ivdon3@bk.ru
В статье представлена базовая модель информационного обеспечения принятия решений, предназначенная для повышения эффективности и устойчивости организационных систем подразделений информационной безопасности МЧС России. Модель представляет собой комплексную, многоуровневую систему, основанную на взаимодействии пяти взаимосвязанных математических моделей: сбора и предварительной обработки данных, автоматической классификации, прогнозирования и анализа ситуаций, подготовки вариантов решений и управления знаниями. Для усиления функциональности и адаптивности базовой модели в неопределённых условиях введены формулы для оценки нагрузки на систему обработки данных, автоматической калибровки весовых коэффициентов на основе минимизации ошибки прогноза, расчёта индекса достоверности источников информации, взвешенной оценки событий с учётом достоверности источников, объяснимости решений на основе метода SHAP, а также метрики полезности знаний и условий для их архивирования. Данные формулы обеспечивают объективность, прозрачность и устойчивость процессов управления, позволяя оперативно реагировать на киберугрозы, минимизировать влияние человеческого фактора и поддерживать высокое качество управленческих решений.
Ключевые слова: алгоритм, критически важные события, интеграция, информационные ресурсы, рекомендации, систематизация, эффективность
В работе проведён сравнительный анализ точности определения координат летательного аппарата (ЛА) классическим корреляционно-экстремальным алгоритмом (КЭА) и методом машинного облучения на основе полносвязной сверточной нейронной сети - Fully Convolutional Network (FCN) по картам рельефа местности. В качестве моделей рельефа использованы двумерные коррелированные случайные функции. Показано, что КЭА эффективен при малых объёмах данных, тогда как FCN демонстрирует высокую помехоустойчивость после обучения на репрезентативных выборках. Оба метода показали зависимость точности определения координат ЛА от размера эталонной области, количества эталонов, энтропии и коэффициента корреляции случайного рельефа.
Ключевые слова: корреляционно-экстремальный алгоритм, глубокое обучение, сверточная нейронная сеть, наведение летательного аппарата, цифровая модель рельефа, Фурье-фильтрация, пространственная корреляция, помехоустойчивость, сравнение алгоритмов, автономная навигация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье изучается проблема сопоставления структурированных схем данных, агрегируются результаты, произведенные в рамках предыдущих этапов исследования. Систематизация результатов показала, что рассмотренные ранее подходы демонстрируют хорошие показатели, однако их результативность не всегда достаточно высока для применения в реальных условиях. Для дальнейших исследований был выбран один из наиболее эффективных методов. Произведен эксперимент по сопоставлению схем данных на основе пяти примеров. В результате эксперимента выявлены положительные и отрицательные аспекты рассматриваемого метода. Было дополнительно подтверждено, что выбранный метод демонстрирует недостаточную устойчивость и воспроизводимость результатов на разнородных реальных данных. Проведенная верификация метода подтвердила необходимость его оптимизации. В заключении статьи были определены направления для дальнейшего исследования в данной области.
Ключевые слова: управление данными, сопоставление схем, машинное обучение, классификация, кластеризация, машинное обучение, экспериментальный анализ, метрики данных
В статье рассматривается применение системного подхода к разработке и оптимизации литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Традиционные методы, фокусирующиеся на улучшении отдельных компонентов (анода, катода, электролита), часто не приводят к пропорциональному повышению общих характеристик аккумуляторной системы. Системный подход рассматривает ЛИА как сложную взаимосвязанную систему, где свойства каждого компонента напрямую влияют на поведение других и на интегральные показатели: энерго- и мощностную плотность, жизненный цикл, безопасность и стоимость. В работе проанализированы ключевые аспекты подхода: взаимозависимость между основными составляющими литий-ионной батареи, а также особенности при выборе материалов для каждой составляющей. Доказано, что только мультидисциплинарный подход, объединяющий химию, материаловедение и инженерию, позволяет достичь синергетического эффекта и создать высокоэффективные, безопасные и надежные аккумуляторные системы для современных применений.
Ключевые слова: литий-ионный аккумулятор, системный подход, материалы электродов, деградация, оптимизация, катод, литий-титановый аккумулятор, никель-марганец-кобальтовый аккумулятор
Выбор лучшего способа сжатия видео становится особенно важным, потому что объем онлайн-видео стремительно растет. По прогнозам, к 2026 году люди будут смотреть на 82% больше видео через интернет, чем в 2020-м. Это значит, что нужно найти компромисс между качеством изображения, скоростью обработки и размером файлов. Чтобы добиться нужных параметров, важно грамотно подобрать кодек.
