Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1059
Оптимальное прогнозирование потребления топливных газов на металлургических предприятиях
Статья
Бесплатно
Оптимальное прогнозирование потребления энергетических ресурсов по стоимостному критерию
Статья научная
Предложен метод оптимального прогнозирования потребления энергетических ресурсов технологическими процессами по критерию минимума цены ошибки прогноза. Рассматривается регуляризация некорректно поставленных задач прогноза на основе использования нормативных характеристик процессов.
Бесплатно
Оптимальное управление динамикой регуляции гликемии у больных сахарным диабетом первого типа
Краткое сообщение
Работа посвящена проблеме математического моделирования и поиска оптимального управления динамикой баланса инсулин - глюкоза в крови человека, представленной негладкой системой дифференциальных уравнений с постоянным запаздыванием. Цель исследования. Данное исследование направлено на разработку и численное решение задачи оптимального управления гликемическим профилем у больных сахарным диабетом первого типа путем инсулинотерапии, основанного на условиях оптимальности для негладких систем с постоянным запаздыванием в фазовой переменной. Методы. Общая методика исследования изучаемой проблемы базируется на математической теории оптимального управления, теории численных методов, теории дифференциальных уравнений с негладкой правой частью и с запаздывающим аргументом. При реализации программного комплекса применены методы объектно-ориентированного проектирования. Результаты. В данном исследовании на базе исходной динамической модели, предложенной Н.А. Широковой, построена задача оптимального управления динамикой регуляции гликемии у больных сахарным диабетом первого типа с негладкой правой частью и постоянным запаздыванием в фазовой переменной. На основании полученного для построенной задачи оптимального управления необходимого условия оптимальности разработан алгоритмический и программный инструментарий, с помощью которого получены оптимальные программы, представлена их содержательная интерпретация. Заключение. Результаты, полученные на основе программной реализации численных алгоритмов разработанной негладкой задачи оптимального управления балансом инсулин - глюкоза с постоянным запаздыванием в фазовых переменных, позволяют получить данные, которые необходимы при мониторинге ситуации по изменению гликемического профиля, при прогнозировании заболевания сахарным диабетом и выборе эффективного лечения.
Бесплатно
Оптимизация алгоритмов в головоломке human resource machine по числу команд и операций
Статья научная
Видеоигры являются одним из распространенных видов современного досуга, а также относятся к синтетическому искусству коллективного авторства. Достаточно много написано о вреде компьютерных игр, однако есть и исследования, свидетельствующие о пользе некоторых их видов, в том числе различных головоломок. Часть из них являются весьма специфическими продуктами, в частности, различные симуляторы программирования. Цель исследования. Данная работа посвящена оптимизации наиболее сложных алгоритмов в видеоигре Human Resource Machine в соответствии с принятыми в ней критериями оптимальности. Предполагается, что решение каждой задачи должно содержать не более заданного числа команд и выполняться не более чем за определенное количество шагов. Для большей части задач может быть найдено решение, одновременно удовлетворяющее обоим критериям, однако некоторые головоломки требуют реализации двух отдельных алгоритмов. Всего в игре 36 задач различного типа и уровня сложности, из них выбрано 6 доставивших автору наибольшие трудности при прохождении. Материалы и методы. В работе описываются идеи и алгоритмы решения задач на естественном языке, удовлетворяющие заданным ограничениям, а также приводятся результирующие значения количества команд в коде и операций в процессе его исполнения. Точные решения не приводятся, поскольку в силу громоздкости игрового языка соответствующие алгоритмы с комментариями оказались слишком объемны для статьи. Кроме того, данная статья призвана лишь констатировать возможность нахождения собственных оптимальных решений рассматриваемых головоломок. Результаты. Для двух задач из шести рассмотренных в работе удалось получить алгоритмы, удовлетворяющие ограничениям и по числу команд, и по количеству операций. Для оставшихся четырех задач разработано по паре алгоритмов, каждый из которых удовлетворяет одному из ограничений. Заключение. По результатам проделанной работы можно утверждать, что существуют компьютерные игры, которые являются не просто развлечением, а могут представлять собой весьма непростой интеллектуальный вызов. Нахождение оптимальных решений в головоломках Human Resource Machine оказалось весьма непростым и интересным занятием, позволившим избавиться от шаблонов и иначе взглянуть на некоторые классические задачи программирования.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассматриваются вопросы оптимизации методов робастной обработки радиолокационных сигналов с использованием простых критериев принятия решений. Эти методы улучшают параметры робастных структур, которые в свою очередь позволяют повысить помехоустойчивость в радиотехнических системах на фоне мощных аддитивных помех. Приводится численное математическое моделирование нелинейной робастной системы обнаружения сигналов. На основе анализа полученных результатов устанавливается факт, что использование простых критериев в концепции байесовского подхода незначительно повышает помехоустойчивость робастных методов. Однако простота использования таких критериев позволяет легко получить реальный практический вариант робастной системы обнаружения сигналов на фоне сложных аддитивных помех.
