теоретических методов. Для этого взяты данные о температуре воздуха в г. Пермь за 2021 г. по дням и часам. Результаты исследования. Определено, какое количество дней и часов сможет работать одна или другая система: классического кондиционирования или гибридная система с возможностью прямой подачи охлажденного воздуха. Посчитаны затраты на электроэнергию при работе в первом и втором режимах. Определено количество необходимого климатического оборудования, с учетом его резервирования по схеме N+1. Определены примерные затраты на внедрение систем. Обсуждение и заключение. Выявлено, что затраты на внедрение более дорогой гибридной системы с поддержкой прямой подачи охлажденного воздуха в сравнении c классической системой кондиционирования окупятся в течение нескольких лет. Также определены существенные преимущества таких систем - более долгий срок службы вследствие меньшего использования компрессора системы охлаждения.
Бесплатно
Нечеткая кластеризация измерительных преобразователей давления
Статья научная
Рассматривается процедура нечеткой кластеризации измерительных преобразователей давления и кластеризационные признаки. Исследуется влияние параметров алгоритма нечеткой кластеризации на распределение преобразователей по кластерам. Приведен пример кластеризации партии измерительных преобразователей давления тензорезистивного типа.
Бесплатно
Нечеткий контроллер для модернизации тормозной системы самолета Ил-76
Статья научная
Рассматривается вариант модернизации тормозной системы самолета Ил-76 и методика формирования алгоритма работы антиюзовой системы. В связи с тем, что данное воздушное судно проектировалось давно, и текущая схема распределения тормозных усилий достаточно устарела, применение данного самолета в боевых действиях требует постоянного совершенства его летно-тактических характеристик, поэтому идея модернизации антиюзовой автоматики достаточно актуальна. Задача в целом решается путем внедрения в исполнительную часть тормозной системы электронно-вычислительной машины с комплексной системой сбора данных и параметров воздушного судна и взлетно-посадочной полосы. Предложен алгоритм формирования и распределения тормозных усилий на базе нечеткого контроллера, для чего необходимо описать лингвистические переменные и с помощью нечеткого вывода вычислить задающую величину, которая через цифроаналоговый преобразователь поступит на исполнительный механизм. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и модернизации алгоритма работы тормозной (антиюзовой) системы в военно-транспортной авиации.
Бесплатно
Неявный маскарадинг при доступе к конфиденциальной информации в компьютерной сети
Статья научная
Рассмотрены способы и причины неявного доступа к данным в отсутствие владельца ключа. Представлена модель неявного доступа в виде матрицы доступа. Предложены способы противодействия подмене (маскарадингу) оператора.
Бесплатно
Новые роли работников в условиях цифровой трансформации промышленности
Статья научная
Глобальные изменения, происходящие в экономике под влиянием цифровизации и автоматизации, неизбежны, и обществу необходимо принимать и учитывать их положительные и отрицательные стороны. Целью исследования является изучение структуры и специфики взаимодействия людей и технологий и влияния новых технологий на рабочую среду и процесс, выделение положительных и негативных сторон. Теоретико-методологической основой исследования являются работы отечественных и зарубежных ученых, посвящённые вопросам цифровизации и автоматизации промышленности, возможностям и угрозам перехода к Индустрии 5.0.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен новый подход к управлению промышленными предприятиями в условиях глобальной финансово-экономической нестабильности, а также приведены основные идеологии построения систем управления для промышленных корпораций.
Бесплатно
О выборе максимального периода дискретности в частотном методе синтеза цифровой САР
Статья научная
Рассматривается задача синтеза цифровой (микропроцессорной) САР частотным методом при неизвестном заранее значении периода дискретности по времени T0 -Предлагается простой и эффективный итерационный метод, который позволяет за малое число шагов расчета определить наибольшее (из допустимых) значение периода дискретности при невысоком порядке цифрового корректирующего устройства.
Бесплатно
Статья научная
Даны анализ решения двумерной прямой задачи для сейсмического поля в динамическом варианте с использованием интегральных и интегродифференциальных уравнений, а также совместный анализ решений двумерных задач для переменного электромагнитного и сейсмического поля для моделей N-слойной среды с двумерными однородными включениями
Бесплатно