В работе произведено сравнение пяти популярных кодеков — MPEG-2, MPEG-4, VP9, MJPEG и ProRes. Каждый из них по-своему быстро сжимает видео, даёт разный размер файла и разное качество картинки. Ставилась цель — выяснить, какой кодек лучше всего подходит для разных задач: видеозвонков, профессиональной съемки и онлайн-трансляций.
Для экспериментов использовался сервер с четырьмя ядрами процессора, 8 ГБ оперативной памяти и SSD на 80 ГБ. Проведены измерения, как быстро каждый кодек работает, какой размер выходного файла получается и каково качество видео. По итогам этих испытаний составлены рекомендации, какой кодек выбирать и как его можно улучшить в разных сценариях.
Ключевые слова: видеокодек, MPEG-2, MPEG-4, VP9, MJPEG, ProRes, AVC, сжатие, кодирование
В работе представлен результат анализа современных подходов к организации распределённых вычислительных архитектур, объединяющих облачные, туманные и граничные уровни. Исследованы ограничения существующих моделей, не обеспечивающих целостного описания потоков данных и динамики взаимодействия вычислительных узлов. Предложена адаптивная графовая модель, в которой вычислительная система формализуется как взвешенный ориентированный граф с параметрами задержки, пропускной способности и энергопотребления. Модель реализована в среде графовой базы данных и предназначена для многокритериальной оптимизации маршрутов обмена информацией. Приведены зависимости для расчёта характеристик потоков и механизм выбора оптимальных маршрутов с учётом QoS-показателей. Практическая применимость концепции подтверждается возможностью её интеграции в инфраструктуры Интернета вещей, интеллектуальные производственные и транспортные системы, где требуется снижение задержек и повышение устойчивости вычислительной архитектуры.
Ключевые слова: распределённая вычислительная система, облачные вычисления, туманные вычисления, граничные вычисления, графовая модель, поток данных, оптимизация маршрута, многокритериальная оптимизация, пропускная способность, задержка передачи, энергопотребление
В современных исследованиях символьная регрессия представляет собой мощный инструмент построения математических моделей различных систем. В данной статье применяются и сравниваются три метода символьной регрессии: генетическое программирование, разреженная идентификация нелинейных динамик и гибридный метод. Эффективность каждого метода оценивается по способности находить точные модели с высокой точностью и низкой сложностью при наличии различных уровней шума в данных наблюдений. По результатам проведенных экспериментов сделан вывод, что наилучшим методом идентификации динамических систем является гибридный метод, который сочетает генетическое программирование и разреженную идентификацию.
Ключевые слова: символьная регрессия, идентификация динамических систем, генетическое программирование, разреженная идентификация нелинейных динамик, гибридный метод
В статье рассмотрена проблема учета и планирования расходных материалов в клинико-диагностических лабораториях в современное время. Представлены результаты использования методов аппроксимации (полиномиальная, экспоненциальная, ряд фурье, функция гаусса, степенная, рациональные полиномы, сумма синуса) и линейных регрессий для предиктивного планирования расхода биохимических реагентов. Проведен сравнительный анализ используемых методов с вычислением коэффициента детерминации (коэффициент достоверности).
Ключевые слова: регрессия, аппроксимация, исследование, критерий, полином, центроид, вероятность, детерминация, реагент, метрика
В статье рассмотрено математическое и компьютерное моделирование шумовых характеристик тензорезистивных сенсоров давления. Разработана модель, учитывающая тепловой, дробовой, фликкер- и технологический шумы, формирующие суммарный выходной сигнал сенсора. На основе численного эксперимента проведён спектральный анализ методом Уэлча, выполнена аппроксимация наклона 1/𝑓-области и рассчитаны интегральные мощности шумов в различных частотных диапазонах. Показано, что в низкочастотной области доминирует фликкер-шум, в средне- и высокочастотных диапазонах — тепловой шум, а дрейфовые шумовые компоненты проявляются вблизи нулевой частоты. Анализ отношения сигнал/шум выявил его снижение на низких частотах и стабилизацию при частотах выше 1 кГц. Полученные результаты подтвердили адекватность модели и её применимость для прогнозирования шумовых характеристик, качества изготовления и оптимизации условий эксплуатации сенсоров давления.
Ключевые слова: тензорезистивные сенсоры, шумовые характеристики, тепловой шум, фликкер-шум, дробовой шум, спектральная плотность мощности, отношение сигнал/шум, компьютерное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье описана программа напоминающая пользователям своевременно менять пароль от своей учетной записи, в целях выполнения требований информационной безопасности и предотвращения «взломов», сетевых атак. Программа разработана с применением виртуальной машины, с последующей установкой операционной системы Linux Mint. Программное обеспечение разработано на языке программирования Python с применением таких библиотек как: notify2 (пакет для отображения настольных уведомлений в Linux), schedule (библиотека для планирования регулярного выполнения задач), и других библиотек. В ходе разработки программного обеспечения на Python для своевременной смены пароля пользователя были реализованы ключевые функции, обеспечивающие безопасность и удобство работы: проверка срока действия пароля, уведомление пользователя.