Бесплатно
Оптимизация мультилатерационных систем вторичной радиолокации
Статья научная
Рассматривается проблема оптимизации для мультилатерационных систем вторичной радиолокации, определяются и анализируются основные оптимизируемые параметры. Приводятся результаты анализа алгоритмов мультилатерационной обработки, формулируются задачи дальнейшей работы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются проблемы оптимизации нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов по данным эксплуатации при неполных исходных данных и пути ее решения. Приводятся математический алгоритм решения задачи оптимизации нагрузки, программа «ТГ-ПАР» и результаты оптимизации при помощи программы «ТГ-ПАР» нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов ТЭС ОАО «ММК».
Бесплатно
Оптимизация процедуры наставничества в организационных системах
Статья научная
В данной статье рассматривается механизм стимулирования труда работников, выполняющих функции наставника в организационных системах, которые осуществляют проектную деятельность. Как правило, работник, выполняя функции наставника, отвлекается от своей основной деятельности и, следовательно, теряет часть дохода, который он потенциально мог бы получить, если бы был задействован в реализации проекта на сто процентов. Этот факт может демотивировать работника выполнять функции наставника полноценно и качественно. Цель исследования. Исходя из сказанного выше, целью работы является разработка такого механизма стимулирования труда наставника, участвующего в реализации проекта или работающего на предприятии, осуществляющем проектную деятельность, который повысит заинтересованность наставника выполнять свои функции качественно. Материалы и методы. В представленной работе будет рассматриваться ситуация, в которой учениками наставника являются студенты, проходящие практическую подготовку на предприятиях или изучающие учебные дисциплины, практические занятия которых проводятся на базе предприятия, с которым заключен соответствующий договор. Главной задачей наставника является освоение студентами профессиональных компетенций, предусмотренных в Основной профессиональной образовательной программе вуза. Заметим, что осуществлять процесс наставничества только в свободное от работы время мастер не может, так как отличительной особенностью наставничества является то, что обучение происходит в процессе непосредственной работы (на рабочем месте), что делает эту процедуру эффективной в плане освоения именно практических навыков. А это, в свою очередь, является одним из основных плюсов наставничества. Результаты. Для компенсации дохода, который наставник «теряет», отвлекаясь от своей основной деятельности, предлагается ввести следующую систему надбавок. Во-первых, весь период наставничества он будет получать компенсирующую надбавку. Она или будет декларирована руководством, или равняться заработной плате, которую наставник будет получать от вуза. Этот вариант доступен в случае, если между работником, осуществляющим функции наставника, и вузом заключен трудовой договор или гражданско-правовой договор. Во-вторых, после завершения процедуры наставничества наставник получит стимулирующую надбавку. Ее величина будет определяться качеством обучения учеников, то есть их оценками, полученными по каждой из компетенций, которыми они должны были овладеть после обучения. Заключение. Из сказанного выше следует, что наставник весь период наставничества будет получать компенсирующую его дополнительные затраты времени надбавку, а по завершении процедуры наставничества - стимулирующую надбавку, зависящую от качества выполнения своих функций. Предполагается, что первая должна подпитывать его заинтересованность весь период наставничества к выполнению своих обязанностей наиболее качественно с целью получить по завершении процедуры наставничества как можно большую стимулирующую надбавку.
