ivdon3@bk.ru
В работе представлены результаты проектирования ведомого блока последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface - SPI), применяемого для высокоскоростной синхронной передачи данных между управляющими и периферийными устройствами, на основе базовых матричных кристаллов серии 5503. Полученная микросхема может применятся совместно с ведущим блоком SPI для согласования микроконтроллеров и микропроцессоров с различными датчиками, аналого-цифровыми, цифроаналоговыми преобразователями, модулями памяти и связи. По результатам разработки предложена методика проектирования цифровых интегральных микросхем в отечественной САПР «Ковчег» с использованием поведенческих описаний на языках описания аппаратуры.
Ключевые слова: базовый матричный кристалл, последовательный периферийный интерфейс, язык описания аппаратуры, система автоматизированного проектирования
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.2 - Вычислительные системы и их элементы
В данной работе рассматривается вопрос необходимости применения фреймворков как таковых, а также React, наиболее часто используемый фреймворк для создания части Представления клиентских веб-приложений. Изучаются его устройство, предлагаемый подход в разработке клиентских приложений, решаемые и создаваемые им проблемы, сильные и слабые стороны, а также особенности и ограничения в применении.
Ключевые слова: view frameworks, клиентские веб-приложения, front end, React, Reconciliation, Fiber, рендеринг
Перспективность построения спутникового интернета на основе низкоорбитальной группировки спутников (НОГС) обусловлена тем, что только она позволяет обеспечить устойчивую и достоверную связь в любой точке планеты. Поэтому технология спутникового промышленного интернета вещей IIoT получила широкое распространение в нефтегазовой индустрии, многие объекты которой располагаются в районах Крайнего Севера. Однако, при использовании спутникового низкоорбитального интернета (СНИ), возникают новые угрозы и атаки на него. Среди атак на НОГС особое место занимают попытки навязать абонентам СНИ неавторизованный контент. Предотвратить данную ситуацию можно с помощью системы опознавания спутника. Для эффективной работы запросно-ответной системы «свой-чужой», для НОГС был разработан имитостойкий протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний. Данное свойство было достигнуто за счет сокращения времени аутентификации благодаря использованию модулярных кодов классов вычетов (МККВ). Применение параллельных кодов МККВ привело к изменению способа опознавания спутника, что влечет за собой пересмотр принципов построения запросно-ответной системы. В этом случае создание структурной схемы системы «свой-чужой», функционирующей в МККВ для спутникового низкоорбитального интернета – актуальная задача.
Ключевые слова: имитостойкость, протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний, модулярные коды классов вычетов, структурная схема системы опознавания низкоорбитальных спутников
Приведенное исследование направлено на вычисление рыночной стоимости свободного от застройки земельного участка, расположенного в городе Всеволожске Ленинградской области. Авторами рассмотрен сравнительный подход к оценке объекта, указаны его положительные стороны и недостатки. Отмечены особенности реализации метода сравнительных продаж и построения регрессионных моделей. Выявлена зависимость стоимости земельных участков от удаленности от локального центра на территории элитной коттеджной застройки г. Всеволожска. Сформулирован вывод о влиянии набора факторных признаков и метода их учета на надежность и соответствие результата сложившейся ситуации на рынке недвижимости.
Ключевые слова: сравнительный подход, метод сравнительных продаж, корреляционно-регрессионный анализ, ценообразующий фактор, земельный участок
1.6.15 - Землеустройство, кадастр и мониторинг земель , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Предметом исследования являются технические и экономические характеристики средств обнаружения атак, влияющие на эффективность их применения для системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на объекты критической информационной инфраструктуры Российской Федерации. Представлен анализ подходов к выбору наилучших решений, результат которого лег в основу предлагаемого решения. В статье содержится исследование подходов к решению задачи технико-экономического обоснования выбора, формализованы постановка задачи и математическая модель решения задачи выбора оптимального средства обнаружения атак для реализации соответствующих задач. Применяемые методы исследований включают системный анализ, моделирование и методы экспертного оценивания. Цель разработки методики – повышение уровня обоснованности принятия решения о выборе наилучшего из предложенных средств обнаружения атак.
