Данная статья посвящена решению задачи исследования и обнаружения вредоносного ПО. Метод, реализованный в работе, позволяет динамически обнаруживать вредоносные программы для Android с помощью графов системных вызовов с использованием графовых нейронных сетей. Задача данной работы заключается в создании компьютерной модели для метода, разработанного с целью обнаружения и исследования вредоносного ПО. Исследования на этой теме имеют важность в математическом и программном моделировании, а также в применении алгоритмов управления системными вызовами на устройствах Android. Оригинальность данного направления заключается в постоянном совершенствовании подходов в борьбе с вредоносным ПО, а также в ограниченной информации об использовании компьютерной симуляции для исследования таких явлений и особенностей в мире.

Ключевые слова: системные вызовы, андроид, вирус, вредоносное ПО, нейронные сети, искусственный интеллект, нечеткая логика

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Одной из задач предварительной обработки данных является задача устранения пропусков в данных, т.е. задача импутирования. В работе предложены алгоритмы заполнения пропусков в данных на основе метода статистического имитационного моделирования. Предлагаемые алгоритмы заполнения пропусков включают этапы кластеризации данных по набору признаков, классификации объекта с пропуском, построения функции распределения для признака, имеющего пропуски по каждому кластеру, восстановления пропущенных значений методом обратной функции. Проведены вычислительные эксперименты на основе статистических данных социально-экономических показателей по субъектам РФ за 2022 год. Проведен анализ свойств предлагаемых алгоритмов импутирования в сравнении с известными методами. Показана эффективность предлагаемых алгоритмов.

Ключевые слова: алгоритм импутации, пропуски в данных, статистическое моделирование, метод обратной функции, имитационное моделирование данных

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

На основе опыта, накопленного за время применения Autodesk Revit при проектировании систем электроснабжения, авторы дают оценку особенностям реализации построения проектов данного раздела, удовлетворяющим отечественной нормативной документации. Приведен сравнительный анализ способов построения проектов электроснабжения, выявлены их достоинства и недостатки, что представляется важным как с научной, так и с практической точки зрения при малом количестве информации в данной области, не имеющей рекламной составляющей.

Ключевые слова: Autodesk Revit, BIM, информационное моделирование, проектирование зданий, системы электроснабжения, технология строительства

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.7 - Технология и организация строительства

В данной статье рассматривается прогнозирование собираемости платежей в отделениях почтовой связи с учетом сезонности и применением машинного обучения. Разработан алгоритм построения расчетной модели, которая предоставляет возможность для аналитиков почты РФ делать помесячный прогноз собираемости платежей для каждого УФПС (Управление федеральной почтовой связи) с учетом сезонности. Данная модель позволяет выявлять отклонения от нормы в вопросах, касающихся собираемости платежей и более точно корректировать повышение тарифов на услуги. Данная информационная система реализована в виде веб-сайта с помощью фреймворка ASP.NET Core и библиотеки для машинного обучения ML.NET.

Ключевые слова: математическое моделирование, прогнозирование с учетом сезонности, собираемость платежей, машинное обучение, нейронная сеть

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Исследуется динамическая модель управления персоналом в риэлтерском агентстве. Структура системы управления включает риэлторскую компанию в качестве Ведущего и риэлтора в качестве Ведомого. Отношения между ними строятся на основе иерархии, соответствующей информационным регламентам игр Штакельберга. В качестве метода иерархического управления используется побуждение. Представлены алгоритмы для достижения равновесия в разных информационных регламентах. Численная реализация этих алгоритмов основана на имитационном моделировании, результаты анализируются.

Ключевые слова: риэлторская компания, иерархия, имитационное моделирование, игра Штакельберга, игра Штакельберга с обратной связью, побуждение, Ведущий, Ведомый, динамическая система

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.4 - Управление в организационных системах

В статье рассматриваются разработанные авторами методы и подходы для рекомендательной системы, которые направлены на повышение качества реабилитации пациента во время выполнения дыхательных тренировок. С целью описания тренировок, был разработан собственный язык для конкретной предметной области, а также его грамматика и синтаксический анализатор. Благодаря данному языку можно построить дерево, описывающее конкретную тренировку пациента. К полученному дереву применяются два основных метода, рассматриваемых в статье: «Метод для анализа проблемных участков в ходе прохождения тренировок пациентами» и «Метод нечеткого поиска схожих участков в тренировке». С помощью данных методов в работе предлагается анализировать проблемные участки тренировок пациентов во время реабилитации и искать похожие затруднительные участки пациента для подбора похожих упражнений с целью поддержания уровня разнообразности заданий и вовлечения пациента в процесс.

Ключевые слова: рекомендательная система, система управления обучением, реабилитация, медицина, дыхательная тренировка, маркерная система, предметно-ориентированный язык, расстояние Левенштейна

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе представлено описание процедуры проведения конкурса регрессионных моделей на основе статистических данных для Восточно-Сибирской железной дороги. При этом предполагается построение множества аддитивных альтернативных вариантов модели с последующим выбором лучшего варианта на основе привлечения ряда критериев адекватности. В качестве выходной переменной модели выделена выгрузка вагонов, а входными переменными являются: средний вес брутто грузового поезда, случаи отказов технических средств 1 – 2 категории эксплуатационного характера, рабочий парк грузовых вагонов. Реализация конкурса моделей позволила построить свыше двухсот альтернативных вариантов, из которых была выбрана лучшая альтернатива при помощи методов многокритериального выбора, основанных в данном случае на непрерывном критерии согласованности поведения.

Ключевые слова: железнодорожный транспорт, математическая модель, регрессионный анализ, метод наименьших квадратов, конкурс моделей, критерии адекватности, многокритериальный выбор

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

При выборе метода интенсификации оценка теплогидравлической эффективности является важным критерием. В данной работе проведена оценка теплогидравлической эффективности пульсационного метода интенсификации теплообмена применительно к коридорному пакету труб. Теплогидравлическая эффективность оценивалась путем сопоставления отношения прироста числа Нуссельта к приросту коэффициента гидравлического сопротивления в пульсационном течении по сравнению со стационарным течением. Коэффициент гидравлического сопротивления определялся путем численного моделирования в AnsysFluent. Результаты численного исследования показали, что увеличение произведения амплитуды пульсаций и числа Струхаля приводит к понижению теплогидравлической эффективности при всех значениях числа Рейнольдса, при этом теплогидравлическая эффективность выше при минимальных значениях числа Рейнольдса.

Ключевые слова: фактор аналогий Рейнольдса, пульсация потока, интенсификация теплообмена, теплогидравлическая эффективность

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

В данной работе обозревается ряд алгоритмов для решения задачи построения карты и задачи SLAM − Simultaneous localization and mapping − в различных постановках. Эти задачи решаются на графовой структуре, описывающей горную выработку, в которой установлена система локализации из стационарных точек доступа. Для решения задачи SLAM используется алгоритм FastSLAM в различных модификациях в зависимости от метода оценки позиций точек доступа. Во всех предложенных решениях удалось достичь ошибки оценки позиций точек доступа не более 2 метров. Задача построения карты решается как комбинаторная задача поиска перестановки точек доступа по известным позициям. Предложенный алгоритм поиска перестановки показал ощутимые преимущества по времени выполнения перед методом полного перебора на системах с 5 и более точками доступа.

Ключевые слова: граф, горная выработка, локализация, построение карты, SLAM, MCMC, фильтр частиц, фильтр Калмана, метод Байеса

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящее время в промышленности, большое применение находят себе погрузчики для штучных грузов, применяемых при выполнения технологического процесса погрузки-транспортировки и укладки бочек с нефтью. В частных случаях при погрузочно-транспортных работах, функциональных возможностей погрузчика хватает, но при укладки груза или возникновении препятствий, необходимо маневрировать с помощью шасси погрузчика, что значительно увеличивает время выполнения технологического процесса. Результаты проведенных исследований показали, что при выполнении технологической операции захвата, транспортировки и укладки бочек, время на перемещение шасси составляет до 12%, при этом коэффициент производительности погрузчика составляет 0.65. Проведено численное моделирование процесса позиционирования грузозахватного органа выходного звена погрузочно-транспортного агрегата, на этой основе предложена и разработана конструкция погрузчика на базе штабелера. Посчитана степень подвижности манипуляционного механизма погрузчика по формуле Сомова-Малышева. Проведен кинематический анализ, рассчитана теоретическая рабочая зона обслуживания выходного звена грузозахватного органа погрузчика, сформированная в программном комплексе Mathcad.

Ключевые слова: численное моделирование, погрузчик, манипулятор, шарниры, шасси, структурный анализ, степень подвижности, кинематический анализ, зона обслуживания, грузозахватный орган, механизм

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.21 - Машины, агрегаты и технологические процессы

В настоящее время существует множество причин, почему обучение технологиям искусственного интеллекта (ИИ) может быть важным для сегодняшних студентов. Поэтому дисциплины, связанные с ИИ, вузы активно включают в образовательные программы бакалавриата и магистратуры. Важно научить студентов понимать, как работают такие технологии, и как их можно использовать для решения различных задач. В свою очередь, обучение немыслимо без демонстрации примеров решения различных задач. Важным же этапом в решении задачи машинного обучения вообще, в т.ч. задачи компьютерного зрения, является этап формирования обучающей выборки. Поэтому возникла идея написания программы, которая способна была бы генерировать датасеты по разнообразным тематикам для задач компьютерного зрения. Формат данных генерируемой выборки для обучения train.csv общепринят и выглядит следующим образом: каждая строка представляет собой описание одного изображения; первый столбец содержит метки классов, к которым принадлежит изображение; оставшиеся столбцы содержат пиксельные значения изображения, например, в виде плоского вектора, где каждое значение соответствует яркости соответствующего пикселя на изображении. Полученные датасеты можно использовать для организация проектной деятельности учащихся по искусственному интеллекту.

Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, компьютерное зрение, нейронная сеть, обучающая выборка, датасет, C#, пиксель, субпиксельная обработка изображений, организация проектной деятельности учащихся

1.2.1 - Искусственный интеллект и машинное обучение , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Прогнозирование потребления электрической энергии и мощности является актуальной и значимой проблемой. В данной работе рассматриваются актуальные методы прогнозирования потребления электрической энергии, отраженные в различных научных работах, проведен их анализ с выявлением более перспективных методов прогнозирования.

Ключевые слова: прогнозирование энергопотребления, статистические методы прогнозирования, нейросетевые методы прогнозирования, гибридные методы прогнозирования

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Сигналы электрокардиограммы обладают уникальными характеристиками и структурой, которые трудно подделать. Это связано с тем, что электрическая активность сердца уникальна для каждого человека. Кроме того, основные биометрические параметры скрыты во время аутентификации по ЭКГ, что делает процесс более безопасным и защищенным от подделок. Целью данного исследования является оценка эффективности работы нейронных сетей для аутентификации по ЭКГ для сигналов с непериодическими нарушениями сердечного ритма. В качестве модели разработана сиамская нейронная сеть. Так же описаны этапы предварительной обработки ЭКГ сигналов, взятых из базы данных MIT-BIH. Представленная в работе модель достигла следующих результатов. Точность: 99,69%. Чувствительность: 99,43%. Специфичность: 99,94%. ROC-AUC: 99,69%. Результаты позволяют сделать вывод о том, что предложенная модель может эффективно проводить аутентификацию пользователей, которые имеют непериодические нарушения сердечного ритма при условии хотя бы небольшого числа зарегистрированных эталонов с нарушениями.

Ключевые слова: биометрическая аутентификация, ЭКГ, сиамская нейронная сеть, сверточная нейронная сеть, Евклидово расстояние, ROC-анализ

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Опоры постоянного усилия применяются на всех газо- и нефтеперерабатывающих заводах в случаях когда необходимо обеспечить подвижность трубопровода в точке его закрепления. В статье рассматривается алгоритм расчета формы профиля деталей опоры, имеющей определенную конструкцию. Данные детали обеспечивают постоянство вертикального усилия опоры трубопровода при его передаче от пружины сжатия на точку опоры трубопровода. Даны аналитический и геометрический варианты расчета. Статья будет полезна специалистам, занимающимся проектированием опор трубопроводов.

Ключевые слова: подвижное соединение, геометрический расчёт, изменяемая жёсткость, lisega, импортозамещение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В данной статье реализован алгоритм распознавания маркировки грузового контейнера на основе глубоких нейронных сетей. Основным преимуществом предложенного алгоритма – является отсутствие необходимости дополнительных преобразований изображения для локализации маркировки и сегментации символов. Для решения задачи локализации использовался алгоритм EAST. Для распознавания кода собственника и серийного номера контейнера были обучены модели нейронных сетей Faster R-CNN Resnet 50. В результате оценки точности работы алгоритма, были сделаны соответствующие выводы, а также сформулированы возможные варианты улучшения работы алгоритма.

Ключевые слова: машинное обучение, алгоритм, грузовые контейнеры, нейронная сеть, классификация изображений, распознавание

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Приводится структурная модель интеллектуального ансамблевого классификатора неструктурируемых текстовых данных по степени конфиденциальности. Выделена наибольшим образом влияющая на эффективность классификации нейросетевая мета-модель. Произведена декомпозиция многокритериальной задачи конфигурирования интеллектуального классификатора на задачу выбора конфигурируемых гиперпараметров мета-модели и задачу подбора их значений. Осуществлено представление многокритериальной задачи выбора подлежащих конфигурированию гиперпараметров в виде иерархии, включающей в себя цель, критерии и альтернативы. Разработана методика выбора конфигурируемых гиперпараметров интеллектуального классификатора неструктурируемых текстовых данных по степени конфиденциальности на основе метода анализа иерархий.

Ключевые слова: DLP-система, неструктурируемые текстовые данные, интеллектуальный классификатор, гиперпараметры, метод анализа иерархий

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассматривается модельная задача совместного термического и диффузионного процесса в кремнии. Математической моделью этого процесса является начально-краевая задача для системы линейных дифференциальных уравнений в частных производных параболического типа. В этой системе одно уравнение описывает процесс распространения тепла в кремнии, а другое - процесс диффузии примеси в нем. При этом уравнения не являются независимыми так, как коэффициент диффузии зависит от температуры. Для каждого уравнения в этой системе поставлены соответствующие начально-краевые условия. Для поиска приближенного решения возникшей задачи используется неявная разностная схема и классический метод прогонки. В работе представлено описание численного алгоритма и точные расчетные формулы для решения дискретизированной параболической задачи.

Ключевые слова: модель термодиффузионного процесса, численное моделирование, метод прогонки, неявная разностная схема

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье анализируется формообразование зданий и сооружений в современной архитектурной практике. Форма в архитектуре – это прежде всего средство выражения и перевода понятий. Это также то, что в конечном итоге заполняет и разделяет пространство, в котором мы живем. Форма в архитектуре может иметь большое символическое и культурное значение и может преобразовывать пространство к лучшему или к худшему. Простейшие из форм известны как первичные формы. К основным формам относятся круги, треугольники и квадраты. Каждая форма может быть создана комбинацией основных форм. При повороте или расширении основные формы могут создавать трехмерные объемы, известные как основные тела. В современной архитектурной практике очень часто прибегают к использованию сложных форм, созданных с использованием пространственных кривых. Задачей архитектора является полное визуальное представление таких форм на чертежах, а также с использованием современных программных графических пакетов. В статье поднимается проблема правильной интерпретации архитектурных форм, образованных такими пространственными кривыми (на примере кривой Гильберта).

Ключевые слова: архитектура, пространственные кривые, аксонометрические проекции, кривая Гильберта, модернизм, формообразование, орнаментальность, пространство

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Создание современной многоэлементной оптической техники с требуемыми пространственно-частотными характеристиками требует применения оптических слоев с заданными параметрами. Только при применении многослойных покрытий можно достичь минимальных потерь на пропускание объективов и реализовать их антибликовую защиту, или получить высокие значения коэффициента отражения в зеркалах кольцевых резонаторов. Проверить готовность к производству такой оптики можно, например, посредством реализации контроля толщины как для прозрачных, так и для непрозрачных слоев, которая должна находится в пределах допустимых отклонений от ожидаемого заданного значения. В данной статье приводится теоретическое обоснование интерференционного метода контроля толщины слоя, а также предлагаются оригинальные схемно-технические решения на его основе, позволяющие получить оценку искомой толщины.