Бесплатно
Оптимизация работы контейнерных терминалов
Статья обзорная
Рассматривается формализация процессов переработки грузов на контейнерном терминале в виде разомкнутой системы массового обслуживания. Определяются вероятностные модели процессов переработки грузов в динамических и стационарных режимах.
Бесплатно
Оптимизация расположения элементов линейной антенной решетки фазовых радиопеленгаторов
Статья научная
Представлены результаты исследования ошибок пеленгования корреляционно-интерферометрическими пеленгаторами путем моделирования на ЭВМ. Приведено исследование зависимости погрешности пеленгования от конфигурации антенной решетки и от величины фазовой неидентичности ее элементов.
Бесплатно
Оптимизация режимов энергетических котлов при сжигании ВЭР
Статья научная
Рассматривается задача оптимизации режимов энергетических котлов на основе смеси топлив: природного газа и ВЭР с высокой нестабильностью характеристик - давления и калорийности. Предложен метод динамического факторного анализа процессов горения в топке энергетического котла, позволяющий оценивать текущую калорийность ВЭР. C целью снижения потребления первичных энергетических ресурсов на основе использования ВЭР в котельных установках предлагается использовать следующие контуры автоматического регулирования: по подаче исходных топливных ресурсов, воздуху, разрежению в топке и выходным режимным параметрам. Предложена система экстремального регулирования подачи воздуха и разрежения в топке по критерию максимума КПД котла. Применение разработанной системы экстремального регулирования позволяет снизить потребление природного газа за счет повышения эффективности сжигания смеси топлив. Приведенные структуры систем автоматического регулирования могут быть использованы не только в котельных установках, но и в технологических процессах более широкого класса, где в основе теплотехнических процессов лежит сжигание топлива.
Бесплатно
Оптимизация светофорного регулирования с помощью программы моделирования транспортных потоков
Статья обзорная
Рассмотрен метод, позволяющий повысить пропускную способность перекрестков дорожной сети города за счет оптимальной настройки цикла светофора. Метод, нахождения оптимального цикла светофора, базируется на разработанной автором программе. С помощью программы моделируется движение автомобильного потока через один регулируемый перекресток и путем перебора определяются наилучшие параметры светофора. В программе применяется микроскопическое моделирование, входные потоки автотранспорта моделируются как простейшие; используется упрощенная модель движения умного водителя (The Intelligent Driver Model, IDM).
Бесплатно
Оптимизация системы управления программно-аппаратного комплекса для учета электроэнергии
Статья научная
В представленной статье исследуется тема оптимизации системы управления программно-аппаратного комплекса для учета электроэнергии. Система управления играет решающую роль в точном измерении и контроле потребления электроэнергии. Основной целью данного исследования является выявление и внедрение методов оптимизации, которые повышают производительность и результативность системы управления. Цель исследования. На основе анализа существующих электротехнических комплексов разработать архитектуру, имитационные цифровые модели, алгоритмы эффективного управления и методику эксплуатации электротехнического комплекса на базе трехфазных цифровых измерительных трансформаторов с системой управления отечественного производства для учета электроэнергии в высоковольтных сетях переменного тока, обеспечивающих работоспособность и качество функционирования в различных режимах при разнообразных внешних воздействиях.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен вопрос оптимального управления процессом нанесения гальванического покрытия в ванне с многосекционными анодами. Произведен анализ современных способов управления гальваническими процессами в ваннах с многосекционными анодами. Исследовано влияние плотности тока, межэлектродного расстояния, интенсивности перемешивания электролита, а так же форм и размеров обрабатываемых деталей на равномерность распределения толщины покрытия. В результате проведенных исследований установлен экстремальный характер зависимости равномерности покрытия от плотности тока и межэлектродного расстояния. Произведен анализ методов поиска экстремума. Разработан алгоритм решения задачи оптимального управления процессом нанесения гальванопокрытия в ванне с многосекционными анодами с использованием генетических алгоритмов.