Ключевые слова: средства обнаружения атак, средства обнаружения вторжений, технико-экономическое обоснование, конкурентный анализ, средства защиты информации, система поддержки принятия решений, СОА, система защиты информации, оптимизация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе рассматриваются вопросы, связанные с решением актуальной проблемы – переработки скоплений пластикового мусора в океане. Предлагается организация процесса переработки пластика непосредственно в океане на судах переработки. При этом продукты механической переработки и пиролиза могут использоваться для поддержки отраслей строительства, дорожного строительства, электроэнергетики прибрежных развивающихся стран Африки и Латинской Америки, возле которых сосредоточено самое большое количество пластикового мусора. Предлагается для сортировки и идентификации использовать как системы с искусственным интеллектом, обученным на распознавание и идентификацию пластика по форме, так и системы на основе спектрального анализа состава пластика.
Ключевые слова: пластиковый мусор, микропластик, переработка пластика в океане, судно переработки, распознавание типа пластика, использование переработанного пластика
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе произведен сравнительный анализ аддитивных технологий в области формирования электромеханических конструкций функциональных устройств. В частности, ставится проблематика использования аддитивных технологий, их актуальность по отношению к современным потребностям в разных областях науки и техники, раскрывается суть аддитивных технологических процессов для производства различного рода изделий и определяется конкретный конструктивно-технологический подход для создания модульного изделия на основе данных технологий.
Ключевые слова: аддитивные технологии, печатная плата, 3D-печать, моделирование методом послойного наплавления, селективное лазерное спекание, стереолитография, цифровая обработка света, прямое лазерное спекание металлов, селективное лазерное плавление, метод робокастинг
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Показана актуальность решения задачи концептуального анализа интегрируемых в процессе трансформации традиционных и цифровых образовательных структур, выявления и оценки их эффективного взаимодействия. Предложено использовать уже прошедшую этапы апробации в предметной среде образования методологию когнитивного анализа. Отмечено, что образовательный процесс включает непрерывно генерируемые и непрерывно модифицируемые циклы познания реальности. В рамках обобщенных описаний, представляемых моделями познания, естественным образом совершается переход от индивидуализированных циклов познания к коллективному исследованию реальности, в котором модели уже управляют коллективным познанием, формируя цикл познания на основе коллективной коммуникации. Разработана исходная когнитивная модель, которая иллюстрирует ситуацию, сложившуюся в современной образовательной системе под мощным влиянием «технократической» точки зрения на цифровизацию. Предложена когнитивная модель коллективного познания и коммуникации в цифровой среде, которая системно интегрирует три важнейшие части с точки зрения трансформационных процессов в образовании, а именно, традиционную структуру познания реальности, новейшую структуру цифровой коммуникации, выстроенную в парадигме коллективного субъекта познания, и, наконец, структуру стратегического управления исходя из социокультурного развития общества и страны.
Ключевые слова: Когнитивная модель, образование, цифровая трансформация, познание, коммуникация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В данной статье рассматриваются особенности использования нейросетевых детекторов в задачах распознавания защитных шлемов и касок. В наши дни безопасность на рабочем месте становится все более актуальной темой, в особенности в отраслях с высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.
Ключевые слова: свёрточная нейронная сеть, распознавание объектов, защитные шлемы. каски, SSD, YOLOv5, Faster R-CNN, машинное обучение, глубокое обучение, классификация изображений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье исследовался способ определения геометрии помещений с помощью эхолокации, а именно - звуколокации. В работе использовались свёрточные нейронные сети, которые обучались на большом наборе данных, состоящем из 48000 импульсных характеристик и ряда параметров, для геометрии помещения, им соответствующих. Обученная свёрточная нейронная сеть тестировалась на записанной импульсной характеристике реального помещения и показала точность в оценке по различным параметрам размера помещения от 92,2% до 98,7%.
Ключевые слова: свёрточные нейронные сети, геометрия помещения, эхолокация, импульсная характеристика, робототехника, распознавание, бесконтактные методы измерения объектов, звуколокация, предсказание геометрии, виртуальная реальность
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В мире веб-разработки возрастает потребность в инструментах, способных обеспечивать высокую производительность клиентских приложений. В ответ на этот вызов была разработана технология WebAssembly, позволяющая компилировать различные языки программирования в бинарный формат, который затем исполняется в веб-браузерах. Новый язык программирования AssemblyScript предоставляет возможность создавать высокопроизводительные WebAssembly модули с использованием привычного для веб-разработчиков синтаксиса языка TypeScript. В данной работе проводится исследование WebAssembly и AssemblyScript, и сравнивается производительность AssemblyScript и JavaScript на примере четырех вычислительных алгоритмов. Результаты тестирования демонстрируют более высокую скорость выполнения AssemblyScript в большинстве задач, а также более стабильную производительность при выполнении в разных браузерах. Исследование подчеркивает актуальность применения AssemblyScript для оптимизации ресурсоемких операций при разработке веб-приложений.
Ключевые слова: assemblyscript, webassembly, wasm, javascript, front end, производительность, веб-приложения
В данной статье предлагается алгоритм статистического моделирования фона на основе сегментации границ для обнаружения движущихся границ с использованием статической камеры. В отличие от традиционных подходов, описанный метод строит модель фона на основе обучающих кадров, которые могут содержать движущиеся объекты, не оставляя призраков. Также предложенный подход использует адаптивные пороги для каждого распределения границ фона. Это делает предлагаемое решение устойчивым к изменению освещения и движению фона. Метод также использует информацию о перемещении и наложении границ для обеспечения точности обнаружения. Эксперименты показывают, что предлагаемый метод превосходит другие аналогичные техники и может эффективно обнаруживать движущиеся границы, несмотря на вышеупомянутые трудности.
Ключевые слова: распознавание движения, граница, детектор границ canny, гауссиан цвета, гауссиан величины градиента, нормальное распределение, адаптивный порог, статистическая карта
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается модель прогнозирования уровня воды для предотвращения чрезвычайных ситуаций для близлежащих территорий. Построение, анализ и оценка построенное регрессионной модели прогнозирующей уровень воды в реке Ия, Иркутская область. Полученная модель имеет высокую степень достоверности, согласно рассчитанным данным, и позволяет с высокой долей вероятностью предсказать уровень воды на основе данных полученных за предыдущие месяцы. Также произведен анализ существующих статей по моделированию различных параметров водных ресурсов.
Ключевые слова: модель, моделирование, река, уровень воды, наводнение, чрезвычайное происшествие, прогноз, статистика, мониторинг, анализ, река Ия, Иркутская область
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается комбинаторная задача – задача нахождения множества всех формальных понятий формального понятий. Вычислительная сложность задачи состоит в том, что число формальных понятий экспоненциально зависит от размера исходного формального контекста. В статье для решения данной задачи приводится алгоритм фрагментации и дефрагментации формального контекста, основанный на методе декомпозиции формального контекста на фрагменты. Суть метода заключается в том, что исходный формальный контекст разделяется на различные фрагменты. Фрагменты имеют разные размеры и непустое пересечение. Каждый фрагмент в дальнейшем рассматривается как формальный контекст и вновь может подвергаться к декомпозицию. В итоге формируется конечное множество фрагментов. Затем в каждом фрагменте находятся формальные понятия и объединяются, образуя искомое множество всех формальных понятий формального контекста. Метод является «неискажающим»: при разделении контекста на фрагменты не образуются новые формальные понятия и не теряются искомые понятия. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, показывающие эффективность разработанного алгоритма.
Ключевые слова: анализ формальных понятий, алгоритм фрагментации, формальный контекст, объектно-признаковая таблица, комбинаторная задача, задача нахождения множества всех формальных понятий
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данном исследовании проведен анализ временного ряда с использованием класса сдвиговых функций для арифметических и геометрических прогрессий, а также их синхронизации с использованием логарифмического декремента. В качестве рассматриваемых данных были взяты стоимость акций компании IBM на закрытии, каждый торговый день. С помощью сдвиговых функций геометрических и арифметических прогрессий были обнаружены почти-пропорции и почти-периоды в рассматриваемых данных. Эти обнаруженные паттерны подчеркивают важность применения сдвиговых функций для анализа временных рядов, позволяя выделить внутренние закономерности и периодические колебания, которые могли бы остаться незамеченными при стандартных методах анализа. Вычисление минимумов и соответствующих значений геометрической прогрессии дали возможность определить почти-периоды в данных. Эти результаты не только подтвердили визуальные наблюдения, но улучшили наше понимание внутренних закономерностей временного ряда. Полученные выводы подчеркивают эффективность применения методов анализа временных рядов на основе почти-пропорций и метрических методов. Эти подходы играют ключевую роль в выявлении скрытых паттернов и незаметных периодичностей в данных, что является фундаментальным условием для более точного анализа и успешного прогнозирования.
Ключевые слова: почти-пропорции, синхронизация геометрической прогрессии, эмпирические данные, геометрическая прогрессия, сдвиговые функции
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе рассматривается задача автоматического обнаружения дефектов геометрических параметров стальных канатов лифтовых систем с использованием методов компьютерного зрения. Анализируются особенности дефектоскопии движущихся стальных канатов на основе видеоряда, связанные с фрагментарностью изображения некоторых дефектов на смежных кадрах и изменчивостью видимых камерой геометрических размеров каната и характеристик дефекта вследствие колебаний каната во время движения. С учетом рассмотренных особенностей предложено два алгоритма – для определения дефекта утолщения/утонения диаметра каната и дефекта волнистости. В работе приводятся результаты экспериментальной апробации алгоритмов на специальном тестовом стенде и рассчитываются показатели надежности обнаружения дефектов предложенными алгоритмами в форме точности и полноты обнаружения каждого дефекта по отдельности, а также средних точности и полноты обнаружения обоих рассмотренных дефектов геометрических параметров каната в целом.
Ключевые слова: дефект стального каната, инструментальный контроль, бесконтактная дефектоскопия, компьютерное зрение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной статье исследованы модели арифметических устройств нейронных сетей конечного кольца второго и третьего порядков. Исследуемые арифметические устройства были синтезированы на программируемой логической интегральной схеме. Получены оценки аппаратных затрат и быстродействия вычислителей для модулей системы остаточных классов разной разрядности. Предложена структура нейронной сети конечного кольца с динамическими связями, эффективность которой в части аппаратных затрат наблюдается с ростом разрядности модуля системы остаточных классов. Преимущество нейронной сети конечного кольца с динамическими связями установлено для модулей разрядностью равной 64 бита и выше.
Ключевые слова: нейронные сети, система остаточных классов, группа точек эллиптической кривой, ПЛИС, умножитель, сумматор
В данной статье освещены теоретические результаты аналитических исследований в области применения привязных аэростатов в качестве носителей сетей заграждения, которые можно применять, как пассивную защиту особо важных гражданских и промышленных объектов от беспилотных летательных аппаратов и других низколетящих средств воздушного нападения. Приведена схема аэростатной системы заграждения, теоретически способная противодействовать средствам воздушного нападения. Приведены элементы методики определения вероятности поражения летательных аппаратов от средств воздушного заграждения тросового типа.
Ключевые слова: аэростатная система воздушного заграждения, беспилотные летательные аппараты, привязные аэростаты, воздушная защита наземных объектов
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.5.16 - Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Производство азота из воздуха с помощью процессов мембранного разделения газов широко используется во многих отраслях промышленности. Проблема управления процессом газоразделения связана с многоконтурным регулированием с использованием управления несколькими переменными. Для построения модели газоразделителя в работе проведен подробный анализ процесса газоразделения. В данной статье предлагается контроллер, построенный с применением нечеткой логики, используемый для согласования колебаний давления и расхода воздуха газоразделителя. Эффективность предлагаемого контроллера оценивалась в сравнении с традиционными регулятором. Предложенный нечетко-логический регулятор позволяет повысить точность системы управления газоразделением, сократить длительность переходных процессов.
Ключевые слова: нечеткая логика, контроллер, разделение газов, мембранная технология, азот, система управления
В статье рассмотрен способ автоматизированного формирования обучающего набора данных для алгоритмов машинного обучения классификации электронных документов, отличающийся от известных формированием обучающих наборов данных на основе синтеза методов кластеризации и аугментации данных на основе расчета расстояния между объектами в многомерных пространствах.
Ключевые слова: обучение с учителем, кластеризация, распознавание образов, алгоритм машинного обучения, электронный документ, векторизация, формализованные документы
В настоящей статье рассмотрен алгоритм обработки гидроакустических сигналов в частотной области с использованием вейвлетов. Приводятся доводы в пользу схожести структуры гидроакустических сигналов с структурой вибрационных. Описана структура гидроакустических сигналов, при этом подчеркивается актуальность вейвлет анализа над анализом с применением преобразований Фурье. Алгоритм может быть применен для оценки спектральной плотности с использованием периодограммы Фурье и оценки энергии в различных диапазонах частот. Представлен способ жестокого порога сглаживания коэффициентов и представлены преимущества такого подхода над мягким порогом. Расписан поэтапный алгоритм фильтрации гидроакустического сигнала. Одним из применений алгоритма является оценка параметров вибрационного сигнала с использованием параллельной реализации алгоритма.
Ключевые слова: частотная область, спектральная плотность; вейвлеты; обработка вибрационных сигналов
Исследовано влияние загустителя и замедлителя схватывания на технологические свойства ГШС START. Разработаны полнофакторные планы двухфакторной модели, при минимальном (0,1%; 0,005%) и максимальном (0,2%; 0,05%) уровне дозировки порообразующей и водоудерживающей добавок соответственно. Получены уравнения регрессии выходных параметров в виде полинома второй степени с применением регрессионного и корреляционного анализа экспериментальных данных. Проанализированы значения частных коэффициентов корреляции. При увеличении дозы водоудерживающих и порообразующих добавок от 0,1% до 0,2% и от 0,005% до 0,05% вяжущего вещества, соответственно, для всех возможных сочетаний дозировки загустителя и замедлителя схватывания наблюдается увеличение времени схватывания на 10…72%, а раздвижки на 33…80 %. Наименее чувствительной к увеличению водоудерживающих и порообразующих добавок оказалась смесь, в которой количество загустителя 0,2% (на верхнем уровне), а количество замедлителя 0,04% (на нижнем уровне).
Ключевые слова: технологические свойства, организационно-технологические решения, сухие строительные смеси, функциональные добавки, загуститель, схватывание, замедлитель, двухфакторный эксперимент, коэффициент детерминации, регрессионный анализ, корреляционный анализ
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящее время в системах видеонаблюдения и видеоаналитики центральное место занимает трассировка перемещений различных объектов (в частности, человека). Она представляет собой систему отслеживания перемещений людей путем локализации их позиций на каждом кадре в рамках всего видеопотока и является основой множества интеллектуальных систем компьютерного зрения. Цель данной статьи - разработка нового алгоритма трассировки перемещений человека в видеопотоке с возможностью отображения траекторий движения. Основные этапы работы алгоритма включают в себя: разделение видео на кадры с разницей в одну секунду, выбор исследуемого человека в видеопотоке, осуществление процесса цифровой обработки, основой которого является распознавание одежды исследуемого человека и получение ее цветовой гистограммы, прогнозирование локализации и распознавание исследуемого человека на всех последующих кадрах видеопотока с помощью разработанной методики прогнозирования направления движения данного объекта. Выходные данные предложенного алгоритма применяются в процедуре формирования и отображения общей картины перемещения конкретного человека в рамках всего видеопотока. Информация и материалы, содержащиеся в данной статье, могут представлять интерес для специалистов и экспертов, которые в своих работах особое внимание уделяют обработке данных при анализе фрагментов видеопотока.
Ключевые слова: камеры наблюдения, нейронная сеть u2 – net, библиотека rembg, распознавание образов, распознавание одежды, дельта E, трассировка, прогнозирование направления движения, обнаружение объектов, трекинг, математическая статистика, прогнозируемая область
В статье представлен обзор анализа и диагностики дефектов поверхности изделий, оцениваемый с помощью цифровой обработки изображений. Поиск научных публикаций проведен преимущественно в наукометрических базах Scopus и РИНЦ за период 2019-2023 годы. Целью данной статьи является определение наиболее оптимальных методов оценки деструкции материалов при помощи цифровых изображений. Рассмотрены основные методы обработки и анализа цифровых изображений. Показана перспективность унификации режимов сегментации по источникам получения цифровых изображений и совмещение изображений от различных источников регистрации для получения объективной информации о характере разрушения материала. Для сокращения времени оценки степени разрушения материалов предлагается поэтапно использовать методы сегментации, фильтрации цифровых изображений дефектов металлических изделий с последующим расчетом нейронной сетью.
Ключевые слова: дефект, контроль, цифровое изображение, нейронная сеть
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной статье на примере реки Силинка в городе Комсомольск-на-Амуре оценивается влияние различных факторов на процессы образования и транспортировки донных отложений в реке, таких как осадки, растворенные вещества, такие как валовая форма цинка. В работе использована модель множественной регрессии для выявления влияния некоторых внешних факторов на уровень загрязнения донных отложений цинком и представляют результаты численного моделирования, позволяющие оценить изменения в системе «вода – донные отложения» под воздействием различных факторов. Работа имеет значение для понимания экологических процессов в реках и может быть использована для разработки методов управления и защиты водных ресурсов.
Ключевые слова: множественная регрессия, городская территория, экологическое состояние, массообменные процессы, водные ресурсы, донные отложения, моделирование, река Силинка, город Комсомольск-на-Амуре, экологические процессы, численное моделирование
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации