ivdon3@bk.ru
Статья посвящена актуальной теме поиска принципов междисциплинарного равновесия при решении задач развития транспортных систем городов. На примере разработки концепции развития транспортной системы Екатеринбурга предложены способы внедрения междисциплинарных исследований на аналитическом уровне (многокритериальная система оценки транспортной системы) и проектном уровне (учет международных трендов в развитии устойчивости транспортных систем).
Ключевые слова: транспортные системы, проект генерального плана, градостроительная деятельность, междисциплинарные исследования
Рассмотрена система x˙ = Ax с постоянной положительной матрицей A. Такие системы возникают во многих приложениях, где по смыслу задачи переменные являются неотрицательными (физика - вес, химия - концентрация, биология - размер популяций, экономика - объем производства и т.д.). Для таких систем вся теория (устойчивость, робастность, стабилизация, оптимизация и т.п.) приобретает специфический вид, а используемая техника заметно изменяется (линейная функция Ляпунова вместо квадратичной, линейные векторные неравенства вместо ЛМИ, линейное программирование вместо SDP).
Ключевые слова: положительные матрицы, линейные системы, устройчивость, функция Ляпунова, робастность, приятгиваящий параллелепипед
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается задача передачи изображения в формате JPEG 2000 с применением средств помехоустойчивого кодирования JPWL по зашумленному каналу в условиях возникновения пакетных ошибок. Основная проблема – восстановление полученного изображения с наименьшими отклонениями от передаваемого оригинала. Поставлена задача проведения экспериментального исследования способности средств защиты JPWL сохранять качество декодированного в приемнике изображения в зависимости от уровня пакетных потерь в канале передачи данных. Методика исследования заключается в моделировании многократной передачи защищенного средствами JPWL изображении размером 1024x768 пикселей и потери сетевых пакетов с данными закодированного изображения. Варьируемыми параметрами исследования являются: способ кодирования JPEG 2000 (обратимое или необратимое преобразование), применяемые для защиты JPWL коды Рида-Соломона, процент потерь сетевых пакетов. Рассматривается стандартный вариант защиты JPWL и комбинация стандартного варианта с алгоритмом внутрикадрового чередования. Конечными результатами эксперимента выступают мера сходства PSNR декодированного в приемнике и исходного изображения, среднее значение процента полностью восстановленных тайлов от количества тайлов в кодовом потоке. Описан разработанный для проведения исследования программный комплекс, в который включаются кодер и декодер JPEG 2000, кодер и декодер JPWL, средства разбиения кодового потока на RTP пакеты, средства моделирования пакетных потерь, средства сборки кадров из RTP пакетов. Отмечается, что в условиях пакетных ошибок декодер JPEG 2000 должен уметь обрабатывать частично поврежденные или отсутствующие тайлы. Описан метод внутрикадрового чередования кодового потока, предназначенный для повышения его устойчивости к пакетным ошибкам. В процессе исследования выдвинуты три гипотезы. Гипотеза 1: в условиях пакетных потерь стандартные средства JPWL не способны обеспечивать сохранение качества декодированного изображения в приемнике. Гипотеза 2: в условиях пакетных потерь стандартные средства JPWL, применяемые совместно с алгоритмом внутрикадрового чередования, способны обеспечивать сохранение качества декодированного изображения в приемнике. Гипотеза 3: в условиях пакетных потерь при применении алгоритма внутрикадрового чередования значение PSNR восстановленного в приемнике изображения статистически зависит от количества полностью восстановленных декодером JPWL тайлов. В результате экспериментального исследования все гипотезы были полностью подтверждены.
Ключевые слова: JPEG 2000, JPWL, пакетные ошибки, помехоустойчивое кодирование, качество декодированного изображения
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
На примерах опор скольжения с гидродинамическим клином сопоставляются специфические особенности несжимаемой смазки (капельная жидкость) и сжимаемой (газ). Объясняется физическая природа процессов, протекающих в газовых смазочных слоях. Рассмотрены главные преимущества осевых и радиальных газодинамических подшипников со спиральными микроканавками, которые получили самое широкое и эффективное применение не только в качестве опор скольжения, но и как наилучшие бесконтактные уплотнения.
Ключевые слова: смазочный слой, гидродинамический клин, давление, несущая способность, спиральные канавки, оптимальные параметры
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются вопросы моделирования процесса диагностики автомобильных дорог, проводимого посредством подвижных дорожных лабораторий, оборудованных автоматизированными системами измерений параметров дороги. Приводится пример построения модели, реализованной с помощью программы для ЭВМ, учитывающей различные дорожные условия и варианты комплектации дорожных лабораторий, влияющие на эффективность проведения диагностики автомобильных дорог. Полученные в результате моделирования данные могут быть использованы для предварительных расчетов трудозатрат, финансовых затрат, а также для планирования диагностики автомобильных дорог с учетом особенностей дорожной сети.
Ключевые слова: диагностика автомобильных дорог, построение модели, дорожные условия, исследование эффективности
Представлен проект создания первого в России Инженерного форума научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы», развивающего принципы открытой общедоступной междисциплинарной электронной среды. Представлено обоснование социальной значимости проекта. Новый проект предполагает вовлечение в научное инженерное знание ещё более широкого круга специалистов-практиков, инженеров-исследователей, молодых ученых, соискателей, аспирантов, студентов и даже старшеклассников путем предоставления им возможности для публикации, ознакомления и обсуждения результатов перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, инженерных решений, изобретений и рационализаторских или инновационных предложений в виде электронного препринта. Концептуально проект отражает новую культуру научных публикаций на основе глобальных и мини интернет-платформ. Показано, что базовое преимущество достигается путем реализации инициативы открытого доступа. С момента публикации материал доступен для максимально широкого круга читателей. Проект представляет собой своеобразный междисциплинарный научный и технологический инженерный форум.
Ключевые слова: сайт, интернет-платформа, инженерный форум и хранилище, открытый доступ, препринт, форсайт
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье анализируются технические средства, применяемые для мониторинга автомобильных дорог и транспортных сооружений. Приведены основные результаты исследования возможностей средств технической диагностики объектов транспортной инфраструктуры для создания многофункциональной передвижной дорожной лаборатории. Предлагается вариант исполнения многофункциональной передвижной дорожной лаборатории для работы в диапазоне условий, включающих последствия природных аномалий и крупных техногенных катастроф.
Ключевые слова: мониторинг автомобильных дорог, транспортные сооружения, дорожная лаборатория, беспилотный летательный аппарат
В статье приведено описание метода построения планировщика перемещений безэкипажного катера (БЭК) на основе неустойчивого режима. Указанный метод, базирующийся на бионическом подходе, не требует картографирования, что снижает требования к сенсорной подсистеме. В данной статье предлагается метод обхода препятствия, при котором неустойчивый режим реализуется в отдельном динамическом звене, выход которого корректирует задающие воздействия по курсу БЭК. Это позволяет задавать неустойчивые траектории движения только на уровне планирования, а на регуляторном уровне функционировать в устойчивом режиме. Кроме того, такой подход позволяет планировать направление обхода препятствия. В статья приведено детальное описание предлагаемого планировщика перемещений, а также приведены результаты исследования в Matlab на модели БЭК.
Ключевые слова: система управления, неустойчивый режим, планировщик перемещений, безэкипажный катер, обход препятствий
05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматривается движение эритроцитов по узким капиллярам диаметром меньше диаметра эритроцита. При перемещении по узким капиллярам эритроциты перекатываются подобно гусенице трактора. Частота вращения эритроцитов достигает несколько десятков оборотов в секунду. Электрические заряды, расположенные на поверхности эритроцита, движутся вместе с мембраной эритроцита и в окружающем пространстве создают магнитное поле. Построена двухмерная модель движения эритроцитов по узким капиллярам. Рассмотрены различные варианты: либо соседние эритроциты вращаются в одну сторону, либо в разные стороны. При разных вариантах получаются различные распределения напряженности магнитного поля. Расчеты магнитного поля проводились при различных расстояниях между эритроцитами и скоростях вращения мембраны эритроцита. Показано, что при расстояниях между эритроцитами меньших, чем два диаметра капилляра влиянием соседних эритроцитов можно пренебречь (различие составляет меньше 3%).
Ключевые слова: математическая модель, магнитное поле, эритроциты, узкие капилляры, напряженность магнитного поля
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе отражены оценки измерений фракционного состава и концентрации древесной пыли в точках, находящихся на разных расстояниях от деревообрабатывающего цеха. Кроме того, исследуются форма и слипаемость древесной пыли и ее пылящая способность.
Ключевые слова: древесная пыль, концентрация древесной пыли, фракционный состав, санитарно-защитная зона, распределение масс по диаметрам, слипаемость
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассматриваются вопросы ударного взаимодействия частиц со слоями дисперсного материала различной толщины. Исследуется влияние скорости взаимодействия и толщины подложки на вид и структуру результата столкновения. Установлено, что при небольших скоростях имеет место формирования кратера, при этом частица находится на поверхности подложки. С ростом скорости взаимодействия наблюдается образование короны, а частицы проникают в материал подложки. Опытным путем установлены значения скоростей и толщины подложки, соответствующие началу формирования короны.
Ключевые слова: частица, удар, поток, всплеск, отражение, скорость, струя, сыпучий материал, течение, коэффициент восстановления скорости, подложка
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматривается применение обобщенного алгоритма обработки слабоформализованной информации к задаче повышения производительности труда программистов, т.е. работников, которые много времени проводят в сети Интернет. Предполагается, что сотрудник компании в течение рабочего дня выходит в Интернет и работает с различными сайтами. Сайты могут, как относиться к работе, так и не иметь отношения к деятельности компании. Требуется оценить, какое количество времени сотрудник проводит на сайтах, относящихся к работе компании и на других сайтах. Трудность заключается в том, что нет достаточно объективных критериев оценки сайтов, т.е. эта информация является слабоформализованной. Поэтому, предлагается применить обобщенный алгоритм для обработки такой информации. Применение этого алгоритма позволяет выявить стереотип поведения сотрудника на работе и оценить насколько это достоверно, насколько устойчиво такое его поведение, т.е. выявить зависимость от каких-либо видов сайтов. Если такая зависимость устойчиво проявляется в течение длительного времени, то руководству компании нужно обратить внимание на подобных сотрудников.
Ключевые слова: слабоформализованная информация, обработка информации, алгоритм, производительность труда, управление
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Исследованы процессы формирования минеральных пен применительно к технологии ячеистых жаростойких материалов. Установлены причины ухудшения качества пены при ее наполнении частицами алюминатных цементов и предложены способы, препятствующие быстрому разрушению трехфазных пен
Ключевые слова: Трехфазные пены, устойчивость, управляющие воздействия, структурообразующие процессы, ячеистые строительные материалы, жаростойкие бетоны
Приведён краткий обзор проблемы потери качества изображения. Рассмотрены и проанализированы методы для восстановления расфокусированных изображений. Описаны функции смаза и способы дефокусировки изображения, а также механизм по устранению трёх основных видов смаза изображения. Был проведен ряд экспериментов над расфокусированными изображениями. Разобран алгоритм деконволюции изображения при помощи фильтра Винера и при помощи метода регуляризации Тихонова. В работе проведен анализ корректности применения фильтра Винера и регуляризации Тихонова для смазанных изображений.Определена зависимость времени выполнения алгоритма от размерности восстанавливаемого изображения. Установлено, что на тестируемых задачах - временная сложность фильтра Винера в 1,1 раза меньше временной сложности регуляризации Тихонова.
Ключевые слова: фильтр Винера, деконволюция по Винеру, регуляризации Тихонова, восстановление изображений, смазанные изображения, motion blur, размытие по Гауссу
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлено описание современной технологии по защите, ремонту, восстановлению дымоходных и вентиляционных каналов методом установки полимерной термопластической трубы Фуранфлекс. Дано подробное описание и анализ преимуществ и недостатков этой технологии, посредством которой можно навсегда избавится от проблемы разрушения дымохода вследствие воздействия конденсата. Проведен краткий обзор существующих альтернативных методов защиты и ремонта дымоходов с кратким описанием преимуществ и недостатков. Сведения и выводы представленной работы рассчитаны на самый широкий круг читателей, строителей, архитекторов, собственников коттеджей и тех кто только планирует приступить к строительству собственного дома. Данная статья может быть интересна управляющим коммунальными компаниями на балансе которых находится старый жилой фонд.
Ключевые слова: дымоход, вентиляционный канал, коррозия, ремонт, восстановление дымохода, конденсат, защита дымохода, футеровка, фуранфлекс, термопластический вкладыш