Том 13, № 4 (2012)

Предлагается аналитико-оптимизационная процедура моделирования реализации технологических процессов на вычислительных сетях автоматизированных систем управления.

Рассмотрены подходы к количественной оценке живучести конструкций технических систем. Представлены результаты анализа живучести конструкции разъемного соединения крышки турбины гидроагрегата в условиях аварийной ситуации при прогрессирующем разрушении несущих элементов. На основе моделирования напряженно-деформированного состояния определены показатели живучести в зависимости от числа отказавших элементов.

Изучаются локальные дифференцирования и локальные автоморфизмы алгебры R нижних нильтреугольных (n х nj-матриц над ассоциативно-коммутативным кольцом с единицей и ассоциированной с R алгебры Ли. Их описания завершаются при n = 3, а когда K - поле, также при n = 4.

Исследованы литий-ионные аккумуляторы, в которых в качестве отрицательного электрода использовались фуллерит-литиевые композитные пленки, пластины гексагонального графита и пластины турбостратного графита (ТГ). Положительными электродами во всех литий-ионных аккумуляторах служили пластины металлического лития. При использовании в качестве анода турбостратного графита наблюдалось максимальное значение разрядного тока, в 1, 5 раза превышающее максимальный ток для анода из гексагонального графита. По результатам рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что толщина активного слоя (слоя анода интеркалированного ионами лития) для турбостратного графита составила 600 нм. Максимальное значение удельной емкости наблюдалось также при использовании турбостратного графита в качестве анода и достигало 244 мА•ч/г.

Приведены результаты экспериментального исследования опытного образца нагрузочного устройства рекуперационного типа.

Разработана имитационная модель нагрузочного устройства рекуперационного типа с улучшенными динамическими характеристиками. Проведено исследование характеристик нагрузочного устройства рекуперационного типа с каскадным включением импульсного и непрерывного стабилизаторов тока.

Рассматривается формирование мультилингвистического информационно-терминологического базиса и модель его изучения на основе марковских цепей. Приводится алгоритм разбиения информационного базиса на модули по принципу релевантности.

Проведен сравнительный анализ методов решения задачи оценки защищенности автоматизированных систем. Рассмотрены их свойства, преимущества, недостатки, а также продукты, созданные на их основе.

Представлено описание программного комплекса анализа вероятностно-временных характеристик отказоустойчивого программного обеспечения распределенных вычислительных систем с использованием ГЕРТ-сетей.

Проведены исследования эффективности стайного алгоритма оптимизации (PSO) с вещественными и бинарными частицами при решении задач условной и безусловной одно- и многокритериальной оптимизации. Разработаны также параллельные модификации обоих алгоритмов и решены две реальные практические задачи.

Предлагаются две различных многоагентная системы для решения задачи распознавания речи. Многоагентные системы (МАС) становятся достаточно популярными благодаря их функциональности и применимости к решению сложных задач. В основе таких систем лежит функционирование каждого ее элемента -агента, и их активное взаимодействие. Основным преимуществом подобного подхода является возможность использовать в качестве агентов простые подсистемы, гораздо более простые, чем решаемая задача. Таким образом, решение задачи сводится к настройке взаимодействий между агентами.

Самоконфигурируемый алгоритм генетического программирования с модифицированным оператором равномерного скрещивания, использующим селективное давление на этапе рекомбинации, применяется для автоматического формирования ансамблей интеллектуальных информационных технологий. Символьные выражения, нейронные сети или их комбинации являются членами ансамблей, которые генерируются также автоматически при помощи самоконфигурируемого алгоритма генетического программирования. Сравнительный анализ эффективности подхода был проведен на тестовых и реальных практических задачах.

Рассматривается задача распознавания говорящего. В качестве исходных данных взята задача «Японские гласные» из UCI репозитория. Эта задача была решена с использованием нечеткого классификатора как метода классификации, способного извлекать причинно-следственные закономерности из исходных данных. Был применён новый метод формирования нечеткого классификатора, самонастраивающимися коэволюционными алгоритмами, а именно многошаговый метод формирования нечеткого классификатора, основанный на многократном повторении ранее разработанного метода формирования нечеткого классификатора. Были проведены численные исследования метода формирования нечеткого классификатора для различного числа говорящих и различного числа используемых нечетких правил. Метод показал приемлемую эффективность на тестовой выборке: от 0,985 для двух говорящих до 0,786 для девяти.

Прогнозирование в различных технических, экономических и др. системах является важнейшей задачей современности. Методы искусственного интеллекта и машинного обучения являются эффективными средствами анализа в том числе и финансовых данных. Основной проблемой использования таких методов остается сложность настройки параметров моделей. Предлагается эволюционный способ формирования нейросетевых технологий, не требующий экспертных знаний в области нейронных сетей и теории оптимизации от конечного пользователя. Произведен сравнительный анализ показателей качества прогнозирования предложенной модели с другими методами искусственного интеллекта на исторических данных 13 валютных пар рынка FOREX, более чем за 12 лет. Предложенный алгоритм показал наилучшую результативность более чем на половине задач. На остальных задачах, алгоритм незначительно уступил многослойному перцептрону, обученному стайным алгоритмом.

