ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрен путь решения проблемы интеллектуализации программного обеспечения по обработке пространственных данных на основе онтологического подхода. Рассмотрен анализ предметной области, построена онтология данной предметной области, разработан алгоритм построения и внедрения онтологии в программное обеспечение по обработке пространственных данных, позволяющий интегрировать пространственные данные из различных хранилищ. Рассмотрены средства разработки онтологий, структура онтологии: из каких компонентов она состоит, какие знания необходимы для её создания.
Ключевые слова: онтология, интеллектуализация, геоинформационная система, поиск, семантическая сеть, программное обеспечение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
Статья посвящена разработке алгоритма и реализующего его программного приложения для математической модели воздействия стационарного потока жидкости на тело сферической формы, покрытое вязкой пленкой. Алгоритм предоставляет возможность получить формулу для расчета воздействия на частицу сферической формы набегающего потока. Создано реализующее программное приложение. Приложение защищено свидетельством о государственной регистрации
Ключевые слова: алгоритм, вязкая жидкость, вязкая пленка, математическое моделирование, программное приложение, силовое воздействие набегающего потока, сферическое тело
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются проблемы разработки графовых баз данных в условиях быстро растущего объема генерируемых и обрабатываемых данных. Целью статьи является анализ особенностей графовых моделей данных, демонстрация их преимуществ перед остальными, а так же постановка задачи о разработке нового способа представления графов в памяти компьютера.
Ключевые слова: база данных, структура данных, граф, модель данных, SQL, NoSQL, индексация, анализ данных, схема данных, представление графов
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлен опыт укрепления органичной связи между системами среднего профессионального образования и высшей школы в сфере научно-исследовательской работы, выполняемой как студентами бакалавриата и магистратуры, так и обучающимися в техникуме.
Ключевые слова: эффективность обучения, научно-исследовательская работа студентов, активизация познавательной деятельности обучающихся, автоматический захват трубы, траверса.
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Одной из проблем, связанных с эксплуатацией автопоездов, является повреждения оборудования в процессе транспортировки и погрузки-разгрузки древесины. Авторами работы предлагается, для повышения надежности и эффективности работы лесовозных автопоездов оригинальное защитно-торцующее устройство, наличие которого позволит выравнивать торцы лесоматериалов, исключить вероятность выступания торцов отдельных лесоматериалов на величину, мешающую формированию соседней пачки лесоматериалов, исключить механические повреждения гидравлического манипулятора торцами, укладываемых на грузовую платформу лесоматериалов, что повысит его надежность и снизит издержки на ремонтные работы.
Ключевые слова: лесовозный автопоезд, гидроманипулятор, модернизация, надежность, безопасность
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Разработана методика автоматизации процесса нахождения референтных линий и углов на медицинских рентгенографических изображениях. Требуется найти значения этих характсристик между дистальным отделом бедренной кости и проксимальным отделом большеберцовой кости, для чего необходимо определить суставные линии каждой кости и их анатомические линии. В работе представлена схема алгоритма автоматизированного определения границ областей и построения референтных углов и линий. Автоматическое построение линий позволяет оценить состояние пациента с помощью ряда известных параметров, характеризующих углы наклона. Это дает возможность существенно сократить время, затрачиваемое на анализ рентгенографического снимка, и произвести его оценку в том случае, когда рентгенолог не может поставить точный диагноз. Созданный программный продукт продемонстрировал высокую эффективность предложенной схемы анализа.
Ключевые слова: обработка изображений, анализ медицинских рентгенографических изображений, референтные линии и углы, анализ коленного сустава
В работе рассмотрена методика экспериментальной оценки отношения сигнал/шум применительно к космическим системам связи. В основу эксперимента положен высокоточный метод оценки отношения сигнал/шум, реализованный за счет измерения среднего числа выбросов огибающей аддитивной смеси сигнала и узкополосного нормального случайного процесса.
Ключевые слова: Космическая система связи, командно-измерительная система, отношение сигнал/шум, число выбросов, огибающая аддитивной смеси, среднеквадратическое значение шума, уровень ограничения, поднесущая частота
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе были рассмотрены основные проблемы при выборе оптимального резервирования информационных систем. Приведен алгоритм оптимизации резервированной информационной системы. Определены основные положения разработки математической модели резервирования информационной системы. Приведен и проиллюстрирован пример расчета основных характеристик надежности резервированной информационной системы.
Ключевые слова: математическая модель, моделирование, резервирование, информационная система
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье проведен эконометрический анализ с помощью моделей панельных данных (объединенная модель, модель панельных данных с фиксированными эффектами) объема инновационных товаров, работ, услуг в РФ за 2010-2014 гг. Выявлена зависимость между объемом инновационных товаров, работ, услуг и такими объясняющими факторами, как численность персонала, занятого научными исследованиями и разработками; внутренние затраты на научные исследования и разработки по РФ; используемые передовые производственные технологии; коэффициент изобретательской активности; инновационная активность организаций.
Ключевые слова: эконометрический анализ, панельные данные, инновации, наука, объединенная модель панельных данных, модель панельных данных с фиксированными эффектами.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 08.00.12 - Бухгалтерский учет, статистика
Статья посвящена расчету и оценке фоновых загрязнений атмосферы среднебалансового интегрального критерия для исследуемых районов Волгограда за 2010-2013 гг. Оценивая фоновые загрязнения атмосферы, и, создавая карту альтернативных площадок под новое промышленное строительство, определяется среднебалансовый интегральный критерий загрязнения атмосферы исследуемого района. Для этого необходимо провести расчет средней концентрации вредных веществ по каждой группе суммации загрязняемого района. По полученным данным были построены интегральная и дифференциальная функции распределения среднебалансового интегрального критерия загрязнения атмосферы для районов Волгограда. По результатам анализа наибольший объем загрязненного воздуха приходится на Центральный и Тракторозаводской районы, что соответствует результатам расчетов удельной нагрузки загрязнения на атмосферу города.
Ключевые слова: биосферная совместимость, балансовый метод, биосфера, техносфера, атмосфера, среднебалансовый интегральный критерий
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается алгоритм синтеза амплитудно-фазового распределения в квазикольцевой антенной решетке по заданной амплитудно-фазовой диаграмме направленности (ДН). Выбор амплитудно-фазовой ДН в качестве заданной связан с возможностью использования наиболее простого метода амплитудно-фазового синтеза ДН. Параметры заданной ДН выбираются на основе физически реализуемой амплитудно-фазовой ДН, которая может быть сформирована с использованием линейной или кольцевой антенны. Решение задачи сводится к формированию переопределенной системы линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных комплексных амплитуд токов возбуждения в квазикольцевой антенной решетке. Рассмотрен вопрос возможности сохранения параметров ДН при переходе от кольцевой к квазикольцевой антенной решетке. Достигаемое среднее квадратическое отличие ДН кольцевой и квазикольцевой антенн не превышает 0,001
Ключевые слова: кольцевая и квазикольцевая антенная решетка, характеристики направленности, синтез амплитудно-фазового распределения
05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается автоматизированный контроллинг в образовательном учреждении на примере школы. Рассмотрена система показателей отчётности преподавателя, выполнена формализация показателей. Дано описание алгоритма контроллинга. Предложены критерии эффективности автоматизированного контроллинга в школе. Для проектирования информационной системы контроллинга предложено использование программного комплекса Cobra++.
Ключевые слова: контроллинг, информационная технология, образовательное учреждение, алгоритм, система показателей, формализация
В работе проведена оптимизация конструкции и технологического процесса изготовления основного рабочего элемента смесителя горизонтального – лопастного вала. Выполнено снижение металлоемкости и трудоемкости вала, улучшены механические свойства его установочных элементов. Это позволило обеспечить изготовление изделия требуемого качества при существенно меньших затратах на процесс производства.
Ключевые слова: вал лопастной, смеситель горизонтальный, оптимизация, конструкция, технологический процесс, материал, заготовка, механическая обработка, снижение затрат на производство
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Представлены результаты аналитического исследования дифракции поверхностных волн в открытых анизотропно-градиентных четырёхслойных планарных структурах. Получены решения волнового уравнения и возможные значения постоянных распространения волн в комплексной плоскости поперечных волновых чисел. Получены графические зависимости коэффициента отражения первых направляемых магнитных мод от приведённого поперечного размера структуры для различных значений параметров градиентности поперечных профилей элементов тензора диэлектрической проницаемости волноведущего слоя.
Ключевые слова: композиционная структура, собственные волны дискретного спектра, градиентный тензор диэлектрической проницаемости, коэффициент отражения первых магнитных мод
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Рассматривается задача моделирования распределения магнитного поля в магнитопроводах электротехнических устройств с целью оценки их характеристик в режимах эксплуатации. Проблема сводится к решению краевой задачи для уравнения эллиптического типа в ферромагнитной среде с нелинейными характеристиками. Для расчета предложено использовать блочные элементы в виде многоугольников произвольной конфигурации, которые рассматриваются как нелинейные многополюсники. Вебер-амперные характеристики многополюсников находятся в результате решения краевых задач для многоугольников, образующих блочные элементы. Краевые задачи решаются с использованием комплексного метода конечных элементов, что обеспечивает прямое нахождение уравнений связи между магнитными напряжениями и потоками многополюсников. Нелинейность характеристик учитывается по найденному в результате расчета распределению поля на границе многополюсников путем корректировки магнитных проницаемостей блочных элементов, которая выполняется итерационно.
Ключевые слова: электротехническая система, магнитная цепь, краевая задача, блочный элемент, многополюсник, комплексный граничный элемент, матрица проводимостей.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
в статье рассмотрена проблема возникшая в связи с принятием новой редакции лесного кодекса РФ, предписывающий проведение аэрофотосъемки при освидетельствование вырубок. Автором для решения проблемы предложена методика освидетельствования вырубок с БПЛА(дронов). Даны предложения по подбору моделей, модификаций дронов и программного обеспечения.
Ключевые слова: дрон, квадрокоптер, возможность применения, лесозаготовка, аэрофотосъемка
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматриваются логические элементы программируемых логических интегральных схем, называемые LUT. Подробно анализируется простейший LUT на одну переменную. Предлагается схемотехническое решение называемое DC-LUT. Приводится подробное описание DC-LUT. Рассматривается реализация DC-LUT с большим числом переменных.
Ключевые слова: программируемые логические интегральные схемы, field-programmable gate array, look-up table, система логических функций, совершенная дизъюнктивная нормальная форма
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Для процесса профилирования труб роликами даны уравнения относительных деформаций, интенсивности деформации сдвига в цилиндрических координатах для случая плоского однородного деформированного состояния. Определен показатель напряженного состоянияю
Ключевые слова: профилирование труб, деформация, напряжение, плоский образец, математическая модель, концентрация напряжений, напряженно-деформированное состояние, показатель напряженного состояния
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе представлено описание разработанного формализованного метода синтеза виртуальных моделей технологического оборудования, позволяющего в системах автоматизированного программирования многокоординатных станков с ЧПУ связать в единую модель математическое представление станков и их трехмерные модели, а также автоматизирующий процесс создания в данных системах виртуальных моделей станков различных типов.
Ключевые слова: автоматизация процесса подготовки управляющих программ, формализованный метод синтеза виртуальных моделей станков
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе приведены основные технические характеристики станции гидравлического нагружения, её техническая структура и конструктивная компоновка. Представленная в статье структура системы управления позволяет решать задачу программного воспроизведения осевых, перерезывающих сил и моментов для заданных скоростей с требуемой точностью.
Ключевые слова: гидравлическая система, система управления нагружением, регулятор давления.
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассмотрена система управления дистанционным обучением с использованием учебно-методических и познавательно-развивающих ресурсов, где целью управления является повышение качества обучения с помощью модификации контента и интерфейса образовательного ресурса, и, как следствие, увеличение количества активных пользователей. Авторами предложен механизм мотивации пользователей к продолжению сеансов обучения с помощью поведенческих интерактивных уведомлений на основе данных от подсистемы оценки состояния обучаемого. Эффективность предложенного механизма обоснована актуальными статистическими данными.
Ключевые слова: образовательные ресурсы, мобильные приложения, развивающие ресурсы, активный пользователь, интерактивные уведомления, система управления образовательным процессом, пользовательский интерфейс, контент, механизм мотивации пользователей.
В работе предлагается использовать метасистемный подход к построению модели сложной системы, отличительной особенностью которого является возможность синтеза количественных и качественных моделей отдельных подсистем в виде метамодели сложной системы, с последующей возможностью разрабатывать и корректировать как цели функционирования системы, так и пути их достижения. Центральным звеном метамодели является модель геоинформационой системы, которая интегрирует, обрабатывает и отслеживает пространственно-временную и координатную информацию. Модель геоинформационной системы представлена как совокупность модели измерения состояния системы и модели измерения состояния окружающей среды, в том числе наборы правил, процедур, измерительных средств. Отдельно в статье рассмотрен вопрос об избыточности данных, для решения которого предлагается использовать платформу National Instruments PXI.
Ключевые слова: метамодель, сложная система, геоинформационная система, сжатие данных
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье предлагается новая постановка задачи о рюкзаке, а также рассматривается математическая модель, используемая для решения задачи выбора оптимальной стратегии информационной защиты распределённых систем. Суть новой задачи выражается в использовании набора целей при комплектовании рюкзака.
Ключевые слова: информационная безопасность, защита информации, распределённая система, комбинаторная задача, математическое моделирование, задача о рюкзаке, эквивалентность, модель угроз
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведен анализ алгоритма построения имитационного рентгеновского изображения для инспекционно-досмотровых комплексов. Описано моделирование объектов контроля в виде сложных трехмерных поверхностей, построенных в системах автоматизированного проектирования и хранящихся в стереолитографическом формате. Определены параметры необходимые для точного моделирования рентгеновского изображения. Описан процесс построения имитационного изображения: настройка параметров, детали моделирования движущегося рентгеновского источника и сборки результирующего изображения. Показана возможность представления рентгеновских изображений как специального вида проекций, представлен алгоритм проецирования на детекторную плоскость. Описан алгоритм вычисления цвета пикселей на основе закона ослабления рентгеновского излучения с учетом моделирования прохождения рентгеновского излучения через объекты контроля. Приведены примеры исходных сложных трехмерных моделей и построенных по ним имитационных рентгеновских изображений. Указаны пути дальнейшего развития программного комплекса и возможности применения и совершенствования алгоритмов.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, компьютерная графика, рентген, трассировка лучей, безопасность перевозок, стереолитография
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Приводятся результаты пилотажного анкетирования, проведенного в конце 2016 г. Цель измерений – выявление депривационных установок студенчества как характерных показателей политической напряженности в молодежной среде. Когнитивная составляющая восприятия собственной относительной депривации определялась прямым опросом. По полученным данным построена функция распределения по респондентам. В целом по группе получен довольно низкий уровень декларируемой депривации. Подгруппа с низким, и средним уровнем составляет 92 %, и только 8% опрошенных отметили высокий уровень этого показателя. Аффективный компонент относительной депривации определялся по технологии семантического дифференциала. С помощью раннее разработанной стохастической психосемантической феноменологической модели. Которая позволяет оценивать аффективные составляющие социальных установок по опросным данным. В модели связь уровня эмоционального восприятия с анкетными данными задавалась стохастическим интегро-дифференциальным уравнением. Оно решалось методом Монте-Карло на пакете многоагентного моделирования AnyLogic. В конечном итоге определялись статистические характеристики, такие как функция распределения по респондентам аффективного восприятия относительной депривации. В целом по группе аффективная составляющая выше, чем декларируемая когнитивная. Что говорит о необходимости проводить оценки депривации не только по когнитивному показателю, но и по аффективному. В частности, доля респондентов с высокой депривацией по этой оценке выше, чем полученная прямым опросом, и составляет 12%. Именно эта часть опрошенных является подгруппой риска возможности развития протестных настроений.
Ключевые слова: политическая напряженность, относительная депривация, когнитивная составляющая, прямой опрос, аффективный компонент, семантический дифференциал, стохастическая модель, типичный потенциал, метод Монте-Карло, функция распределения, группа риска
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