ivdon3@bk.ru
В работе представлен результат анализа современных подходов к организации распределённых вычислительных архитектур, объединяющих облачные, туманные и граничные уровни. Исследованы ограничения существующих моделей, не обеспечивающих целостного описания потоков данных и динамики взаимодействия вычислительных узлов. Предложена адаптивная графовая модель, в которой вычислительная система формализуется как взвешенный ориентированный граф с параметрами задержки, пропускной способности и энергопотребления. Модель реализована в среде графовой базы данных и предназначена для многокритериальной оптимизации маршрутов обмена информацией. Приведены зависимости для расчёта характеристик потоков и механизм выбора оптимальных маршрутов с учётом QoS-показателей. Практическая применимость концепции подтверждается возможностью её интеграции в инфраструктуры Интернета вещей, интеллектуальные производственные и транспортные системы, где требуется снижение задержек и повышение устойчивости вычислительной архитектуры.
Ключевые слова: распределённая вычислительная система, облачные вычисления, туманные вычисления, граничные вычисления, графовая модель, поток данных, оптимизация маршрута, многокритериальная оптимизация, пропускная способность, задержка передачи, энергопотребление
В современных исследованиях символьная регрессия представляет собой мощный инструмент построения математических моделей различных систем. В данной статье применяются и сравниваются три метода символьной регрессии: генетическое программирование, разреженная идентификация нелинейных динамик и гибридный метод. Эффективность каждого метода оценивается по способности находить точные модели с высокой точностью и низкой сложностью при наличии различных уровней шума в данных наблюдений. По результатам проведенных экспериментов сделан вывод, что наилучшим методом идентификации динамических систем является гибридный метод, который сочетает генетическое программирование и разреженную идентификацию.
Ключевые слова: символьная регрессия, идентификация динамических систем, генетическое программирование, разреженная идентификация нелинейных динамик, гибридный метод
В статье описана программа напоминающая пользователям своевременно менять пароль от своей учетной записи, в целях выполнения требований информационной безопасности и предотвращения «взломов», сетевых атак. Программа разработана с применением виртуальной машины, с последующей установкой операционной системы Linux Mint. Программное обеспечение разработано на языке программирования Python с применением таких библиотек как: notify2 (пакет для отображения настольных уведомлений в Linux), schedule (библиотека для планирования регулярного выполнения задач), и других библиотек. В ходе разработки программного обеспечения на Python для своевременной смены пароля пользователя были реализованы ключевые функции, обеспечивающие безопасность и удобство работы: проверка срока действия пароля, уведомление пользователя.
Программа повышает уровень безопасности, снижая риски, связанные с устаревшими паролями. Дальнейшее развитие может включать расширенные методы аутентификации, поддержку LDAP/Active Directory и улучшенный интерфейс для администрирования.
Ключевые слова: кибергигиена, парольная защита, кибербезопасность, язык программирования, Астра Линукс, операционная система, графический редактор, программный продукт, программа, учетная запись пользователя, информационная безопасность, виртуальная машина
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
На фоне ужесточения требований по сокращению затрат на производство и эксплуатацию строительной продукции рассматривается вариант технических решений по утеплению строительных конструкций. Проанализированы литературные источники, фундаментальные и современные, освещающие вопросы тепловой защиты зданий; обстоятельств, влияющих на величину срока окупаемости инвестиционных энергосберегающих строительных проектов; примеры экономической оценки энергосберегающих мероприятий. Вычислены тепловые потери через рассматриваемую конструкцию – покрытие. Построены графики теплопотерь для различных сочетаний устройства «покрытие – окна». Намечены варианты утепления: по нормативным требованиям, по критерию минимизации объемов работ. Проведен экономический анализ выбранных вариантов.
Ключевые слова: тепловые потери, функция полезности тепловой изоляции, кривые безразличия, бюджетное уравнение
В статье исследуется влияние различных промышленных отходов на прочностные характеристики бетона с применением метода многофакторного планирования экспериментов. Рассмотрены три типа добавок: отходы песчано-смоляных литейных форм, алюминиевые порошки газодинамического напыления и резиновая крошка из отработанных шин. Использование отходов позволяет повысить экологичность и экономичность бетонных смесей, а также улучшить эксплуатационные свойства материалов. Экспериментальный анализ выявил изменения прочности бетона в зависимости от марки цемента, вида отхода и процента замещения природного песка. Полученные результаты открывают новые возможности для развития устойчивого строительства.