В последнее время была представлена метрика качества диалога для оценки качества взаимодействия c языковой диалоговой системой. Эта метрика позволяет получить оценку качества в произвольный момент взаимодействия человека с машиной. В то время как предыдущая работа базировалась на методе опорных векторов (SVM) для классификации качества взаимодействия на основе статического характеристического вектора, представляющего всю предысторию взаимодействия, здесь мы исследуем условные скрытые марковские модели (CHMM), которые принимают во внимание последовательный характер данных и, в отличие от стандартных скрытых марковских моделей (HMM), высчитывают вероятности классов. Экспериментальные результаты показали, что CHMM достигла значения невзвешенного среднего вызова (UAR) равного 0.39. Таким образом, алгоритм уступает HMM c UAR равным 0.44 и SVM с UAR равным 0.49. Все алгоритмы тренировались и исследовались в равных условиях.

Описывается разработанный аналитический метод оценки погрешностей определения координат заданных точек тепловизионных изображений, получаемых при дистанционном исследовании технического состояния воздушных линий электропередачи. Рассмотрена совокупность основных погрешностей измерения первичных параметров, и алгоритм расчета ее влияния на среднеквадратические погрешности определения координат заданных точек тепловизионных изображений. Проведено сравнение погрешностей, полученных аналитическим методом, с результатами оценок погрешностей, полученных методом статистического моделирования, подтвердившее правильность расчетных соотношений.

Рассмотрена модель распределения температурного и динамического пограничных слоев при реализации турбулентного течения газового потока. Записано выражение для определения толщины потери энергии, получено выражение для определения локального коэффициента теплоотдачи в виде критерия Стантона. Проведен сравнительный анализ с теориями различных авторов.

Проведен анализ различного типа электр ообогревателей космического аппарата и для каждого из них составлена математическая модель расчета параметров при наличии конструктивных и тепловых ограничений. Разработана методика выбора параметров электрообогревателей по критериям, зависящим от вида ограничений и обеспечивающих заданную плотность теплового потока. Представлены результаты расчета параметров электрообогревателей космического аппарата информационного обеспечения и сформулированы рекомендации по их выбору в условиях неопределенности факторов эксплуатации.

Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния легирующих добавок V и Sb на электрофизические свойства керамического материала на основе диоксида олова. Теоретическое моделирование осуществлялось при помощи программного пакета VASP, в рамках формализма функционала плотности (DFT). Синтез керамики на основе диоксида олова проводили по классической технологии при температуре спекания 1300 °С с различной концентрацией легирующих добавок сурьмы (от 1 до 5 %). Материал, полученный с использованием ванадия, обладал низкой электропроводностью.

Представлены результаты модернизации созданного коллективом авторов магнитоэллипсометрического комплекса. Проведена автоматизация процессов управления аппаратной частью и реализованы алгоритмы обработки сигналов магнитоэллипсометра. Возможности созданной системы были продемонстрированы на примере технологического цикла создания и in situ исследования структурных, оптических и магнитных свойств наноструктуры Fe/SiO 2/Si(100).

Рассмотрены особенности технологии высокотемпературной газостатической обработки литых корпусных деталей, изготовленных из жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов. Приведены результаты исследований и оптимальные режимы обработки.

Приводятся результаты исследований по формированию покрытий на основе механической смеси порошков аморфного сплава Co 58Ni 10Fe 5B 16Si 11 и электрокорунда Al 2O 3. Изучена морфология, проведен рентгенофазовый анализ покрытий, рассмотрены электрические и магнитные свойства напыленных магнитодиэлектриков с различной степенью ферромагнитного заполнения и разной пористостью.

Рассматриваются принципы формирования стратегии социальной инфраструктуры. Вводятся дополнительные принципы, учитывающие особенности социальных инвестиций. Конкретизировано содержание предложенных принципов с учетом выявленных особенностей развития социальных отраслей на современном этапе, а также форм их проявления.

Рассмотрено понятие «потенциал предприятия» и на этой основе разработана его экономико-математическая модель, позволяющая учесть особенности потенциала предприятия как управляемой подсистемы и количественно оценить его реализованную и нереализованную части. Предложенная модель в перспективе позволяет ввести систему оптимального управления потенциалом предприятия.

Рассматриваются проблемы и подходы к мотивации производственного персонала крупного наукоемкого высокотехнологичного предприятия, осуществляющего инновационную деятельность в ракетно-космической промышленности.

Обоснована необходимость государственного стимулирования инновационной деятельности предприятий ракетно-космической отрасли (РКО). Сформулированы принципы налогового и финансового стимулирования инновационной деятельности предприятий отрасли.