Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1048
Применение графического процессора Tegra K1 в задачах обработки изображений на борту БЛА
Краткое сообщение
Представлена схема устройства обработки и хранения графической информации, получаемой от полезной нагрузки на борту БЛА. Определен потребный функционал устройства. Рассмотрены различные варианты обработки потоковой видеоинформации, выявлены наиболее оптимальные алгоритмы. Проведено компьютерное и натурное моделирование, результатом которого является разработка макета и экспериментального образца устройства. Проведены стендовые и летные испытания образца устройства в составе летающей лаборатории на базе СВС-А20 и АК с БЛА «Юпитер». Результаты исследований лягут в основу разработки на базе данного образца серийного устройства. Рассмотрены перспективы развития данного направления.
Бесплатно
Краткое сообщение
Статья посвящена проблеме математического моделирования природно-ресурсного потенциала Пермского края на основе конечно-разностных моделей 1-го и 2-го порядков. Ранее нами было установлено, что при исследовании сложных социально-экономических процессов такие модели позволяют получать более качественные прогнозы по сравнению с традиционно применяемыми моделями линейной множественной регрессии. Высокое качество модели природно-ресурсного потенциала и соответствующих прогнозов является одним из необходимых условий эффективного управления природными богатствами региона с целью обеспечения его устойчивого экономического развития. Цель работы. Целью данного исследования являлось построение на основании статистических данных за период с 2001 по 2018 г. конечно-разностных моделей комплексного показателя природно-ресурсного потенциала и оценка их прогностических свойств на примере Пермского края. Материалы и методы. В качестве базы сравнения использовалась модель множественной линейной регрессии. Комплексный показатель природно-ресурсного потенциала региона рассчитывался как взвешенная сумма частных критериев, характеризующих природные богатства региона. Конечно, разностные модели первого и второго порядка получены путем добавления в модель множественной линейной регрессии авторегрессионных слагаемых первого и второго порядков соответственно. Оценка неизвестных параметров уравнений выполнена на основании модифицированного метода наименьших квадратов, сохраняющего знаки коэффициентов при факторах такими же, как в исходной линейной модели. При этом отбор объясняющих факторов и оценка качества моделей осуществлялись исходя из точности полученных по ним прогнозных значений изучаемого показателя. Результаты исследования. В связи с изменениями в методике формирования статистических данных, определяющих составляющие и факторы природно-ресурсного потенциала, процедура построения конечно-разностных моделей была выполнена для трех различных временных интервалов: 2001-2018, 2001-2008 и 2008-2018. Число расчетных прогнозных значений составило 18, причем лишь в 4 из 18 случаев (22,2 %) их качество оказалось хуже, чем у прогнозов с использованием линейной множественной модели. Обсуждение и заключение. Полученные результаты позволяют утверждать, что предложенная модификация множественной линейной модели регрессии с добавлением авторегрессионных слагаемых позволяет повысить качество прогнозирования комплексного показателя природно-ресурсного потенциала региона и, следовательно, принимать более эффективные решения при управлении его уровнем.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается подход к синтезу систем управления (СУ) на основе концепции обратных задач динамики (ОЗД). Описывается ставший уже классическим подход, основанный на ОЗД. Показаны особенности применения концепции ОЗД к синтезу СУ спускаемых аппаратов (СА). Предлагается модифицировать классический подход ОЗД для реализации СУ маневрирующего СА. Приведены результаты моделирования, подтверждающие эффективность модификации.
Бесплатно
Применение масштабированной карты глубины для первой итерации вычисления цен сопоставления HMI
Краткое сообщение
В статье рассматривается алгоритм вычисления цен сопоставления на основе взаимной информации между пикселями стереоизображений. Во второй части приводится математическое выражение величины взаимной информации, основывающееся на величинах энтропии изображений. Далее описывается способ применения и оптимизации величины взаимной информации при вычислении карты диспаратностей. В параграфе «Особенности алгоритма» анализируются возможные условия работы алгоритма, а также ошибки в его работе и причины их появления.
Бесплатно
Краткое сообщение
Проанализированы современные правовые основы промышленной безопасности на предприятии на базе федерального закона о промышленной безопасности и международного стандарта OHSAS 18001, регламентирующего менеджмент по охране труда и промышленной безопасности на предприятии. Показано, что внедрение стандарта OHSAS 18001 повышает конкурентоспособность организации и повышает эффективность организации промышленной безопасности на предприятии.