Ключевые слова: оптические покрытия, поляризация, измерение толщины, подложка, пластина Савара

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.6 - Оптика

В статье построена и исследована математическая модель колебаний аэродинамического маятника в потоке движущейся среды. В качестве модели воздействия среды на тело принята модель квазистатического обтекания пластинки средой. Согласно этой гипотезе, аэродинамические силы, действующие на тело, прикладываются в центре давления. В нашей задаче центр давления является подвижным относительно пластинки. Получены уравнения движения для рассматриваемого тела. Проведен переход к новым безразмерным переменным. Показано нарушение единственности при определении угла атаки в точках, где воздушная скорость центра давления близка к нулю. Построены огибающие для некоторых областей неоднозначности с помощью многократного решения алгебраических нелинейных уравнений полученных из кинематических соотношений. Для этого определяются координаты точек возврата, находится решение самих уравнений и изображаются границы областей неоднозначности. В математическом пакете MATLAB 18 написана программа, которая строит верхнюю и нижнюю границы областей неоднозначности.

Ключевые слова: тело, область неоднозначности, огибающие, точки возврата

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье описывается обучение нейронной сети для распознавания цифр номера грузового контейнера. В связи с отсутствием набора данных, содержащих грузовой контейнер, обучение производилось на наборе данных Street View House Numbers. Перед обучением модели набор данных был проанализирован и построены гистограммы, отражающие общую информацию о наборе данных. Обучение нейронной сети производилось на языке программирования Python с использованием библиотеки Tensorflow. Полученные результаты оценки точности работы модели, позволили сделать вывод о возможности использования набора данных и нейронной сети для решения задачи распознавания цифр грузового контейнера.

Ключевые слова: машинное обучение, распознавание цифр, грузовой контейнер, нейронная сеть, классификация изображений

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Работа посвящена обеспечению полноты смешения газовых теплоносителей в теплоутилизаторе прямого действия за счет оптимизации геометрии камеры смешения, в частности добавления воронки. Рассмотрены четыре конфигурации воронки в диапазоне 45°-180°. Задача решена в стационарной постановке методом численного моделирования в среде OpenFOAM. Показан 14-кратный прирост равномерности смешения при использовании 45° воронки по сравнению с цилиндрической камерой смешения.

Ключевые слова: теплоутилизатор, смесительный теплообменник, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, численное моделирование, рекуперация теплоты

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена вопросу повышения эффективности систем вентиляции путем применения нового типа воздуховодов. Основным преимуществом микроперфорированных текстильных воздуховодов является возможность подачи свежего воздуха ламинарными микроструями в зону дыхания человека. Отмечена необходимость в адаптации существующих методик расчета основных параметров струй для ламинарного режима. В статье представлены результаты по разработке математической модели стационарного пограничного слоя для численного расчета движения и тепломассобмена воздуха в ламинарной микроструе. Выведен дискретный аналог обобщенного дифференциального уравнения, на основе которого разработан программный комплекс, позволяющий определять основные параметры ламинарных микроструй. Выполнена верификация разработанного программного комплекса, расхождение с известным инженерным методом составило менее 3%.

Ключевые слова: математическое моделирование, воздухообмен, текстильный микроперфорированный воздуховод, микроперфорация, ламинарная струя, метод контрольного объема, круглая струя, микроструя

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Рассмотрена задача на прочность композитного материала, для определения сопротивления деформированию элементов конструкций с наличием концентраторов напряжений. Метод основан на трехмерном конечно-элементном решении задачи упругопластического деформирования объемного тела при разрушении и предназначен для сокращения экспериментальных исследований путей замены их на численные эксперименты. Получены результаты численного моделирования трехмерного напряженно-деформированного состояния упругопластического тела.

Ключевые слова: математическое моделирование, стекловолокно, композитный материал, численное моделирование, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе описаны результаты моделирования тепловых процессов и воздушных потоков, протекающих в универсальном источнике питания (УИП) с цифровой системой регулирования выходных параметров при заданных условиях эксплуатации. УИП предназначен для проведения научных исследований в области электрохимического осаждения меди с целью формирования сквозных и переходных отверстий печатных плат, трехмерных микросборок, металлизации эпоксидных смол, органических материалов. В статье рассмотрены особенности разработки универсального источника питания, представлены ключевые результаты проектирования и исследования термодинамических характеристик макетного образца.

Ключевые слова: универсальный источник питания, микроконтроллер, система автоматизированного проектирования, печатная плата, коэффициент полезного действия, вычислительная гидродинамика, система автоматизации механического проектирования

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами