ivdon3@bk.ru
Мировые запасы возобновляемых источников энергии неуклонно снижаются, но комфортность жизни современного общества должна оставаться на прежнем уровне. Современное решение задач теплозащиты фасадных систем зданий связано с анализом удельной теплоемкости материалов, входящих в их состав. Особенно актуальным становится использование новых энергоэффективных материалов. К таким материалам можно отнести вакуумные теплоизоляционные панели, которые значительно уменьшают потери тепла в сравнении с традиционной теплоизоляцией.
Ключевые слова: энергоэффективность зданий, теплозащита фасадных систем, теплоизоляция, вакуумные теплоизоляционные панели, строительное производство
В статье рассматривается метод обнаружения локальных участков со скрытыми дефектами у изделий, длина которых на несколько порядков больше других размеров, при обработке информации от неразрушающего контроля изделия. Для получения необходимой информации используются различные средства интроскопии и излучения разной природы. Обработка информации, получаемой с помощью сканирующего контроля, должна обнаруживать участки с дефектами и определить их природу. Для сравнения различных методов обработки и выбора оптимального способа обработки информации использован метод компьютерного моделирования, с помощью которого выполнена имитация процесс получения информации и ее обработки, что упрощает подбор наиболее подходящего способа обнаружения дефекта. В статье описаны типичные модели принимаемого сигнала и приведены результаты моделирования.
Ключевые слова: дефекты, неразрушающий контроль, протяженные изделия, имитационная модель, скользящее усреднение, временные ряды
2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе приведены результаты исследования, целью которого была автоматизация процесса проектирования вентиляции объекта строительства жилого назначения. Система вентиляции является одной из наиболее сложных систем жизнеобеспечения здания, которая оказывает значительное влияние на уровень комфорта жильцов. Автоматизация проектирования такой системы позволит снизить количество ошибок, сократить время и трудозатраты, необходимые для проектирования. В ходе исследования процесс проектирования был рассмотрен, как бизнес-процесс, состоящий из отдельных работ. При моделировании этого процесса в нотации «Как есть» была учтена связь системы вентиляции с другими инженерными системами и ряд других важных факторов. В модели процесса были выделены наиболее длительные и, в то же время, алгоритмизуемые работы. В дальнейшем эти работы были автоматизированы с помощью кода, созданного в среде Visual Studio на языке C#. Это позволило уменьшить количество ошибок и снизить время, затрачиваемое на создание проекта системы вентиляции.
Ключевые слова: автоматизация, проектирование, система вентиляции, бизнес-процесс, среда Visual Studio
В статье представлены выражения, позволяющие вычислить величину энергопотребления конечных узлов при передаче сообщения в беспроводной сенсорной сети. Получены данные о значениях, которые принимает величина энергопотребления конечного узла сенсорной сети в зависимости от величины затухания сигналов при передаче по беспроводному каналу, а также от устанавливаемых значений выходной мощности и коэффициента расширения спектра передаваемых сигналов.
Ключевые слова: интернет вещей, Internet of Things, сенсорная сеть, LoRaWAN, IoT-система, энергопотребление конечного узла, коэффициент расширения спектра, выходная мощность
В статье рассматривается задача криптоанализа системы защиты информации, основанной на трудно решаемой задаче диофантовых уравнений. Описывается математическая модель такой системы защиты и предлагается решение задачи криптоанализа с использованием искусственной иммунной системы, адаптированной для решения диофантовых уравнений. В работе рассматриваются основные принципы построения искусственных иммунных систем и приводятся результаты экспериментов по оценке эффективности предложенной системы на диофантовых уравнениях степени, не превышающей шести. Полученные результаты демонстрируют возможность применения искусственных иммунных систем для решения задачи криптоанализа систем защиты информации, основанных на диофантовых уравнениях.
Ключевые слова: криптоанализ, система защиты информации, диофантовы уравнения, искусственная иммунная система, адаптивный алгоритм, оценка эффективности
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается проблема комплексной оценки качества строительного производства. Отмечается проблемность такой процедуры, ввиду того, что строительное производство многофакторный процесс в котором используется большое количество материальных, финансовых и трудовых ресурсов, с разными единицами измерения. Предлагается к рассмотрению комплексный показатель «Интегральный показатель качества строительной производства» основанной на преобразованной функции желательности Харрингтона, позволяющий учесть множество факторов имеющих разноразмерные контролируемые параметры.
Ключевые слова: качество строительного производства, интегральный индекс качества строительства, коэффициент качества, обобщенная функция полезности, функция желательности Харрингтона
Изучено влияние примеси на проводимость аллотропной модификации фосфорена (ε-P). Для расчётов использовался пакет квантово-химического моделирования Quantum Espresso. Исследование проводилось на базе имитационного моделирования. На основе Quantum Espresso моделируется трехмерные структуры. В работе была адаптированна модель для двумерного ε-фосфорена путём выбора вектора элементарной ячейки настолько большим, чтобы исключить взаимодействие слоёв.
Ключевые слова: фосфорен, аллотроп, полупроводник, примесь, адсорбция, проводимость, теория функционала плотности, моделирование, Quantum Espresso, кристаллическая структура
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.8 - Физика конденсированного состояния
В статье описывается методика построения неронечеткой модели выделения контурных точек на изображении. Методика включает следующие шаги: формирование лингвистических переменных «разность яркостей пикселей» и «признак принадлежности пикселя к контуру», формирование базы знаний нейронечеткой модели при помощи бинарного изображения, формирование обучающей выборки с использованием как полутонового, так и контурного изображения, обучение нейронечеткой модели с использованием генетического алгоритма. Особенностью представленного генетического алгоритма является - проверка условий на корректность значений параметров функций принадлежностей, получаемых при генерации хромосом. Описывается структура нейронечеткой модели принятия решения о принадлежности пикселя контуру. Приводится результат применения нейронечеткой модели для построения контуров изображений.
Ключевые слова: нейронечеткая модель, контурное изображение, выделение контура, контурный пиксель, лингвистическая переменная, нечеткое множество, функция принадлежности, генетический алгоритм, логический вывод Цукамото, обучение нейронечеткой модели
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе выполнен анализ и показан недостаток технологии ремонта эксплуатационных колонн скважин методом раскатки гофрированного металлического пластыря дорнирующим устройством, заключающийся в преждевременном нарушении герметичности скважины из-за низкой прочности соединения. Предложена технология и гидромеханическое устройство для дополнительного крепления методом радиального выдавливания сферических полостей в металле пластыря. В результате, в сечении крепления возникает сила сопротивления, препятствующая сдвиговым нагрузкам от осевых сил. Прочностные расчеты показали, что для лучшей работоспособности металлического пластыря целесообразно увеличить силу сопротивления сдвигу, путем увеличения числа пуансонов или технологических переходов крепления.
Ключевые слова: обсадная труба, эксплуатационная колонна, герметичность скважины, металлический пластырь, радиальное выдавливание, прочность
1.6.11 - Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассмотрена задача разработки интеллектуальной автоматизированной системы обнаружения дефектов текстильных материалов. Проведен анализ алгоритмов машинного обучения и глубокого обучения применительно к решению задачи контроля качества изделий. Рассмотрена реализация искусственной нейронной сети, реализованной в микрокомпьютере Raspberry Pi и получающей набор входных данных в виде большого потока изображений от высокоскоростной цифровой камеры. Описываются этапы создания модели на языке Python с применением библиотек TensorFlow и Keras. Процесс разработки включает подготовку исходных данных, предназначенных для обучения и тестирования системы, а также проверку работы полученной нейросети, заключающейся в распознавании изображений дефектов на ткани по классификационным признакам.
Ключевые слова: машинное обучение, нейронная сеть, изображения дефектов, текстильный материал, обучение, тестирование, точность
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности
Задача планирования отправки сообщений известных объёмов из исходных пунктов в пункты назначения c известными потребностями. При этом предполагается, что затраты на передачу информации с одной стороны пропорциональны передаваемым объёмам и стоимости передачи единицы информации по выбранным каналам связи, а с другой стороны связаны с фиксированной абонентской платой за использование каналов, не зависящей от объёма передаваемой информации. Показателем качества плана при такой постановке являются суммарные затраты на отправку всего запланированного объёма сообщений. Проведена сравнительная характеристика эффективности методов получения оптимальных планов с помощью линеаризованной целевой функции и точного решения одним из комбинаторных методов.
Ключевые слова: передача сообщений, транспортная задача, критерий минимума суммарных затрат, вычислительная сложность алгоритма, линеаризация целевой функции
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной работе предложен метод количественной оценки суммарной эффективности программируемых логических контроллеров различных производителей. Адекватная оценка обеспечивает возможность выбора программируемого логического контроллера (ПЛК) в рамках реализации политики импортозамещения отечественным продуктом устройств компаний-конкурентов, ушедших с российского рынка. Решение поставленной задачиосуществляется введением линейной оценочной шкалы по выбранным характеристикам ПЛК. Количественная оценка качественных характеристик ПЛК позволила получить значение суммарной эффективности для рассматриваемых в работе ПЛК. Оценка суммарной эффективности подтвердила конкурентоспособность отечественных ПЛК по отношению к зарубежным. Развитие представленного метода оценки позволит осуществлять анализ эффективности сложных, крупных систем управления, составленных из разнотипного оборудования. Представленный метод может использоваться с течением времени для получения актуальной информации о суммарной эффективности.
Ключевые слова: программируемый логический контроллер, параметры оценки, квалиметрия, суммарная эффективность, импортозамещение
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена обзору протоколов, используемых в широкополосных беспроводных сетях и методам защиты передачи информации в них с помощью алгоритмов шифрования. Рассмотрены теоретические и практические аспекты, особенности и принципы работы протоколов беспроводного доступа в сетях Wi-Fi, WiMax, GSM и др. Проведен обзор методов шифрования данных используемых в них; уязвимости, встречающихся в алгоритмах с пояснением и методами решения данных проблем, которые рассмотрены в различных лабораториях. Целью исследования является обзор алгоритмов шифрования используемых в протоколах беспроводного доступа. На основе проанализированных данных, проведен вывод по использованию алгоритмов AES и A5(128) и выявленные на данные протоколы атаки и методы решения. Объектом исследования являются технологии беспроводного локального широкополосного доступа. Предметом исследования является алгоритмы шифрования, лежащие на основе беспроводных широкополосных сетей. Научная новизна. Проведен обзор уязвимостей в алгоритмах шифрования применяемых в различных стандартах беспроводных сетей. Рассмотрены угрозы информационной безопасности, возникающие в стандартах шифрования AES и A5, относящиеся к атакам с использованием связанных и сеансовых ключей.
Ключевые слова: информационных технология, криптография, защита данных, алгоритм шифрования, AES, A5, WiMax, Wi-Fi
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Статья посвящена комплексному подходу и роли соучастия молодежи в проектировании объектов молодежной среды. Объектом исследования являются проектные решения молодежной среды, в том числе молодежные центры, участвующие в программе реновации объектов молодёжной среды. Автор поставил перед собой задачи: - Дать определение понятию молодежная среда. - Рассмотреть опыт привлечения молодежи в проектирование объектов молодежной среды на примере Республики Татарстан. Работа проведена на основе более 30-ти проектов реновации объектов молодежной среды, реализующихся в муниципальных образованиях Республики Татарстан. В ходе исследования выявлено, что на сегодняшний день качественная и комфортная городская среда — одно из условий конкурентной борьбы за человеческий капитал. В Татарстане для решения ряда социальных проблем запущены программы, среди них государственная программа «Развитие молодежной политики в Республике Татарстан на 2019–2025 годы». Весомую роль в формировании молодежных пространств играет комплексный подход. Одной из важнейших аспектов комплексного подхода является привлечение молодежи для формирования новой качественной среды, пользователями которой они будут являться.
Ключевые слова: молодежная среда, молодежные центры, методические подходы в проектировании, партиципация
В статье поднимаются вопросы ремонтно-строительных работ по устройству подземных коммунальных трубопроводных сетей в городских условиях. Сфера жилищно-коммунального хозяйства на сегодняшний день характеризуется наличием высокого износа коммунальных трубопроводных сетей: канализационных систем, систем водоснабжения, энергосистем и др., что требует неотложных мер по решению этой задачи в рамках реализации проектов реконструкции городской застройки.
Ключевые слова: ремонтно-строительные работы, коммунальные трубопроводные сети, городское хозяйство, инженерные коммуникации, жилищно-коммунальное хозяйство