Бесплатно
Оптимизация характеристик СВЧ-тракта плазменного светильника
Статья научная
Предложен метод оптимизации энергетического режима и геометрии СВЧ-тракта плазменного светильника. Разработана математическая модель волноводного тракта и резонатора светильника. Показано, что введение дополнительных элементов улучшает условия согласования возбуждающего магнетрона с трактом и передачи мощности электромагнитного поля в резонатор. Предложена методика экспериментального исследования макета плазменного светильника.
Бесплатно
Оптимизация энергопотребления микроконтроллерных систем
Краткое сообщение
На сегодняшний день в мире электроники прослеживаются две тенденции: увеличение вычислительной мощности и снижение энергопотребления. Появление устройств с большими вычислительными возможностями и низким энергопотреблением дает возможность вместо громоздких устройств применять компактные приборы с аккумуляторным и батарейным питанием. Для того чтобы такие устройства работали без подзарядки как можно дольше и при этом сохраняли свою компактность, разработчики применяют множество способов по снижению энергопотребления. В этой статье рассматриваются различные способы по оптимизации потребления энергии устройствами, основным элементом которых является микроконтроллер. Производится обзор программных, архитектурных и схемотехнических способов снижения потребления, рассмотрены их достоинства и недостатки, а также возможность применения их в комплексе. Упомянуты принципиально новые архитектуры вычислительных систем, которые в перспективе, возможно, окажутся эффективнее традиционных с точки зрения энергосбережения. В завершение дается небольшой обзор некоторых современных микроконтроллеров с точки зрения минимума потребления энергии.
Бесплатно
Опыт анализа исполнения музыкального произведения с помощью точных методов
Статья научная
Описывается метод изучения записи музыкального произведения с целью выявления особенностей исполнительской манеры музыканта через анализ ряда числовых значений, получаемых на основе звукового файла. Запись звучания и нотный текст данного произведения рассматриваются на разных уровнях детализации, что отражено в описании предлагаемой системы моделей. Приведено несколько примеров использования моделей. Значительная часть статьи связана с анализом различных статистических величин, вычисленных для фрагментов записи. Этот анализ оценивает статистические величины с точки зрения их полезности при количественном описании интерпретации музыкального произведения.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы технические характеристики новой спутниковой системы связи Argos-3 применительно к особенностям проведения дрифтерных экспериментов в Мировом океане и Черном море. Проведено сравнение двух стандартов спутниковых систем связи Argos-2 и Argos-3. Отличительными особенностями Argos-3 от предыдущих поколений этой системы являются существенно возросшая пропускная способность и значительное уменьшение энергопотребления аппаратуры передачи данных за счет использования обратного канала связи для обеспечения прогнозирования пролетов спутников и квитирования при передаче сообщений. В рамках международного пилотного проекта «Argos-3 Pilot Project» произведена оценка качества работы приемопередающей аппаратуры, определена ее конфигурация с учетом условий реальной эксплуатации в составе автономных морских дрейфующих буев (дрифтеров). Приведены результаты сравнительного анализа эффективности применения системы Argos-3 и традиционной системы Argos-2, обслуживающих глобальную дрифтерную сеть. Даны рекомендации по оптимальному конфигурированию оборудования Argos-3 в составе дрейфующих буев. Результаты лабораторных и долговременных натурных экспериментов показали эффективность разработанных в МГИ и ООО «НПФ Марлин-Юг» решений по адаптации поверхностных дрейфующих буев к спутниковой системе Argos-3, которые в настоящее время широко используются для совершенствования глобальной дрифтерной наблюдательной сети.
Бесплатно
