ivdon3@bk.ru
Применяемые на практике подходы к определению параметров процессов, протекающих в среде сверхкритических флюидов, базируются на экспериментальных данных, в первую очередь, растворимости ключевых компонентов системы в сверхкритических флюидных растворителях. Применяемые на практике математические модели не всегда обеспечивают точное описание растворимости, и не способны прогнозировать её за пределами исследованного диапазона параметров состояния. При этом проведение экспериментальных исследований может быть невозможно или затруднено. Однако в области сверхкритических флюидных технологий оптимизировать процессы и предсказывать их свойства можно на основе моделей и методов машинного обучения с использованием как накопленных экспериментальных, так и рассчитанных данных. Исследованию этого подхода посвящена данная статья. В работе рассмотрены входные параметры системы, свойства растворителя, свойства растворяемого и выходной параметр – растворимость. Проведенные исследования показали эффективность подхода к прогнозированию процесса растворимости на основе машинного обучения.
Ключевые слова: сверхкритические флюиды, растворимость веществ, факторы растворимости веществ, прогнозирование растворимости, машинное обучение, анализ остатков, анализ важности признаков
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.6 - Теоретическая и прикладная теплотехника
При оценке работ студентов особенно актуальным становится анализ текстовых работы, в частности анализ программного кода. В статье рассмотрен подход для оценки динамики изменения признаков программного кода студентов. Проанализированы различные метрики программного кода и выделены ключевые: количественные, метрики сложности потока управления программы, индикатор качества TIOBE. Для определения порогового значения по каждой из метрик и их категоризации использован набор текстовых данных с исходными кодами программ, размещённых на сайте, посвящённому практическому программированию. Полученные результаты были использованы для проведения анализа программных кодов студентов с помощью разработанного сервиса, позволяющего оценить работы по ключевым признакам, увидеть динамику изменения показателей программного кода, понять положение студента в группе с точки зрения полученных значений.
Ключевые слова: машинное обучение, анализ текстовых данных, анализ программного кода, цифровой след, визуализация данных
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена разработке и реализации алгоритма двухэтапной калибровки магнитометра, интегрированного в навигационную систему необитаемого подводного аппарата малого класса. На первом этапе применяется метод эллипсоидной аппроксимации для компенсации возмущений магнитно-мягкого и магнитно-жесткого типа, что обеспечивает правильное геометрическое место измерений магнитометра. Второй этап калибровки включает способ оценки поворота между системами координат магнитометра и акселерометра с использованием кватерниона вращения в качестве параметра поворота. Экспериментальная проверка алгоритма показала его эффективность. После завершения двухэтапной калибровки были определены калибровочные параметры, применение которых подтвердило хорошую согласованность измерений магнитометра с фактическими данными о магнитном поле, что свидетельствует о целесообразности использования данного метода для калибровки магнитометров. Предложенный алгоритм двухэтапной калибровки магнитометра не требует лабораторного оборудования и может проводиться в реальных условиях эксплуатации, что делает возможным его внедрение в бортовое программное обеспечение необитаемого подводного аппарата.
Ключевые слова: калибровка, магнитометр, акселерометр, микроэлектромеханический датчик, система ориентации, навигационная система, необитаемый подводный аппарат, эллипсоидная аппроксимация, кватернион, магнитное наклонение
2.2.5 - Приборы навигации , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Цель данной работы – проанализировать понятие угрозы программ-вымогателей, методы их обнаружения, а также рассмотреть методы интеллектуального анализа в решении задачи обнаружения, которые являются популярным средством среди исследователей программ-вымогателей и вредоносного программного обеспечения (ВПО) в целом. Интеллектуальный анализ данных помогает повысить точность и ускорить процесс обнаружения ВПО, обрабатывая большие объёмы информации. Благодаря этому специалисты могут выявлять новые, прежде неизвестные вредоносные программы. А с помощью генеративно-состязательных сетей можно обнаруживать вредоносное программное обеспечение нулевого дня. Несмотря на то, что прямое и объективное сравнение всех приведённых в работе исследований невозможно, в связи с разными наборами данных, можно предположить, что использование архитектуры генеративно-состязательных сетей является наиболее перспективным путём решения задачи обнаружения.
Ключевые слова: вредоносное программное обеспечение, программа-вымогатель интеллектуальный анализ, машинное обучение, нейронная сеть, генеративно-состязательная сеть
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В ходе подбора вариантов технологии, в соответствии с которыми будет осуществляться аддитивное производство, важно руководствоваться перечнем основных требований к изготавливаемым деталям, особенностями порошкового материала, а также диапазоном технических характеристик оборудования. Чтобы выработать наиболее эффективное решение, потребуется опытно-технологическая отработка технологии, чтобы определить предпочтительные технологические режимы, обеспечивающие требуемое качество, себестоимость и продолжительность изготовления. Соответственно, для подобных производств актуальна разработка модели, описывающей стадии аддитивного изготовления. В связи с этим, настоящая работа посвящена рассмотрению вопросов оптимизации, планирования и управления технологией аддитивного производства на основе множества критериев выбора наиболее эффективной технологии, предполагающей оптимальную загрузку производственных установок. В предложенной модели введены показатели, характеризующие адаптацию и позволяющие аргументировать практическую выгоду применения технологий 3D-печати. Сравнение технологических маршрутов по этим показателям позволяет выбрать конкретный маршрут изготовления. Выбрав вариант изготовления, можно рассчитать наиболее эффективное размещение изделий на платформах, а также выработать подходящую очередность выполнения основных производственных операций, чтобы свести к минимуму издержки и временные затраты. Было установлено, что использование предложенной модели позволяет сократить время изготовления партии изделий примерно на 2,5%. Таким образом, предложенная модель может быть полезная на аддитивных производствах для снижения простоев установок и ускорения выпуска продукции.
Ключевые слова: организация производства, оценка продуктивности, перенастройка оборудования, загрузка станков, автоматизация, многономенклатурное производство
Многие современные системы обработки информации и управления для различных областей базируются на программно-аппаратных средствах обработки и анализа изображений. При этом часто необходимо обеспечить хранение и передачу больших наборов данных, в том числе коллекций изображений. Для уменьшения объема требуемой памяти и увеличения скорости передачи информации применяются технологии сжатия данных. К настоящему времени разработаны и применяются подходы, основанные на использовании дискретных вейвлет-преобразований. Достоинством данных преобразований является возможность локализовать точки изменения яркости на изображениях. Соответствующие таким точкам детализирующие коэффициенты вносят значимый вклад в энергию изображения. Этот вклад можно оценить количественно в виде весов, анализ которых позволяет определить способ квантования коэффициентов вейвлет-преобразования в предложенном методе сжатия с потерями. Описанный в статье подход соответствует общей схеме сжатия изображений и предусматривает этапы преобразования, квантования и кодирования. Он обеспечивает хорошие показатели сжатия и может быть использован в системах обработки информации и управления.
Ключевые слова: обработка изображений, сжатие изображений, избыточность в изображениях, общая схема сжатия изображений, вейвлет-преобразование, сжатие на основе вейвлет-преобразования, весовая модель, значимость детализирующих коэффициентов, квантование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье приведено исследование теплопроводности перспективного строительного материала «Гофрошпон», представлена последовательность проведения исследования, разработана установка для проведения исследований, получены коэффициенты теплопроводности материала «Гофрошпон».
Ключевые слова: древесные материалы, отделочные материалы, строительные материалы, плитные материалы, шпон, слоистая древесина
На протяжении многих лет строительная отрасль как в сельском хозяйстве, так и среди других отраслей в целом, остается одной из самых травмоопасных не только на территории Российской Федерации, но и в ряде других зарубежных стран. В строительном секторе занято значительное количество трудоспособного населения, а несчастные случаи приводят к серьезным последствиям. Ежегодно на строительных площадках случаются более тысячи несчастных случаев, приводящих к тяжелым травмам и даже смерти работников. К основным источникам травмирования работников в строительстве относят падение с высоты, обрушение конструкций, поражение электрическим током и травмы, связанные с использованием строительных машин и механизмов. Причины производственного травматизма многочисленны и включают в себя такие факторы, как пол, возраст, стаж работы, квалификация, виды выполнения работы, организация труда, социально-экономические условия и другие. Статистические данные свидетельствуют о хоть и незначительном, но снижении общего числа пострадавших от производственных травм. Конечно, нельзя говорить о том, что статистические данные полностью достоверны, это связано с нарушениями в предоставлении информации, несвоевременным предоставлением данных, их недостоверностью или полным сокрытием несчастных случаев предприятиями из-за высоких финансовых затрат. В данной статье анализируются основные причины смертельного травматизма в строительной отрасли Российской Федерации и ряде других зарубежных стран, включая падения с высоты, поражение электрическим током, травмы, связанные с использованием строительных машин и механизмов, а также воздействие вредных веществ. В заключение статья подчеркивает важность совместных усилий работодателей, работников и регулирующих органов по созданию более безопасной и здоровой рабочей среды в строительной отрасли. Реализация мер профилактики, описанных в статье, может значительно снизить риск несчастных случаев и улучшить благополучие работников. Ключевые слова: строительная отрасль, производственный травматизм, несчастные случаи, причины травматизма, условия труда, профессиональные риски, работа на высоте, охрана труда, факторы производственной среды, организация рабочего места, обучение.
Ключевые слова: строительная отрасль, производственный травматизм, несчастные случаи, причины травматизма, условия труда, профессиональные риски, работа на высоте, охрана труда, факторы производственной среды, организация рабочего места, обучение
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Железобетон - самый распространенный материал в строительстве, это обусловлено высокими эксплуатационными и потребительскими характеристиками. Несмотря на целый ряд его положительных характеристик, у бетона есть и отрицательное свойство, его гигроскопичность. В структуре бетона находится большое количество микропор, трещин и капилляров, которые способствуют распространению влаги по всей конструкции. Это приводит к разрушению бетона, коррозии арматуры. Гидроизоляция является важным аспектом строительства и обслуживания зданий. Это помогает предотвратить повреждения, вызванные влагой, которые приводят к дорогостоящему ремонту и разрушению конструкции с течением времени.
Ключевые слова: гидроизоляция бетона, гидроизоляционная система, полимерная мембрана, геокомпозитное полотно, жидкая гидроизоляционная мембрана, проникающие гидроизоляции
Строительно-техническая экспертиза представляет собой такую сферу деятельности, где цифровизация процессов должна внедряться не на фрагментарном, а на расширенном уровне для оптимизации работы эксперта. В существующих реалиях использование современного цифрового инструментария вносит положительные изменения в работу строительных экспертов и расширяет возможности выполнения строительно-технических исследований.
Ключевые слова: цифровизация, информационное моделирование, компьютерные технологии, информационные системы, экспертиза
В данной работе описываются подходы к визуализации и сравнению семантических деревьев, отражающих компонентную структуру патентуемого устройства и связи между ними, при помощи графовых баз данных. Данные СУБД используют графовые структуры для хранения, обработки и представления данных. Основные элементы графовой базы данных - узлы (nodes) и ребра (edges), которые в рамках поставленной задачи моделируют сущности 3-х типов (SYSTEM, COMPONENT, ATTRIBUTE) и 5 типов связей (PART-OF, LOCATED-AT, CONNECTED-WITH, ATTRIBUTE-FOR, IN-MANNER-OF). По результатам исследования можно заявить, что Neo4j демонстрирует наилучшие возможности для визуализации графов; ArangoDB несмотря на правильно введённые запросы, осуществляет неполную визуализацию; AllegroGraph показал сложную работу с кодом, затрудненную настройку визуализации графового дерева. Апробированы 3 алгоритма сравнения графовых представлений информации: Graph Edit Distance, Topological Comparison, Subgraph Isomorphism. Алгоритмы реализован на python, сравнивает 2 графовых дерева, выводит на экран визуализацию и анализ общих структур и различий графов.
Ключевые слова: семантическое дерево, компонентная структура, патент, графовые БД, Neo4j, AllegroGraph, ArangoDB
Исследование было направлено на изучение свойств стеклобазальтовых композитных труб, в частности, на анализ связи между фрактальными размерами структуры, составом и механическими свойствами. Были проведены физические эксперименты для оценки свойств стеклопластиковых и стеклобазальтопластиковых труб.Испытания включали измерение прочности на растяжение, модуля упругости, устойчивости к разрушению, прочности на изгиб и других механических характеристик. Выполнен фрактальный анализ ровинга и эпоксидного связующего на микроструктурном уровне для оценки влияния структуры на механические свойства. На основе прогностического моделирования физико-механических свойств стеклобазальтовых труб был определен оптимальный диапазон свойств. Диапазон определяется следующими технологическими параметрами: содержание ровинга 68–74%, диаметр базальтового волокна 7–12 мкм и содержание эпоксидного связующего 21–27%. В рамках данного подхода предсказано производство труб с целевыми свойствами: предел прочности на растяжение, предел прочности на сжатие, и модуль упругости.
Ключевые слова: фрактальное моделирование, микроструктура, волокна матрицы, стеклобазальтопластик, композитный материал, прогнозирование, прочность, фрактальная размерность, неоднородность, механические свойства, композитная труба, стекловолокно, базальт
Определяются технические решения, направленные на предотвращение и устранение последствий аварийных ситуаций практике тоннелестроения (в части прокладки инженерных коммуникаций или метрополитена). Технические решения приводятся с учетом их выполнения условиях строящихся и эксплуатируемых сооружений, отличающихся повторяемым и прогнозируемым характером возникновения.
Ключевые слова: строительные конструкции, технология, ремонтные работы, подземные коммуникации, тоннель, метростроение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Рассматривается задача определения области дефектов поверхностного слоя деталей подшипников по данным вихретокового неразрушающего контроля. Приводятся методы обработки данных вихретокового контроля. Обосновывается возможность применения робастного метода медианной полировки для повышения информативности вихретоковых данных. В качестве инструментов локализации паттернов дефектов в вихретоковом образе объекта контроля предлагается использовать скользящее окно, расчет среднеквадратичного отклонения, а также продукционное правило, сформированное по критерию информационной энтропии Шеннона. Приводятся результаты применения разработанного алгоритма локализации на данных вихретокового контроля деталей подшипников, полученных в условиях реального производства.
Ключевые слова: вихретоковый контроль, локализация, дефект, анализ данных, распознавание, поверхностный слой, интеллектуальные технологии, энтропия Шеннона, медианная полировка, задача классификации
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассматривается алгоритм Виолы-Джонса с признаками MB-LBP для обнаружения лиц и его реализация на базе микроконтроллера STM32. Предлагаются методы оптимизации данного алгоритма для встраиваемых систем с ограниченными ресурсами. Описано создание аппаратно-программной системы обнаружения лиц.
Ключевые слова: обнаружение лиц, микроконтроллер, встраиваемые системы, алгоритм Виолы-Джонса, признаки MB-LBP, оптимизация классификаторов, оптимизация интегрального изображения, SIMD инструкции
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации