ivdon3@bk.ru
Предложен алгоритм синтеза законов управления ограниченно неопределенными нелинейными объектами n-го порядка с математической моделью в нормальной форме и произвольным относительным порядком. Причем объекты управления могут обладать неустойчивым состоянием равновесия, а их матрица выхода может содержать правые собственные значения. Предложенный алгоритм синтеза основан на применении комбинированного принципа управления по производной n-й переменной состояния объекта управления. При этом ее требуемый закон изменения определяется из желаемого уравнения движения соответствующей системы автоматического управления с помощью оценок переменных состояния ее объекта.
Ключевые слова: объект управления, неопределенность, нелинейность, закон управления, синтез
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В современном мире системы управления – это многоуровневые иерархические системы. Система состоит из нескольких субъектов: субъект управления верхнего уровня (начальник) и один или несколько субъектов нижнего уровня (подчиненных). Все субъекты хотят достичь своих эгоистических целей, которые чаще всего не совпадают с объективными целями развития всей системы. Эффективность управления взаимодействием центрального и коммерческих банков в регионах и областях в значительной степени зависит от степени эффективности ее информационной поддержки, которая, свою очередь, обеспечивается компьтерными системами поддержки решений. С их помощью можно рассмотреть различные варианты действий, проанализировать последствия принятых решений, усовершенствовать навыки руководителей при принятии решений, связанных с управлениемПредставлена система поддержки решений, которая осуществляет управление взаимодействием центрального банка и коммерческих банков. Описаны основные подходы к разработке системы поддержки решений управления взаимодействием центрального и коммерческих банков. Указана структура системы поддержки решений и ее содержание.
Ключевые слова: иерархия, двухуровневая система, Штакельберг, равновесие, принуждение
В статье рассматриваются определения умного города и показывается, что инфраструктуру умного города составляют цифровые технологии, информационно-коммуникационные технологии. Отмечается, что в англоязычной литературе для цифровых технологий, лежащих в основе «умного города» используют термины Urban Digitality, Urban Computing, Urban Informatics. Анализируется американская трёхэтапная модель умного города, где на первом этапе город собирает информацию о себе с помощью сенсоров и других устройств, на втором этапе данные передаются по проводным и беспроводным сетям и на третьем этапе анализируются данные для понимания, что происходит сейчас и что может случиться дальше. Отнесение к стадии «сбор и предоставление данных» цифровых технологий интернета вещей, социальных сетей и мобильности, соответствие стадии «коммуникации» цифровых технологий облачных сервисов, сопоставление стадии «обработка данных» цифровых технологий больших данных и аналитики, позволяет раскрыть содержание технологической основы умного города.
Ключевые слова: умный город, цифровая экономика, ключевые цифровые технологии, информационно-коммуникационные технологии, трёхэтапная модель умного города, облачные технологии, интернет вещей, социальные сети, мобильность, большие данные
Инициативы развития умных городов, являющиеся ответом на растущую урбанизацию, ставят вопрос изучения цифровых технологий умного города. Разворачивающаяся цифровая революция делает возможным использование цифровых информационно-коммуникационных технологий в управлении городом и повышении качества жизни. Современный этап цифровой революции характеризуется совокупностью технологий третьей цифровой платформы кратко именуемой SMAC по первым буквам английского написания социальных сетей, мобильности, аналитики, облачных технологий. В статье рассматривается модель умного города IBM, состоящая из трёх стадий: «инструментальность», «взаимосвязанность», «интеллектуальность». «Инструментальность» означает, что функционирование системы отражается в отсчёты данных и система становится измеряемой. «Взаимосвязанность» позволяет различным частям системы взаимодействовать между собой, превращая данные в информацию. «Интеллектуальность» относится к способности использовать созданную информацию для принятия управленческих решений. Показано, что технологии третьей цифровой платформы, сопоставленные стадиям модели, могут считаться цифровыми технологиями умного города.
Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии, умный город, модель умного города, цифровая экономика, цифровые технологии, облачные технологии, интернет вещей, социальные сети, мобильность, большие данные
В работе рассматривается задача составления плана выполнения комплекса программ, в многопроцессорных вычислительных системах (МВС). МВС состоит из нескольких параллельно работающих процессоров. На вход МВС поступает множество независимых потоков заявок (программ), которые необходимо распределить между процессорами. Вычислительная система может состоять как из идентичных, так и из различных по производительности процессоров. Учитывается время переключения между различными классами заявок, поступающих на процессор. Решение задачи планирования представляется как задание распределения заявок по процессорам, и определение очереди заявок на обслуживание процессором. Оптимизация при планировании в случае многоуровневой очереди заключается в минимизации времени выполнения всех заявок. В основу работы представленного алгоритма положены механизмы адаптивного поведения муравьиной колонии. Временная сложность этого алгоритма зависит от времени жизни колонии (число итераций), количества исполнителей и числа работ.
Ключевые слова: многопроцессорная система, планирование, многоуровневая очередь, распределительная задача, оптимизация, муравьиный алгоритм
Авторами решается задача эффективного использования энергоустановок ветро-дизельной электростанций для автономных электропотребителей. Разработано новое устройство для подключения источников энергии к сети потребителей. Универсальный преобразователь напряжения (УПН) позволяет подключать, как источники переменного, так и постоянного тока с широким диапазоном номинальных выходных напряжений. УПН может применяться для построения автоматизированных систем управления электрохозяйством. Система управления автоматически определяет тип подключенного источника энергии и выдает команды на коммутацию цепей потребителя. Изготовлен экспериментальный образец УПН мощностью 2 кВА. В статье дана краткая характеристика УПН и приведены результаты исследований экспериментального образца.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ветро-дизельная электрическая станция, автономная система электроснабжения, повышение эффективности, автоматическая система управления, гибридный инвертор, модифицированный инвертор, емкостный накопитель, универсальный пр
05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье представлено обоснование и результаты экспериментальных исследований влияния параметров матрицы закрепления специальных мягких полимерных ребер, формирующих дополнительную локально сконцентрированную жесткость внешнего материала утепленной одежды специального назначения. Приведены технические характеристики и нормативные ограничения для текстильного материала, рассмотренного в основе проектируемого изделия с учетом требования ГОСТ и эксплуатационных критериев. Представлены сведения о современных способах повышения устойчивости внешней оболочки одежды к деформирующим воздействиям с целью сохранения внутреннего объема и, как следствие, необходимой теплоизоляции одежды. На основе установленных экспериментально зависимостях жесткости модифицированного материала от ширины и толщины полимерных каналов предложен способ выявлении предельной плотности заполнения таким полимеров внутренней поверхности покровного материала с учетом требования гигиенического и эксплуатационного характера.
Ключевые слова: теплозащитная одежда, проектирование, свойства текстильных материалов, жесткость материалов для одежды, формоустойчивость
05.00.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлены результаты концептуализации понятий «жизненный мир» и «виртуализация». Обосновывается актуальность исследований виртуализации жизненных миров современного человека. Рассматриваются преимущества метода структурно-функционального моделирования для обобщения представлений о процессе виртуализации.
Ключевые слова: жизненный мир, виртуальность, виртуализация, моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 09.00.11 - Социальная философия
В статье представлено обоснование и системный анализ для проектирования защитной одежды от холода, основным средством расчета и оценки конструкции которой является математической моделирование. Представлены сведения о современных способах защиты человека от воздействия низкой температуры, сформированы отличия условий охлаждения человека в разных физических средах. На основе сформированного анализа данных о физиологических особенностях системы «Человек-Одежда-Среда» установлено воздействие на человека низких температур, которое приводит в действие систему терморегуляции. Представленные данные приводят к ограниченному уравновешиванию тепловых характеристик тела человека и равномерности тепловых потоков, направленных от человека в окружающую среду. Основываясь на факте различия в формировании различных режимов охлаждения и теплового баланса человека воздушной и водной холодных сред, формируется обоснование математических моделей для таких систем.