Бесплатно
Применение метода Прони для анализа выходных сигналов преобразователей давления
Статья научная
Рассматривается задача оценки частотной характеристики преобразователей давления путем спектрального анализа их выходных сигналов методом Прони. Указаны параметры метода, влияющие на точность оценки, и предложены способы улучшения работоспособности метода для анализа зашумленных сигналов. Приведена формула для расчета оптимальной частоты дискретизации анализируемого сигнала. Повышение точности оценки показано на примере.
Бесплатно
Статья научная
В современном мире все популярнее становятся различные информационные системы, в том числе и корпоративные. Многие из таких систем хранят конфиденциальные данные своих пользователей. В основном эти данные защищены только логином и паролем, которые на сегодняшний день уже не могут обеспечить высокий уровень безопасности и гарантировать сохранность эти данных. Одновременно с развитием информационных систем развиваются методы и инструменты, с помощью которых злоумышленники могут завладеть конфиденциальной информацией. Довольно часто появляются новости о том, что какая-либо из крупных компаний допустила утечку личных данных пользователей. И для того чтобы минимизировать возможности для компрометации пользовательских данных, стоит более тщательно подходить к выбору способа аутентификации пользователей в системе. Цель исследования. Используя математический подход, определить наиболее подходящий способ аутентификации в корпоративных информационных системах с учетом определенных критериев. Материалы и методы. Рассматриваются такие виды аутентификации, как: аутентификация на основе многоразового пароля, TOTP (Time-based one-time password authentication), аутентификация на основе SMS, аутентификация на основе биометрии, OpenID, SAML (Security Assertion Markup Language). Используется метод построения множества Парето и определение с помощью метода идеальной точки наиболее предпочтительного для реализации метода аутентификации. Результаты. В статье авторами приводится описание рассматриваемых способов аутентификации, описание алгоритма их работы и диаграммы взаимодействия. С помощью метода идеальной точки было определено, что наиболее подходящим способом аутентификации является SAML.
Бесплатно
Применение методов архитектурного подхода в развитии информационной системы крупного вуза
Статья научная
Рассматривается применение архитектурного подхода к развитию информационной системы организации. Рассмотрена концепция архитектурного подхода, методологии разработки архитектуры предприятия «сверху-вниз» и «снизу-вверх», определены преимущества и недостатки этих подходов. Рассмотрено применение методологии TOGAF к построению архитектуры предприятия, нацеленной на достижение поставленных стратегических целей при поддержке оптимизированной информационно-коммуникационной инфраструктуры, особенности модели применения данной модели. Установлена применимость архитектурного подхода к развитию информационной системы крупного высшего учебного заведения с развитой филиальной сетью.
Бесплатно
Применение методов интервального анализа при калибровке преобразователей давления
Статья научная
Применение интервального анализа при расчете калибровочных коэффициентов обусловлено тем, что в метрологии принята интервальная модель неопределенности. Предполагается, что некоторое измерение получено с помощью неточного прибора с известной абсолютной ошибкой измерения, которая включает как систематическую, так и случайную погрешности. В случае калибровки известен класс точности образцового задатчика давления.
Бесплатно
Краткое сообщение
В данной работе формулируется задача и предлагается метод реконфигурации систем организационного управления на основе синтеза функциональной структуры, оказывающей влияние на облик всей системы, в значительной мере определяющей порядок ее функционирования, объединяющей в единое целое средства технического и математического, программного и информационного обеспечения. Цель исследования заключается в необходимости повышения эффективности управления организационными системами на основе комплексной разработки, внедрения и освоения средств автоматизированного управления ее элементами. Методы исследования. Для синтеза подобных структур применяются экспертные системы на основе декларативных языков программирования. В качестве инструмента для определения базы знаний об области реструктуризации структуры управления использовано вычисление выражений и язык логики предикатов, то есть математическая логика первого порядка. Тогда задачу реконфигурации иерархической структуры системы управления можно представить двояко. Во-первых, как задачу определения изменений известной рациональной иерархической структуры, обеспечивающих минимальные потери от возникших функциональных отказов. Во-вторых, в качестве задачи создания новой рациональной структуры, которая обеспечивает оптимальное использование ресурсов, используемых в процессе достижения определенных целей в меняющихся условиях. Результаты. В результате исследования на основе закона де Моргана определяются факторы, влияющие на состояние системы организационного управления в целом. Необходимый состав решаемых задач по всей иерархической структуре определяется степенью влияния различных факторов на характеристики структуры управления. Заключение. Работа полученной экспертной системы заключается в последовательном выполнении или невыполнении правил и переходе из одного состояния в другое. В случае тупиковой ситуации экспертная система выдает сообщение в виде требований альтернативного изменения тех или иных правил (факторов). Новые правила запоминаются. Таким образом, система знаний наращивается.