ivdon3@bk.ru
В статье представлен анализ современных методов и перспектив применения автоматизированных технологий и лазерной триангуляции для визуального контроля качества сварного шва на производстве прямошовных сварных труб большого диаметра. Обзор научных и патентных публикаций за последние 5 лет был проведен с использованием таких баз данных, как Google Scholar, Scopus, Web of Science, eLibrary и Google Patents. Были рассмотрены такие ключевые аспекты, как использование лазерных триангуляционных датчиков (далее ЛТД) для оценки геометрических параметров сварного шва и интеграция методов машинного обучения для повышения точности контроля и автоматизации. Исследование показывает, что применение ЛТД в сочетании с методами машинного обучения обеспечивает высокую точность оценки качества сварных швов, что имеет решающее значение для обеспечения надежности трубопроводов в различных отраслях промышленности. На основе проведенного анализа определены рекомендации по разработке автоматизированной системы визуального контроля сварных швов на производственных линиях.
Ключевые слова: лазерная триангуляция, визуальный контроль, сварные швы, автоматизированные технологии, машинное обучение, контроль качества, сварные трубы большого диаметра
2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена старинным усадьбам и особнякам XVIII-XX века, которые находятся в заброшенном состоянии. Но при проведенной реставрации могли бы стать новыми культурными пространствами. Речь пойдет о трех особняках в Санкт-Петербурге (особняк Нобеля, особняк Эрнеста Игеля, усадьба Демидовых) и четырех загородных усадьбах в Ленинградской области (дача Фаберже, усадьба Михайловка, дворец княгини Палей, усадьба Елисеевых-Новинских). В статье описаны: история усадеб вплоть до наших дней, их современное состояние на фоне их архитектурная ценности. На основе краткого анализа можно выделить следующие особенности расположения описанных архитектурных объектов. В шаговой доступности располагаются: особняк Нобеля, особняк Эрнеста Игеля, усадьба Демидовых. А транспортно доступны следующие объекты: дача Фаберже, усадьба Михайловка, дворец княгини Палей, усадьба Елисеевых-Новинских. И предложено преобразовать их в новую точку притяжения людей – «третье место», что является актуальным вопросом для современного города.
Ключевые слова: усадьбы, памятники архитектуры, объекты культурного наследия, особняки, памятники прошлого, реставрация, третье место
В настоящий момент технология квантового распределения ключей (КРК) гарантирует наивысший уровень безопасности обмена данными, что делает сети КРК одним из самых перспективных направлений в области компьютерной безопасности. К сожалению, проблема оптимизации топологии при планировании и расширении сетей КРК не привлекла достаточного внимания. В данной работе проводится обзор исследований, использующих аналитические модели, в задаче оптимизации топологии сетей квантового распределения ключей. Рассматриваются методы, решающие задачи максимизации пропускной способности и безопасности при минимальных затратах, описываются используемые алгоритмы, а также делаются выводы о возможных дальнейших исследованиях в данной области.
Ключевые слова: квантовое распределение ключей, математическое моделирование, топология сети, аналитическое моделирование, оптимизация топологии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Статья посвящена развитию автоматизированных информационных систем (АИС) электронного документооборота в образовательной сфере. На примере процесса аккредитационного мониторинга основных профессиональных образовательных программ, реализуемых на кафедрах вузов, разработаны функциональные требования, алгоритмы работы пользователей и прототип АИС (веб-системы) для формирования документов. Применение рассмотренной АИС позволяет гибко настраивать структуру документов и форм заполнения данных для аккредитационного мониторинга, производить добавление и редактирование требуемых данных о преподавателях в наглядных веб-интерфейсах, автоматически формировать документы на основе хранящейся в базе данных информации, управлять жизненными циклами (ЖЦ) документов, оценивать качество составленных документов. Значительно упрощается трудоемкость работы с документами по сравнению с существующими бизнес-процессами. Предложенный подход может быть применен к разработке подсистем документооборота для различных бизнес-процессов вуза в рамках учебной, методической, научной и других видов деятельности сотрудников и, как следствие, к созданию единой АИС электронного документооборота вуза, основанной на интеграции всех подсистем. Описанные функциональные возможности и алгоритмы могут быть адаптированы к созданию веб-систем электронного документооборота компьютерных тренажерных комплексов (КТК) для сбора и обработки данных об успеваемости обучаемых, управления ЖЦ разработки упражнений для КТК и выполнения их обучаемыми.
Ключевые слова: автоматизированные информационные системы, электронный документооборот, информационные технологии в образовании, жизненный цикл документа, графическая нотация UML
Обнаружение агрессивного и аномального поведения водителей, которое зависит от множества внешних и внутренних факторов, является критически важным направлением для повышения безопасности дорожного движения. В данной статье представлен обзор методов машинного обучения, применяемых в задаче классификации поведения водителей. Проведен анализ сильных и слабых сторон существующих методов машинного обучения, представлены различные подходы к постановке и решению задачи классификации, рассмотрены используемые источники данных и соответствующие технические средства. Отдельное внимание уделено анализу роли датчиков микроэлектромеханических систем и их вклада в точность и эффективность классификации поведения водителей. Данный обзор представляет собой анализ текущего состояния исследований в данной области и способствует выявлению потенциальных направлений для будущих работ.
Ключевые слова: машинное обучение, классификация водителей, поведение водителей, источник данных, микроэлектромеханическая система, мониторинг водителей, стиль вождения, анализ поведения
В статье описывается методика разработки клиент-серверного приложения, предназначенного для конструирования виртуального музея. Подробно рассмотрено создание серверной части приложения с функциями обработки и выполнения запросов клиентский части, а также создание базы данных и взаимодействия с ней. Клиентская часть разработана при помощи фреймворка Angular и языка TypeScript, трехмерная реализация основывается на библиотеке three.js, которая является надстройкой технологии WebGL. Серверная часть разработана на платформе ASP.NET Core на языке C#. Схема база данных основана на подходе Code-First с использованием Entity Framework Core. В качестве системы управления базы данных используется Microsoft SQL Server.
Ключевые слова: клиент-серверное приложение, конструктор виртуального тура, виртуальный музей, библиотека three.js, фреймворк, Angular, ASP.NET Core, Entity Framework Core, Code First, WebGL
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Проблема информационной безопасности подробно исследуется с учетом последствий кибератак на технологические системы. Использовались методы обобщения, обработки и анализа статистических данных о чрезвычайных ситуациях, причинами которых стали кибератаки. Научные методы исследования концентрировались на выявлении ключевых причин «успешных» хакерских атак и оценке эффективности технологических методов в обеспечении информационной безопасности. Показаны принципиальные проблемные вопросы, возникшие у IT- специалистов по принятию, реализации и развитию термина и понятия «киберчрезвычайная ситуация», сформулировано его определение. Проведённые исследования обуславливают необходимость постоянного развития методов и стратегий обеспечения информационной безопасности, а также формирования законодательных актов о порядке объявления чрезвычайной ситуации при совершении кибератак.
Ключевые слова: кибербезопасность, киберчрезвычайная ситуация, мониторинг безопасности, модель Zero Trust, киберстрахование
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В данной статье представлено исследование о подходе к разработке системы поддержки принятия врачебных решений для выбора формул при расчете оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ), применяемых в хирургическом лечении катаракты. Система основана на методах построения рекомендательных систем, что позволяет автоматизировать процесс выбора ИОЛ и минимизировать риск человеческой ошибки. От внедрения системы в практику медицинских организаций ожидается высокая точность и эффективность, значительное сокращение времени, отпущенного на принятие решений, а также улучшение результатов хирургических вмешательств.
Ключевые слова: интраокулярная линза, офтальмология, формулы расчета оптической силы, веб-приложение, машинное обучение, параметры глаза, прогностическая модель, рекомендательная система, точность прогнозирования, врачебное решение
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Современное проектирование имитационных моделей не обходится без широкого круга специалистов разных отраслей. Дополнительных ресурсов требует также разработка программного кода и его отладка. Исследование направлено на демонстрацию возможностей больших языковых моделей (БЯМ) применения на всех этапах создания и использования начиная с этапа формализации моделей динамических систем, а также на оценку вклада этих технологий в ускорение создания имитационных моделей и уменьшение их сложности. Методика разработки модели включает этапы формализации, верификации и создания математической модели на основе диалогов с БЯМ. Эксперименты проводились на примере создания модели мультиагентного сообщества роботов с использованием гибридных автоматов. Результаты экспериментов показали, что модель, созданная с помощью БЯМ, демонстрирует идентичные результаты по сравнению с моделью, созданной в специализированной среде моделирования. На основе анализа результатов эксперимента можно сделать вывод о значительном потенциале применения БЯМ для ускорения и упрощения процесса создания сложных имитационных моделей.
