С использованием метода трассировки лучей произведен расчет эффективности ввода оптического излучения полупроводниковых лазеров различных типов в интегрально-оптический ионообменный заглубленный волновод в стекле посредством оптических схем на основе линз сферической, полуцилиндрической и полусферической формы. Волновод изготовлен в стекле К-8 методом ионного обмена. Результаты проведенных расчетов свидетельствуют о низкой эффективности ввода оптического излучения при использовании одиночных линз. Использование пары микролинз (коллимирующей и фокусирующей) позволяет значительно увеличить эффективность оптической связи. Расчетная эффективность стыковки VCSEL-лазера и интегрально-оптического волновода, связанных с использованием пары полусферических микролинз, составила 79%. Эффективость ввода ограничена достаточной низкой апертурой самого стеклянного волновода – 0,12.

Ключевые слова: интегральная оптика, оптические волноводы, ионный обмен в стекле, VCSEL-лазер, метод трассировки лучей, ZEMAX

01.04.05 - Оптика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоявшей статье проведен анализа закономерностей осаждения твердых коллоидных частиц гидратированных оксидов металлов на поверхности различных подложек. Предложены две модели протекания этого процесса. Предложенная α-модель представляет собой процесс непрерывного зарождения центров взаимодействия, в случайных точках свободной поверхности в течение всего процесса. Предложенная β-модель представляет предусматривает мгновенное зарождение этих центров, когда они хаотически распределены по всей поверхности подложки. На основе предложенных моделей рассчитаны средние значения следующих величин: толщины пленки геля; ее шероховатость и удельной площадь поверхности. Проведенные в статье расчеты показали, что эти параметры являются универсальными функциями от степени заполнения поверхности и не зависят от конкретной модели механизма процесса.

Ключевые слова: моделирование, гомогенное осаждение, получение тонких пленок, сорбенты, катализаторы, термостойкие композиты

01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Для обеспечения стабильности процесса гальванического осаждения и высокого качества получаемого осадка необходимо знать зависимости всех протекающих процессов от технологических факторов и режимов. Степень влияния технологических факторов на поведение деталей машин, изготовленных из серого чугуна, при травлении и осаждении цинковых гальванопокрытий не одинакова, поэтому существует необходимость проведения электрохимических исследований в лабораторных условиях. Методика проведения подобных исследований имеет общую направленность и частные условия в каждом конкретном случае. В статье подробно изложена методика электрохимических исследований серого чугуна в сернокислом электролите цинкования при восстановлении деталей машин гальваническим осаждением цинкового покрытия. Рассмотрены основные условия, необходимые для получения достоверных исчерпывающих результатов, которые позволят определить оптимальные условия проведения гальванического цинкования деталей машин из серого чугуна.

Ключевые слова: технологический фактор, электрохимические исследования, поляризационные кривые, электрохимическая ячейка, электрод, потенциостат

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлена информация о программе повышения квалификации «Использование информационных технологий в инженерной, научной и административно - управленческой деятельности», разработанной в рамках выполнения проекта Ростовского отделения РИА «Инженерный открытый общедоступный форум научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы», который выполняется с использованием гранта Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества, предоставленного Фондом президентских грантов. Программа предназначена для широкого круга инженеров и специалистов промышленных предприятий, ученых, инженеров-исследователей, преподавателей вузов, специалистов в области административно-управленческой деятельности. В ней слушателям предлагается овладеть рядом профессиональных компетенций в области организационного управления с помощью компьютерного моделирования. Формами проведения обучения являются дистанционные видео лекционные и практические занятия. По каждой теме проводится промежуточный зачет, а по их результатам выставляется итоговая оценка. Слушатели, успешно закончившие обучение получают сертификат, подтверждающий прохождение 16 часового курса повышения квалификации по нашей программе.

Ключевые слова: дистанционное образование, повышение квалификации, организационное управление, компьютерное моделирование, компьютерные симуляторы

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

Построена математическая модель, которая позволяет рассчитывать напряженность магнитного поля создаваемого подвижными зарядами, расположенными на мембране эритроцита. При движении по узким капиллярам эритроцитов в системе микроциркуляции они перекатываются вдоль капилляров подобно гусенице трактора. На поверхности эритроцитов расположены заряды, которые при движении вместе с мембраной эритроцита создают магнитное поле в окрестности эритроцита. Дискретные заряды распределены по поверхности эритроцита равномерно, их количество может достигать нескольких миллионов и заряды движутся вместе с мембраной эритроцита. Поверхность эритроцита аппроксимирована усеченным цилиндром. Дискретные заряды расположены равномерно по поверхности эритроцита и перемещаются по замкнутым кривым. Построен алгоритм расчета напряженности магнитного поля создаваемого подвижными зарядами, расположенными на поверхности эритроцитов, мембраны которых при движении по узкому капилляру перекатывается подобно гусеницам трактора. Алгоритм распараллелен и реализован на параллельном языке программирования Pascal.Net.

Ключевые слова: математическая модель, алгоритм, напряженность магнитного поля, электромагнитное взаимодействие, эритроцит, узкий капилляр

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье демонстрируется компьютерная модель волоконно-оптического датчика, реализованный на основе двухчастотного оптоэлектронного генератора (ОЭГ) для измерения поперечного давления. В петле оптоэлектронного генератора используется волоконная брэгговская решетка (ВБР) с фазовым сдвигом, к которой прикладывается поперечное давление для наведения двулучепреломления и создания двух ортогонально поляризованных окон прозрачности, что приводит к генерации двух оптических частот. Разностная частота биений между двумя оптическими частотами лежит в СВЧ диапазоне и зависит от величины давления, приложенного к ВБР. Модельно получено, что чувствительность и минимальное обнаруживаемое давление составляют ~10 ГГц/(Н/мм) и 2,5×104 (Н/мм) соответственно. Высокая частота и стабильность генерируемой СВЧ составляющей оптоэлектронного генератора обеспечивают чрезвычайно надежное и высокоточное измерение. Частотный опрос позволяет системе работать на высокой скорости. Кроме того, измерения нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды и длины волны оптической несущей.

Ключевые слова: поперечное давление, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решётка с фазовым сдвигом, двулучепреломление, оптоэлектронный генератор, двухчастотный оптический сигнал с разностной частотой СВЧ диапазона

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Настоящая статья посвящена разработке и исследованию распределенных волоконных систем аэроакустического контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин. Основной акцент сделан на разработке и исследованию распределенных волоконных систем на основе методов контроля использующие мультиплексированные волоконно-оптические датчики контроля параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашин, использующих преимущества оптических методов передачи информации и устройство для его реализации. Определены принципы построения комплексных систем аэроакустической картографии, дополненных методами и средствами измерений газодинамических параметров потока в проточной части и на срезе сопла турбомашин, направленных на повышение информативности и уровня алгоритмизации неразрушающего контроля состояния рабочих лопаток и обеспечивающих получение данных в условиях параметрической и структурной неопределенности газовоздушного потока как по контролируемым внутренним сечениям проточной части, так и по выходному сечению на срезе турбомашины. Рассмотрены задачи размещения точек контроля и восстановления пространственного распределения поля по измерениям в дискретной совокупности точек по отдельности. Восстановление акустического поля турбомашин реализуется по данным измерений на выходе ВОД, только используя статистический подход. Восстановление поля представлено в виде непрерывных функций пространственных координат по результатам измерения в дискретной совокупности точек при наличии априорной информации о свойствах измеряемых полей. Использованы статистические подходы для определения координат датчиков и погрешности восстановления на примере одной модельной задачи контроля поля излучения, создаваемого непрерывным монопольным излучателем. Результаты расчетов показывают, что наличие корреляции между коэффициентами разложения поля излучения по функциям, приводит к уменьшению, необходимое для достижения заданной точности восстановления числа датчиков.