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача согласования интересов агентов при управлении в организационных системах, в частности, при оценке степени достижения стратегических целей организации. Актуальность задачи обусловлена необходимостью повышения скорости принятия решений, скорости реакции на изменения внешней среды, чего можно достичь, применяя соответствующие механизмы управления. Цель исследования: совершенствование методов принятия коллективных решений в условиях, когда агенты обладают разными рангами значимости. Материалы и методы. В качестве методов используются механизмы комплексного оценивания и обобщенные медианные механизмы согласования мнений агентов. Выбор математического аппарата обусловлен тем, что в организационных системах принятие решений происходит коллективно, в процессе взаимодействия группы агентов всегда возникает противоречие, так как каждый агент стремится максимизировать свою целевую функцию, что приводит к конфликту интересов и желанию исказить информацию. Выбранные методы позволяют данные проблемы решить. Первые механизмы применяются для агрегирования показателей, отражающих степень достижения частных целей организации на стратегическом уровне. Вторые механизмы применяются для выявления истинных мнений агентов о виде матриц свертки целевых показателей. Результаты. Предложен матричный неанонимный обобщенный медианный механизм, позволяющий согласовывать интересы агентов с разными рангами. Неанонимная процедура сводится к анонимной, которая обеспечивает устойчивость принимаемых решений обо всех элементах матриц свертки к стратегическому поведению агентов. Показано, что результаты комплексного оценивания являются манипулируемыми при использовании анонимных и неанонимных процедур согласования. Для преодоления обнаруженной проблемы предложена новая процедура, основанная на синтезе известных механизмов управления. Заключение. Рассмотренная постановка задачи соответствует реальным процедурам принятия решений коллегиальными органами управления, когда мнение одного агента оказывается более значимым по сравнению с мнением другого агента. Разработанный механизм позволяет согласовывать мнения экспертов относительно степени достижения стратегических целей организации, также он может быть адаптирован для решения других прикладных задач, например, принятие решения о выборе проекта, оценка рисков, оценка поставщиков и др.
Бесплатно
Применение микроконтроллеров для реализации нейронных сетей
Статья научная
Приведена классификация нейросетевых архитектур по типу элементной базы. Описан ряд процессоров, позволяющих реализовать нейронные сети.
Бесплатно
Применение модели месторождения на основе карт высот в задачах автоматизации горного производства
Статья обзорная
В статье рассматриваются современные проблемы компьютерного моделирования в задачах автоматизации горного производства. Для их решения предложена модель месторождения на основе карт высот. Модель предназначена для оперативной обработки данных при прогнозировании литологической ситуации, оптимальном планировании и диспетчеризации.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье описана процедура синтеза алгоритма модельного прогнозирующего управления для регулирования активной мощности энергоблока тепловой электростанции, позволяющего повысить качество регулирования по сравнению с классическим линейным управлением.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены и проанализированы существующие и перспективные способы цифровой обработки радиосигналов, которые потенциально могут быть использованы для создания широкополосных цифровых устройств обработки радиосигналов. Показано, что наиболее удобным, доступным и недорогим инструментом при создании цифровых устройств обработки радиосигналов в широком диапазоне частот (до 20 000 МГц), является монобитная цифровая технология обработки радиосигналов. Установлено, что монобитную цифровую технологию обработки радиосигналов целесообразно применять в широкодиапазонных радиоэлектронных системах (РЭС) для быстрого обнаружения радиосигналов, быстрого (но достаточно грубого) определения их несущих частот, разностей фаз радиоимпульсов РЭС. Рассмотрена структура и алгоритмы обработки радиосигналов типового монобитного цифрового устройства обработки радиосигналов.
Бесплатно
Применение объектного отображения XML в обработке данных с повышенными требованиями к целостности
Краткое сообщение
Рассмотрена роль схемы XML-документа и ее отображения на структуры данных программы в приложениях с повышенными требованиями к достоверности данных. Актуальность темы обусловлена широким применением XML как формата представления данных в задачах обмена электронными документами и распространенность XML Schema в задачах обеспечения форматно-логического контроля. Представлен оригинальный пакет для языка программирования Python, предназначенный для отображения схем документов XML на иерархию классов в приложении. Применение пакета в разработке программного обеспечения позволит существенно сократить повторяющийся код, связанный с сериализацией и десериализацией данных в XML-контейнерах, и, тем самым, повысить надежность и поддерживаемость кода в приложениях электронного документооборота. Результаты работы нашли практическое применение в разработках специализированного ПО для юридически значимого документооборота.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены принципы построения современных широкодиапазонных устройств обработки и формирования радиосигналов. Установлено, что ключевыми компонентами широкодиапазонных радиоэлектронных систем являются быстродействующие программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи радиосигналов. Приведены характеристики интегральных микросхем ПЛИС, АЦП и ЦАП отечественного производства. Показано, что отечественные быстродействующие ПЛИС, АЦП и ЦАП по своим технических характеристикам во многом уступают своим зарубежным аналогам. Это затрудняет их прямое использование в цифровых широкодиапазонных устройствах обработки и формирования радиосигналов. Например, максимальная тактовая частота быстродействующих отечественных АЦП не превышает 125 МГц. В то же время в зарубежных быстродействующих АЦП максимальная тактовая частота достигает 1000…5000 МГц. В отечественных ПЛИС отсутствуют специализированные блоки цифровой обработки информации (например, последовательные каналы передачи цифровых данных, обеспечивающие пропускную способность в несколько гигабит в секунду). Зарубежные ПЛИС располагают десятками таких специализированных блоков. Проанализированы проблемы определения частоты радиосигналов в широком частотном диапазоне и согласования скоростей цифровых потоков между интегральными микросхемами ПЛИС и ЦАП отечественного производства. Показано, что применение специальных технических решений и алгоритмов обработки радиосигналов позволяет строить широкодиапазонные цифровые устройства обработки и формирования радиосигналов на отечественной элементной базе. Например, применение монобитной цифровой технологии обработки радиосигналов позволяет проводить оценку частоты радиосигнала в широком диапазоне частот при минимальных требованиях к применяемым цифровым интегральным микросхемам.
Бесплатно
Статья научная
На сегодняшний день рынок транспортного обслуживания и рынок перевозок играют ведущую роль в числе системообразующих базовых составляющих рынка транспортных услуг. Трансформация ряда производственных процессов, вызванная цифровизацией экономики, не оставила в стороне и управление логистикой. В статье рассматриваются вопросы автоматизации формирования альтернативных маршрутов посредством использования разработанного алгоритма (математическое обеспечение которого базируется на применении правил нечеткой логики), реализующего оптимизацию выбора исходя из запросов заказчика при организации грузоперевозок. Данный подход позволит фирмам не только управлять рабочими процессами в условиях риска и неопределенности, вызванных все нарастающей конкуренцией и внешними труднопредсказуемыми факторами, в том числе экономического и геополитического характера, но и проводить кастомизацию заказов, снижая при этом риски, используя методы их распределения. В статье обосновано применение данного алгоритма и представлено описание его реализации в рамках одного из модулей предлагаемой интеллектуальной системы поддержки принятия решений при управлении грузопотоками. Цель исследования заключается в описании и апробации адаптированного к поиску маршрутов грузоперевозок математического аппарата теории нечетких множеств, позволяющего автоматизировать ряд слабо формализуемых процессов для лица принимающего решения в логистической сфере. Материалы и методы. На основе анализа научных идей и методологических подходов в логистике отечественных и зарубежных авторов, а также математических методов и моделей осуществлен выбор инструментария для повышения эффективности организации грузоперевозок посредством автоматизации управленческих процессов. Результаты. Адаптирован аппарат нечеткой логики для решения логистических задач: представлен выбор критериев, сформулированы альтернативные маршруты, описаны вычислительные эксперименты, реализованные посредством среды Yandex DataLens. Проведена корректировка модели с учетом весовых коэффициентов критериев на основе пожеланий заказчика. Представлены анализ и синтез полученных результатов, а также описаны преимущества предлагаемого подхода относительно традиционных. Функционал и интерфейс автоматизированного модуля системы протестирован с привлечением группы экспертов, заинтересованных в использовании разработки, что показало его работоспособность и эффективность применения. Заключение. Предлагаемый метод выбора альтернативных маршрутов может быть использован в качестве математического инструментария в основе автоматизации управления грузоперевозками в системах поддержки принятия решений, особенно при планировании деятельности малыми фирмами средствами своего автопарка.
Бесплатно
Применение радиопоглощающих покрытий для снижения эффективной поверхности рассеяния
Краткое сообщение
Рассматриваются результаты исследования влияния параметров материала радиопоглощающего покрытия, выполненного из керамических цилиндров покрытых диэлектрическим материалом в качестве скрепляющего элемента. Покрытие применяется для снижения значения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). Приведены результаты исследования зависимости коэффициента рассеяния от диэлектрической проницаемости цилиндров.
Бесплатно
