ivdon3@bk.ru
Расчеты режимов электрической сети основываются на определении потерь электроэнергии при транспортировке. Используемые методы расчета основаны на использовании метода Ньютона и матрицы Якоби. Рассматриваемый вариант расчета (путем ряда преобразований) с небольшим количеством итераций позволяет получить такие же результаты, как и при использовании метода Ньютона.
Ключевые слова: матрица узловых сопротивлений, комплексное сопротивление удельные приросты, потери электрической энергии, компенсирующие устройства, алгоритм, квадратичная модель, математическая модель
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы
В данной работе рассматриваются вопросы создания и использования контекстно-доопределяемых машинных языков для разработки новых информационных технологий. Рассмотрены вопросы реализации таких языков для интеллектуальных агентов (ИОА), которые используются для решения задач предсказания потребления ресурсов в сфере ЖКХ. Особое внимание уделяется синтезу контекстно-доопределяемого языка, соз-даваемого для интеллектуального агента, реализующего функции предсказания потребле-ния ресурсов в сфере ЖКХ. Основная идея синтеза встроенного языка состоит в придании ему средств выделения частей алгоритма компонента и организации изменяемого в процессе вычислений соответствия между такой частью и контекстом. Благодаря этой связи исходный алгоритм может изменяться прямо или косвенно в процессе жизнедеятельности ИОА. В результате получается необходимое адаптационное изменение алгоритмов на основе накопленных знаний.
Ключевые слова: алгоритмические языки, встроенные языки, контекстно-доопределяемые языки, интеллектуальные агенты, машинные языки
В настоящее время можно наблюдать общемировую тенденцию к внедрению так называемой цифровой энергетики в целях оптимизации распределения и использования энергоресурсов с помощью современных технологий сбора и обработки информации. При этом особую актуальность приобретает задача прогнозирования потребления электричества для обеспечения его бесперебойной подачи в условиях постоянного роста числа потребителей. Целью данной работы было сравнение методов классического регрессионного анализа с нейросетевыми алгоритмами при решении задачи прогнозирования энергопотребления домохозяйствами. Для исследования использовались данные, полученные с приборов учета 47 домохозяйств, расположенных в Ростовской области, за период 730 дней. Были рассмотрены прогнозирующие модели на основе регрессии; порядок модели варьировался от 1 до 3, а также модель на основе рекуррентной нейронной сети. Горизонт прогнозирования выбирался как 20% от имеющейся выборки данных (80% оставалось на обучение модели), что в среднем соответствовало трем месяцам. Из рассмотренных моделей наилучший результат продемонстрировала нейронная сеть, для которой относительная погрешность прогноза не превышала 5%.
Ключевые слова: энергоресурсы, прибор учета, жилищно-коммунальное хозяйство, прогнозирование энергопотребления, анализ данных, регрессия, временной ряд, рекуррентная нейронная сеть, машинное обучение, «умный город»
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье приведено описание основных конструкций графического представления метаязыка. Метаязык разрабатывается для создания параллельных алгоритмов (без учета специфических особенностей отдельных архитектур высокопроизводительных вычислительных систем), что позволит получать эффективный код для различных моделей вычислений со значительно меньшими усилиями, чем это делается сейчас для распараллеливания задач на многоядерных системах. Графическая версия метаязыка наглядно представляет алгоритм параллельной программы в отличие от её текстовой формы.
Ключевые слова: графическое представление, метаязык, распараллеливание вычислений, потоковая модель вычислений
05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.17 - Теоретические основы информатики
Для каждой модели вычислений параллельного программирования приходится разрабатывать алгоритм практически заново. Для решения этой проблемы предлагается новый метаязык, который позволяет описать алгоритм задачи один раз, после чего из этого описания можно будет выводить эффективные коды для разных моделей вычисления. Метаязык ориентирован на асинхронные распределенные алгоритмы и основан на принципе управления потоком данных. В статье описаны подходы к трансляции некоторых конструкций метаязыка в параллельный язык параллельной потоковой вычислительной системы (ППВС) путем трансляции произвольной программы на метаязыке (или некоторого его подмножества) в собственное базовое представление на языке ППВС.
Ключевые слова: параллельное программирование, метаязык, потоковая модель вычислений, трансляция с метаязыка
Рассматривается задача передачи изображения в системе «передатчик – приемник» по зашумленному каналу передачи данных в формате JPEG 2000 и JPWL в условиях заранее неизвестной и изменяющейся интенсивности зашумления. Данная задача рассматривается для условий IP сети. В статье поставлена задача построить методики оценки интенсивности зашумления по результатам декодирования JPWL в приемнике и динамической адаптации параметров JPWL передатчика к текущей оценке интенсивности зашумления, обеспечивающие наивысшее качество декодированного изображения при наименьшей длине передаваемого кодированного потока. Проведено экспериментальное исследование взаимосвязи между параметрами JPWL, интенсивностью зашумления и качеством декодированного изображения. Показано, что для любого параметра JPWL существует область взаимно однозначного соответствия между процентом полностью восстановленных тайлов и вероятностью потери сетевого пакета. Описана методика оценивания интенсивности зашумления по результатам декодирования единичного изображения. Эту методику можно расширить до использования результатов декодирования серии изображений.
Ключевые слова: зашумленный канал, помехозащищенное кодирование, интенсивность зашумления, результат декодирования, JPEG 2000, JPWL, экспериментальная модель
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Исследован поход к построению компьютерной модели функционального преобразователя информации на основе поэлементных операций с многомерными таблицами чисел. Был построен и верифицирован численный алгоритм принятия решения на основе бесконечнозначной логики (в частности алгоритмы фазификации, импликации, агрегирования, дефаззификации). Исследована математическая, алгоритмическая и программная модель нечёткого дешифратора позиционного биполярного кода в одноеденичный, функционирующего как функциональный преобразователь. Показан переход от исходной модели заданной в терминах трёхзначной логики к аналогичной системе имеющей бесконечнозначный логический базис. Численный алгоритм был протестирован и отлажен в среде пакета математических вычислений GNU Octave [1] при минимальном использовании функций из пакета «fuzzy-logic-toolkit».
Ключевые слова: дешифратор, одноеденичный код, функциональный преобразователь, бесконечнозначная логика, T-норма, фазификация, импликация, агрегирование, дефазификация, троичная логика, биполярный код
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе приведено описание существующей в университете базы данных в Microsoft Excel, её проблемные аспекты, а также методы унификации информации в ней. Описана новая база данных в системе управления базами данных Microsoft SQL Server и миграция на неё. Спроектированы основные составляющие будущего прикладного программного обеспечения для работы с новой базой данных.
Ключевые слова: база данных, Microsoft SQL Server, Microsoft Excel, университет, автомобильный пропуск, реестр, унификация, миграция, C#, программное обеспечение
05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети
Статья посвящена описанию способа формирования стеганографических сетевых сообщений с использованием служебного протокола ICMP для их скрытой передачи, обхода ограничений межсетевых экранов и других систем защиты компьютерных сетей. В ней приводится описание функций протокола ICMP, его преимуществ при использовании в задачах стеганографии и особенностей обработки ICMP-пакетов операционными системами и промежуточным сетевым оборудованием. Отдельное внимание в статье уделяется вопросам практической реализации и применения предлагаемого метода. В ней приводится описание сетевых утилит для работы с пакетами и пример их использования для передачи скрытого сообщения. Для программной реализации метода сетевой стеганографии предлагается использовать язык программирования C# и библиотеки SharpPCap и Packet.NET, для которых в статье приведены примеры использования и указаны необходимые параметры для формирования пакетов со стеганографическими сообщениями.
Ключевые слова: информационная безопасность, сетевая стеганография, протокол ICMP, стек TCP/IP, инкапсуляция, SharpPCap
05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.17 - Теоретические основы информатики
В данной работе были проведены исследования тормозной системы с использованием программного обеспечения ANSYS. Фокусировка была сделана на изучении шума в тормозной системе. Программное обеспечение ANSYS показало способность к вычислению данной задачи. Результаты проиллюстрировали отличную динамику тенденции распределение давления при сравнении с экспериментальными анализами статики и динамики. Статические данные, которые были вычислены, показали, что контактное распределение давления расположено по центру колодки. Однако динамическое распределение давления показала тенденцию в сторону ведущей части колодки. Следовательно, повышается коэффициент появления шума по мере приближения к ведущей части колодки. Данная работа рассматривает влияния коэффициента трения и гидравлического давления на появления шума. Проведённые исследования показали, что увеличения коэффициент трения приводит к увеличению шума в тормозной системе. А увеличении величин гидравлического давления не влияет на шум, однако, действует как стабилизатор вибрации.
Ключевые слова: метод конечных элементов, распределение давления, контактное давление, шум, тормозная система , нелинейный контактный анализ
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье исследуются идеи использования стратегий синтаксического анализа для оптимизации производительности парсер-комбинаторов. Рассмотрено в качестве примера служебные данные синтаксического анализа PetitParser, а так же работа компилятора синтаксического анализатора. Так же подробно описана оптимизация и анализ производительности синтаксического анализатора. На различных примерах оценена их эффективность и приведен сравнительный анализ.
Ключевые слова: оптимизация, синтаксический разбор, анализатор, парсер-комбинатор, анализ производительности
Приводится методика оценки эффективности применения специальных обратных связей по напряжению (ОСН) в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), применяемых, например, в схемах дифференциальных и мультидифференциальных операционных усилителей. Цель введения данных ОСН – снижение влияния нестабильности малосигнальных параметров транзисторов при воздействии дестабилизирующих факторов (ДФ) – радиации и температуры. На основе математического и схемотехнического моделирований исследованы основные качественные показатели ДК с ОСН в динамических нагрузках.
Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, динамическая нагрузка, малосигнальные параметры, проникающая радиация
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Приводятся теоретические результаты оценки влияния цепи собственной компенсации паразитного импеданса закрытого коллекторного перехода выходного транзистора в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), которая реализуется на основе обратных связей по току (ОСТ). Показано, что введение ОСТ позволяет уменьшить влияние нестабильностей малосигнальных параметров транзисторов динамической нагрузки при воздействии проникающей радиации и температуры на ее качественные показатели и параметры ДК. Проведена оценка эффективности данного схемотехнического решения в дифференциальных каскадах современных операционных и мультидифференциальных усилителей.
Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, дифференциальный каскад, динамическая нагрузка, дестабилизирующие факторы, малосигнальные параметры
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Научные исследования по определению оптимального сочетания технических средств в системе очистки и сортирования семян. Нами был проведен системный анализ современного состояния технических средств очистки и сортирования. Основной задачей перспективных научно-исследовательских работ является разработка высокоточного компьютерного сортировщика семян с электронно-оптическим анализатором их свойств, включая внутреннюю структуру семян. Основным результатом применения комплекса технических средств электронно-оптической очистки и сортировки семян в селекции и семеноводстве зерновых культур, является повышение их урожайности.
Ключевые слова: семена, очистка, сортировка, фотосепаратор, рентгенография, ИК-спектроскопия, Раман-спектроскопия
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Государственные программы, направленные на развитие селекции и семеноводства в России требуют проведение исследований связанных с созданием новых интеллектуальных технических систем, реализуемых в селекционной техники, в частности в самоходной селекционной сеялки. В качестве перспективного направления предлагается разработать интеллектуальную технологию высева семенного материала и реализовать ее на базе самоходной селекционной сеялки.
Ключевые слова: Селекция, технология интеллектуального высева, самоходная сеялка, импортозамещение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Технология риск-категорирования в рамках системы управления таможенными рисками нуждается в совершенствовании. При оценке уровня риска участников внешнеэкономической деятельности (ВЭД) в основу определения категории уровня риска целесообразно положить набор эвристических правил, отражающих опыт, накопленный должностными лицами таможенных органов, и неоднозначность (нечеткость) исходных данных. Целью исследования является определение возможности совершенствования системы управления таможенными рисками путем создания нечеткой модели риск-категорирования участников ВЭД. Представлен прототип нечеткой модели (алгоритм Мамдани) определения уровня риска участников ВЭД, разработанный в среде Fuzzy Logic Toolbox пакета Matlab. Сформулированы рекомендации по созданию полноценной модели риск-категирирования участников ВЭД.
Ключевые слова: система управления рисками, категорирование, уровень риска, участник внешнеэкономической деятельности, нечеткая логика, нечеткая модель
В статье предлагается способ обработки, позволяющий повысить эффективность фрезерования торцевых поверхностей дисков.
Ключевые слова: Методы фрезерования, параметры срезаемого слоя, сила резания, режимы резания
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
в статье рассматриваются особенности лизинга автотранспортных средств. Формулируются достоинства и недостатки такой формы увеличения и обновления подвижного состава предприятия. Приводятся аналитические данные данного сегмента рынка.
Ключевые слова: автомобиль, автотранспортное средство, лизинг автотранспорта, обновление подвижного состава, повышение конкурентоспособности предприятия, рынок
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
В статье приведены результаты разработки метода прогнозирования тенденций развития случайных процессов, основанного на порядковых статистиках, а именно, медиане и статистике Ходжеса-Лемана. В статье подробно рассматривается предложенный метод: даются основные определения, формулы расчета, подробное описание алгоритма. Алгоритм реализован в виде программного модуля, который имеет практическое применение и может быть использован для решения задач прогнозирования тренда финансовых временных рядов. Приведены сравнительные результаты применения метода прогнозирования для индекса РТС в случае применения медианы и статистики Ходжеса-Лемана.
Ключевые слова: порядковая статистика, случайная величина, случайный процесс, медиана, статистика Ходжеса-Лемана, прогнозирование, тренд, средняя квадратичная ошибка, средняя абсолютная ошибка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
наука является движущей силой развития современного государства, успешное внедрение ее достижений в производственно-экономическую деятельность позволяет улучшить повседневную жизнь человека. Однако наблюдается недостаточное финансирование научных исследований, низкий уровень заинтересованности производств в новых разработках и молодежи в научно-исследовательской деятельности, отсутствие интеграционных платформ для междисциплинарного взаимодействия при упаковке проектов и приемлемых условий поддержки малого и среднего бизнеса. Во избежание утраты научного потенциала требуется принятие централизованных мер со стороны органов власти и хозяйственных субъектов
Ключевые слова: научная деятельность, прикладная наука, федеральный бюджет, региональный бюджет, межфакультетские объединения, бизнес
Анализируется ГОСТовское определение понятия «частичный отказ», и предлагается расширение показателей, характеризующих особенностей таких отказов. Показано, что это обусловлено отличиями частичного отказа от полного, связанными с возможностью продолжения использования технического устройства по назначению в условиях частичной потери (вследствие поражения) предписанных функций. Это крайне важно для устройств, обладающих высокой производительностью и большими потерями за счет простоя. Авторами предлагаются показатели, помогающие анализировать частично работоспособную систему с позиции продолжения функционирования по назначению без оперативного устранения проявившегося частичного отказа. Сделаны предложения по содержанию и целям использования моделей частичных отказов. Утверждается, что таких моделей может быть несколько и в них должны найти отображения в виде математического описания риски, связанные с характеристиками распространения таких отказов и их влиянием на возможные экономические выгоды и потери.
Ключевые слова: частичный отказ, теория надежности, показатели надежности при частичном отказе, риски продолжения функционирования, принятие решений о продолжении функционировании
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Современная проблема застройки больших городов состоит в том, что почти не осталось мест для свободной застройки. Поэтому приходится выполнять так называемую «точечную застройку», когда строительство ведется в стесненных условиях. При этом очень часто участки строительства попадают в зону действия метрополитена, что вызывает определенные сложности при строительстве сооружений в глубоких котлованах.
Ключевые слова: моделирование, напряженно-деформированное состояние, туннель, метрополитен, глубокий котлован, точечная застройка, ограждение котлована
Рассматривается модификация обобщенного алгоритма обработки слабоформализованной информации. Предполагается, что при обработке слабоформализованной информации важно учитывать, согласно А. А. Ухтомскому, как внешние факторы (характеристики поступающей информации) влияющие на результат, так и внутренние факторы (цели, задачи, методы и пр.), c целью получения адекватной картины происходящего на основе поступающей информации. Важность учета последних состоит в том, что если цели ясны, задачи поставлены, методы решения задач и достижения целей известны, то объем обрабатываемой информации существенно меньше и скорость достижения целей существенно больше. Увеличение скорости обработки поступающей информации достигается за счет того, что система обработки информации как бы подстраивается под цели обработки информации и с учетом целей обработки информации и характеристик поступающей информации формируется доминирующее состояние системы обработки информации (доминанта). Такой подход, учитывающий доминанту Ухтомского, позволяет обрабатывать большие объемы информации в реальном времени и может быть применен при разработке систем управления.
Ключевые слова: обработка информации, слабоформализованная информация, алгоритм, доминанта Ухтомского, недостаток информации, управление
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье представлена роль компьютерного моделирования при исследовании и анализе состояния технических объектов на примере системы стабилизации температуры охлаждающего элемента термобокса. В работе описано построение системы стабилизации теплового режима охлаждающего элемента термобокса в виде математической модели. Сделаны выводы по проведенному исследованию.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, математическая модель, эксперимент, термобокс, электродвигатель, элемент Пельтье, температура, радиатор, вентилятор, переходные процессы, установившееся состояние
05.11.01 - Приборы и методы измерения по видам измерений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Внедрение цифровых технологий в строительной отрасли требует кардинального пересмотра подходов к работе с проектной документацией. В первую очередь изменяется подход к проектированию, путем перехода от двухмерной проектной документации к объектно-ориентированной многомерной информационной модели. Это влечет за собой применение новых технологий в строительном производстве и в сфере контроля качества проектной документации. Исходя из этого задача проверки качества информационной модели и соответственно проверка на соответствие нормативно-технической документации государства, где проводится строительство, а также на соответствие требованиям заказчика становится одной из приоритетных. В статье предложен общий алгоритм верификации информационной модели антропогенного объекта. Предложена типология антропогенных объектов. Определены подходы к формированию списков правил соответствия нормативно-технической документации в зависимости от типа антропогенного объекта. Отдельно рассмотрен вопрос о формировании списков правил проверки информационной модели согласно этапу жизненного цикла. Сформулирован подход для дальнейшей разработки инструментов проведения комплексного анализа информационной модели на основе открытого формата IFC.
Ключевые слова: строительство, кибернетика, информационное моделирование, строительная система, кибернетика строительных систем, проверка качества информационной модели, автоматизированная проверка информационной модели, машиночитаемые форматы стандартов, антропогенный
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)