Программа повышает уровень безопасности, снижая риски, связанные с устаревшими паролями. Дальнейшее развитие может включать расширенные методы аутентификации, поддержку LDAP/Active Directory и улучшенный интерфейс для администрирования.
Ключевые слова: кибергигиена, парольная защита, кибербезопасность, язык программирования, Астра Линукс, операционная система, графический редактор, программный продукт, программа, учетная запись пользователя, информационная безопасность, виртуальная машина
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой основной класс полимерных материалов, которые широко ценятся за их превосходную механическую прочность, химическую стойкость и универсальность. Они используются в широком спектре применений, таких как изоляция, прокладка, покрытия и детали конструкций. Традиционно ППУ получают в результате реакций полиприсоединения с участием полиолов, диизоцианатов и воды, где образующийся на месте CO₂ в реакционной смеси служит в качестве вспенивающего агента. Однако использование изоцианатов вызывает серьезные опасения, поскольку они токсичны, классифицируются как респираторные сенсибилизаторы и способствуют загрязнению окружающей среды. Эти проблемы побудили исследователей и экспертов отрасли к поиску более безопасного и экологичного альтернативного сырья. Одной из многообещающих альтернатив является реакция полиприсоединения циклических карбонатов с полифункциональными аминами. Эта реакция приводит к образованию неизоцианатных полиуретанов (НИППУ), в частности полигидроксиуретановых пен. Вспенивание достигается за счет использования внешних химических вспенивателей или за счет реакций самовозгорания, при которых газы образуются непосредственно в системе. Образующиеся ячейки пены – структуры, которые придают пене ее уникальные свойства, – в значительной степени зависят от реакций газообразования. Этот обзор посвящен различным пенообразователям, используемым в синтезе НИППУ, таким как полиметилгидрогенсилоксан и жидкие фторуглеводороды. В нем также рассматриваются последние достижения в области технологий самовдува, которые устраняют необходимость во внешних средствах и делают процесс более экологичным. Особое внимание уделяется НИППУ, получаемым из возобновляемого сырья, поскольку они соответствуют глобальной тенденции к использованию экологически чистой химии и круглых материалов. В обзоре представлен обзор как выдуваемых внешним способом, так и самонадуваемых NIPUF на биологической основе, с подробным описанием их синтеза, характеристик и потенциальных промышленных применений.
Ключевые слова: полиуретан на биологической основе, пенообразователь, неизоцианатный полиуретан, полимерные пены, пенополиуретаны, самовдувающиеся
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов
В работе представлены результаты исследования состояния деревянных конструкций чердачного перекрытия Санкт-Петербургской Духовной Академии Русской Православной Церкви. Указаны основные дефекты и повреждения элементов стропильной системы. Приведены заключения о физико-механических характеристиках балки возрастом более 200 лет. Сделаны выводы о мерах для сохранения работоспособности конструкций.
Ключевые слова: несущая способность деревянных конструкций, биодеструкторы, снижение прочности, стропильная система
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)
В статье предлагается способ и эксперимент по имитации реализации процессов, протекающих при его проведении, относящийся к области строительства, который может быть использован для прокладки трубопроводов бестраншейным способом под естественными и искусственными преградами, расположенными преимущественно в монолитных скальных грунтах с одновременным формированием футляра, разработкой и обустройством пилотных скважин. Применение способа позволяет расширить возможности по бестраншейной прокладке трубопроводов, снижая риски, связанные с: профилем формируемого футляра; типом грунта в месте проведения работ; вероятностью отклонения от намеченного пути; использованием дорогостоящего оборудования; необходимостью проведения работ по всей площади участка в его поперечном сечении и его длине, использованием взрывчатых веществ.
Ключевые слова: пилотная скважина, алмано-канатный трос, котлован, футляр, рабочий орган, круговой сектор
В статье представлено исследование биосорбционной очистки сточных вод. Для проведе-ния очистки используется отход теплоэнергетики – шлам водоподготовки. Введение шлама позволяет более эффективно проводить биологическую очистку сточных вод, о чем свидетельствует снижение значений ХПК, БПК5, аммонийного азота и фосфатов. Показано повышение седиментационных свойств активного ила и благоприятное воздей-ствие шлама на процесс детоксикации.
