ivdon3@bk.ru
В статье предлагается разработка математической модели, которая включает в себя комплексный подход к моделированию взаимодействия поверхностей, учитывающий геометрические особенности канавки. Важным аспектом новизны работы является её валидация на основе экспериментальных данных. Для описания движения смазочного материала в рабочем зазоре применена модель, описывающая движение истинно вязкого смазочного материала, включающая уравнение неразрывности. Проведённые расчёты и эксперименты подтвердили адекватность предложенной модели, что свидетельствует о возможности её практического применения для инженерного анализа и проектирования. Результаты данной работы позволили улучшить понимание механизма движения смазочного материала в радиальных подшипниках скольжения, имеющих на поверхности вала полимерное покрытие с осевой канавкой. Также исследования показали, что наличие канавки на поверхности вала влияет на распределение давления, что, в свою очередь, отражается на триботехнических параметрах подшипника. Введение канавки способствует более эффективному распределению смазочного материала по рабочему зазору, увеличению несущей способности подшипника, уменьшению коэффициента трения и снижению износа контактных поверхностей.
Ключевые слова: радиальный подшипник, оценка износостойкости, антифрикционное полимерное покрытие, канавка, гидродинамический режим, верификация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается применение модели равновесия Штакельберга с механизмом обратной связи по управлению при побуждении. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности взаимодействия участников строительства — заказчиков, подрядных организаций и инвесторов — в условиях высокой конкуренции, неопределенности и ограниченных ресурсов. Предлагается формализовать динамическое взаимодействие сторон посредством модели, учитывающей их интересы и реакции на текущие параметры проекта. Разработанный математический аппарат включает двухуровневую структуру управления, где верхний уровень представлен Заказчиком, а нижний — Генеральным подрядчиком, и реализует подход с механизмом обратной связи, позволяющим корректировать стратегии в реальном времени. Проведенное аналитическое и численное моделирование демонстрирует преимущества внедрения такой модели: повышение стабильности стратегий, снижение сроков реализации, минимизация рисков перерасходов и задержек, а также рост прибыли участников. Полученные результаты подтверждают эффективность использования модели равновесия Штакельберга с обратной связью при побуждении в управлении сложными инвестиционно-строительными проектами, что способствует развитию современных методов стратегического планирования и системного управления в строительной отрасли. Приведены результаты численных экспериментов. Сделан ряд выводов.
Ключевые слова: двухуровневая иерархическая модель, равновесие Штакельберга с обратной связью по управлению при побуждении, заказчик, генеральный подрядчик, ведущий, ведомый
Надежность работы энергетических объектов напрямую связана с полнотой и регулярностью контроля технического состояния оборудования. Традиционные методы, основанные на визуальном осмотре и выборочных измерениях, характеризуются высокой трудоемкостью, низкой воспроизводимостью и рисками для обслуживающего персонала. В этих условиях возрастает актуальность применения мобильных робототехнических комплексов, способных выполнять обследование подстанций и другого энергооборудования в автоматизированном режиме. Ключевым фактором эффективности робототехнических комплексов является качество построенного маршрута: полнота охвата оборудования для получения диагностически значимой информации. В работе предложен метод дискретизации и оптимизации точек базирования, обеспечивающие формализованное построение маршрутов обследования. Метод включает последовательное применение ряда алгоритмов: геометрическую дискретизацию допустимой области движения на основе регулярной сетки, фильтрацию точек с учетом технических ограничений РТК и зон запрета, моделирование зон видимости с применением упрощенных коллайдеров и количественной оценки качества видимости, а также оптимизацию множества базовых точек как задачи покрытия. Эффективность метода подтверждена на трехмерной модели подстанции: проведенные сценарные испытания показали сокращение числа базовых позиций более чем в четыре раза при сохранении высокой полноты охвата (не менее 97 %). Практическая ценность заключается в возможности интеграции предложенных методов в состав интеллектуальных подсистем диагностики и технического контроля, что обеспечивает снижение трудозатрат, повышение воспроизводимости маршрутов и улучшение качества автоматизированной диагностики в энергетике.
Ключевые слова: робототехнический комплекс, диагностика оборудования, построение маршрута, обследование оборудования, задача покрытия, автоматизация технологического процесса
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе предложена математическая модель ламинарного течения истинно вязкого смазочного материала в зазоре радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем. Рассматривается влияние фторопластсодержащего полимерного покрытия и канавки на поверхности вала с учётом нелинейных эффектов, что повышает точность описания гидродинамических процессов. Используются подходы приближения «тонкого слоя» и уравнения неразрывности для определения гидродинамического давления, нагрузочной способности и коэффициента трения. Проведено сопоставление с известными расчетными моделями, показавшее улучшение прогноза эксплуатационных характеристик. Результаты демонстрируют возможность обеспечения стабильного всплытия вала, что подтверждает применимость разработанной модели для инженерных расчетов подшипников с полимерным покрытием и канавкой.
Ключевые слова: радиальный подшипник скольжения, математическое моделирование, истинно вязкая смазка, полимерное композиционное покрытие, гидродинамический режим, триботехнические характеристики
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматривается подход к разработке системы контроля и учета целевой смеси, загружаемой в стекловаренные печи, расположенные в машино-ванных цехах как отдельно взятого завода, так и группы стекольных заводов, входящих в одно предприятие. Предлагается структурная схема организации сбора, обработки и хранения данных, полученных от весовых индикаторов различных моделей, поддерживающих собственные форматы сетевых кадров. В качестве примера демонстрируется сетевая схема реализации обозначенной системы контроля и учета целевых смесей, применительно к двум территориально удаленным стекольным заводам, с использованием механизма построения частных сетей поверх открытых и публичных каналов связи. Обосновывается эффективность предложенных подходов к организации оперативного контроля за объемами загрузки целевой смеси в стекловаренные печи, а также целесообразность применения данного решения
Ключевые слова: производство стекла, технологический процесс, автоматизированная система управления, учет шихты, весоизмерительнй прибор, весовой индикатор, обобщенная структурная схема, сетевая схема, преобразователь интерфейсов, частная сеть, база данных
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена разработке комбинированного метода реферирования русскоязычных текстов, объединяющего экстрактивные и абстрактивные подходы для преодоления ограничений существующих методов. Предлагаемому методу предшествуют этапы: предобработка текста, комплексный лингвистический анализ с использованием RuBERT, кластеризация на основе семантической близости. Метод включает экстрактивное реферирование через алгоритм TextRank и абстрактивную доработку с помощью нейросетевой модели RuT5. Эксперименты на новостном корпусе Газета.Ру подтвердили преимущество метода по точности, полноте, F-мере и метрикам ROUGE. Результаты показали превосходство комбинированного подхода над чисто экстрактивными методами, такими как TF-IDF и статистический, и абстрактивными методами, такими как RuT5 и mBART.
Ключевые слова: комбинированный метод, реферирование, русскоязычные тексты, TextRank, RuT5
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрены вопросы идентификации параметров настраиваемых моделей линейных нестационарных динамических систем на примере линеаризованной настраиваемой модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Разработан новый метод оценивания параметров настраиваемых моделей по малому числу наблюдений на основе проекционной идентификации и аппарата линейной алгебры и аналитической геометрии. Для апробации разработанного метода идентификации было проведено сравнение переходных характеристик настраиваемой модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при полученных оценках параметров с эталонными характеристиками. Показана эффективность применения предложенного метода идентификации в задачах управления электроприводом постоянного тока.
Ключевые слова: двигатель постоянного тока, проекционная идентификация, оценивание параметров динамических систем, настраиваемая модель нестационарной динамической системы
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье представлена разработка автоматизированной системы контроля качества драже с применением технологий машинного зрения и цифрового моделирования. Целью работы является создание интеллектуальной системы, способной в реальном времени выявлять дефекты поверхности кондитерских изделий, такие как сколы и трещины. Предложенный подход сочетает обучение нейронной сети на основе архитектуры YOLO с использованием как реальных, так и синтетически сгенерированных изображений, а также внедрение цифровой симуляции производственной линии для предварительной отладки и оптимизации параметров системы. Использование цифровой модели позволяет проводить тестирование в условиях, приближённых к реальным, что способствует повышению точности классификации дефектов и снижению затрат на настройку оборудования. Проведённые испытания подтвердили высокую эффективность предложенной системы и целесообразность её внедрения в пищевую промышленность.
Ключевые слова: машинное зрение, контроль качества, драже, YOLO, цифровая симуляция, дефекты поверхности
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Современные вычислительные системы управления химико-технологическими процессами позволяют программно реализовывать сложные алгоритмы управления, в то числе с использование методов машинного обучения и элементов искусственного интеллекта. Такие алгоритмы могут быть применимы в том числе для сложных нестационарных многоассортиментых и гибких дискретных производств, к которым относятся и такие процессы малотоннажной химии, как производства полимерных материалов. В статье рассматривается производство фторопласта в реакторах периодического действия. Этот процесс протекает при постоянно изменяемых параметрах, таких как давление и температура. Одной из важных задач системы управления является стабилизация качества выпускаемого полимера, и для этих целей важно прогнозировать это качество в процессе производства до выпуска фторопласта. Качество продукции в свою очередь сильно зависит как от качества исходных реагентов, так и от действий оператора. В условиях нестационарного процесса типовые виртуальные анализаторы качества, основанные на регрессионных зависимостях, показывают плохие результаты, и, как правило, неприменимы. В статье предложена архитектура виртуального анализатора качества, основанного на методах математического прогноза с использованием таких алгоритмов так: метод случайного леса, градиентный бустинг и пр.
Ключевые слова: полимеризация, многоассортиментные производства, малотоннажная химия, прогноз качества, машинное обучение
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена разработке веб-портала для мониторинга и прогнозирования качества атмосферного воздуха в Хабаровском крае. В работе представлен анализ существующих решений в области экологического мониторинга, выявлены их ключевые недостатки, такие как отсутствие данных в реальном времени, ограниченный функционал и устаревшие интерфейсы. Авторами предложено современное решение на базе технологического стека Python/Django и PostgreSQL, обеспечивающее сбор, обработку и визуализацию данных с датчиков качества воздуха. Особое внимание уделено реализации прогнозирования концентраций вредных газов с использованием рекуррентной нейронной сети, а также созданию интуитивно понятного пользовательского интерфейса с интерактивной картой на основе OpenStreetMap. В статье подробно описана архитектура системы, включая серверную часть, базу данных и фронтенд-реализацию, а также применяемые методы обеспечения производительности и безопасности. Результатом работы стал функциональный веб-портал, предоставляющий актуальную информацию о состоянии атмосферного воздуха, прогнозные данные и удобные инструменты визуализации. Разработанное решение демонстрирует высокую эффективность и может быть масштабировано для применения в других регионах.
Ключевые слова: экологический мониторинг, качество атмосферного воздуха, веб-портал, прогнозирование, Django, Python, PostgreSQL, нейронные сети, OpenStreetMap
В данной статье рассматривается эффективность цифровой системы передачи данных через зашумленный канал связи, использующей метод сжатия Хаффмана и циклическое кодирование БЧХ (Боуза-Чоудхури-Хоквингема). Сжатие Хаффмана уменьшает избыточность данных, что повышает эффективную скорость передачи, а коды БЧХ обеспечивают обнаружение и исправление ошибок, возникающих из-за шума в канале. Анализ, вероятно, включает оценку таких параметров, как степень сжатия, скорость передачи данных, вероятность ошибки после декодирования и вычислительная сложность алгоритмов. Результаты показывают, насколько эффективно данное сочетание методов повышает надежность передачи данных в условиях шума.
Ключевые слова: цифровая система передачи, циклическое кодирование, степень сжатия, декодирование, кодирование
Статья посвящена разработке и апробации методики количественной оценки устойчивости моделей временных рядов (SARIMA, Prophet, LSTM), используемых для управления запасами в условиях нестабильной внешней среды. Предложен подход, основанный на моделировании сценариев искажений входных данных, включая праздничные всплески, логистические сбои, инфляционные тренды и структурные сдвиги. Введены метрики устойчивости — Индекс устойчивости (RI) и Относительный спад точности (D), позволяющие оценивать деградацию прогнозов. Эксперимент на синтетических данных показал, что высокая точность на чистых данных не гарантирует устойчивости: SARIMA чувствительна к инфляционным трендам, Prophet устойчив к сезонности, а LSTM — к структурным сдвигам. Результаты применимы в логистике и ритейле для оптимизации планирования поставок
Ключевые слова: управление запасами, временные ряды, устойчивость моделей, прогнозирование спроса, SARIMA, Prophet, LSTM, Индекс устойчивости, Относительный спад точности, логистические сбои, сезонные колебания
Представлена методика, включающая этапы контроля выполнения задач, сбора и анализа данных, определения критериев надёжности и эффективности, обоснованного выбора, доведения, выполнения и контроля результатов выполнения управленческих решений. Разработан циклический алгоритм комплексной проверки соответствия критериям надёжности и эффективности системы, позволяющий оперативно реагировать на изменения, повышать устойчивость системы и адаптироваться к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Предлагаются усовершенствованные математические формулы для оценки состояния организационных систем, включающие расчёт коэффициента готовности, уровня выполнения плановых задач и соответствия установленным требованиям. Применение методики направлено на повышение обоснованности принимаемых решений при снижении времени принятия решений, а также для обеспечения актуальности, полноты и достоверности информации в информационных ресурсах в интересах устойчивого развития организационных систем.
Ключевые слова: алгоритмы, время, контроль, критерии надёжности и эффективности, показатели, ресурсы, управленческие решения, цикличность
2.3.4 - Управление в организационных системах , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе рассматривается влияние крупности частиц на динамику взвешенных наносов в речном русле. Используется вычислительный комплекс EcoGIS-Simulation для моделирования совместной динамики поверхностных вод и наносов в модели реки Волга ниже плотины Волжской ГЭС. Важнейшим фактором изменчивости русла являются весенние попуски воды из Волгоградского водохранилища, когда расход воды увеличивается в пять раз. Вычислены некоторые интегральные и локальные характеристики речного русла в зависимости от коэффициент крупности частиц.
Ключевые слова: взвешенные наносы, размер частиц грунта, динамика наносов, диффузия, донные отложения, морфология русла, рельеф, скорость гравитационного оседания частиц, EcoGIS-Simulation, формула Векслера, расход воды
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье описан метод архитектурного проектирования этнографического центра с учетом исторических предпосылок проектирования жилища кабардинцев (адыгов) и современных требований строительства. В основе предпроектного исследования стоит анализ материалов ранних исследований жилища кабардинцев на основе чего предложена круглая замкнутая форма, которая присутствует не только в описаниях по архитектуре жилища, но и танце «Удж». Ритм данного танца можно использовать в образе здания, как прием повышения архитектурно-художественной выразительности. Данный метод учитывает сохранность и популяризацию культурного наследия Кабардино-Балкарской республики для дальнейшего увеличения туристической привлекательности региона
Ключевые слова: адыгское, кабардинское и черкесское жилище, туристический кластер, национальная архитектура, этнокультурный туризм, кабардинский танец «Удж»