ivdon3@bk.ru
В статье представлен обзор существующих технических решений, рассмотренный с точки зрения двух подходов: полная замена электролизной установки на современный аналог; замена только измерительной части системы. По результатам обзора существующих технических решений сделан вывод о том, что покупка и замена целой электролизной установки или программно-измерительной части является экономически не выгодной и для Березовской ГРЭС можно реализовать собственную систему управления установками СЭУ-20 с использованием современных программно-технических средств автоматизации российского производства, но при этом собственная разработка принесет значительный экономический эффект из-за меньшей стоимости по сравнению с зарубежными аналогами. Для проектируемой системы управления технологическим процессом выбрано необходимое оборудование. Рассчитано время реакции системы при аварийной ситуации. Разработаны электрическая структурная и функциональная схемы автоматизации электролизной установки СЭУ-20. Разработан интерфейс АРМ оператора и произведено моделирование разработанной программы с отработкой различных ситуаций.
Ключевые слова: электролизная установка, импортозамещение, удаленный контроль, удаленное управление, программирование ПЛК, АРМ-оператора
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе рассмотрены имитационные модели системы адаптивного регулирования давления в шинах, расчета коэффициента опрокидывания и величины бокового увода колес трактора в среде MathLab Simulink; выявлено, что компенсация угла поперечного уклона за счет изменения высоты подвески эффективнее сказывается на обеспечение рациональных угла увода колеса и коэффициента опрокидывания, чем снижение центра масс.
Ключевые слова: поверхность с поперечным уклоном, угол крена, коэффициент опрокидывания, угол увода колес, крутосклонный трактор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 4.3.1 - Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Устройство фундаментов производственных объектов на площадках, подверженных процессам карстообразования и суффозии в условиях слабых грунтов представляет собой серьёзную проблему при проектировании и строительстве крупных распределительных центров. В такой ситуации необходимо выполнять расчеты несущих элементов здания на воздействие отсутствия реакции основания под подошвой фундаментов на площадке диаметром 3,0 м, расположенной в наиболее невыгодных с точки зрения работы конструкций местах. Такие невыгодные местоположения карстового провала можно определить путём построения в цифровом виде «функций влияния» и получения в результате «огибающих» эпюр давления на основание, осадок фундаментов и армирования конструкций. При превышении предельно допустимых осадок фундаментов, полученных расчётным путём, можно выполнить усиление грунтов методом послойного ресайклинга, что позволит выйти на нормативные показатели.
Ключевые слова: карстообразование, суффозия, карстовый провал, расчётное сочетание нагрузок, особое сочетание нагрузок, армирование, осадка фундамента, давление на грунт
В работе рассматривается решение актуальной научно-технической задачи разработки датчика угла наклона, предназначенного для автоматизированного учета положения оптических и оптоэлектронных систем. Принцип действия датчика угла наклона или инклинометра заключается в измерении направления ускорения свободного падения в системе координат, связанной с целевым объектом, что позволяет вычислить углы отклонения вертикальной оси объекта от идеального положения. Емкостные датчики измеряют угол наклона за счет контроля изменения емкости из-за внешнего воздействия и зачастую имеют довольно простую конструкцию. В данной работе рассматривается конструкция датчика, в которой используется металлический шар, перемещающийся в диэлектрической трубе, с закрепленными на ней электродами. Для проведения исследований возможностей оптимизации устройства был разработан макет, на котором было проанализировано изменение емкости в зависимости от размеров шара, диаметра трубы и формы электродов. Важной целью данного исследования являлось определение оптимального диаметра шара внутри диэлектрической трубы для получения самых заметных изменений емкости. Наилучшие результаты были получены при использовании металлического шара с диаметром, немного уступающим диаметру диэлектрической трубы. Для измерения емкости можно использовать преобразование «емкость–частота» с последующим измерением последней с применением микроконтроллера. Получаемые значения емкости очень малы, что приводит к существенному влиянию любых соединительных проводов и требует уменьшения расстояния между первичным преобразователем и схемой обработки сигнала, что может быть достигнуто с применением технологий микромеханики и микроэлектромеханики и интегрированием всей конструкции датчика в один миниатюрный корпус. При этом при уменьшении размеров элементов первичного преобразователя очевидным образом снизится значение регистрируемой емкости, что в значительной мере будет осложнять ее преобразование в электрический сигнал.
Ключевые слова: угол наклона, электронный датчик, инклинометр, контроль положения, изменение емкости, первичный преобразователь, автогенератор, миниатюризация
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
Современные интеллектуальные системы управления (ИСУ) представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы, которые используют методы искусственного интеллекта, машинного обучения и обработки больших данных для автоматизации процессов принятия решений. В статье рассматриваются основные средства и технологии, применяемые при разработке ИСУ, такие, как нейронные сети, алгоритмы глубокого обучения, экспертные системы и системы поддержки принятия решений. Особое внимание уделяется роли облачных вычислений, интернета вещей и киберфизических систем в повышении эффективности интеллектуальных систем управления. Проанализированы перспективы развития данной области, а также вызовы, связанные с безопасностью данных и интерпретируемостью моделей. Приводятся примеры успешного внедрения ИСУ в промышленности, медицине и городском управлении.
Ключевые слова: интеллектуальные системы управления, искусственный интеллект, машинное обучение, нейронные сети, большие данные, интернет вещей, киберфизические системы, глубокое обучение, экспертные системы, автоматизация
1.2.1 - Искусственный интеллект и машинное обучение , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Распределенные системы хранения данных (РСХД) являются многопараметрическими сложно настраиваемыми системами. Отказоустойчивость и надежность хранения данных РСХД обеспечиваются набором различных методов, которые должны быть эффективны не только по отдельности, но и быть хорошо согласованы между собой внутри системы хранения. В настоящее время создаются новые методы обеспечения отказоустойчивости и надежности, которые могут быть использованы в РСХД. Для оценки эффективности применения таких методов удобно использовать программные средства, моделирующие работу РСХД. Цель данной работы заключается в изучении существующих программных симуляторов РСХД для оценки потенциала использования их в моделировании отказоустойчивости и надежности хранения данных. Проведен сравнительный анализ нескольких симуляторов, которые имеют широкий набор реализуемых функций и описаны в рецензируемых публикациях. На основе анализа построена обобщенная структурная схема симулятора РСХД и сделан вывод о необходимости разработки нового симулятора в виде программного средства с открытым исходным кодом, архитектура которого рассчитана на его расширение в том числе сторонними разработчиками. Такой симулятор позволит тестировать новые разработки в области технологий повышения отказоустойчивости. В работе сформирован ряд базовых требований к реализации и функционалу, сформулированы основные рассчитываемые метрики.
Ключевые слова: системы хранения данных, отказоустойчивость, коды стирания, программный симулятор, надежность, имитационная модель
Исследование формообразования данных объектов дает возможность создания новых по форме и но структуре, прочных и надежных строительных конструкций. Это позволяет совершенствовать строительные конструкции на основе принципов, которые изложены в данном исследовании. Рассмотрены формы и структура некоторых растительных объектов, например, бамбука. Поиск оптимальных вариантов конструкции с природными структурами в строительстве особенно актуален и дает развитие такому направлению в науке как бионика. И внедрение при проектировании методов математического моделирования с использованием бионических принципов создают условия для строительства более прочных и надежных строительных сооружений.
Ключевые слова: растительный объект, модель, бионика, форма, структура, конструкция
В статье рассматривается акторная модель, реализованная в языке программирования Elixir, который является наследником языка Erlang. Акторная модель представляет собой подход к параллельному программированию, где независимые объекты, называемые акторами, взаимодействуют друг с другом посредством асинхронных сообщений. В статье подробно описаны основные концепции Elixir, такие как сопоставление с образцом, неизменяемость данных, типы и коллекции, а также механизмы работы с акторами. Особое внимание уделено практическим аспектам создания и управления акторами, их взаимодействию и поддержанию состояния. Статья будет полезна исследователям и разработчикам, интересующимся параллельным программированием и функциональными языками.
Ключевые слова: акторная модель, elixir, параллельное программирование, сопоставление с образцом, неизменяемость данных, процессы, сообщения, почтовый ящик, состояние, рекурсия, асинхронность, распределённые системы, функциональное программирование, отказоустойчивость
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Аннотация: Целью данной статьи является создание модели сверточной нейронной сети идентификации и прогнозирования аудио-дипфейков путем классификации голосового контента с применением алгоритмов глубокого машинного обучения, библиотек языка программирования «python». Наборы данных аудиоконтента являются базовыми для процесса обучения нейронной сети и представлены мел-спектрограммами. Обработка графических изображений аудиосигнала в формате тепловой карты формируют базу знаний сверточной нейронной сети. Результаты визуализации мел-спектрограмм в соотношении величины измерения частоты звука и мела определяют ключевые характеристики аудиосигнала и обеспечивают процедуру сравнения между реальным голосом и искусственной речью. Современные синтезаторы речи используют комплексную подборку и ведут формирование синтетической речи на основании записи голоса человека и языковой модели. Отметим значимость мел-спектрограмм, в том числе, для моделей синтезации речи, где данный вид спектрограмм используется для записи тембра голоса и кодировки оригинальной речи говорящего. Сверточные нейронные сети позволяют автоматизировать обработку мел-спектрограмм и выполнить классификацию голосового контента: оригинальный или фейковый. Проведенные эксперименты на тестовых голосовых наборах доказали успешность обучения и применения сверточных нейронных сетей, использующих изображения мел-кепстральных коэффициентов MFCC, для классификации и исследования аудио контента, и применения данного вида нейронных сетей в области информационной безопасности для выявления аудио дипфейков.
Ключевые слова: нейронные сети, выявление голосовых дипфейков, информационная безопасность, модели синтезирования речи, глубокое машинное обучение, категориальная кросс-энтропия, функция потерь, алгоритмы выявления голосовых дипфейков, сверточные нейронные сети
2.3.5 - Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Переход от планового технического обслуживания и ремонта оборудования к обслуживанию по его фактическому техническому состоянию требует применения новых методов анализа данных на основе машинного обучения. Современные системы сбора данных такие как роботизированные беспилотные комплексы позволяют формировать большие объемы графических данных в различных спектрах. Увеличение объема данных приводит к задаче автоматизации их обработки и анализа для идентификации дефектов высоковольтного оборудования. В данной статье проведен анализ особенностей применения алгоритмов компьютерного зрения для изображений высоковольтного оборудования электрических станций и подстанций в инфракрасном спектре и представлен метод их анализа, который может быть применен при создании интеллектуальных систем поддержки принятия решений в области технической диагностики оборудования. Предложенный метод использует как детерминированные алгоритмы, так и машинное обучение. Классические алгоритмы компьютерного зрения применены для предварительной обработки данных с целью выделения значимых признаков, а модели на основе машинного обучения без учителя используются для распознавания графических образов оборудования в оптимизированном по информативности пространстве признаков. Сегментация изображения с помощью алгоритма пространственной кластеризации на основе плотности распределения значений с учетом выбросов позволяет обнаруживать и группировать фрагменты изображения со статистически близкими распределениями ориентаций линий. Такие фрагменты характеризуют определенные конструктивные элементы оборудования. В статье описан алгоритм, реализующий предложенный метод на примере решения задачи детектирования дефектов трансформаторов тока, и представлена визуализация его промежуточных шагов.
Ключевые слова: высоковольтное оборудование, техническая диагностика, трансформатор тока, дефект, тепловизионный контроль, машинное обучение, компьютерное зрение, кластеризация, сегментация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье анализируются особенности проектирования в условиях Крайнего Севера. Акцентируется внимание на необходимости учета климатических, географических и социально-экономических факторов, а также применения инновационных подходов для обеспечения экономического развития. Предлагаются компенсирующие мероприятия, направленные на смягчение негативных условий региона, способствующие успешной реализации проектов на Крайнем Севере, а также обеспечивающие безопасность и сокращение продолжительности возводимых объектов. Проводится исследование наиболее значимых компенсирующих мероприятий и их эффективное применение.
Ключевые слова: проектирование, Крайний Север, Арктика, особенности региона, уникальные факторы, климатические условия, географические условия, инновационные подходы, развитие, компенсирующие мероприятия
Ежегодный рост нагрузки на центры обработки данных увеличивается в многократных размерах, что обусловлено возрастающим ростом пользователей информационно-телекоммуникационной сети Интернет. Пользователи обращаются к различным ресурсам и источникам, используя для этого поисковые системы и сервисы. Установка оборудования, которое обрабатывает телекоммуникационный трафик быстрее, требует значительных финансовых затрат, а так же может существенно увеличить время простоя центра обработки данных за счет возможных проблем во время проведения регламентных технических работ. Целесообразнее сосредоточить ресурс на улучшении программной, а не аппаратной части оборудования. В статье приводится алгоритм, за счёт которого возможно снизить нагрузку на телекоммуникационное оборудование за счет поиска информации внутри определённой предметной области, а также путём использования особенностей естественного языка и процесса образования в нём слов, предложений и текстов. Анализировать запрос предложено на основании формирования префиксного дерева и кластеризации, а также путём расчета вероятности возникновения нужного слова на основе правила трёх сигм и Закона Ципфа.
Ключевые слова: правило трёх сигм, Закон Ципфа, кластеры, анализ языка, морфемы, префиксное дерево, распределение вероятностей
В данной статье раскрывает практические аспекты аутентификации Kerberos, включая исторические предпосылки, ключевые принципы и особенности, способные приводить к уязвимостям. Анализируются векторные атаки (Kerberoasting, перебор хэшей, Golden Ticket), используемые для длительного присутствия злоумышленника в домене. Уделяется внимание инструментам пентестинга и оценке негативных последствий несанкционированного доступа к ресурсам домена. Рассматриваются методы детектирования угроз: разработка правил мониторинга, контроль KDC и анализ подозрительной активности. Подчеркивается важность своевременного выявления уязвимостей, усиления безопасности доменных инфраструктур и создания правил корреляции. Подчеркивается значение мониторинга журналов событий и возможных аномалий. Демонстрируется актуальность Kerberos и необходимость практических мер защиты. Итоги указывают на значительную роль Kerberos в сохранении целостности корпоративных сетей.
Ключевые слова: закрепление, протокол аутентификации, уровень доступа, Kerberos, детектирование атак, злоумышленник, Golden Ticket, Kerberoasting, детектирование атак, мониторинг
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Авторы в статье поднимают вопрос о ценности графического наследия известных архитекторов, которое они привозили, будучи направлены за границу (в так называемые пенсионерские поездки) для изучения памятников архитектуры, и значения этих работ для их проектной деятельности. Кратко рассматривается развитие пенсионерства в Академии Художеств. На примере рисунков, сделанных И.А. Монигетти за рубежом, с целью знакомства с мировыми художественными и архитектурными памятниками, проводится сравнительный анализ сохранившихся в коллекции библиотеки обмеров с фрагментами его конкретных построек. В данной публикации впервые вводятся в научный оборот некоторые сохранившиеся работы И.А. Монигетти находящиеся в фонде библиотеки СПбГАСУ. Показывается метод использования изученных памятников архитектуры в практических работах мастера.
Ключевые слова: этапы, архитектурное образование, академия художеств, пенсионерство, графическое наследие, проекты, архитектор, Ипполит Монигетти
В статье представлена концепция обеспечения надежности при эксплуатации нефтепроводов в зоне активного тектонического разлома. Рассмотрены возможные варианты решения данной проблемы. Отмечено, что на современном этапе в российской нормативно-технической документации при расчете трубопроводов на сейсмическое воздействие не учитывается резкое смещение грунта, приводящее к нарушению их проектного положения. На примере объекта исследования были рассмотрены изменения в напряженно-деформированном состоянии трубопровода с заданными толщинами стенок трубы и смещения плит при землетрясении. Были определены минимальные расстояния при установке запорной арматуры в зоне прохождении нефтепровода через тектонический разлом. Определена суммарная величина экономического и экологического ущерба от возможных аварийных ситуаций на исследуемом нефтепроводе, которая позволила сделать заключение о необходимости комплексного подхода к мероприятиям по обеспечению надежности нефтепроводов в зоне активного тектонического разлома.
Ключевые слова: нефтепровод, активный тектонический разлом, надежность, напряженно-деформированное состояние, авария, запорная арматура, смещение плит земной коры