Ключевые слова: имитационное моделирование, формализация, большая языковая модель, нейронная сеть, GPT-4, математическая модель
Растущая популярность больших языковых моделей в различных сферах научной и индустриальной деятельности приводит к появлению решений, применяющих эти технологий для совершенно разных задач. В данной статье предлагается использовать языковые модели BERT, GPT и GPT-2 для обнаружения вредоносного программного кода. Предварительно обученная на естественных текстах нейросетевая модель дообучается на предобработанном датасете, содержащим программные файлы с вредоносным и безвредным кодом. Предобработка датасета заключается в том, что программные файлы в виде машинных инструкций транслируется в текстовое описание на формализованном языке. Дообученная таким образом модель используется для задачи классификации программного обеспечения на основе признака содержания в нем вредоносного кода. В статье приводится информация о проведенном эксперименте по использованию предложенной модели. Оценивается качество применения такого подхода в сравнении с существующими антивирусными технологиями. Предлагаются также пути улучшения характеристик модели.
Ключевые слова: антивирус, нейросеть, языковые модели, вредоносный код, машинное обучение, дообучение моделей, тонкая настройка, BERT, GPT, GPT-2
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматривается применение нейросетевого автокодировщика в задаче колоризации монохромных изображений. Приводится описание архитектуры сети, применяемый метод обучения и способ формирования обучающих и проверочных данных. При обучении использовался набор данных, состоящий из 540 изображений природного ландшафта с разрешением 256 на 256 пикселей. В результате была проведена оценка качества выводов полученной модели и были вычислены усредненные коэффициенты метрик, а также среднеквадратическая ошибка выводов модели VGG.
Ключевые слова: нейронные сети, машинное обучение, автокодировщик, анализ качества изображений, колоризация, CIELAB
Статья посвящена разработке алгоритма трехмерной реконструкции местности на основе одиночных спутниковых снимков. Предлагаемый метод основан на алгоритмическом формировании трехмерных моделей на основе выходных данных двух моделей глубокого обучения для решения задач восстановления высот и инстанс-сегментации соответственно. В работе также представлены методы обработки больших спутниковых изображений моделями глубокого обучения. Предложенный в рамках работы алгоритм позволяет значительно снизить требования к входным данным в задаче трехмерной реконструкции.
Ключевые слова: трехмерная реконструкция, глубокое обучение, компьютерное зрение, восстановление высот, сегментация, определение глубины, аппроксимация контуров
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрены возможности отечественной программной среды разработки CoDeSys на примере программы управления регулировки автомобильного трафика предприятия внутри собственной территории.
Ключевые слова: программа, контроллер, переменная, код, функциональный блок, автоматизированные системы
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Эта статья представляет собой исследование применения программной среды Matlab Simulink в качестве инструмента разработки для микроконтроллеров семейства STM32. В работе рассматриваются возможности Simulink для моделирования и тестирования алгоритмов управления, а также для генерации кода, который может быть напрямую интегрирован с микроконтроллерами. Статья предназначена для инженеров и разработчиков, работающих в области электроники и автоматизации, и может служить полезным ресурсом для тех, кто стремится оптимизировать свои процессы разработки микроконтроллерных систем.
Ключевые слова: модельно-ориентированное программирование, MatLab, Simulink, STM32, микроконтроллер, генерация кода, система автоматического управления, двигатель постоянного тока
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье предлагается использование интеллектуальных методов прогнозирования надежности исполнения контрактов как ключевого элемента системы обеспечения информационной безопасности критической инфраструктуры организаций финансового сектора. На основе анализа исторических данных и применения методов машинного обучения разработана комплексная модель оценки и прогнозирования рисков срыва или некачественного выполнения контрактов поставщиками. Показано, как использование прогнозной аналитики позволяет повысить эффективность управления рисками информационной безопасности, оптимизировать планирование и распределение ресурсов, а также принимать обоснованные решения при взаимодействии с поставщиками критически важных услуг и оборудования.
Ключевые слова: интеллектуальная система, прогнозная аналитика, информационная безопасность, критическая инфраструктура, финансовый сектор, исполнение контрактов, машинное обучение
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике
Статья посвящена созданию узкоспециализированной автоматизированной информационной системы учета параметров технологического процесса производства промышленного предприятия. Разработка подобных программных продуктов позволит упростить и ускорить работу технологов и уменьшить влияние человеческого фактора при сборе и обработке данных.
Ключевые слова: автоматизированная информационная система, система учета параметров технологического процесса производства, диаграмма Раммлера-Брейча, ролевая система доступа к данным
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.5 - Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей
В работе предложен гибридный мультиагентный алгоритм поиска решений, содержащего процедуры, моделирующие поведение пчелиной колонии, роя агентов и методов ко-эволюции, с реконфигурируемой архитектурой. В основу разработанного гибридного алгоритма, положен иерархический много популяционный подход, позволяющий с помощью разнообразия совокупности решений, расширять области поиска решений. Представлены формулировки метаэвристики пчелиной колонии и роя агентов канонического вида. В качестве меры сходства двух решений используется аффинность – мера эквивалентности, родственности (сходства, близости) двух решений. Раскрыт принцип действия и применения оператора направленной мутации. Приведено описание модифицированной парадигмы хромосомного роя, который, обеспечивает возможность поиска решений с целочисленными значениями параметров в отличие от канонических методов. Временная сложность алгоритма составляет О(n2)-О(n3).
Ключевые слова: рой агентов, пчелиная колония, ко-эволюция, пространство поиска, гибридизация, реконфигурируемая архитектура
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Проектирование и строительство промышленных зданий в прибрежных районах требует тщательного учета функциональных процессов, эффективности логистики и динамики окружающей среды. В статье рассматривается взаимосвязь между эксплуатационными требованиями и стратегиями пространственного планирования, подчеркивается необходимость индивидуальных решений для решения уникальных задач, возникающих в прибрежных зонах. Объединяя оптимизацию рабочего процесса, логистические соображения и меры безопасности, промышленные предприятия могут повысить производительность, обеспечить устойчивость и снизить риски в сложных условиях, подчеркивая важность комплексного планирования и стратегического позиционирования для устойчивого развития.
Ключевые слова: промышленные здания, прибрежные территории, условия проектирования на прибрежных территория, устойчивая архитектура, энергосбережение, энергоэффективность, экологичность, зеленая архитектура, экологичный дизайн, функциональные процессы
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
Для разработки методики оценки прочности кольцевых фланцев проведены исследования несущей способности монтажных соединений электросварных труб разного диаметра. В расчетах использовался компонентный метод конечных элементов (КМКЭ), реализованный в программном комплексе IDEAStatiCa Connection. Для верификации полученных результатов были выполнены численные эксперименты в программном комплексе ANSYS. Анализ результатов показал, что границы применимости КМКЭ при расчетах таких узлов следует ограничить отношением диаметров к толщине стенок труб D1/t1 до 40. Для практического применения предложены формулы проверки прочности кольцевых фланцев, учитывающие ослабление пластин отверстиями под болты.
Ключевые слова: несущая способность, кольцевые фланцы, электросварные трубы, монтажные соединения, прочность, компонентный метод, численный эксперимент
В статье рассмотрены каркасно-тентовые конструкции покрытия шедового типа на прямоугольном плане, состоящие из ряда секторов, ограниченных опорными ребрами арочной формы. Секторы заполнены преднапряженной мягкой оболочкой. Выполнен статический анализ оболочки с учетом геометрической нелинейности, на действие снеговых и ветровых нагрузок, при вариации основных размеров оболочки и величины её предварительного напряжения. Количественная оценка деформаций оболочки осуществлена при помощи т.н. показателя деформативности, являющегося обратной величиной относительному прогибу. Предложена функциональная зависимость для аппроксимации показателя деформативности мягкой оболочки, которая может быть использована в инженерных расчетах на стадии разработки проектных решений тентовых конструкций. Коэффициенты функциональной зависимости найдены методом наименьших квадратов. Предложены рекомендации по назначению основных параметров тентовых конструкций шедового типа.
Ключевые слова: тентовая конструкция, конструкция покрытия, мягкая оболочка, шедовое покрытие, геометрические параметры, преднапряжение, деформативность, аппроксимация
В статье представлено описание автоматизации процесса распознавания аудиозаписи с целью выявления заказанной песни на радиостанции. Использована модель распознавания русской речи Golos от SberDevices. Разработан алгоритм коррекции текста, полученного в результате анализа аудиозаписи с помощью модели Golos, на основе метода расстояния Левенштейна. Для распознанных заявок радиослушателей организовано взаимодействие с БД DIGISPOT II (формирование и выполнение запросов для поиска исполнителей и их песен).
Ключевые слова: распознавание речи, Golos, Digispot II
В работе проведено исследование по разработке составов наполнителей на основе термообработанного фосфогипса для получения лакокрасочных материалов с люминесцентной способностью. В ходе проведенного исследования выявлено, что восстановленный фосфогипс, проявляющий свойства ультрафиолетового пигмента, может быть использован для получения лакокрасочных материалов на основе бесцветного лака ХВ-784. При использовании бесцветного лака и синтезированного ультрафиолетового пигмента могут быть получены лакокрасочные материалы, образующие практически прозрачные покрытия, и обладающие люминесцентной способностью. Введение не восстановленного фосфогипса в качестве наполнителя повышает укрывную способность лакокрасочных покрытый. Не восстановленный термообработанный фосфогипс в качестве наполнителя не дает люминесцентного свечения под действием УФ-облучения, однако повышает укрывную способность материала и усиливает люминесцентную способность УФ-пигмента.
Ключевые слова: составы наполнителей, бесцветный лак, ультрафиолетовые пигменты, фосфогипс, переработка отходов