Ключевые слова: многофакторный эксперимент, методика планирования исследований, прочность, бетон, промышленные отходы
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В работе предложен метод противодействия несанкционированному повышению привилегий в операционной системе Android. Предложенный метод подразумевает использование технологии аппаратной виртуализации архитектуры ARM для контроля доступа к служебным структурам данных ядра операционной системы, хранящим идентификационную информацию задач
Ключевые слова: информационная безопасность, повышение привилегий, Android, гипервизор, защита информации, аппаратная виртуализация, контроль доступа, целостность структур языка, обеспечение информационной безопасности
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье описывается эксперимент по проектированию нейронной сети для программируемого логического контроллера с целью исключения необходимости привлечения программистов к разработке автоматизированных систем управления. Основная задача программируемых логических контроллеров — это упрощение автоматизации технологических процессов, они практически исключают задачи разработки печатных плат и операции пайки элементов. Очевидно, чем меньше различных задач приходиться решать и чем проще эти задачи, тем быстрее пройдёт разработка и запуск новой системы, а себестоимость её будет ниже. С этой же целью, для программирования контроллеров, используются достаточно простые и наглядные языки, это сильно облегчает труд программистов. При современном уровне развития микроэлектроники вычислительные ресурсы контроллеров значительно превышают уровень необходимый для большинства задач автоматизации. Закономерно возникает вопрос, можно ли, используя избыточные вычислительные мощности, однократно разработать некую универсальную программу, способную адаптироваться к любому технологическому процессу. Естественно, такая программа будет работать медленнее и займёт больше памяти, но, в таком случае, задача программирования должна выродиться в задачу настройки готового программного обеспечения. Статья посвящена разработке прототипа такой программы на основе модели однослойного перцептрона. Описаны структура и параметры разрабатываемой нейронной сети с учётом особенностей целевой платформы. Разобран процесс обучения спроектированной нейронной сети. Перечислены и обоснованы ограничения, накладываемые на разработку. Обозначены достоинства и недостатки, а также варианты развития разработки.
Ключевые слова: программируемый логический контроллер, искусственная нейронная сеть, однослойный перцептрон, язык релейной логики, автоматизированная система управления технологическим процессом
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена научно-методическим основам разработки составов композиционных материалов, специально предназначенных для значительного улучшения физико-механических свойств оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, различных изделий и конструкций. Подробно раскрываются фундаментальные принципы, лежащие в основе создания оптимальной структуры композитных материалов, что способствует существенному повышению прочности, надежности и увеличению длительности эксплуатации конструкций. Кроме того, приводится анализ современных методик оптимизации состава композитов, особое внимание уделено важности учета специфики межфазных взаимодействий между компонентами и особенностям распределения частиц наполнителей внутри матрицы. Описаны практические подходы и приведены примеры успешного применения принципов и потенциал полученных решений. Отдельно отмечается ключевая роль математического моделирования и экспериментов, которые являются неотъемлемой частью эффективного подбора рецептур и оптимизации свойств композитов. Основные положения всех рассматриваемых методов сводятся к грамотному выбору качественных исходных материалов, правильному определению оптимального гранулометрического состава минеральных составляющих смесей, точного расчета необходимого количества связующих веществ, а также строгому контролю соответствия проектируемых характеристик запланированным показателям, что гарантирует получение высококачественных и надежных оснований и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог, изделий и конструкций.
Ключевые слова: строительные композиты, состав, проектирование, разработка, технология, моделирование, управление свойствами, оптимизация, дорожная одежда
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Рассмотрена задача о предельном внешнем давлении на толстостенную бетонную трубу, подкрепленную изнутри металлической трубой. Определена предельная равномерно распределенная нагрузка, действующая по наружной поверхности бетонной обоймы, внутри которой помещена металлическая труба.
Ключевые слова: деформативность бетона, критерий прочности, предельное состояние равновесия, напряженное состояние в бетонном массиве, предельное давление
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассматривается влияние мелкодисперсной пыли на здоровье занимающихся в спортивном зале. Исследуются факторы, характеризующие пыль в зависимости от диапазонов высоты дыхания занимающихся. Проводится серия замеров в спортивном зале и дальнейшее исследование с помощью микроскопа и персонального компьютера. Получены результаты дисперсного состава пыли. Выявлена зависимость диаметра частиц пыли от высоты.
Ключевые слова: мелкодисперсная пыль, рабочая зона, дисперсный состав, аэродинамические характеристики, диаметр частиц, спортивный зал
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Одним из способов сокращения сроков возведения атомных электростанций является применение сборно-монолитной технологии строительства с использованием армоопалубочных блоков заводского изготовления, состоящих из арматурного каркаса и листов несъемной опалубки из высокопрочного сталефибробетона. Сборные элементы после монтажа в проектное положение заполняют самоуплотняющейся бетонной смесью, значительно снижая трудозатраты на строительной площадке. При этом самоуплотняющиеся бетонные смеси отличаются высокой подвижностью и значительным содержанием цементного теста, что повышает требования к обеспечению герметичности опалубочный системы. В представленной статье описаны результаты экспериментальных исследований по оценке параметров заполнения технологических зазоров между листами несъемной опалубки самоуплотняющейся бетонной смесью при различных высотах ее укладки. Представлено описание установки, позволяющей в лабораторных условиях моделировать давление свежеуложенной бетонной смеси, высотой до 5 метров. Установлено, что зазоры между листами сталефибробетонной опалубки не должны превышать 8 мм. Представленные рекомендации по устройству стыков сталефибробетонной опалубки включены в отраслевые документы по стандартизации.
Ключевые слова: АЭС, несъемная опалубка, испытание конструкций, сталефибробетон, самоуплотняющаяся бетонная смесь, давление на опалубку
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассматривается применение системы остаточных классов в обработке текстовой информации. Система остаточных классов, основанная на принципах модулярной арифметики, представляет числа в виде наборов остатков по взаимно простым модулям. Такой подход обеспечивает возможность параллельного выполнения вычислений, потенциальное сжатие данных и повышенную устойчивость к помехам. В работе рассмотрены вопросы кодирования символов, параллельной обработки информации, обнаружения и коррекции ошибок, вычислительные преимущества при реализации полиномиальных хеш-функций, а также практические ограничения применения системы остаточных классов.
Ключевые слова: система остаточных классов, модулярная арифметика, обработка текста, параллельные вычисления, сжатие данных, помехоустойчивость, китайская теорема об остатках, полиномиальные хеши, коррекция ошибок, компьютерная лингвистика
Осуществляемая и планируемая комплексная модернизация сети автовокзалов в пределах города или региона подтверждает актуальность исследования. На примерах передового отечественного опыта рассмотрены особенности создания и развития транспортно-пересадочных узлов (ТПУ) на базе старых и новых автовокзалов, проанализирована критика непосредственных пользователей среды, проведено сравнение отечественных подходов с зарубежными тенденциями. Выявлены два основных направления реконструкции или строительства автовокзалов и создания на их базе ТПУ: муниципальные объекты с преобладанием транспортной функции, инвестиционные объекты с преобладанием торгово-развлекательной функции. Установлено превалирование плоскостной (горизонтально развитой пространственной) организации ТПУ над компактным объемом и/или принципом пересадки «сухие ноги».
Ключевые слова: архитектура транспортных сооружений, пассажирские объекты, реконструкция, автовокзалы, автостанции, транспортно-пересадочный узел, многофункциональный комплекс
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Онтологическое моделирование является перспективным направлением развития научно-методической базы разработки интеллектуальных информационных систем в электроэнергетике. В статье предложен новый подход к использованию онтологических моделей при создании систем искусственного интеллекта для прогнозирования временных рядов в задачах электроэнергетики. Введены формальные метрики: онтологическое расстояние между признаком и целевой переменной, а также семантическая релевантность признака. На примерах доменных онтологий для ветроэнергетики и электропотребления промышленного предприятия продемонстрированы алгоритмы расчета этих метрик и показано, как они позволяют проранжировать признаки, реализовать автоматизированный выбор наиболее значимых признаков, обеспечить семантическую регуляризацию обучения регрессионных моделей различных видов. Даны рекомендации по выбору коэффициентов для расчета метрик, проведен анализ теоретических свойств метрик и обозначены границы применимости предложенного подхода. Полученные результаты формируют основу для дальнейшей интеграции онтологической информации в математические и компьютерные модели прогнозирования генерации и потребления электроэнергии при разработке отраслевых интеллектуальных систем.
Ключевые слова: онтология, онтологическое расстояние, релевантность признаков, системный анализ, объяснимый искусственный интеллект, электроэнергетика, прогнозирование генерации, прогнозирование электропотребления
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы
В статье приводится процесс разработки объемного дисплея для информационно-коммуникационного взаимодействия в условиях Арктики, где традиционные средства визуализации и коммуникации сталкиваются с вызовами экстремального климата, изоляции и ограниченной инфраструктуры. Проведен анализ основных направлений использования объемных в Арктической зоне. Рассмотрены основные недостатки методов создания объемного изображения в действующих 3D-дисплеях. С учетом основных решаемых задач – создание иллюзии трехмерного объекта для группы лиц (более 2 человек) под широким углом обзора – приводится описание и анализ двух основных разработанных конфигураций оптической системы, последняя из которых отвечает поставленным требованиям, обеспечивая устойчивую работу в условиях Арктики и открывая перспективы для внедрения в удалённых и труднодоступных регионах Крайнего Севера.
Ключевые слова: объемный дисплей, Арктическая зона, 3D-изображение, системный анализ, линза, оптическая система, компьютерное моделирование