ivdon3@bk.ru
В данной статье рассматривается использование стекла в современной архитектуре, с акцентом на инновационные подходы и технологии, применяемые известными архитекторами 20 и 21 веков. Анализируются ключевые проекты, демонстрирующие уникальные свойства стекла как материала, способствующего созданию динамичных, функциональных и визуально выразительных архитектурных форм. Особое внимание уделяется экологическим аспектам использования стекла и его влиянию на устойчивость архитектурных объектов.
Ключевые слова: стекло, архитектура, энергоэффективность, освещение, материал, применение, подход, форма, дизайн, фасад
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Интеграция искусственного интеллекта в мобильные устройства сопряжена с серьезными проблемами, особенно по причинам ограниченности доступных ресурсов и требований к обработке данных в режиме реального времени. В статье рассматриваются современные подходы к сокращению вычислительных затрат и ресурсов в системах для подвижных объектов с искусственным интеллектом, включая оптимизацию моделей, и стратегии распределения вычислений для мобильных платформ с ограниченными ресурсами.
Ключевые слова: искусственный интеллект, подвижные объекты, легковесные модели, периферийные модели, аппаратное ускорение, дистилляция знаний, квантование
1.2.1 - Искусственный интеллект и машинное обучение , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассматриваются аспекты внедрения архитектуры культурно-просветительских центров в промышленные города. Раскрывается исторический контекст формирования культурно-просветительских учреждений в структуре промышленных городов. В качестве примеров приводятся некоторые объекты городов Донбасса, в том числе в контексте архитектурной ревитализации. Анализируется термин «реабилитация» применительно к архитектурно-градостроительной деятельности. Приводятся факторы, которые обуславливают необходимость социальной реабилитации в промышленных городах, в том числе применимо к городам Донбасса. Формулируются аспекты социальной реабилитации, которые позволяют применить это понятие к промышленным территориям. Приводятся некоторые социально-экономические аспекты, раскрывающие смысл архитектурного переосмысления объектов индустриальных и постиндустриальных территорий. Особое внимание уделяется потенциалу культурно-просветительских центров как инструменту интеграции бывших промышленных территорий в современное городское пространство.
Ключевые слова: архитектурное наследие, промышленный город, культура, культурно-просветительское учреждение, социальная среда, досуг, реабилитация, модернизация, архитектурная трансформация, устойчивое развитие городской среды, региональная специфика
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Децентрализованное параметрическое страхование представляет собой многообещающую инновацию в индустрии децентрализованных финансов, предлагая автоматизированные и прозрачные выплаты на основе проверяемых внешних данных. Однако эта зависимость от внешних данных, поставляемых оракулами, создает критическую уязвимость. Сложность смарт-контрактов может приводить к непредвиденным последствиям, что было продемонстрировано атаками с использованием флеш-кредита: мгновенного займа, который должен быть возвращен в рамках одной и той же транзакции блокчейна. Эти атаки стали одним из самых разрушительных векторов экономических атак, позволяя злоумышленникам манипулировать ценовыми оракулами и инициировать мошеннические страховые выплаты. Существующие защитные механизмы, такие, как оракулы со средневзвешенной по времени ценой, являются пассивными и не всегда достаточны для предотвращения таких атак. В этой статье представлена оригинальная модель превентивной защиты. Автор формализует атаку на оракулы с использованием флеш-кредита как теоретико-игровую модель с тремя участниками: Злоумышленником, Протоколом и Арбитражером, где в роли последнего выступает автоматическая торговая программа, реализованная в смарт-контракте. Используя математический аппарат, основанный на инварианте автоматического маркет-мейкера, автор определяет точное "окно уязвимости" — экономические условия, при которых атака выгодна для злоумышленника и невыгодна для рыночных арбитражеров. На основе этого анализа предложена архитектура "SC-Guard" — система смарт-контрактов в превентивной защитой от атак с использованием флеш-кредита. Такая система в реальном времени отслеживает транзакции, еще не включенные в блоки, на предмет угроз и динамически изменяет экономические стимулы, субсидируя Арбитражера для нейтрализации атак до их исполнения. Вместо того чтобы пассивно противостоять манипуляциям, предлагается архитектура системы, которая активно делает экономически невыгодными атаки с использованием флеш-кредита, обеспечивая более высокий уровень безопасности для протоколов децентрализованного параметрического страхования.
Ключевые слова: децентрализованные финансы, параметрическое страхование, флеш-кредиты, атаки на оракулы, теория игр, безопасность смарт-контрактов, максимальная извлекаемая ценность, превентивная защита
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматриваются вопросы оценки робастности мемристорных элементов с целью повышения надежности систем искусственного интеллекта на основе наноэлектронных структур. Система нелинейных уравнений, описывающая ВАХ мемристора, входные сигналы которого могут сильно зависеть от различных параметров, не может быть решена методами, доступными стандартной математике.
Для достижения результата предлагается, чтобы система уравнений решалась методами интервальной арифметики. Ценность промежуточных решений заключается в том, что они обеспечивают доступ к наиболее надежным решениям базовых задач с учетом возможных изменений исходных и расчетных значений.
Основная задача интервального вычисления состоит в замене арифметических операций и вещественных функций над вещественными числами, интервальными операциями и функциями, преобразующими интервалы, содержащие эти числа. В интервальном вычислении основным объектом исследования является интервал, представляющий собой замкнутый числовой промежуток. Ценность интервальных вычислений заключается в том, что они содержат точные решения исходных задач. Методы интервального вычисления, развитые к настоящему времени, базируются на использовании арифметических операций с вещественными и комплексными числами.
Использование интервального вычисления может помочь уменьшить ошибки при вычислениях и хранении данных в электронных устройствах. Например, при использовании мемристоров для хранения информации, интервальное вычисление может помочь учесть факторы, влияющие на ошибки чтения и записи данных. Интервальная арифметика позволяет учесть возможные погрешности и неопределенности, которые могут возникнуть в ходе измерений и расчетов. Это помогает снизить вероятность ошибок и увеличить точность прогнозирования работы мемристоров.
Предлагаемый в статье алгоритм оценки робастности мемристора в режиме, учитывающий значительные с точки зрения надежности приращения нелинейностей электрических параметров позволяет рассчитать характеристики разрабатываемых схем и снизить время, потраченное на схемотехническое при поиске лучшего варианта.
Ключевые слова: мемристор, многополюсник, топологический граф, конечные приращения, структурно-параметрическая модель, алгоритм
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена проблеме оценки влиятельности пользователей социальных сетей и их коалиций в ситуациях распространения информационного влияния на аудиторию. Формирование оптимального подмножества пользователей сети для инициации информационных влияний представляет собой вычислительно сложную задачу со стохастически неопределенным результатом. Существующие метрики центральности предполагают, как правило, поиск в графе всех кратчайших путей, либо решение масштабных систем уравнений. В настоящей работе предлагаются аппроксимированные оценки влиятельности отдельных участников сетей и их подмножеств, которые основаны на модификациях алгоритма Флажоле-Мартена. Также рассматривается жадный алгоритм, основанный на полученных метриках, и позволяющий формировать коалицию, итеративно дополняя ее квазиоптимальными элементами. Полученные результаты могут найти применение в задачах анализа, прогнозирования и планирования информационных влияний в социальных сетях.
Ключевые слова: социальная сеть, информационное влияние, коалиция, влиятельность, граф связей, метрика центральности, центральность по близости, кратчайший путь, маршрут, аппроксимированная оценка, жадный алгоритм
В статье рассмотрены механизм создания экосистемы информационной безопасности и модели ее организации, а также проведен анализ требований к обеспечению защиты информации, функциональных областей обеспечения защиты информации и правил построения экосистем информационной безопасности. На основе проведенного анализа сформулированы основные принципы построения экосистем информационной безопасности, включающие: принципы разработки архитектуры экосистемы, принципы организации защиты объектов, принцип применения технологий и принципы реализации управления. Проведен анализ основных элементов экосистемы информационной безопасности. Исходя из традиционного представления, обусловленного ответным воздействием на угрозу, определен функционал элементов типовой экосистемы информационной безопасности. Обозначен альтернативный вариант построения экосистемы информационной безопасности на основе определения состава и функционального назначения ее элементов с учетом назначения, особенностей функционирования и характерных уязвимостей самих защищаемых объектов.
Ключевые слова: информационная безопасность, экосистема, принципы построения, стандарт, фреймворк кибербезопасности, средства информационной безопасности
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе рассматриваются модели поведения злоумышленников при реализации атак на информационные системы. Предлагается использование расширенной событийно-формальной модели размеченных систем переходов с введением дополнительной функции, определяющей время, в течение которого происходит событие, обеспечивающих оценку общего времени реализации сценария атаки с учетом возможных траекторий. Предлагается формальный язык для описания сценариев атак, нотация подобная алгебраической, в которой сложение коммутативно и ассоциативно, умножение не коммутативно но ассоциативно. Формулируются правила построения всевозможных траекторий для определенного вида атак, приводится порядок расчета их количества. Приведена схема и выражение для обобщенных атак с определенными ограничениями. Рассматривается описание атаки с помощью графа соответствующего системе переходов, и по графу строится выражение на языке сценариев
Ключевые слова: моделирование атак, информационная безопасность, система переходов, временная задержка, формальный язык, сценарий атаки, траектория атаки, вектор атаки, кибербезопасность, анализ уязвимостей, защита информации, поведение злоумышленника
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
На фоне ужесточения требований по сокращению затрат на производство и эксплуатацию строительной продукции рассматривается вариант технических решений по утеплению строительных конструкций. Проанализированы литературные источники, фундаментальные и современные, освещающие вопросы тепловой защиты зданий; обстоятельств, влияющих на величину срока окупаемости инвестиционных энергосберегающих строительных проектов; примеры экономической оценки энергосберегающих мероприятий. Вычислены тепловые потери через рассматриваемую конструкцию – покрытие. Построены графики теплопотерь для различных сочетаний устройства «покрытие – окна». Намечены варианты утепления: по нормативным требованиям, по критерию минимизации объемов работ. Проведен экономический анализ выбранных вариантов.
Ключевые слова: тепловые потери, функция полезности тепловой изоляции, кривые безразличия, бюджетное уравнение
В статье исследуется влияние различных промышленных отходов на прочностные характеристики бетона с применением метода многофакторного планирования экспериментов. Рассмотрены три типа добавок: отходы песчано-смоляных литейных форм, алюминиевые порошки газодинамического напыления и резиновая крошка из отработанных шин. Использование отходов позволяет повысить экологичность и экономичность бетонных смесей, а также улучшить эксплуатационные свойства материалов. Экспериментальный анализ выявил изменения прочности бетона в зависимости от марки цемента, вида отхода и процента замещения природного песка. Полученные результаты открывают новые возможности для развития устойчивого строительства.
Ключевые слова: многофакторный эксперимент, методика планирования исследований, прочность, бетон, промышленные отходы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены основные положения используемого в зарубежной практике календарного планирования поточных строительных проектов комбинированного метода, объединяющего в себе метод критического пути и метод «линии баланса». Приведен соответствующий ему алгоритм расчета параметров разноритмичных строительных потоков на основе данных о продолжительности работ критического пути в рамках одного частного фронта работ (захватки) и директивного срока выполнения всего проекта. Обозначены основные недостатки этого метода и возможные пути их решения. Представлены особенности модификации данного метода с параллельной работой бригад на нескольких захватках в рамках циклов. Описан способ увязки смежных работ, выполняемых бригадами в циклах, – метод «дельта-смещения». В заключении дана оценка возможности применения данного метода при проектировании разноритмичных потоков в отечественной практике календарного планирования строительных проектов.
Ключевые слова: организация строительства, поточный метод, календарное планирование, циклограмма, сетевой график, метод критического пути, строительный поток, фронт работ, захватка, метод «дельта-смещения»
В условиях современного строительства особое внимание уделяется вопросам повышения энергоэффективности зданий. Одним из ключевых элементов, влияющих на энергозатраты, является конструкция наружных стен, которая напрямую определяет теплопотери здания. Целью данной работы является анализ и оптимизация конструкции наружных стен гражданских зданий с учетом современных требований энергоэффективности, а также исследование влияния различных теплоизоляционных материалов на снижение энергозатрат. В рамках исследования рассмотрены различные типы наружных стен, включая однослойные и многослойные конструкции, а также возможности улучшения их теплотехнических характеристик с применением современных теплоизоляционных материалов.
Ключевые слова: энергоэффективность зданий, теплозащита, многослойные конструкции, неоднородные ограждения, теплопотери, тепловое сопротивление, утепление, мостики холода, минеральная вата, газобетон, тепловая модернизация
Длительная эксплуатация здания и не своевременный ремонт приводят к появлению повреждений в несущих конструкциях, таких как разрушение антикоррозийной защиты, поверхностной коррозии, слоистой и глубокой коррозии металла. В железобетонных колоннах частыми повреждениями бывают трещины вдоль рабочей арматуры, сколы бетона по углам с обнажением арматурных стержней, отслоение защитного слоя бетона, коррозия рабочей арматуры. При этом возникает вопрос о влиянии выявленных повреждений на техническое состояние конструкции. Обследование производственных зданий и сооружений проводится с целью определения технического состояния строительных конструкций и получения количественных показателей качества и несущей способности элементов здания и всего здания в целом. В статье приводятся результаты расчета потери потенциальной несущей способности металлической колонны и балки, а также рассмотрен процесс деградации железобетонного поперечного сечения и потеря несущей способности колонны при развитии коррозии арматурных стержней. Статья будет актуальна для специалистов и экспертов в области экспертизы промышленной безопасности и обследовании зданий и сооружений.
Ключевые слова: металлические колонны, металлические балки покрытия, потеря несущей способности, поверхностная коррозия металла колонны, глубокая коррозия металла колонны, техническое состояние балок покрытия, коррозия балок покрытия
Статья посвящена научно-методическим основам разработки составов композиционных материалов, специально предназначенных для значительного улучшения физико-механических свойств оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, различных изделий и конструкций. Подробно раскрываются фундаментальные принципы, лежащие в основе создания оптимальной структуры композитных материалов, что способствует существенному повышению прочности, надежности и увеличению длительности эксплуатации конструкций. Кроме того, приводится анализ современных методик оптимизации состава композитов, особое внимание уделено важности учета специфики межфазных взаимодействий между компонентами и особенностям распределения частиц наполнителей внутри матрицы. Описаны практические подходы и приведены примеры успешного применения принципов и потенциал полученных решений. Отдельно отмечается ключевая роль математического моделирования и экспериментов, которые являются неотъемлемой частью эффективного подбора рецептур и оптимизации свойств композитов. Основные положения всех рассматриваемых методов сводятся к грамотному выбору качественных исходных материалов, правильному определению оптимального гранулометрического состава минеральных составляющих смесей, точного расчета необходимого количества связующих веществ, а также строгому контролю соответствия проектируемых характеристик запланированным показателям, что гарантирует получение высококачественных и надежных оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, изделий и конструкций.
Ключевые слова: строительные композиты, состав, проектирование, разработка, технология, моделирование, управление свойствами, оптимизация, дорожная одежда
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Проведено исследование влияния материала анода на эффективность теплоотвода в системе охлаждения плазмотрона. Методом компьютерного моделирования выполнены расчеты тепловых и гидродинамических процессов для анодов из меди М1, латуни Л63 и бронзы БрО8Ц4. Наибольшая эффективность теплоотвода достигнута при использовании меди благодаря её высокой теплопроводности, что подтверждено натурным экспериментом. Результаты показывают, что выбор материала анода является ключевым фактором для повышения надежности и срока службы плазмотрона.
Ключевые слова: плазмотрон, анодный узел, медь, латунь, бронза, теплоотвод, теплопроводность, компьютерное моделирование, метод конечных элементов, эффективность охлаждения, тепловой режим
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника
Статья посвящена проблеме верификации распределённых алгоритмов с использованием формальных методов. В качестве объекта исследования выбран классический алгоритм выбора лидера в кольцевой топологии – алгоритм кольца. Для его анализа применяется язык спецификаций временной логики действий (Temporal Logic of Actions – TLA+). В работе представлена детальная формальная модель алгоритма, описывающая его состояния и переходы с учётом особенностей распределённых систем, таких как отсутствие разделяемой памяти. Формулируются и доказываются ключевые свойства корректности: уникальность лидера (свойство безопасности), завершаемость выборов (свойство живости) и согласие. Корректность спецификации подтверждена с помощью модельного верификатора моделей языка временной логики действий, который исчерпывающе проверил все достижимые состояния для модели с тремя процессами. Результаты демонстрируют эффективность языка спецификаций временной логики действий (TLA+) для обеспечения высокой степени уверенности в надёжности распределённых систем.
Ключевые слова: формальная верификация, распределённые системы, алгоритм кольца, выбор лидера, язык спецификаций временной логики действий, проверка моделей, свойства безопасности, свойства живости
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящем исследовании представлена методика предварительной обработки последовательностей данных, направленная на выявление и группировку различных файлов данных для последующего использования при обучении нейронных сетей. Предложен алгоритм сравнения файлов на основе относительного отклонения значений признаков с учётом граничных случаев (нулевые и близкие к нулю значения). Реализация включает параллельную обработку для повышения производительности и генерацию детализированных отчётов. Метод протестирован на наборе данных, содержащем 10000 файлов с показателями химического процесса в лабораторном реакторе. Результаты показывают эффективность метода в выявлении стационарных участков и формировании сбалансированных обучающих выборок.
Ключевые слова: предобработка данных, относительное отклонение, машинное обучение, параллельные вычисления, группировка файлов, вычислительная гидродинамика, химический реактор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.4.12 - Нефтехимия
В работе представлена векторная дифракционная модель фокусировки гауссова лазерного пучка с длиной волны 800 нм параболическим металлическим зеркалом диаметром 15 мм и фокусным расстоянием 150 мм. Модель основана на строгом расчёте отражённого электромагнитного поля с использованием базисов s- и p-поляризаций, комплексных коэффициентов Френеля и поверхностного интеграла Кирхгофа–Рэлея. В качестве материала отражающего покрытия задан комплексный показатель преломления n=0.145+4.5i, соответствующий серебру в ближнем ИК-диапазоне. Входной пучок задан с радиусом перетяжки 3 мм в плоскости вершины зеркала. Расчёт поля в фокальной плоскости выполнен численно на сетке 300×300 точек в области ±30 мкм. В качестве критериев качества фокусировки использованы полная интенсивность, радиальное распределение интенсивности и полуширина фокального пятна по уровню половины максимума (Full Width at Half Maximum, далее FWHM). Получено фокальное пятно с FWHM ≈ 8,56 мкм, что согласуется с теоретической оценкой для дифракционно-ограниченной системы. Показано, что учёт векторного характера поля и диссипативных свойств металла позволяет корректно оценить поляризационные искажения и потери в реальных зеркальных фокусирующих системах.
Ключевые слова: векторная дифракционная модель, параболическое металлическое зеркало, гауссов лазерный пучок, коэффициенты Френеля, комплексный показатель преломления
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.6 - Оптика
Современная телемедицина в странах мира развивается неравномерно и тому есть объективные причины. Проведен анализ современных информационно-вычислительных систем и технологий, применяемых для диагностики и лечения пациентов. В статье изложена краткая история телемедицины как одного из технических средств оказания медицинской помощи, приведены примеры использования информационных технологий в российской и мировой медицинской практике. Исследованы ключевые подходы к применению больших языковых моделей в качестве технологического ядра для помощи медицинским работникам в принятии решений в профессиональной практике. Проанализированы примеры оптимизации диагностических и лечебных процессов, решаемые с применением ИВС. Автором предпринята попытка анализа последних научных достижений, посвящённых использованию цифровых технологий в сфере медицины, с целью доказательства перехода на новый уровень качества медицинских услуг через применение информационно-вычислительных комплексов.
Ключевые слова: телемедицина, цифровые технологии, большие языковые модели, медицинская диагностика, медицинская практика, анализ технологий, история телемедицины, сравнительный анализ, цифровая трансформация, системный анализ
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 3.3.9 - Медицинская информатика
В работе представлена методика интеграции трехмерных твердотельных моделей, разработанных в среде CAD SolidWorks, в среду динамического моделирования MATLAB/Simulink. Ключевым элементом исследования является применение модуля Simscape Multibody для преобразования геометрических данных и кинематических связей в многомассовую динамическую модель. Методика апробирована на примере создания виртуального прототипа колесной платформы с рулевым управлением.
Ключевые слова: SolidWorks, MATLAB/Simulink, Simscape Multibody, виртуальный прототип, кинематика рулевого управления, сквозное проектирование, многомассовая динамическая модельдиверсификации, производственно-технические цели обеспечения гибкости производства
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