Ключевые слова: теплозащитная одежда, проектирование, моделирование, физико-биологические особенности человека, одежда в воде, охлаждение человека
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматривается проблема формирования возможных вариантов эффективности развития энергетической отрасли региона (на примере Чеченской Республики). На основе системного анализа сформирована диаграмма возможных путей развития энергетики, где взят сценарный подход, предполагающий формирование множества возможных вариантов развития региональной энергетики с количественными оценками рисков и результатов возможных исходов. Построен граф возможных сценариев развития отрасли, в котором в качестве весов выступают вероятности развития отдельных энергетических компаний, а вместе с ними и всей отрасли по соответствующим направлениям.
Ключевые слова: анализ, диаграмма сценариев, энергетическая отрасль, распределение, негативные последствия, граф сценариев
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Данная работа открывает цикл статей, посвященный тому, как анализировать процессы, происходящие в слабо структурированных и геополитически нестабильных зонах (регионах) современного мира. Рассматривая анализ конкретных ситуаций как особую научную процедуру, автор подробно останавливается на том инструментарии, который должен использовать исследователь соответствующего профиля. При этом обосновывается тезис о недопустимости противопоставления точных и неточных методов при изучении геополитических процессов в нестабильной, турбулентной среде. Особое внимание в статье уделяется раскрытию возможностей различных форм моделирования, которые все активнее используются в региональной геополитологии. Анализ конкретных ситуаций трактуется автором как сложная, многоуровневая работа, в процедурном отношении состоящая из двух основных фаз.
Ключевые слова: системный анализ, ситуационный анализ, геополитически нестабильные зоны и регионы, анализ конкретных ситуаций (АКС), научный инструментарий АКС, историко-описательные методы в АКС, географическое и геополитическое картирование, методы формализации и квант
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития
Работа представляет собой вторую статью в рамках авторского цикла, посвященного особенностям анализа ситуаций в геополитически нестабильных зонах (регионах) современного мира. В данном случае в центре внимания автора первый этап этой научной процедуры. Он предполагает определение политико-географических параметров изучаемого региона (или проблемной зоны мира), изучение топографии фигурирующих здесь политических сил и составление их базовых характеристик, а также выявление общей «архитектуры» изучаемой площадки.
Ключевые слова: системный анализ, ситуационный анализ, «место-действие» (площадка), «местные» государства, статусность и состоятельность государств, геополитическая таксономия региона, сила государства, потенциал страны, национальные интересы, оси национальных интересов
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития
В работе исследованы внутриличностные конфликты, связанные с обязательным выбором одного варианта из двух, при равной относительной их привлекательности. Для исследования влияния социального окружения мы скомбинировали две модели. Ранее разработанную нами на основе теории Байеса модель внутриличностных конфликтов одного субъекта. И модель распространения эпидемии, представленную в базовом пакете агентно-ориетированного моделирования AnyLogic. На численных экспериментах изучено как проявление на внутриличностном уровне социальных аспектов окружения, так и наоборот, влияние таких конфликтов на социум. Получено, что уровень такого воздействия сильно зависит от социальной значимости объектов выбора. Если эти объекты важны только для данного индивидуума, то ближайшее социум может только сдвинуть вероятность окончательного выбора и уменьшить время разрешения проблемы. Обратное воздействие невелико. Если же вызывающая конфликт проблема социально значима как для субъекта, так и его окружения, то картина кардинально меняется. По мере разрешения проблемы в исследуемом сообществе начинается объединение индивидуумов с одинаковым выбором решения конфликта и образованием кластеров двух типов. Наблюдается рост объемов этих кластеров и их поглощение друг другом. Исследовано несколько сценариев окончательного решения проблемы, как перерастание внутриличностных конфликтов в межгрупповые и противостояния образовавшихся подгрупп, так и полное поглощение одного типа кластеров другим и победы одного из вариантов выбора. Полученные результаты указывают на необходимость при исследовании чисто социальных конфликтов обращать внимание и на внутриличностные и возможность их перерастания в межгрупповые.
Ключевые слова: конфликт, внутриличностный, социальное окружение, моделирование, флуктуации привлекательности, многоагентный подход, оценка вероятности, Байесова теория, кластеризация индивидуумов, межгрупповой
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Аннотация: Рассмотрены области применения лигносульфоната как химической добавки для применения в гипсовых композициях. Исследовано влияние лигносульфоната на физико-механические свойства пигментированного гипса. В работе изучено влияния лигносульфоната на такие свойства гипса как прочностные свойства, водопоглощение, коэффициент размягчения и изменение цветовой гаммы материала. Установлено что применение лигносульфоната в значительной степени не только повышает физико-механические свойства материала, но и его и эксплуатационную долговечность пигментированного гипса, что расширяет области применения этих материалов.
Ключевые слова: лигносульфонат, пигментированный гипс, физико-механические свойства, прочностные свойства, водопоглощение, коэффициент размягчения, изменение цветовой гаммы, эксплуатационная долговечность
В работе рассмотрена проблема оценки устойчивости высотных зданий к прогрессирующему обрушению. Выполнен анализ существующих методик по расчету каркаса здания на прогрессирующее обрушение. Даны рекомендации по повышению несущей способности железобетонных элементов каркаса при аварийных воздействиях. Предложено имитационное моделирование аварийного воздействия с использованием метода конечных элементов при расчете каркаса здания на прогрессирующее обрушение; моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния отдельных элементов каркаса здания на действие взрывной нагрузки; моделирование и исследование устойчивости к прогрессирующему обрушению каркаса высотного здания; разработка конструктивных решений по повышению устойчивости к прогрессирующему обрушению.
Ключевые слова: прогрессирующее обрушение, аварийное воздействие, метод конечных элементов, моделирование каркаса здания, напряженно-деформированное состояние
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.00 - Строительство и архитектура , , 05.23.17 - Строительная механика
Cтатья посвящена исследованию нормирования ветровой нагрузки по данным метеостанций на примере города Волгограда за период с 2003 по 2012 годы. Получены основные статистические характеристики, построены розы ветров коэффициент надежности по ветровой нагрузке.
Ключевые слова: вероятностное проектирование, надежность, ветровая нагрузка
Одним из важнейших мероприятий по уменьшению риска природных и природно-техногенных катастроф является инженерно-геологическое картирование территории города, проводимое по комплексу геологических факторов: рельеф, состав и свойства пород, гидрогеологические условия, развитие геодинамических процессов и др. На территории г. Новочеркасска, как и на других территориях городских поселений Ростовской области, активное развитие опасных процессов связано с обширным распространением глинистых грунтов, обладающих низкими значениями прочностных характеристик и высокой обводненностью грунтовых массивов, как вследствие естественного протекания процессов , так и активного техногенного воздействия. В результате проведенных исследований территория города Новочеркасска разделена на зоны геологического риска. Такое картирование территории позволяет принимать правильные архитектурно-планировочные решения и вести ее освоение с оптимальным инвестированием при соблюдении требований безопасности.
Ключевые слова: застроенная территория, зона геологического риска, мониторинг, прогнозирование, техногенное воздействие, управление территориальным развитием
05.23.00 - Строительство и архитектура , 05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Предотвращение образования наледи на кровлях и в водостоках зданий представляется социально и экономически значимой задачей, требующей рационального и эффективного решения. Обогрев кровли и водостоков позволяет предотвратить гибель людей и порчу автотранспорта из-за падения сосулек. Становится ненужным дорогостоящий комплекс мероприятий по ручной очистке крыш, зачастую приводящий к незапланированному ремонту кровли, водостоков и фасада зданий. Грамотный выбор способа обогрева способен обеспечить положительный социальный и экономический эффект для города и должен осуществляться исходя из доступности конкретных видов энергоресурсов. В статье обосновывается возможность применения системы водяного обогрева, работающей как в автоматическом, так ив ручном режимах управления. Такие системы позволяют использовать тепло, поставляемое ТЭЦ, местной котельной или компактным газовым нагревателем.
Ключевые слова: энергоэффективные технологии, системы водяного обогрева, конвективный теплообмен, КПД передачи тепла, электронный блок управления, экологическая эффективность, надёжность, антивандальная устойчивость ,социальный и экономический эффект
исследованы поперечные колебания балок постоянного сечения с учётом демпфирования. Рассмотрены случайные колебания балки под действием векторных кинематических и динамических воздействий. На примерах показаны влияние коэффициентов корреляции на среднеквадратические отклонения сечений балки. Определены внутренние силы в виде изгибающих моментов и поперечных сил. Приведён пример действия случайного процесса со скрытой периодичностью
Ключевые слова: балка, демпфирование, прогиб, изгибающий момент, поперечная сила, случайный процесс, спектральная матрица, корреляция, вектор, матрица, передаточная функция
Рассматривается шарнирно опёртая армированная балка из бимодульного материала на упругом основании под действием сосредоточенной силы. Приводится численное исследование влияния бимодульности материала балки на изгибающий момент и прогиб. Показано влияния коэффициента постели упругого основания на величину максимального нормального напряжения, максимального изгибающего момента и максимального прогиба .Исследования проводились для балок из фибропенобетона, для которого известны модули упругости на растяжения и сжатия, полученные экспериментально. Численные исследования показали, что учёт бимодульности материала, то есть учёт различия модуля упругости на растяжение и модуля упругости на сжатие для бетона, приводит к необходимости расчёта на прочность как по растягивающим, так и по сжимающим напряжением.
Ключевые слова: армированная балка, бимодульный материал, нормальное напряжения, упругое Винклеровское основание
В статье рассмотрена методика расчета теплоизоляции ограждающих конструкций из экономических соображений. В связи с постоянным ростом цен на электрическую и тепловую энергию, который наблюдается на протяжении последних лет, особенно актуальной является проблема теплозащиты ограждающих конструкций зданий для экономии энергетических ресурсов. Но все же, доводы за увеличение уровня теплозащиты зданий зачастую носят декларативный характер и довольно неубедительны, как и случайные данные из зарубежных источников, которые приводятся без анализа правомерности их сопоставления с аналогичными отечественными данными. Цель данного исследования состоит в исследовании методов экономического анализа увеличения уровня теплозащиты ограждающих конструкций. В данной статье анализируются вопросы экономической целесообразности утепления ограждающих конструкций до уровня, который превосходит санитарно-гигиенические требования.
Ключевые слова: теплоизоляция, ограждающие конструкции, метод минимума приведенных затрат, энергосбережение, теплоизоляционный материал, энергосбережение, эксплуатационные характеристики
В статье разрабатывается информационная модель градостроительного обеспечения, с помощью которой необходимо проводить техническое обследование многоквартирных жилых домов для формирования доступной среды при реконструкции городской застройки
Ключевые слова: доступная среда, маломобильные группы населения, универсальный дизайн, разумное приспособление, информационная модель, территориальное планирование, техническое обследование, реконструкция, структурно-функциональные зоны
В статье рассмотрены результаты моделирования работы железобетонных винтовой и буронабивной свай во взаимодействии с грунтовым массивом. Для моделирования применён математический аппарат метода конечных элементов в реализации лицензионного сертифицированного программного комплекса Лира-софт версии 10.6. Описан процесс моделирования просадки. Представлены три варианта взаимодействия грунта со сваями. Получены величины осадки одиночных свай от внешней нагрузки и от отрицательных сил трения.
Ключевые слова: Винтовая железобетонная свая, буронабивная свая, грунтовый массив, просадка, Лира-софт, осадка, деформации, перемещения, напряжения
05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения , 05.23.17 - Строительная механика
В статье представлено решение задачи обтекания воздушным потоком профиля техногенного рельефа с использованием инновационного многодисциплинарного конечно-элементного анализа ANSYS AIM и сравнение результатов с данными полученными в аэродинамической трубе. ANSYS AIM анонсировался в 2016 году, поэтому потенциал данного продукта интересен для изучения. Использование компьютерного моделирования является актуальным в настоящее время, так как этот метод значительно ускоряет решение задач и позволяет наглядно изучить физику процессов. Графические результаты, получаемые в этом программном комплексе, представляют возможность получать не только математические зависимости, но и изучать процессы изнутри.
Ключевые слова: техногенный рельеф, ANSYS AIM, аэродинамическая труба, компьютерное моделирование, карьерная выемка, отвал, карьерно-отвальные комплекс, модель