Ключевые слова: биосорбция, отход энергетики, активный ил, очистка сточных вод, показатели качества, седиментационные свойства, детоксикация
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассмотрены поверхностно-активные свойства казеина и его потенциал применения в качестве биоорганической добавки в ремонтно-реставрационных составах (РРС). Проведён анализ литературных источников, подтверждающих амфифильную природу казеина, его способность стабилизировать межфазные системы и формировать устойчивые мицеллы. Представлены результаты экспериментального исследования зависимости поверхностного натяжения водных растворов казеина от его концентрации, выполненного методом висящей капли на тензиометре DSA-100. Показано, что казеин эффективно снижает поверхностное натяжение водного раствора, особенно при концентрациях до 4–5%, что подтверждает его активную адсорбцию на границе раздела фаз. По полученной изотерме поверхностного натяжения рассмотрена прогнозируемая смачиваемость на основе уравнения Юнга. Полученные данные подчеркивают перспективность использования казеина в качестве природного ПАВ для создания экологически безопасных и аутентичных реставрационных материалов, соответствующих требованиям строительства и реставрации.
Ключевые слова: казеин, поверхностно-активные вещества, ремонтно-реставрационные составы, поверхностное натяжение, смачиваемость.
Железобетонные конструкции (ЖБК), эксплуатирующие в естественных условиях Крайнего Севера, подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию. Воздействие циклов замораживания и оттаивания (ЦЗО) приводит к деградации не только прочностных, но и деформационных свойств (ДС) бетона. В действующих нормах проектирования ЖБК ДС бетона и арматуры назначены как среднестатистические величины. В данной работе исследуется влияние изменчивости ДС бетона на обеспеченность несущей способности изгибаемых железобетонных элементов до и после ЦЗО.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистическая закономерность сопротивления, изгиб, железобетон, предельная деформация бетона, обеспеченность несущей способности, изменчивость деформационных свойств бетона
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Актуальность исследования обусловлена критическим состоянием значительной части исторической застройки в России, где междуэтажные перекрытия являются наиболее уязвимыми элементами. Проблема заключается в необходимости их замены на конструкции, отвечающие современным нормативам по несущей способности и пожарной безопасности, без увеличения нагрузки на ослабленные фундаменты и стены.
Ключевые слова: реконструкция, объект культурного наследия, монолитное перекрытие, пустотообразователь, облегченная конструкция, несущая способность, технологическая карта
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В действующих нормативных документах по проектированию железобетонных конструкций принят ряд условных предпосылок и ограничений, учитывающих специфику сопротивления конструктивных элементов и упрощающих расчет. Одной из них является назначение деформационных свойств бетона как среднестатистических величин, которые наравне с прочностными, определяют диаграммы деформирования материала. Воздействие циклов замораживания и оттаивания бетона (ЦЗО) приводит к деградации его деформационных и прочностных свойств. Характер разрушения изгибаемого железобетонного элемента (пластический или хрупкий) зависит от прочностных и деформационных свойств бетона и арматуры и коэффициента армирования. В работе исследуются статистические закономерности предельного коэффициента армирования и граничной относительной высоты сжатой зоны бетона в условиях переменного замораживания и оттаивания бетона.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистические закономерности сопротивления, железобетон, предельные деформации бетона, обеспеченность граничной относительной высоты сжатой зоны бетона, обеспеченность предельного коэффициента армирования
В статье приведен опыт пилотного проекта по интеграции календарно-сетевого планирования, BIM-моделирования и технологии виртуальной реальности для управления производственной деятельностью строительной организации. Для реализации поставленной цели представлена последовательность шагов интеграции технологий и выполнено совмещение технологий на базе единой цифровой платформы; приведены фрагменты разработанного календарно-сетевого графика и BIM-модели и результаты их совмещенного отображения в VR-очках.
Ключевые слова: календарно-сетевое планирование, календарно-сетевой график, BIM-моделирование, технология виртуальной реальности, VR-очки, единая цифровая платформа, TrinusVR
Одним из перспективных строительных материалов является фибробетон. Однако наибольшее распространение он получил в использовании в отделочных материалах, изготовлении малых архитектурных форм, промышленных полах, декоративных деталях фасадов, и гораздо реже – в несущих конструкциях. Между тем применение фибробетона, в т.ч. армированного низкомодульной фиброй, в несущих конструкциях ограничено из-за недостаточности информации о поведении материала под нагрузкой, необходимы дополнительные экспериментальные данные для теоретических представлений. В статье рассмотрены экспериментальные исследования бетона, армированного полипропиленовой фиброй на сжатие и центральное растяжение. Были выявлены качественно отличные картины разрушения бетонных и фибробетонных образцов. Анализ результатов показал, что наибольшие значения пиковой нагрузки наблюдаются у образцов с содержанием полипропиленовой фибры 1%. По сравнению с контрольной серией несущая способность увеличилась до 45%. При увеличении содержания фибры до 2,5% среднее значение разрушающей нагрузки снизилось на 24%.
Ключевые слова: фибробетон, фибра, полипропиленовая фибра, испытания на сжатие
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
автономных архитектурных решений, существовавших или существующих продолжительное время на одной территории. На примере 5 территорий Екатеринбурга анализируется процесс наложения различных архитектурных решений и жизненных циклов зданий. Методология исследования основана на концепции палимпсеста как многослойной структуры, где каждый исторический пласт сохраняет свою значимость, несмотря на появление новых объектов. Авторы рассматривают палимпсест не только как наложение архитектурных решений в существующем здании, но и как смену объектов на определенной территории. Практическая часть исследования включает анализ конкретных примеров Екатеринбурга: телебашни, кинотеатра «Темп», жилого дома у филармонии, Уральского областного индустриально-экономического техникума и дома Ярутина. Каждый кейс демонстрирует, как память о снесенных объектах сохраняется в городском пространстве, формируя уникальный палимпсест. Научная новизна работы заключается в расширении понимания архитектурного палимпсеста как инструмента сохранения исторической памяти города. Исследование показывает, что даже при физическом исчезновении объектов их образ продолжает существовать в коллективной памяти горожан.
Ключевые слова: палимпсест, наложение, снос, ликвидация, слои, история, городские исследования, память, архитектура, памятные места, городская трансформация, исторические объекты, архитектурное наследие
В данной статье оцениваются различные методы определения технического состояния конструкций, зданий и сооружений. На сегодняшний день при решении задач определения степени разрушения строительных конструкций одним из возможных вариантов определения считаются вероятностные (статистические) методы. Преимуществом данных методов является возможность комплексно учитывать параметры, присутствующие в разнообразной материальной природе. Это связано с возможностью описания их безразмерными величинами. Смысл рассматриваемого метода состоит в том, чтобы формулировать определённое количество технических состояний (событий) благодаря которым планируется выполнять определение степени разрушения и находить совокупность технических состояний строительных конструкций. Диагностические матрицы создаются путем объединения диагностических признаков и их условных вероятностей, приобретаемые посредством анализирования большого количества накопленных статистических данных.
Ключевые слова: строительно-техническая экспертиза, дефекты, надежность, методики диагностики, эффективность
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Бетоны на основе молотых доменных граншлаков обладают высокими механическими характеристиками активированных щелочными растворами. Однако они обладают существенными недостатками, такими как быстрое схватывание и плохая удобоукладываемость в формы при бетонировании. Выявлено влияние различных суперпластификаторов на свойства паст приготовленных на основе молотого доменного граншлака активированных щелочными растворами. В качестве щелочного активатора твердения шлака использовали водный раствор силиката натрия и гидроксида натрия. Изучали влияние дозировки суперпластификатора на время схватывания, растекаемость и изменения прочности на сжатие шлакощелочных растворов. Установлено, что такие свойства свежего приготовленной пасты как время начала и конца схватывания увеличиваются при увеличении растворо шлакового отношения, а также при введении суперпластификатора. Было выявлено, что суперпластификаторы на основе нафталинсульфокислоты и поликарбоксилатного эфира эффективно влияют как на сроки схватывания, на удобоукладываемость так и на прочность композиций на основе шлакощелочного вяжущего.
Ключевые слова: отходы металлургического производства, граншлак, активатор твердения, вяжущее, суперпластификатор, сроки схватывания, распыв, прочность
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены вопросы о комплексном подходе в архитектурном проектировании и строительстве по обеспечению энергоэффективности зданий, производству экологичных строительных материалов, учета климата района строительства, а также экономических аспектов. Для комфорта и здоровья людей принципиальное значение имеет экологическая безопасность используемых в проектировании теплоизоляционных материалов. Рассмотрены вопросы выбора экологически чистых теплоизоляционных материалов для реализации «зеленого» строительства и возможности формирования экономики замкнутого цикла. По техническим и экологическим характеристикам проведен анализ теплоизоляционных материалов и перечислены современные экологически чистые материалы, которые возможно применять в проектировании и строительстве зданий и сооружений. Перечислены ключевые факторы, определяющие экономическую эффективность зданий.
Ключевые слова: энергоэффективность, экологически чистые теплоизоляционные материалы, экологическая безопасность, «зеленое» строительство, экономика замкнутого цикла
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия