ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены вопросы, связанные с освоением территорий Крайнего севера и Арктики, а именно вопросы обеспечения транспортной доступности северных регионов. Рассмотрены вопросы актуальности и востребованности строительства зимних дорог и ледовых переправ. Изучены особенности строительства и эксплуатации автозимников. Рассмотрены и проанализированы основные методы усиления и продления срока службы автозимников. Предложены и обоснованы варианты усиления автозимников и ледовых переправ геосинтетическими материалами. Даны рекомендации по уменьшению экологического воздействия мероприятий по усилению автозимников на окружающую среду.
Ключевые слова: автозимники, ледовые переправы, ледовые покрытия, усиление, армирование
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В работе выполнено моделирование управления полетом беспилотного воздушного суда (БВС). Предлагается распределенная система управления, последовательно включающая внутренний и внешний контуры для управления состоянием движения летательного аппарата. Эффективность управления каскадного ПД-регулятора (пропорционально-дифференциального) выше, чем у традиционного ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференцирующего). Предложен новый каскадный алгоритм управления с ПД-контроллером. Сначала динамика БВС моделируется на основе метода Ньютона-Эйлера, затем состояние движения аппарата контролируется распределенной системой управления на основе каскадных уровней пропорционально-производных внутреннего и внешнего контуров. Результаты моделирования показывают, что контроллер, разработанный на основе пропорционально-производной скорости управления внутренним и внешним контурами, способен достичь быстрого отслеживания положения и ориентации БВС при внешних возмущениях и имеет хорошее качество управления. Разработанный алгоритм повысил эффективность управления на 5-7% по сравнению с традиционным ПИД-алгоритмом.
Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор, каскадный пропорционально-дифференциальный регулятор, оптимизация алгоритма, алгоритм управления
Разработана научно обоснованная авторская архитектурно-пространственная типология визит-центров, учитывающая уникальные особенности Волгоградской области. В результате системного анализа были выявлены шесть принципиальных моделей организации пространства, каждая из которых обладает специфическими характеристиками и областью применения. Разработаны архитектурно-пространственные модели визит-центров природных парков Волгоградской области. Предложенные архитектурно-планировочные решения могут создать основу для формирования современной сети визит-центров, Волгоградской области.
Ключевые слова: архитектура, визит-центр, природные и национальные парки, экологическая архитектура, рекреационно-оздоровительный потенциал, национальные особенности, строительство, архитектурное проектирование
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье рассматривается анализ современных подходов к организации инклюзивной среды в строительстве. Уточнена структура ранее разработанного алгоритма с учетом ключевых критериев доступности, информативности, безопасности и комфорта. Расчет адаптации конструкций и услуг на примере стандартного многоквартирного дома (МКД) подтвердил эффективность предложенного подхода. Установлено, что реализация работ по алгоритму с учетом пользовательских потребностей позволяет говорить об оптимальных решениях для инклюзивной городской среды, что особенно актуально в контексте развития концепции «город в городе».
Ключевые слова: инклюзивная среда, строительство, адаптация, доступность, алгоритм, критерии, городской транспорт, инфраструктура, маломобильные граждане, расчет, конструктивные элементы, безопасность, информативность, комфорт, многоквартирные дома
В данной статье рассматриваются примеры успешного внедрения технологий смешанной реальности в архитектуру общественных и жилых зонах. Актуальность данной работы обоснована тем, что в нынешнее время происходит активная цифровизация, и человечество стремятся к более комфортным и удобным условиям жизни, что поддерживается развитием виртуальных технологий. Смешанная реальность при разработке новых архитектурных форм открывает новые возможности для взаимодействия человека с окружающей средой. Это делает взаимодействие более интерактивным и интересным, что способствует улучшению качества жизни и созданию инновационных общественных пространств. В статье будут представлены конкретные примеры реализации таких технологий, а также их влияние на повседневную жизнь и общественные практики.
Ключевые слова: смешанная реальность, виртуальные технологии, цифровизация, общественные пространства, жилые зоны, интерактивное взаимодействие, комфортные условия жизни, инновационные решения, городская среда, социальные практики, умные города, взаимодействие человека
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Статья посвящена анализу и оптимизации устойчивости инженерных сооружений к ветровым нагрузкам через применение инновационных конструкций опорно-анкерных фундаментов. В условиях современного строительства, когда требования к надежности и устойчивости зданий возросли, особое внимание уделяется разработке эффективных оснований, способных выдерживать как сжимающие, так и выдергивающие нагрузки. Опорно-анкерные фундаменты представлены как комплексное решение, включающее комбинированные анкеры и монолитную плиту (ростверк), обеспечивающую равномерное распределение нагрузки. Основной акцент сделан на комбинированном анкере, который выполняет роль основного рабочего элемента, воспринимающего усилия от сооружения и эффективно передающих их на грунт. В отличие от традиционных свай предлагаемая конструкция существенно повышает устойчивость к выдергиванию за счет использования проволочных анкеров с высокой несущей способностью.
Ключевые слова: свая, конический наконечник, опорно-анкерный фундамент, опора, комбинированный анкер, ростверк
Статья посвящена оценке прочности железобетонных элементов с дефектами и повреждениями. В ней рассматриваются основные виды дефектов (коррозия арматуры, трещины, деформации, усадка, отслаивание бетона и др.), их причины и последствия. Также в документе представлены различные методики расчета остаточной несущей способности конструкций с учетом этих дефектов, включая формулы для оценки влияния коррозии, трещин и других повреждений на прочность балок. Отмечается, что текущие методики в основном фокусируются на анализе одного типа дефекта, а комплексный подход к оценке множественных повреждений требует дальнейших исследований. Результаты исследований могут быть полезны для разработки рекомендаций по эксплуатации и ремонту железобетонных конструкций, а также для улучшения методов оценки их безопасности в условиях длительной эксплуатации.
Ключевые слова: прочность, несущая способность, повреждение, дефект, трещина, коррозия, деградация, эксперимент, железобетон, балка
Рассматривается задача моделирования динамики и управления квадрокоптером с применением каскадной системы на базе пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Цель исследования – создание математической модели динамики аппарата и разработка алгоритма, способного преобразовывать ошибки положения в корректирующие команды для изменения углов наклона. В работе используются методы дискретного интегрирования уравнений движения и симуляции в MATLAB, что позволяет обеспечить устойчивое позиционирование в условиях внешних возмущений и динамических ограничений. Полученные результаты демонстрируют значительное снижение расхождения между текущей позицией и заданной точкой, а также существенное повышение точности управления, несмотря на выявленные остаточные погрешности, требующие дальнейшей оптимизации алгоритмов.
Ключевые слова: квадрокоптер, динамика полёта, математическое моделирование, каскадное управление, позиционный регулятор, ориентационный регулятор, оптимизация управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной работе проводится всесторонний сравнительный анализ производительности современных архитектур глубокого обучения для задачи обнаружения объектов. Исследование сосредоточено на двух основных семействах моделей: трансформерных архитектурах, включая DETR (DEtection TRansformer) и его усовершенствованные варианты, такие как RT-DETR (Real-Time DETR), D-FINE (DETR with Fine-grained Distribution Refinement) и DEIM (DETR with Improved Matching), а также на популярных одностадийных детекторах семейства YOLO (You Only Look Once), в частности, на версиях YOLOv11 и YOLOv12. Оценка моделей выполняется на специализированном наборе данных изображений, который содержит в себе различные дефекты солнечных панелей и состоит из пяти классов, что позволяет выявить сильные и слабые стороны каждой архитектуры в контексте специфических прикладных задач.
Ключевые слова: солнечные панели, нейронные сети, детекция, трансформеры, одностадийные детекторы, распознавание образов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы
Статья посвящена опыту перевода сайта электронной «Чувашской энциклопедии» с устаревшей платформы ASP.NET на современный фреймворк Laravel. В ней рассмотрены краткая история создания регионального сетевого научно-справочного ресурса, причины обновления его технической базы, включая проблемы с безопасностью, несовместимостью с современными браузерами и отсутствием технической поддержки, проанализированы ключевые этапы его перехода на новую платформу Laravel. Они включают в себя глубокий аудит старого сайта энциклопедии с фиксацией URL-адресов, проектирование новой архитектуры базы данных на современной платформе MySQL 8.0, которая была значительно оптимизирована по сравнению с устаревшей версией, а также миграцию базы данных из MSSQL в MySQL 8.0 и обработку базы данных с помощью консольных команд. Приведен пример разработанной консольной команды для автоматической замены URL-ссылок. Результатом работы явился запуск обновленного сайта электронной «Чувашской энциклопедии» в интернете по адресу http://chuvenc.ru, соответствующего современным стандартам безопасности и производительности. Осуществлена разработка новых решений для переноса устаревшего, но социально-значимого веб-ресурса на современную платформу с минимальными потерями данных и функциональности.
Ключевые слова: электронная «Чувашская энциклопедия», сайт, платформа ASP.NET, фреймворк Laravel, база данных, MySQL, миграция данных, автоматизация обработки данных, консольные команды
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.5 - Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей
В данной работе предлагается способ обратного вейвлет-преобразования изображения для формата JPEG XS. Указанный формат использует вейвлет-фильтр Ле-Галла, а в качестве вейвлет-преобразования используется схема лифтинга. Данный способ вейвлет-обработки изображений и видеосигнала имеет низкую скорость вычислений. Для повышения скорости вычислений предлагается использовать метод Винограда, так как он позволяет выполнять обработку параллельно группами пикселей. В статье проводится анализ влияния точности получения изображения высокого качества для вычислений в формате фиксированной точки. Результаты моделирования показали, что обработка 2 пикселей по методу Винограда для получения высокого качества изображения достаточно использовать 3 знака после запятой. При обработке 3 и 4 пикселей изображения достаточно использовать по 7 знаков после запятой. При обработке 5 пикселей изображения достаточно использовать 12 знаков после запятой. Перспективным направлением дальнейших исследования является разработка аппаратных ускорителей для выполнения обратного дискретного вейвлет-преобразования методом Винограда.
Ключевые слова: вейвлет-преобразование, фильтр Ле-Галла, метод Винограда, обработка изображений, цифровая фильтрация, свертка с шагом
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлена краткая характеристика тепловой электростанции Березовской ГРЭС, подробно описан объект проектирования, и проведен анализ существующих систем автоматизации. По результатам анализа сделан вывод о том, что необходимо техническое перевооружение ОПО, подразумевающее под собой модернизацию применяемых на опасном производственном объекте технических устройств. Для проектируемой системы управления технологическим процессом выбрано необходимое оборудование. Создано архитектурное решение системы, обеспечивающее эффективное функционирование и высокий уровень надежности. Проведен расчет показателей надежности, подтвердивший соответствие нормативным требованиям и подтверждающий достаточную продолжительность безотказной работы.
Ключевые слова: удаленный контроль и управление, мазутное хозяйство, программирование ПЛК, импортозамещение, АРМ-оператора
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной работе представлена адаптивная архитектура вычислительного конвейера, позволяющая повысить пропускную способность и снизить задержку при обработке потоковых данных в реальном времени как в одно-, так и в многопроцессорных системах. В отличие от преимущественно концептуальных моделей или узко ориентированных алгоритмов, практический эффект проявляется в достижении измеримого роста производительности за счёт уменьшения числа повторных копирований данных и синхронизационных издержек или гибкой настройки порядка входных и выходных данных. Архитектура использует разделяемую память для исключения дублирования буферов, применяет каналы передачи данных в зависимости от потребности в упорядочивании, а также предусматривает репликацию процессов внутри или между ядрами центрального процессора. Эксперименты показали, что предложенная архитектура обеспечивает как высокую пропускную способность, так и малые задержки, вводя минимальные накладные расходы на пересылку данных и синхронизацию процессов. Тем самым архитектура служит гибкой и масштабируемой основой для широкого круга приложений реального времени — от систем видеонаблюдения и робототехники до распределённых платформ обработки больших массивов данных.
Ключевые слова: параллелизм, многопроцессорные вычисления, вычислительный конвейер, масштабирование производительности, очереди, разделяемая память
Предложенная Лапласом физическая модель движения жидкостей в капиллярах, и формула Жюрена, полученная на её основе, в земных условиях хорошо согласуются с экспериментом, но оказываются не применимыми в условиях невесомости. В настоящей работе экспериментально показано, что капиллярное движение жидкости обусловлено не избыточным давлением Лапласа, а лишь силами адгезии (силы Ван дер Ваальса) и когезии. Экспериментально показано, что явление капиллярного движения жидкости по поверхности твёрдого тела при их контакте имеет место в обычных условиях даже при отсутствии узких щелей или полостей малого диаметра. Авторами постулируется новая гипотеза физического механизма явления движения жидкости по поверхности тел, в том числе и в капиллярах.
Ключевые слова: капилляр, избыточное давление Лапласа, жидкость, адгезия, сила Ван дер Ваальса, когезия, мениск, гравитация, электромагнетизм, невесомость
1.3.1 - Физика космоса, астрономия , 1.3.2 - Приборы и методы экспериментальной физики
Данное исследование посвящено анализу моделей принятия решений при обеспечении охраны общественного порядка. Полученные результаты позволят сформулировать новую математическую модель принятия решений, которая позволит получать объективные управленческие решения для обеспечения охраны общественного порядка на территории Республики Таджикистан с возможностью имитационного моделирования. Объектом исследования выступает процесс обеспечение охраны общественного порядка. В научной литературе и в открытых источниках информации имеется большое количество работ описываемые модели и алгоритмы, разработанные на основе различных математических аппаратов. Анализ ряда работ по данной теме позволит сформулировать новую математическую модель принятия решения, которая позволит оптимизировать и повысить качество подготавливаемых проектов принятия решений при обеспечении охраны общественного порядка. В ходе исследования выявлено, что основой повышения эффективности обеспечения безопасности граждан при проведении массовых мероприятий является эффективное управленческое решение. 1) На основании это приведен анализ моделей принятия решений, целью которого является определение необходимости для создания модели принятия решения при обеспечении охраны общественного порядка в Республике Таджикистан. 2) Предложена модель принятия решений при обеспечении охраны общественного порядка в Республике Таджикистан. Модель реализована на основе синтеза математических методов моделирования, включающая кластерный анализ, метод попарного сравнения и сети Петри. Модель позволяет разделять совершаемые события, т.е. преступления по кластерам согласно ранее определенных критериев. На заключительном этапе модель позволяет проводить имитационное моделирование каждого события, тем самым спрогнозировать возможное развитие исследуемого события. Приведенные результаты анализа моделей принятия решений позволили сформулировать новую математическую модель принятия решений при обеспечении охраны общественного порядка в интересах Республики Таджикистан.
Ключевые слова: охрана общественного порядка, математическая модель, кластерный анализ, метод попарного сравнения, экспертные оценки, сети Петри
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.4 - Управление в организационных системах