Ключевые слова: распределенные волоконные системы, аэроакустичес-кий контроль, акустическое поле, моделирование процессов, восстановление

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Решена задача о распространении нелинейных поверхностных волн в намагничивающейся жидкости бесконечной глубины. Зависимость частоты колебания волны от величины напряженности магнитного поля приведена на графиках. Найдены траектории движения частиц жидкости. Исследовано влияние магнитного поля на высоту волны. Результаты исследования могут быть использованы для расчета различных технических устройств и технологических процессов.

Ключевые слова: поверхностные волны, намагничивающаяся жидкость, магнитное поле, волновое число, частота колебания волны, напряженность магнитного поля

01.04.11 - Физика магнитных явлений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Проведено численное моделирование распределения температуры при нагреве (отжиге) импульсным Nd:YAG лазером пленки аморфного кремния (a-Si) на поверхности AZO-стеклянной подложки. Моделирование осуществлялось на основе численного решения уравнения теплопроводности в программе Matlab для определения плотности энергии лазерного излучения необходимой для кристаллизации пленки a-Si. Для длины волны 1064 нм получено, что температура на поверхности пленки a-Si достигает максимальной величины в момент времени 146 нс при лазерном импульсе с Гауссовой временной формой. Показано, что для кристаллизации пленки a-Si толщиной порядка 800 нм лазерным излучением с наносекундной длительностью импульса оптимальная плотность энергии составляет 600-700 мДж/см2, когда температура по толщине пленки a-Si соответствует 550-1250 °C.

Ключевые слова: Численное моделирование, лазерный отжиг, распределение температуры, пленка a-Si, солнечный элемент

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

В статье были проеведены анализ и моделирование бизнес-процессов автостоянки в рамках структурного подхода. Представлены диаграммы модели IDEF0, DFD и ERD, созданные с помощью программных продуктов AllFusion Process Modeler и ERWin Data Modeler

Ключевые слова: автостоянка, процесс, моделирование, анализ, бизнес-процессы, CASE-средства, IDEF0, DFD, ERD, программный продукт, бизнес-процесс, диаграмма

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

В данной статье представлена математическая модель распределенного реестра как сети массового обслуживания. Рассмотрены основные компоненты данной сети, а также их формальное представление. Визуализирована модель peer-to-peer сети, определен вектор состояния сети, а также определены ограничения пространства состояний. После чего были представлены законы распределения отдельных потоков и времени обслуживания. Кроме того, были определены элементы конструирования инфинитезимальной матрицы. На основании полученных данных была произведена имитационная модель данного процесса. Для проведения имитационного моделирования был использован пакет Anylogic. Результаты проведения имитационного моделирования были проанализированы и выбраны наиболее оптимальные параметры.

Ключевые слова: сеть массового обслуживания, информационная безопасность, распределенные реестры, информатика и вычислительная техника, математическое моделирование информационная система, corda

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

Произведен анализ надежности систем электропередачи, в ходе которого, были выявлены основные причины вызывающие отключение электроэнергии у потребителя. С помощью компьютерного моделирования, получены результаты работы автономных инверторов при различном количестве уровней напряжения. Рассмотрены перспективы применения устройств симметрирования неполнофазных режимов на базе многоуровневых инверторов напряжения, позволяющих повысить надежность электроснабжения потребителей.

Ключевые слова: анализ, поток отказов, электроэнергия, устройство симметрирования, аварийный режим, время восстановления, отказ, надежность, многоуровневый инвертор, линия электропередачи, потребитель

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Показана возможность получения натрий – карбоксиметилцеллюлозы с заданной вязкостью для нефтяной промышленности. Предложена регрессионная модель, связывающая реологическую характеристику «вязкость» с параметрами технологического процесса. Разработана программа расчета в среде IDE Microsoft Visual Studio параметров синтеза Na-КМЦ, обеспечивающих заданную в технологическом процессе величину вязкости.проявляющаяся в покупке действующих предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в  интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях.

Ключевые слова: натрий-карбоксиметилцеллюлоза, реология, вязкость, температура этерификации, щелочность

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

В статье предлагается методика построения модели оптимизации налогообложения прибыли для внедрения ее в практическую деятельность организаций - крупных налогоплательщиков как Ростовской области, так и Российской Федерации в целом. Предложены способы расчета коэффициентов оценки эффективности механизма оптимизации налогообложения прибыли организаций – крупных налогоплательщиков.

Ключевые слова: финансовая устойчивость, налоговая нагрузка, налоговая выгода, оптимизация, налогообложение, налогоплательщик, прибыль

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

Авторами предложена реализация математической модели в виде информационного модуля. Математическая модель представляет собой задачу нелинейного программирования, решение которой позволяет оптимально распределять трудовые ресурсы на основании статистических данных и экономических показателей. Процесс решения задачи оптимизации автоматизирован с помощью разработанного веб-сервиса интерактивного анализа и прогнозирования распределения трудовых ресурсов предприятия, отрасли, региона и в целом страны. Информационный модуль представляет собой веб-сервис, который в режиме онлайн и офлайн позволяет анализировать распределение трудовых ресурсов. Приведен пример анализа трудовых ресурсов Ставропольского края.

Ключевые слова: трудовые ресурсы, анализ, прогнозирование, информационный модуль

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Описан процесс обработки заявок единой службы поддержки пользователей (ЕСПП) ОАО «РЖД», представлены цели проекта. Приведены нормы времени на работы, выполняемые в ЕСПП. Разработана модель оценки своевременности обработки заявок пользователей ЕСПП, создан программный комплекс. Проведена оценка своевременности и оперативности представления информации из ЕСПП пользователям системы. Наименьшая вероятность своевременного получения информации ЕСПП в течение суток будем наблюдать с 8.00 – 9.00 утра в понедельник и с 17.00 – 19.00 часов вечера в пятницу. Оптимальным числом каналов обслуживания по заявленным критериям к своевременности обработки заявок является 7

Ключевые слова: информационная технология, ЕСПП, ITSM, обращение, своевременность, обработка заявок, регистрация обращения, модель ЕСПП, канал обслуживания, ИВЦ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автором предложена модель рынка недвижимости, основанная на зависимости цены от привлекательности жилья. Приведены результаты оценки адекватности предложенной модели, полученные в ходе исследования 22-х объектов недвижимости города Перми в период с 2016 по 2017 годы. Предложена структура дерева критериев, формирующего комплексный показатель «привлекательность жилья». Выявлены ограничения использования предложенной модели, а также описаны области ее допустимого использования.

Ключевые слова: модель рынка, объект недвижимости, комплексное оценивание, дерево критериев, привлекательность жилья

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов

Разработана математическая модель и найдены аналитические решения, описывающие центрально симметричное напряженно-деформированное состояние горного массива вблизи подземной сферической полости с учетом технологической неоднородности пород приконтурной области. При этом технологическая неоднородность упругих свойств материала горного массива моделировалась радиально неоднородным модулем упругости при постоянном коэффициенте Пуассона. Переменный модуль упругости для неоднородных горных пород аппроксимировался обобщенным полиномом с неопределенными коэффициентами. На основе экспериментальных данных проведен численный расчет компонент напряженно-деформированного состояния для рассматриваемой задачи, выявлены характерные эффекты.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, горный массив с технологической неоднородностью, подземная сферическая полость, математическая модель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена вопросу использования частного облака для реализации анализа данных. Современные cloud-технологии способны существенно сократить расходы, и сегодня многие компании все чаще переносят свои корпоративные системы и бизнес-приложения в облако, в том числе и процесс анализа данных. Целью является анализ котировок драгоценных металлов за период с 01.01.2018 по 08.01.2018, взятых с информационного портала Finam.ru для розничных трейдеров. Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи: виртуализация сети, для работы частного облака, проектирование частного облака на базе Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2012, разработка сервиса для прогноза данных по котировкам драгоценных металлов (золото, серебро, платина, палладий) с использованием алгоритма временных рядов и дерева принятия решений. Предметом исследования является технология частного облака, его использование для развертывания сервиса для анализа данных. В заключении приведены результаты работы сервиса, показано практическое использование облачных вычислений для анализа данных. Оценка качества построенных моделей позволяет считать ее удовлетворительной со статистической точки зрения.

Ключевые слова: облачные вычисления, частное облако, data mining, облачный сервис, виртуализация, анализ данных, прогнозирование

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

Представлена динамическая модель процесса внутренней коррозии трубопроводов тепловых сетей, включающая пять уровней: уровень толщины стенки трубопровода, уровень замедления утонения стенки трубопровода от показателя рН, уровень ускорения утонения стенки трубопровода от температуры, уровень ускорения утонения стенки трубопровода от концентрации кислорода, уровень замедления утонения стенки трубопровода от показателя карбонатного индекса. В состав переменных включены один уровень состояния, характеризующий процесс утонения стенки трубопровода из-за внутренней коррозии и четыре уровня, характеризующих показатели сетевой воды. Шесть темпов изменения физических показателей характеризуют прирост (динамику) происходящего процесса. Четыре зависимости влияния связывают подсистемы комплекса в единое целое. Приводятся результаты оценки динамики процесса утонения стенки трубопровода в процессе внутренней коррозии за период в 1 год и 5 лет. Представлена программная реализация в среде Mathcad.

Ключевые слова: динамическая модель, внутренняя коррозия трубопроводов, коррозия тепловой сети, фактор коррозии

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей работе представлены два метода компьютерного моделирования (метод квантово-химического анализа и метод молекулярной динамики) взаимодействия присадок с поверхностью железа. Проведено квантово-химическое взаимодействия силикатных и фосфатных присадок с поверхностью железа. Для квантово-химического анализа использована модель пластины, расчеты проводились в приближении DFT. Метод молекулярной динамики основан на расчете эволюции системы взаимодействующих частиц атомов и молекул путем интегрирования уравнений их движения. Показано, что окисление поверхности приводит к уменьшению энергии адгезии как отдельных присадок, так и их комбинаций, позволяя найти влияющие факторы на поведение трибосистем.

Ключевые слова: смазочный материал, метод, квантово-химический анализ, молекулярная динамика, трибология, трение, компьютерное моделирование

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

В статье приведен обзор методов автоматического реферирования и аннотирования документов. Представлено описание классификации методов аннотирования и реферирования по различным критериям. Подробно описан алгоритм автоматического аннотирования, ключевым шагом которого является преобразование всех слов в тексте в леммы (лемматизация). В разработанной программе установлена верхняя граница объёма выводимой аннотации для того, чтобы избежать получения реферата вместо аннотации.

Ключевые слова: аннотирование, реферирование, лемматизация, алгоритм, программная реализация, база данных, анализ текста

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

Освещается проблема синтеза закона регулирования скорости и угла поворота гусеничной платформы с электроприводами постоянного тока в недетерминированной среде. Решение поставленной задачи достигается применением синергетического регулятора с иерархическим принципом управления. Управление гусеничной платформой рассматривается на базе математической модели движения платформы и электроприводов.

Ключевые слова: синергетическая теория управления, метод АКАР, иерархический метод, интегральная адаптация, гусеничная платформа, электропривод постоянного тока

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

В работе описана регрессионная модель изменения ледовитости Белого моря, полученная на основе спутниковых данных NSIDC. Изменения ледовитости Белого моря математически описано полиномом 6-ой степени, качество которого характеризуется коэффициентом детерминации 0.78. На основе полученной математической модели установлены сроки и длительности фаз ледового режима Белого моря, а также дан анализ скорости формирования и разрушения ледовых образований.

Ключевые слова: ледовитость, ледовые явления, регрессионная модель, Белое море, спутниковые данные NSIDC

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

В статье рассматриваются вопросы диспергирования неоднородных жидкостей форсуночными распылителями с целью их разделения на составляющие. Исследуется влияние различных параметров на размер получаемых капель. Для математического описания применяется вероятностный подход, позволяющий получить дифференциальную функцию распределения числа частиц по размерам, которая может лечь в основу инженерной методики расчета данного класса разделителей. Составлено выражение для определения среднего значения угловой скорости внутреннего течения.

Ключевые слова: частица, эмульсия, неоднородная жидкость, капли, струя, форсунка, скорость, поток, параметр, разделитель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