Авторами было разработано устройство, состоящее из системы восприятия изображений печатных символов и персонального компьютера (ПК), определяющего типы символов. По разработанной авторами программе ПК окантовывает изображение печатного символа, находящееся в прямоугольной матрице, состоящей из ячеек запоминающего устройства ПК. В результате окантовки формы печатного символа определялись существенные и необходимые признаки – направления элементов формы символа, по которым по разработанному алгоритму ПК определял тип данного символа относительно других. Система восприятия включает в себя малогабаритную телевизионную трубку – видикон с генераторами разверток луча видикона на его экране по вертикали и горизонтали, два канала и схему совпадений. Разработанную систему восприятия отличает: простота конструкции, компактность, экономичность.

Ключевые слова: направление, система восприятия, триггер, усилитель, счетчик импульсов, схема совпадений

05.11.18 - Приборы и методы преобразования изображений и звука , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье сформулированы основные этапы процесса конструирования аналитико-численных моделей функционирования распределенных информационных систем (РИС) с неэкспоненциальным (самоподобным) входным трафиком заявок. Каждый отдельный этап моделирования, на концептуальном уровне, сведен к решению определенного класса математических задач. В основе математического аппарата получения основных интегральных характеристик качества функционирования РИС лежит метод анализа средних значений сетей очередей. Приведены базовые соотношения для вычисления реактивности работы РИС.

Ключевые слова: распределенная информационная система, дискретный самоподобный процесс, параметр Хёрста, распределение Парето, сеть массового обслуживания, классификация Кендалла, формула Полячека-Хинчина, среднее время реакции системы

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрена модель возникновения отказов в результате старения изоляционных материалов силовых кабельных линий. Показано, что остаточный ресурс зависит от соотношения запаса прочности и предела прочности используемых материалов. Проведено моделирование процессов срабатывания ресурса с использованием математической модели состояния изоляции, связывающей время и вероятность ее безотказной работы с определенными ее параметрами. Модель позволяет прогнозировать состояние изоляции и срок службы силовой кабельной линий.

Ключевые слова: Надёжность, ресурс, изоляционные материалы, тепловое старение

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Важным аспектом при создании информационно-обучающих систем для обучения и повышения квалификации технологического персонала промышленных предприятий является разработка и реализация математических моделей изучаемых технологических процессов на этапе формирования алгоритмического и программного обеспечения такого рода систем. Рассматриваемая информационно-обучающая система связана с шихтовкой и разливкой алюминиевых сплавов различных марок. Система содержит необходимый объём теоретической информации, которая описывает основные принципы производства алюминия с применением наиболее известных технологических операций, направленных на формирование требуемых сплавов металла с заданным химическим составом. В основе информационно-обучающей системы лежит математическая модель технологического процесса, при разработке и описании которой используются как принципы информационного подобия, так и физико-химические законы с использованием экспериментально-статистических методов моделирования. Структура информационно-обучающей системы состоит из логически взаимодействующих между собой структурных блоков, которые позволяют формировать и решать различные технологические задачи шихтовки расплава алюминия в плавильных печах.

Ключевые слова: математическая модель, модель-имитатор, технологическая задача, структура системы, физико-химические закономерности, химический состав, управляющие воздействия, режим управления

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Современное развитие техники получения рентгеновского излучения позволяет проводить детальное исследование многофотонных процессов поглощения и рассеяния рентгеновского фотона глубокими и субвалентными оболочками молекулярных систем в широком диапазоне энергий. Специфика решения проблемы взаимодействия рентгеновского фотона с многоатомной системой требует использования одноцентрового подхода к расчету электронных состояний молекул. Основным недостатком данного подхода является снижение точности расчета спектроскопических величин при ограниченном учете слагаемых одноцентрового разложения молекулярной орбитали. В работе проведено исследование влияния учета высших гармоник одноцентрового разложения молекулярной орбитали на расчет энергетических характеристик молекулярных систем. Выполнен анализ параметров одноцентрового разложения функций атомного лиганда в зависимости от его заряда. Определены критерии включения высших гармоник одноцентрового разложения функций атомного лиганда в молекулярную орбиталь. Расчет энергетических характеристик выполнен на примере двухатомных молекул HF,LiF и BF. Выбранная серия молекул позволяет исследовать поведение высших гармоник одноцентрового разложения молекулярной орбитали в зависимости от роста заряда атомного лиганда.

Ключевые слова: молекулярная орбиталь, одноцентровое разложение, высшие гармоники, атомный лиганд, энергия электронного состояния, двухатомная молекула

01.04.00 - Физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена проблеме теоретического исследования и разработки солнечных элементов на основе перовскитов для оптимизации их конструкции и увеличения коэффициента полезного действия. В работе представлено численное моделирование переноса и накопления носителей заряда в планарной p-i-n гетероструктуре солнечного элемента. В основу моделирования положена стационарная физико-топологической модель, базирующаяся на диффузионно-дрейфовой системе уравнений полупроводника. Получены коэффициенты полезного действия солнечных элементов при различной толщине пленки перовскита. Установлено, что максимальный коэффициент полезного действия оптимизированной конструкции солнечного элемента составляет порядка 27 % при толщине пленки перовскита 500-700 нм и концентрации дефектов в ней порядка 1012 см-3.

Ключевые слова: Численное моделирование, солнечный элемент, перовскит, толщина пленки, концентрация дефектов, вольт-амперная характеристика

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Представлены результаты анализа по функциональной полноте десяти систем интеллектуальной видеоаналитики. Показано насколько выбранные для сравнения системы видеоаналитики обладают сходством или различиями по критерию функциональной полноты. Проанализировано присутствуют ли в них наиболее типичные видеодетекторы, какими дополнительными функциями видеоаналитики обладает каждая из сравниваемых систем. Показано, как можно оценить, насколько функциональная полнота той или иной системы соответствует требованиям пользователя.

Ключевые слова: интеллектуальные системы видеонаблюдения, системы видеоаналитики, специализированные видеодетекторы, интеллектуальный анализ видеопотока, анализ функциональной полноты, формализованный анализ, степень подобия систем, мера подобия Жаккарда

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассматривается проблема определения стоимости аренды недвижимости. Обосновывается идея о минимизации функции абсолютной ошибки с использованием искусственных нейронных сетей. Особое внимание уделено процессу определения входных данных нейронной сети. В частности, рассмотрена проблематика определения таких параметров как благоустройство региона и помещения. В статье выяснены особенности определения весовых коэффициентов для определения технического оснащения помещения с использованием генетического алгоритма. Предложена модель архитектуры нейронной сети. Описана модель изменения весовых коэффициентов. По итогу произведена апробация модели на тестовых данных, а также описана модель корректировки данных с учетом динамики цен.

Ключевые слова: нейронная сеть, data mining, анализ данных, аренда недвижимости, регрессия, генетический алгоритм, информатика, машинное обучение, оценка стоимости, моделирование, экстраполяция

05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассмотрен адаптивный двухпозиционный регулятор. Приведена структурная схема данного прибора, а также описана последовательность работы блоков. Произведено имитационное моделирование различных типов двухпозиционных регуляторов с целью выявления их эффективности.

Ключевые слова: автоматизация, адаптивное регулирование, регуляторы, имитационное моделирование

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В предлагаемой статье приводится обобщенная модель гидросистемы буровой установки во время начала внедрения бурового инструмента в грунт. Показаны осциллограммы параметров гидромотора во времени, полученные с помощью вычислительного эксперимента в программе Matlab. С помощью данной модели можно оценивать переходные процессы гидропривода на стадии проектирования системы. Приведенные формулы описывают параметры гидравлической системы, определяют давление на выходе насоса, входе в дросселируемое сопротивление и входном канале гидромотора. Изменение входных характеристик системы позволяет позволяет наблюдать за поведением системы в различных ситуациях и при разных нагрузках.

Ключевые слова: математическая модель, гидросистема буровой установки, динамика работы, переходные процессы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данном исследовании поставлена задача моделирования системы охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле Стирлинга путем численного моделирования процессов теплопередачи в исследуемом объекте В статье приводятся результаты численного моделирования процессов теплопередачи в системе охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле. Исследовалась численная модель процесса теплопередачи. Методом численного моделирования процесса теплопередачи получены зависимости температурного лифта, термического сопротивления и доли потерь теплового насоса системы охлаждения. Выявлена зависимость соотношения хода поршня к диаметру поршня Н/D теплового насоса с учетом потерь на термическое сопротивление жидкостных контуров охлаждения и элементов конструкции теплового насоса.

Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, тепловой насос, теплообмен, обратный цикл Стирлинга, система охлаждения

01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье проведен детальный анализ структуры модели управления кроветворной функциональной системой организма в различных физиологических ситуациях, в которых активизируется деятельность определенного адаптивного контура, характеризующего функциональное состояние. Подробно рассмотрено первое состояние и включающийся в работу адаптационный подконтур функциональной кроветворной системы организма. Составлено структурное уравнение адаптации первого контура. Сделан вывод о том, что уравнение адаптации составлено для гипотетической модели управления адаптацией организма, в реализуемой модели возникает ряд несоответствий с гипотетической реализацией, связанных с отклонениями от идеальных параметров функционирования: вегетативной нервной системы, внутренней среды организма, метаболического состояния, процессов передачи управляющих воздействий. Все эти отклонения сказываются на наблюдаемой реализации множества форменных элементов крови (МФЭК).

Ключевые слова: физиологическая модель, кроветворная функциональная система, адаптивный контур, пространство внешних воздействий, категорная диаграмма, адаптационные процессы, гемонмо-ядерный уровень, функторное отображение, гомоморфное отображение, уравнение адаптации

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Разработана программа, позволяющая оценить адгезию лакокрасочных покрытий путем анализа изображений поверхности покрытий с отслоениями от защищаемой подложки. Программа реализована на языке Kotlin на платформе JavaFX и ориентирована на испытания, проводимые методом решетчатых надрезов в условиях лакокрасочных производств. В процессе работы производится оценка площади отслоения покрытия от защищаемой поверхности и классификация полученного результата в баллах согласно методу решетчатых надрезов. Применение программы не требует большой вычислительной мощности компьютера и позволяет сократить время получения результатов расчета для одного образца от 20 минут до 3 секунд.

Ключевые слова: адгезия, лакокрасочные покрытия, метод надрезов, язык Kotlin, платформа JavaFX

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Выполнен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния берегоукрепительного сооружения типа заанкеренный больверк при различных видах внешнего силового воздействия. Установлено, что принятые геометрические параметры сооружения обеспечивают требуемый запас прочности и гарантируют устойчивую работу объекта во всем диапазоне проектных нагружений. Сформулированы практические рекомендации по корректировке конструкционной схемы кнехта (битенга).

Ключевые слова: метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, Ansys Mechanical, берегоукрепительное сооружение типа заанкеренный больверк, кнехт

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлено описание сложных объектов с параллельно функционирующими компонентами на основе нейросетевых структур. Нейронная сеть представлена матрицей оператора, то есть формальным описанием, дающим универсальный способ решения многих нестандартных задач управления. Показан матричный аппарат, позволяющий значительно повысить эффективность методики по сравнению с известной ранее. В результате сделан вывод, что представление нейронной сети матрицей оператора дает универсальный способ решения задач управления транспортно-информационными потоками. Предложенные нейроподобные системы дают возможность определить сложные нелинейные зависимости, а также самосовершенствоваться в результате обучения в процессе их использования, что расширяет поле для поиска и реализации эффективных решений задач управления и контроля за потоками.

Ключевые слова: граф, параллелизм, транспортно-информационный поток, нейронная сеть, синаптический вес, предикат, активационная функция, матрица оператора, нейрон, сложные системы

05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена моделированию работы пьезоэлектрического генератора (ПЭГ) в виде круглой биморфной пластины с двумя пьезоактивными слоями и инерционной массой. Рассматриваемый ПЭГ может служить элементом устройства накопления энергии, в качестве источника электрической энергии, получаемой из вибраций элементов конструкций и машин. Рассматриваются изгибные осесимметричные колебания составного упругого и электроупругого тело в линейной постановке, с учетом диссипации механической и электрической энергии. Задача решается с помощью метода конечных элементов (МКЭ), в ACELAN. Постановка задачи моделирует закрепление ПЭГ в подвижной конструкции. Проведен модальный анализ устройства, найдены первые частоты резонанса, антирезонанса и коэффициента электромеханической связи. Далее решается задача вынужденных гармонических колебаний на первой частоте антирезонанса и определяется выходной электрический потенциал. Построены зависимости выходных характеристик ПЭГ от его геометрических параметров.

Ключевые слова: пьезоэлектрический генератор, накопление энергии, электрических потенциал, метод конечных элементов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

На базе математического аппарата средств массового обслуживания, предложена математическая модель для диагностики технического состояния автомобилей с электронными блоками управления. Разработана математическая модель диагностики автомобилей в рамках дискретно-событийной парадигмы. Проведены численные эксперименты по оценке эффективности диагностики.

Ключевые слова: автомобили, электронный блок управления, диагностика, система массового обслуживания, эффективность, издержки функционирования

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлена математическая модель электрогидравлического вибрационного устройства, используемого для испытаний, вызывающих вибрацию стальных свай в коралловом основании. На основе математической модели электрогидравлического вибрационного устройства, в статье рассмотрены и построены характерные линии для оценки динамических параметров, а также характеристики - амплитуда, частота. Результаты исследований являются научной основой для расчета конструкции электрогидравлического вибрационного устройства для испытаний, вызывающих вибрацию стальных свай в коралловом основании

Ключевые слова: возбудитель вибрации, электрогидравлический вибратор, частота

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассмотрена методика расчета стержневых конструкций, для основания – методом граничных элементов, для конструкции – методом конечных элементов. В качестве сооружения была взята стальная рама на грунтовом основании, шарнирно закрепленная в двух точках. Приведены результаты расчета амплитудно-частотной характеристики рамы без грунтового основания методом конечного элемента, результаты расчета амплитудно-частотной характеристики рамы на грунтовом основании при совместном использовании метода конечных элементов и метода граничных элементов. По проведенным исследованиям сделан вывод о точности учета динамических свойств грунтового основания.

Ключевые слова: диагностика конструкций, локализация повреждений, вибрационные методы диагностики

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена актуальной проблеме повышения сложности пользовательских паролей в системах с удалённым доступом для повышения их информационной безопасности. В ней предлагается метод, основанный на комплексном применении вводимых символов пароля и временных промежутков между ними. В статье с помощью ингибиторной временной сети Петри построена модель динамического процесса задания пароля, на её основе описан процесс формирования эталонного образа и аутентификации пользователя. Приводимые расчёты повышения сложности пароля доказывают эффективность предлагаемого подхода.

Ключевые слова: аутентификация, пароль, динамический процесс, сеть Петри, сложность, подбор пароля полным перебором

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается компьютерная измерительная технология определения следовых количеств драгоценных металлов. Технология основана на методе колориметрии со вспомогательной химической реакцией. Исследование драгоценных металлов с использованием компьютерной технологии цветоанализа является альтернативой традиционным методам, дорогостоящего и малодоступного оборудования, как в рентгеновских методах анализа. В ходе проделанной работы была произведена апробация разработанной технологии. Сравнение с методами абсорбционной и эмиссионной спектрометрии показывает, что по своей обнаружительной способности метод колориметрии со вспомогательной химической реакцией “в среднем” равнозначен классическим методам микроанализа.

Ключевые слова: Колориметрический анализ, виртуально-оптическая технология, компьютерная изиерительная технология, количественный анализ драгоценных металлов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается работа механических абсорберов, где рабочий орган представлен в виде вращающегося цилиндра. Произведён анализ взаимодействия жидкостей и рабочего органа в подобных устройствах. Рассмотрено взаимное влияние слоёв жидкости и действие рабочего органа. Получена оценка силовых факторов динамического слоя, увлекаемого вращающимся цилиндром. Исследование, приведённое в статье, поможет в составлении инженерных методик расчета режимных и конструктивных параметров устройств.

Ключевые слова: абсорбер, эмульсионный слой, капиллярные силы, эмульсия, область статического мениска, капиллярное давление, несмешивающиеся жидкости, вращающийся цилиндр, жидкость, уравнение Навье-Стокса

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Развитие современной техники предъявляет все более жесткие требования к материалам, а повышение надежности и долговечности является актуальной задачей для многих отраслей промышленности. Одним из важнейших элементов автосцепного устройства вагона является поглощающий аппарат. Входящий в его состав детали должны отвечать высоким требованиям стандартов, быть надежными и обеспечивать необходимую твердость и механические свойства материалов на всем жизненном цикле вагона. Одной из таких деталей входящей во фрикционный узел поглощающего аппарата является подвижная пластина. В представленной работе приведен пример модернизации поглощающего аппарата путем применения современных методов моделирования и изготовления пластины неподвижной. Техническим результатом является уменьшение материалоемкости пластины подвижной, а также упрощение процесса производства пластины путем изготовления ее из сортового проката.

Ключевые слова: Поглощающий аппарат, моделирование, пластина подвижная, энергоемкость, фрикционный узел, трение, износостойкость, надежность, долговечность

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приводится решение задачи о напряженно-деформированном состоянии основания в области карстового провала. Рассматривается задача в линейной постановке для слоя ограниченной мощности, ослабленного цилиндрическим вырезом. Решение получено в полиномах на основе применения функций напряжений Соляника-Красса, удовлетворяющих дифференциальному уравнению квазигармонического типа. Основная задача решалась на основе использования принципа суперпозиции. Проверка полученного решения проведена на основе сравнение компонентов тензора напряжений и перемещений с результатами численных решений. Рассматривались графики, построенные с помощью математического комплекса Mathcad и программного комплекса Plaxis. Их анализ показал хорошую сходимость результатов.

Ключевые слова: Карст, цилиндрическая полость, напряжения, перемещения, изополя, линейная постановка, смешанная задача

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается делитель частоты на 2 на основе схемотехники токовой логики, в котором за счет токовых зеркал стабильных к напряжению питания и работе транзисторов в активном режиме реализуется повышенная надежность и стойкость к дестабилизирующим факторам. Приводится схемотехническая реализация делителя на 2 и результаты моделирования на 0,25 мкм КМОП техпроцессе. Дополнительно, в разработанном устройстве реализуется регулировка тока потребления и выходного напряжения с помощью резистора источника опорного тока и резистора нагрузки.

Ключевые слова: делитель частоты, токовая логика, линейная алгебра

05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