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
Статья научная
Статья посвящена проблеме прогнозирования эволюции термокарстовых озер в зонах мерзлоты как интенсивных источников природной эмиссии парниковых газов в атмосферу на арктических территориях. Цель работы. Целью работы является рассмотрение вопросов создания программно-алгоритмического комплекса прогнозирования пространственно-временной динамики озер Российской Арктики на основе методов и алгоритмов рандомизированного машинного обучения.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается постановка и решение задачи по разработке программного продукта, предназначенного для проведения научно-исследовательских работ в области металлургии черных металлов. В отличие от существующих работ в данной области автором предлагается комплексный подход, объединяющий в себе проектно-конструкторскую деятельность и математическое моделирование технологических процессов на основе компьютерных технологий. Итогом работы является программный продукт «Injector Cooling» для проведения анализа работы машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с произвольной конструкцией зон вторичного охлаждения (ЗВО).
Бесплатно
Программное обеспечение системы оптимизации бюджета продаж с использованием ценовой диверсификации
Статья
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Программный и проектный подходы при решении крупномасштабных экологических проблем
Статья научная
В статье рассматривается федеральная программа «Экология Ангаро-Енисейского региона». Дано описание системного синтеза разных подходов к оценке программы восстановления и сохранения природного комплекса Енисея как скелетной основы эколого-ассимиляционного потенциала Ангаро-Енисейского региона. Обосновывается необходимость учёта фактора неопределенности при оценке крупномасштабных экологических проектов. Цель исследования. Показать, что эффекты, оказываемые крупномасштабными проектами, влияют на сам сценарий развития экономики, в этой связи некорректно использовать примитивное интегрирование альтернативы (стратегии) в один и тот же сценарий, показано, что необходимо оценивать соотношения «проект - сценарий». Материалы и методы. Авторами предлагается для оценки крупномасштабных проектов использовать три уровня оценки: макроуровень, мезоуровень и микроуровень. Такая классификация позволяет постепенно снижать уровень неопределенности. Информация, полученная на предыдущем уровне оценки, является исходной для нижестоящего уровня. Результаты. На первом этапе суждения экспертов обрабатывались с помощью компьютерных продуктов, разработанных в ИЭОПП. На втором шаге был проанализирован Национальный проект «Экология России» в составе 11 федеральных проектов, была разработана математическая модель многокритериальной задачи оптимального управления затратами проекта с учётом фактора неопределенности. Результатом третьего шага стало создание гибридной модели оценки крупномасштабных экологических проектов из логико-эвристической модели, базирующейся на экспертной информации, и экономико-математической модели. Аналоги подобных моделей, созданные с участием авторов, работают при оценке крупномасштабных железнодорожных проектов. Имеется в виду семейство полудинамических оптимизационных моделей, в разной степени апробированное при решении задач мезоуровня, как в плановой, так и в рыночной экономиках. Более того, на базе одной из версий этого семейства разработана медико-эколого-экономическая модель и с ее помощью осуществлен сценарный анализ развития субъектов Азиатской части России. Заключение. В статье даётся краткое описание функциональности и необходимости использования соответствующих математических и программных средств по мере продвижения этапов крупномасштабных экологических проектов от замысла до воплощения.
Бесплатно
Статья научная
Представлен программный комплекс для исследования области устойчивости численного решения тестового неклассического интегрального уравнения типа Вольтерра, возникающего при моделировании развивающихся систем. Предполагается, что элементы системы разбиты на несколько возрастных групп, каждая из которых действует с определенной эффективностью. Баланс между задаваемым уровнем развития системы и количеством осуществляющих его элементов, описывается неклассическим уравнением Вольтерра I рода c переменными пределами интегрирования. Первая часть программы содержит численное решение тестового уравнения модифицированными методами левых и средних прямоугольников. Во второй части ведется поиск величины априорной оценки границы временного отрезка, на котором погрешность численного решения не превосходит заданный порог.
Бесплатно
Статья научная
Наблюдающийся в последние десятилетия рост среднего возраста основного оборудования электроэнергетической системы России в сочетании с процессами инфляции приводит к необходимости разработки стратегий реконструкции, модернизации и вводов новых мощностей. В связи с этим рассматривается задача оптимального управления возрастной структурой оборудования электростанций. Задача поставлена на основе интегральной модели развития крупной электроэнергетической системы. Модель учитывает возрастную структуру оборудования электростанций за счет выделения нескольких возрастных групп оборудования с различающимися показателями эффективности их функционирования. При этом генерирующее оборудование делится на несколько типов по видам используемых энергоресурсов. Математическая модель представляет собой систему интегральных уравнений типа Вольтерра с переменными нижними и верхними пределами интегрирования, описывающую баланс между задаваемым уровнем потребности в электроэнергии, вводом нового и выводом из эксплуатации старого оборудования, а также доли разных типов электростанций в общем составе оборудования электроэнергетической системы. Критерием оптимальности в задаче служит функционал, отражающий затраты на ввод новых и эксплуатацию генерирующих мощностей. Спецификой задачи является нелинейное вхождение управляющих параметров как в целевой функционал, так и в ограничения. Существование и качественное поведение решений таких задач требуют специального анализа, поскольку общей теории не существует. В работе представлен программный комплекс для решения задачи оптимального управления возрастной структурой основного оборудования электростанций. Алгоритм включает численное решение системы неклассических интегральных уравнений Вольтерра I рода с использованием модифицированных методов квадратур правых и средних прямоугольников. Предложен способ учета ограничений на вводимые мощности. Приводятся численные расчеты для решения задачи применительно к Единой электроэнергетической системе России на перспективу до 2050 года на реальных данных. С помощью разработанного программного комплекса можно решать задачи оптимального управления возрастной структурой оборудования электростанций для различных вариаций экономических показателей.
Бесплатно
Программный комплекс моделирования нелинейных нестационарных систем, заданных структурными схемами
Статья научная
Разработан программный комплекс MAC (Моделирование автоматических систем), позволяющий по структурным схемам систем, описываемых линейными нестационарными дифференциальными и нелинейными нестационарными алгебраическими уравнениями, осуществлять их автоматизированное исследование.
Бесплатно
Статья научная
Описан проект OntoWiki, определяющий создание, поддержку и развитие динамически развивающейся неограниченной семантической сети представлений и свойств онтологического описания предметных областей. Приведено формальное описание онтологической семантической сети OntoWiki. Описано визуальное отображение OntoWiki в виде сети или дерева.
Бесплатно
Проект создания авиационного изделия как особый класс инноваций
Краткое сообщение
Статья посвящена изложению понятийно-категориального аппарата проектов создания сложных технических изделий нового поколения. Показано, что классификация рассматриваемых проектов создает методологические предпосылки для повышения точности и качества прогнозов времени и ресурсов. Утверждается, что в общем множестве инновационных процессов инновационные проекты создания авиационных изделий нового поколения попадают в самостоятельную подгруппу инновационных проектов создания сложных технических объектов нового поколения. Выделение отдельной подгруппы проектов позволяет формировать для них специфические методы моделирования, анализа, прогноза и управления. Материалы и методы. Обоснование проводится в форме логического вывода. Выделены четыре показателя, характеризующие проектные процессы. На основании проведенного анализа особенностей проектов создания авиационных изделий сделан вывод о необходимости уточнения набора критериев для проектов создания сложной техники нового поколения. Для этой группы проектов в дополнение к существующим четырем критериям целей, сроков, ресурсов и организации исполнения проекта предлагается добавлять пятый критерий - критерий неопределенности проекта. Результат. Показано, что в совокупности группа из пяти критериев позволяет выделить из всего множества инновационных процессов, связанных с созданием новой техники, подгруппу процессов создания сложной техники нового поколения. Отмечены отличия принятой в работе интерпретации неопределенности от используемой в проектном анализе интерпретации неопределенности как совокупности рисков, сопровождающих проекты. Заключение. Сформирован интегральный критерий величины социофизического потенциала, объединяющий критерии целей, сроков, ресурсов, организации и неопределенности инновационных проектов. Приведен пример интерпретации интегрального критерия для случая создания авиационного изделия нового поколения.
Бесплатно
Проектирование кодера PZ-сигналов методом регистрового автомата
Краткое сообщение
В последнее время для передачи информации используются различные принципы кодирования. Все они обладают своими достоинствами и недостатками. Быстрая передача информации позволяет значительно сократить время выполнения преобразования, объем памяти, количество используемых логических элементов. В данной работе показан новый принцип кодирования, основанный на распознавании PZ-рядов согласно их частоте, фазе, длине. На основе работы маркеров, выполняющих различные действия над сигналом, построен регистровый автомат. Для иллюстрации работы маркеров построен цифровой автомат. Подробно рассмотрен принцип проектирования кодера, методом регистрового автомата. Применение такого кодера позволит оптимизировать обработку информации только по изменению входного сигнала. В качестве пакета моделирования использовались программы Active HDL, в котором получены временные диаграммы, и Quartus. Приведены блок-схемы всех устройств и схемы моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Решается задача оптимизации теплового режима осветительных приборов на основе светодиодных источников света и повышения их функционального резерва. Полученный функциональный резерв позволяет решить задачу компенсации процессов старения осветительных приборов в автоматическом режиме.
Бесплатно
Простая модель Grid-системы для оценки влияния алгоритма диспетчеризации задач на энергопотребление
Краткое сообщение
В статье представлена модель состоящей из двух кластеров GRID-системы, созданная в пакете имитационного моделирования AnyLogic и позволяющая оценивать влияние алгоритма диспетчеризации брокера GRID на энергопотребление всего GRID. Модель демонстрирует процесс обработки задач и ведёт учёт среднего энергопотребления на задачу, средней длины локальных очередей, среднего времени ожидания в локальных очередях и плотности распределения среднего времени ожидания. Также описывается алгоритм диспетчеризации, позволяющий снизить энергопотребление GRID, и проводится его сравнение с алгоритмом, выравнивающим длины очередей задач. Описываемый алгоритм распределяет задачи, исходя из наличия или отсутствия на целевом кластере видеоускорителя и наличия или отсутствия реализации задачи для видеоускорителя.
Бесплатно
Протокол беспроводного сбора энергоданных для систем мониторинга реального времени
Статья научная
Разработка новых протоколов беспроводного сбора и передачи энергоданных для систем мониторинга состояния электроэнергетических сетей (ЭЭС) в реальном времени выглядит перспективным и актуальным направлением исследований в связи с возрастающим противоречием между потребностями в информатизации отечественной энергетики и состоянием доступных информационно-измерительных систем. В статье рассматривается подход к организации протокола беспроводного сбора данных в системе мониторинга электроэнергетической сети. Рассмотрены основные режимы мониторинга компонентов ЭЭС, в том числе мониторинг состояния генератора, находящегося в автономном режиме, мониторинг запуска генератора, характеризуемые высокой скоростью получения и обработки энергоданных. Приведена типовая реализация подключения модулей сбора данных в систему мониторинга сегмента ЭЭС. На основании схемы подключения модулей сбора данных в систему мониторинга ЭЭС разработан алгоритм беспроводного сбора данных, реализованный временной диаграммой работы локально синхронизированных беспроводных сетей с доступом узлов в сети к радиоканалу, синхронизированному по времени. Синхронный доступ к радиоканалу позволяет сократить потребление энергии, продлевая срок автономной работы модулей сбора данных. Предлагаемый способ разделения множеством модулей сбора данных системы мониторинга одного измерительного канала связи по времени подразумевает, что разные модули, находясь в одном частотном интервале, используют разные временные интервалы для передачи информации. Протокол предоставляет каждому модулю полный доступ к интервалу частоты в течение короткого периода времени. Такой подход к организации распределенной системы мониторинга является эффективным в построении логики взаимодействия фиксированного числа элементов удаленного сбора данных, обеспечивая адекватную оценку состояния сети. Проведена оптимизация протокола сбора данных и его исследование в части определения максимального числа подключаемых модулей. Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации по государственной поддержке молодых российских ученых - кандидатов наук, МК-5279.2014.8 «Синтез эффективных технологий удаленного мониторинга и управления состоянием интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью».
Бесплатно
Протокол маршрутизации для ad-hoc сетей
Статья научная
В статье описывается метод существенного повышения защищенности протоколов маршрутизации ad-hoc сетей от внешних воздействий. Ad-hoc сети - это относительно новое направление, предполагающее построение самоорганизующихся вычислительных сетей на базе беспроводных технологий. Изложенный в статье метод позволяет существенным образом повысить устойчивость алгоритмов маршрутизации от внешних воздействий, при этом, практически не увеличивая вычислительную сложность и объем служебного трафика.
Бесплатно
Процедура оптимизации режимов вельц-процессов
Краткое сообщение
Рассмотрен общий вид экстремальных характеристик режимов вельц-печи. Дан метод идентификации указанных характеристик по статистическим данным эксплуатации. На основе построенных характеристик предложена процедура оптимизации режима вельц-процесса, состоящая в удержании дутья на траектории крутого восхождения, движении по траектории крутого восхождения и реверсе движения в случае снижения эффективности вельц-процесса. Предложенная процедура позволит достичь максимальной производительности вельц-печи при минимизации затрат.
Бесплатно
РЕТРАКЦИЯ СТАТЬИ - Теория информационных цепей и оценка человеческого фактора в управлении
Статья
Бесплатно
Статья научная
Приведено обоснование радиовибрационного механизма взаимодействия биологической ткани организмов с электромагнитными полями и излучениями. В его основе лежат обменные процессы межклеточного ионного взаимодействия в электромагнитных полях эндогенного и экзогенного природного происхождения. Его использование позволяет дать биофизическую интерпретацию результатов ранее проведенных экспериментальных исследований по оценке противовоспалительного действия электромагнитных излучений природного происхождения при лечении широкого спектра заболеваний человека. Широкое внедрение нового поколения разработанных аппаратно-программных средств в мировую систему здравоохранения позволит значительно ослабить современные проблемы антибиотикотерапии.
Бесплатно
Радиопрозрачность ионизованной оболочки, образующейся вокруг гиперзвукового объекта в мезосфере
Краткое сообщение
Рассматриваются основные свойства ионизированной газовой оболочки, образующейся вокруг объектов, движущихся в мезосфере с гиперзвуковой скоростью с целью определения частотного диапазона для радиосвязи. Ионизация осуществляется за счёт энергии ударной волны. Толщина переходного слоя определяется межмолекулярными расстояниями. Предельное сжатие связано с адиабатой Гюгоньо и зависит от количества степеней свободы - для двухатомного газа равно 6. Оставшаяся при торможении энергия идёт на нагрев газа в ударной волне и, согласно Саха, на ионизацию. Температурное поле оболочки с учётом коэффициента теплопереноса на порядок выше температуры поверхности объекта. Вблизи носовой части, перегрев которой, например, для Бурана достигает 1400 °С, температура газа превышает 10 000 °С - это на высоте 63 км при скорости 17 махов. В оболочке находится ионизованный газ - трёхкомпонентная среда атомов (молекул), ионов и электронов с малой степенью ионизации. Основными характеристиками являются частота столкновений электронов с атомами и плазменная частота. Если плазменная частота превышает частоту столкновений, то среда является газовой плазмой. Если частота столкновений превышает значение плазменной частоты, то газ не достигает плазменного состояния. Плазменная частота является критической: выше критической частоты в газовая плазме преобладают диэлектрические свойства, а до критической частоты - преобладают проводящие свойства. Плазменная оболочка радиопрозрачна, если значение скин-слоя превышает нормальную к корпусу толщину оболочки. Расчёты и модельные испытания показывают, что прозрачность радиоканала обеспечивается в сантиметровом диапазоне, где f > 9 ГГц.
Бесплатно
Статья научная
На основе анализа проблем крупных промышленных корпораций, а также используемых на практике методов и моделей их стратегического развития сформулирован комплекс научных положений по формированию стратегических императивов и вариантов развития производственных компаний на новых территориях. Представлены концептуальные основы подобного развития на основе геосетевого подхода. Приведены постановка задачи и математическая модель оценки выбора новых мест дислокации предприятий на территории не только нашей страны, но и других государств.
Бесплатно
