ivdon3@bk.ru
Рассмотрены методы математического моделирования сложных систем. Для построения математических моделей изменения электроемкости микрослоев магнитных наножидкостей была обоснованно принята компьютерная программа для статистической обработки данных IBM SPSS Statistics. Для оптимизации построения моделей были разработаны база данных электрической емкости ячейки с микрослоем магнитной наножидкости и программа генерирования расчетной модели электрической емкости конденсатора с магнитной наножидкостью для IBM SPSS Statistics и Microsoft Excel.
Ключевые слова: магнитная наножидкость, концентрация, микрослой, поляризация, электрическое поле, математическая модель, регрессионная модель
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается применение алгоритмов на основе искусственных нейронных сетей при работе с нестационарными сигналами, в частности биомедицинскими, такими как сигнал электроэнцефалографа, для выявления и обработки локальных особенностей сигнала. Использование при снятии ЭЭГ обычных накладных электродов ведет к появлению шумов и требует специальной обработки сигнала. Для этого применяется полосовая вевлет-фильтрация. Полученные данные подвергаются последующей обработке с использованием искусственной нейронной сети для выявления в биомедицинском сигнале информации, содержащейся в ограниченном интервале. Для обучения нейронной сети применялся метод Левенберга-Марквардта, как оптимальный и соответствующий предъявляемым требованиям.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, электроэнцефалография, вейвлет-фильтрация, биомедицина, нестационарный сигнал, системный анализ
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Работа посвящена клеточно-автоматному моделированию на основе класса клеточных автоматов с окрестностью Марголуса. Выполнено моделирование процесса кинетики газовыделения в конечном объеме угля, включающем в себя: конвекцию, диффузию, сорбцию. Для организации подобного рода эволюционного процесса метод клеточно-автоматного моделирования был дополнен методом Монте-Карло.
Ключевые слова: клеточный автомат, окрестность Марголуса, метод Монте-Карло, диффузия, конвекция, сорбция, пористая среда, уголь
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Описаны основные виды опалубочных систем, применяемых при монолитном строительстве. Рассмотрены разновидности опалубок по конструкции, по типу бетонируемых конструкций, по материалу основы, по оборачиваемости, а также виды опалубок при бетонировании в различных температурных условиях. Приведена историческая справка появления опалубки.
Ключевые слова: опалубка, каркасно-монолитное строительство, конструкции, вертикальная, горизонтальная, крупнощитовая, мелкощитовая, блочная, объемно-переставная, греющая, инвентарная опалубка
Для долговременной эксплуатации силового масляного трансформатора необходимо соблюдение всех регламентируемых проверок его технического состояния, прописанных в инструкции. Текущий регламент предусматривает ежедневный профилактический осмотр и технического обследование не реже одного раза в неделю. Как известно, нагрев силового трансформатора в процессе его работы обусловлен наличием активных потерь в обмотках и сердечнике. При большой мощности трансформаторов имеют место внушительные тепловые потери. Для предотвращения перегрева трансформатора и нарушения изоляции обмоток катушек используются масляные системы охлаждения. При ухудшении качества трансформаторного масла увеличиваются активные потери и снижается коэффициент полезного действия силового устройства, что негативно сказывается на процессе преобразования электрической энергии. Исходя из этого можно сделать вывод, что качество масла напрямую влияет на долговечность силового трансформатора. Таким образом, наиболее важными функциональными элементами, с точки зрения контроля, являются трансформаторное масло и катушка силового устройства. Исходя из всего вышесказанного, актуальной проблемой технического контроля трансформаторов электрических подстанций являются разработка методов и устройств экспресс-контроля функционального состояния силовых масляных трансформаторов, позволяющих оперативно получать диагностическую информацию, достаточную для своевременного принятия решения о необходимости проведения внепланового ремонта или обслуживания.
Ключевые слова: силовой трансформатор; трансформаторное масло; импеданс; диагностика; функциональное состояние; тангенс угла диэлектрических потерь; схема замещения; MathCad
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена стилистическому и иконографическому анализу рельефного декора Белого храма в селе Таглан (Абхазия) в контексте средневековой скульптуры Абхазии, выявлению аналогов исследуемых рельефов в скульптуре Грузии, Армении, Алании, Византии и их датировке. Научная новизна статьи обусловлена тем, что подробное исследование скульптурного убранства Белого храма с. Таглан предпринимается впервые, сопоставление с выявленными аналогами позволяет предположительно датировать рельефы XI – XII веками.
Ключевые слова: средневековая архитектура и скульптура Абхазии, рельефы храма
В статье строится сезонная модель с линейным ростом Уинтерса статистической стоимости, на основе которой рассчитываются параметры: индекс таможенной стоимости и средневзвешенная ставка, входящих в состав расчетной формулы таможенных платежей. Для построения модели используются помесячные данные таможенной статистики по импорту 28 товарной группы «Продукты неорганической химии; соединения неорганические или органические драгоценных металлов, редкоземельных металлов, радиоактивных элементов или изотопов» ТН ВЭД ЕАЭС с 01. 01. 2018 по 31. 12. 2020 в регионе деятельности Южного таможенного управления.
Ключевые слова: временной ряд, эконометрическое моделирование, прогнозирование, параметр адаптации, коэффициенты сезонности, адаптивная модель
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящий момент условиях активно развивающегося информационного общества информация становится необходимым фактором производства, поэтому обеспечение сохранности данных является важным вопросом. Статья посвящена актуальным, на сегодняшний день, проблемам, связанным с угрозами в области хранения данных. Дано определение понятию угрозы в области хранения данных; предложена классификация по видам угроз; выделены следующие классы угроз в области хранения данных: пространственная, коммуникативная, деструктивная; описаны фактические составляющие угроз. На основе проведенного анализа угроз в области хранения данных будут в дальнейшем разработаны алгоритмы обеспечения сохранности информации.
Ключевые слова: информация, данные, хранение данных, сохранность данных, целостность данных, угрозы хранения данных, угрозы целостности данных
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной статье исследуются последствия применения квантовых вычислительных систем в области обработки изображений. Рассматривается основное преобразование, связанное с обработкой серого уровня, такое как негатив изображения. В статье показано, как эта операции может быть выражена с помощью квантового формализма. Имеет ли квантовая обработка изображений (в некоторых аспектах или некоторых конкретных приложениях) преимущество перед классической обработкой изображений в реалистичных сценариях еще предстоит выяснить. Это зависит от решения ряда задач, некоторые из которых уникальны для квантовой обработки изображения, таких как выделение признаков квантового изображения. Некоторые из них являются общими для квантовых алгоритмов, например, обработка шумов. Выявление одного из них значительно ускорит исследования этого поля.
Ключевые слова: кубит, квантовая схема, запутанность, квантовая схема, регистр, квантовое распознавание, гейт, параллелизм, интерференция, квантовый компьютер
01.04.02 -Теоретическая физика , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Данная статья посвящена решению задачи исследования и разработки методов функционирования квантовых алгоритмов и моделей квантовых вычислительных устройств. Квантовый алгоритм, реализованный в работе, позволяет произвести преобразование классического изображения в квантовое состояние, выделения границ и преобразование полутонового изображения в бинарное, показывает возможности квантовой теории информации в интерпретации классических задач. Целью работы является компьютерное моделирование квантового алгоритма для решения задачи преобразования классического изображения с использованием квантовых вычислительных средств и методов, изучение существующих алгоритмов распознавания образов и создание эффективной модели распознавания с помощью свойств и методов квантовых вычислений. Актуальность данных исследований заключается в математическом и программном моделировании и реализации квантового алгоритма для решения классов задач классического характера. Научная новизна данного направления в первую очередь выражается в постоянном обновлении и дополнении поля квантовых исследований по ряду направлений, а компьютерная симуляция квантовых физических явлений и особенностей слабо освещена в мире.
Ключевые слова: квантовый алгоритм, квантовый бит, модель квантового вычислителя, квантовая схема, запутанность, квантовая схема, регистр, квантовое распознавание, гейт, параллелизм, интерференция, квантовый компьютер
01.04.02 -Теоретическая физика , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Приведены результаты исследования влияния шлаков различных производителей на растекаемость, прочность и усадку самоуплотняющихся мелкозернистых бетонов. Установлено, что замещение до 30 % цемента шлаком снижает прочность бетона только в начальные сроки твердения. Показано, что применение шлака позволяет значительно снизить усадку бетона.
Ключевые слова: доменный гранулированный шлак, минеральная добавка, мелкозернистый бетон, самоуплотняющийся бетон, расплыв смеси, прочность, усадка
В наши дни, из-за роста массового производства электронных устройств возникает необходимость в быстрой и точной проверке их характеристик. При этом тестирование устройства, как правило, включает в себя совокупность различных типов проверки, выполняемых на разных этапах технологического процесса производства. В частности, для этих целей используется метод аналогового сигнатурного анализа. Он позволяет быстро обнаруживать неисправности на компонентном уровне, что делает его полезным на различных этапах производства, таких как входной контроль, тестирование печатных плат или ремонт неисправных устройств. В данной статье рассматриваются основные принципы работы метода, а также особенности его применения.
Ключевые слова: аналоговый сигнатурный анализ, тестирование на компонентном уровне, вольт-амперная характеристика, локализация неисправностей
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Гибкие сложно-функциональные блоки (СФ-блоки) на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) – это блоки, не имеющие конкретного размещения и разводки межсоединений на кристалле. Данные блоки позволяют ускорить процесс проектирования цифровых пользовательских схем на базе ПЛИС при этом использование специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС способно повысить производительность разрабатываемых устройств, включающих эти блоки. Для достижения наибольшей эффективности эти ресурсы необходимо учесть как при проектировании самих гибких СФ-блоков, так и при разработке методов и алгоритмов систем автоматизированного проектирования. В данной работе спроектированы две реализации гибких СФ-блоков и выполнен сравнительный анализ полученного объема блоков и используемых трассировочных ресурсов. В первой реализации при логическом и физическом синтезе учитываются структурные особенности базового кристалла ПЛИС и его специализированные ресурсы. Во второй – используются только стандартные библиотечные элементы и общее трассировочное дерево. На основе результатов анализа показаны преимущества специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС при проектировании гибких СФ-блоков. Также в статье рассматривается специфика ресурсов, заложенных разработчиками ПЛИС, и особенности реализации следующих гибких СФ-блоков: n-разрядные сумматор / вычитатель, счетчик до n и n-разрядный сдвиговый регистр.
Ключевые слова: cложно-функциональный блок, система автоматизированного проектирования, программируемая логическая интегральная схема, маршрут проектирования, трассировка
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Целью данного исследования явился анализ возможности применения классических нейронных сетей для распознавания злокачественных новообразований на цифровых изображениях кожи. Для проведения исследования использовалась база данных, состоящая из 6594 цифровых изображений кожи. На первом этапе исследования производилась классификация цифровых изображений кожи на злокачественные и доброкачественные новообразования с использованием инструмента IBM SPSS Statistics с автоматическим выбором архитектуры математической модели искусственной нейронной сети. На втором этапе использовался вариант архитектуры искусственной нейронной сети с одним скрытым слоем. На третьем этапе использовался вариант архитектуры искусственной нейронной сети с двумя скрытыми слоями. В ходе исследования была проведена классификация цифровых изображений кожи для определения наличия на изображениях злокачественных новообразований. Наибольшее значение показателя точности (0,752 [0,736; 0,768]) получено при классификации с помощью архитектуры искусственной нейронной сети, включающей в себя два скрытых слоя, при этом значение показателя специфичности составило 0,813 [0,802; 0,824], а показателя чувствительности – 0,665 [0,637; 0,691]. Таким образом, искусственные нейронные сети могут быть применены в качестве метода диагностики злокачественных новообразований кожи на цифровых изображениях.
Ключевые слова: искусственные нейронные сети, цифровые изображения кожи, машинное обучение, классификация изображений, злокачественные новообразования кожи
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье предлагается разработка метода фиксации изменения кожно-гальванической реакции и пульса человека в зависимости от просмотра видео фрагмента вызывающего предположительно определенную эмоциональную реакцию человека. Описано создание прототипа устройства на платформе Arduino Leonardo и совместимых с данной платформой датчиков фиксации кожно-гальванической реакции и датчика пульса человека, помощью которого осуществляется сбор данных для дальнейшего их использования в определении эмоционального состояния человека.
Ключевые слова: кожно-гальваническая реакция, пульс, эмоциональное состояние, arduino, эмоция
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