![Открытый доступ](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Том 10, № 1 (2023)
АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ
Количественная оценка неопределенности среднего зазора и натяга в сопряжениях одноименных промежуточных и крайних размерных групп
Аннотация
Основной результат исследования связан с выводом обладающих новизной аналитических зависимостей нахождения количественной оценки неопределенности среднего зазора и натяга в сопряжениях одноименных промежуточных и крайних размерных групп, случайного рассеивания среднего размера относительно верхней и нижней приемочных границ на интервалах допусков действительных размеров промежуточных и крайних размерных групп. Наличие погрешности измерений, случайное рассеивание действительных размеров с отклонением формы реальной поверхности или профиля с разбиением допусков действительных размеров на равное число размерных групп оказывает влияние на достоверность результатов измерений и контроля деталей при комплектовании и подборе сортировкой их на равное число размерных групп и с появлением на интервалах допусков действительных размеров промежуточных и крайних размерных групп областей вероятностных ошибок первого и второго рода в случае ошибочного принятия некоторых бракованных деталей годными и некоторых годных деталей бракованными приводит к случайному рассеиванию среднего зазора и натяга в сопряжениях одноименных промежуточных и крайних размерных групп, смещениям центров группирования допусков действительных размеров промежуточных и крайних размерных групп по отношению к середине допуска действительных размеров, невозможности применения всех поступивших на сборку деталей при комплектовании и подборе сортировкой их на равное число размерных групп.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Разработка микропроводов с магнитно-мягким стеклянным покрытием для технологических применений
Аннотация
Работа посвящена передовым исследованиям микропроводов со стеклянным покрытием как особого класса аморфных металлических сплавов. Эти магнитные микропроволоки представляют собой модельные системы для фундаментальных исследований ряда физических явлений, труднодоступных в других обычных магнитных материалах. Повышенная магнитная мягкость в сочетании с небольшими размерами сделали их весьма перспективными для многих современных технологических применений. Авторами предпринята попытка продемонстрировать развитие микропроводов с магнитно-мягким стеклянным покрытием с трех закрытых точек зрения: контроль внутренних напряжений путем изменения соотношения между диаметром металлического ядра и толщиной стекла; достижение нанокристаллического состояния с помощью двухфазных наноразмерных кристаллитов, встроенных в аморфную матрицу; контроль условий термообработки перед любым участием кристаллических фаз, т.е. ослабление внутренних напряжений, замороженных после процесса изготовления.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ
Исследование методов автоматического сшивания панорамных изображений
Аннотация
Актуальность панорамного сшивания объясняется тем, что в настоящее время доступны мощные компьютеры и алгоритмы обработки изображений, которые позволяют автоматически сшивать множество изображений в панораму с высокой степенью точности и качества. Это делает панорамное сшивание важным инструментом как для профессиональных фотографов, так и фотолюбителей, а также во многих других областях, связанных с обработкой изображений и компьютерным зрением. Ведущей тенденцией развития панорамного сшивания является улучшение точности и скорости алгоритмов, а также расширение возможностей для работы с большими объемами данных. Одним из направлений его развития является разработка инструментов для создания интерактивных панорамных изображений и виртуальных туров. В работе предлагается метод абсолютно автоматического сшивания панорамных изображений с применением методов инвариантных локальных функций поиска ключевых точек и их дескрипторов, проективного преобразования с использованием алгоритма RANSAC, выравнивания изображений на основе вычисления гомографических параметров камеры, многополосного смешивания изображений. Для апробации предлагаемого метода реализован программный прототип, в качестве экспериментальных данных взяты фотографии с выставки хуннов в Музее истории Республики Бурятия им. М.Н. Хангалова. Результатами работы программного прототипа являются панорамные изображения, полученные на основе обработки этих фотографий. Проведенные вычислительные эксперименты позволяют делать вывод, что полученные результаты показывают высокую точность при сравнении с реальным миром.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Анализ точности актуальных алгоритмов определения сообществ в сетях при работе с графовыми базами данных
Аннотация
В данной работе рассмотрены методы выделения сообществ в сетях с помощью различных алгоритмов. Были представлены алгоритмы Girvan-Newman, Louvain, Walktrap и Leiden, и проанализированы результаты их применения на графе Википедии. Были использованы различные метрики для оценки качества выделенных сообществ, и были сохранены результаты в графовой базе данных Neo4j. Результаты показали, что алгоритмы Лейдена и Лувена с разрешающей способностью равной единице показали наилучшие результаты по сравнению с другими алгоритмами.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Построение траекторий движения универсального шарнира в конфигурационном пространстве в ℝ3
Аннотация
В работе проведено исследование движения универсального шарнира c использованием кватернионного формализма, установлен закон движения крестовины универсального шарнира в самолетных углах и в кватернионах при известном законе вращения ведущего вала. Предложен метод визуальной интерпретации закона движения крестовины, с использованием отображения единичных кватернионов в трехмерный шар радиусом 2π. Визуализация траектории крестовины позволяет по ее форме судить о некоторых аспектах сферического движения, в частности о периодичности и степени отклонения от плоского поворота. Также рассмотрен пример, на котором указанный метод рассмотрен в действии.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ, СТАТИСТИКА
О сравнительной эффективности обнаружения разладки в многопараметрических технологических процессах с помощью многомерных двойных контрольных карт
Аннотация
Исследуется проблема обнаружения разладки в многопараметрических технологических процессах, имеющих нормальное распределение, и заключающейся в отклонении от заданного значения выборочного среднего и выборочной дисперсии. Рассматриваются различные виды контрольных карт, позволяющие эффективно обнаруживать одновременное изменение среднего значения и дисперсии в многопараметрических технологических процессах. Методом статистического моделирования, проводится анализ сравнительной эффективности контрольных карт, даются практические рекомендации.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, КОМПЛЕКСОВ И КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Использование тензорной модели для обработки неопределенности в сложных динамических системах
Аннотация
Статья посвящена исследованиям, связанным с обработкой неопределенности средствами тензорной алгебры в сложных динамических системах. В качестве примера сложной динамической системы рассматривается система «Умная электронная сцепка». Использование подобной системы особенно актуально при организации движения транспорта в сложных условиях. Решение этой задачи происходит в условиях неопределенности, которая может появиться на разных уровнях процесса управления движением транспорта. Для выявления и детального изучения свойств неопределенности автор предлагает использовать тензорную модель. Тензорная модель позволяет выявить дополнительные свойства неопределенности, изучение которых недоступно при использовании традиционных формализмов для представления неопределенности. Использование тензорной модели позволяет изучать пространственную модель неопределенности, действительные и мнимые значения неопределенности, а также инварианты неопределенности относительно различных преобразований системы координат. В статье предлагается классификация неопределенности в сложной системе. На примере организации взаимодействия «умных» контроллеров в электронной сцепке автор показывает результаты применения методов тензорного анализа сетей для получения вычислительной базы электронной сцепки. Тензорные уравнения обеспечивают эффективную обработку больших данных, получение информации в режиме реального времени, устойчивость динамической системы к изменениям топологии соединения контроллеров и изменениям soft- и hard- составляющих соединения. Результаты, полученные в статье, показывают, что тензорная модель неопределенности может быть успешно реализована в динамической системе любого уровня сложности.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Обнаружение пешеходов и отслеживание их траектории движения с использованием метода фоновой сегментации на основе KNN
Аннотация
Постановка задачи. На сегодняшний день важнейшей задачей компьютерного зрения является точное обнаружение цели и отслеживание ее траектории на видеоизображении с дальнейшим применением полученных результатов в практических приложениях. Основной проблемой, затрудняющей определение положения цели, являются помехи, перекрытия и т.п. Для ее решения ученые предлагают большое количество алгоритмов отслеживания. Цель работы: при помощи системы видеомониторинга автоматически определить передний план объекта (пешехода) и отрисовать траекторию его движения. Используемые методы. Для обнаружения переднего плана и отслеживания его траектории движения используется алгоритм сегментации фона KNN в сочетании с библиотекой OpenCV. Новизна. Данный метод позволяет непрерывно на протяжении длительного времени определять передний план объекта на видео, а также гибок к обнаружению нового переднего плана (появлению нового объекта). Основные достоинства нововведения – простота использования, отсутствие необходимости в высокой производительности компьютера, возможность обнаружения и отслеживания в режиме реального масштаба времени. Результат. По результатам тестирования удалось достигнуть успешного определения движущихся пешеходов на видео, а также отрисовать их траекторию движения. Практическая значимость. Данный алгоритм может быть применен в сфере дорожного движения с целью определения траектории перемещения транспортных средств для их отслеживания, а также для обнаружения пешеходов и оптимизации маршрута с учетом поведения пешеходов.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ
Синтез тонального арифметического устройства табличного типа
Аннотация
Одним из препятствий дальнейшего развития возможностей быстродействующей измерительной техники являются ограничения цифровой электроники в части схемы управления АЦП. В работе предлагается использовать альтернативный подход, основанный на арифметике в системе остаточных классов, при этом в качестве основы кодирования модулярных чисел используются дискретные фазы гармонических сигналов. Прежде чем будет реализована быстродействующая схема управления АЦП необходимо теоретически обосновать функционирование базовых вычислительных устройств. В статье рассмотрены алгоритмы работы арифметического устройства табличного типа и фазированного ключа с высокой скоростью изменения состояния. Приводится простая модель вычислительного тракта с целью фокусирования внимания на возможных проблемах с СВЧ сигналом. Анализируются современные достижения в области потенциальной полупроводниковой и сверхпроводниковой приборной базы.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Методика разработки скоростного компилятора на основе модифицированного метода оптимизации loop fusion: модели и инструменты его реализации
Аннотация
В связи с развитием информационных технологий, усложнением языков программирования и соответственно разрабатываемых с их использованием приложений, особую значимость приобретает оптимизация программ. В процессе оптимизации программа улучшается за счет уменьшения размера кода, сложности, использования меньшего объема памяти и обеспечивает сокращение времени выполнения без изменения внутренней функции. На практике оптимизация реализуется с использованием компиляторов и их функций. Принимая во внимание выше отмеченное, в статье была поставлена цель, заключающаяся в разработке методики исследования различных аспектов построения скоростного компилятора с модифицированным методом оптимизации loop fusion, а также моделей и инструментов его реализации. В процессе исследования обозначены особенности его проектирования с использованием модифицированного метода оптимизации loop fusion, приведены описания блок- схемы модифицированного алгоритма loop fusion и логической блок- схемы этапов разработки компилятора. В результате выполнения работы предложен компилятор, выполненный на основе с модифицированного метода оптимизации loop fusion, использующий реверсирование циклов для обеспечения их «законного» и выгодного слияния, что позволяет сократить время выполнения программы, сохраняя при этом ее корректность. Показана эффективность работы предложенного компилятора путем сравнения времен компиляции тестовой программы, полученных с его использованием и с помощью известного компилятора х86-64 gcc 4.7.1.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
Атомная и электронная структура квантовых точек на основе CdSe
Аннотация
В рамках теории функционала плотности выполнены сравнительные расчеты полной энергии и электронных состояний наночастиц CdnSen со структрой трех типов: вюрцит, сфалерит и NaCl. Показано, что при n ≤ 72 энергетически выгодно формирование структуры типа NaCl. Однако экстраполяция величин энергии, приходящейся на пару атомов Cd–Se, показывает, что при n > 130 (что соответствует размеру около 2 нм) частицы со структурой типа «вюрцит» могут быть более выгодны, чем частицы со структурой NaCl. Исследована электронная структура наночастиц CdnSen, CdnSn и ZnnSn, а также квантовых точек CdSe/CdS и CdSe/CdS/ZnS. Показано, что оболочка ZnS не только увеличивает ширину запрещенной зоны квантовой точки, но и существенно повышает интенсивность ее излучения за счет появления электронных состояний вблизи запрещенной зоны.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Модели масштабирования электрических свойств фото- и бета-преобразователей с наногетеропереходами
Аннотация
Предложена методология и рассмотрено компьютерное моделирование масштабирования электрических свойств наночипов-генераторов полупроводникового преобразователя энергии на основе наноразмерных контактных гетеропереходов для обеспечения максимальной мощности. Вариант оптимизации решения масштабирования представляется соединением наногетеропереходов с увеличением плотности тока неравновесных носителей и напряжения холостого хода. Представлена обобщенная эквивалентная схема для различных вариаций внутренних свойств и идентификации экспериментальных данных. Проанализировано влияние вида масштабирования и параметров моделей.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Повышение надежности предсказания землетрясений
Аннотация
В данной статье обсуждается возможность заблаговременного предсказания землетрясения используя мониторинг радона совместно с методом регистрации заряженных частиц, что позволит более точно предсказать время события, с более точным указанием эпицентра будущего землетрясения и позволит резко снизить такой недостаток, как ложные предсказания.
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)
Факторы эффективной генерации электричества в солнечном элементе с наногетеропереходами
Аннотация
Рассмотрен вопрос об использовании некристаллического кремния в качестве подложки эффективного солнечного элемента. Показано, что создание эффективного солнечного элемента из некристаллического кремния возможно только при больших плотностях локализованных состояний в глубине запрещенной зоны кремния. Показано, что особенно эффективное преобразование солнечной энергии в электричество возможно при сочетании в качестве компонентов гетеропереходов некристаллического кремния и халкогенидов свинца в нано размерном состоянии. Показано, что использование некристаллического кремния в качестве подложки эффективного солнечного элемента возможно только при сочетании его с наноразмерными халкогенидами свинца. Показано, что особенно халкогенидам свинца свойственны проявления эффектов многоэкситонной генерации и умножения носителей. Определены диапазоны проявления эффектов умножения носителей и много экситонной генерации в нановключениях халкогенидов свинца (PbS, PbSe).
![pages](/img/style/pages.png)
![views](/img/style/views.png)
![](/img/style/loadingSmall.gif)