SCI Библиотека

В статье рассматривается математическая постановка многокритериальной транспортной задачи с временными ограничениями. В качестве критериев в ней выступают стоимость перевозок, их важность и временные затраты на перевозки. Особенностью данной задачи является наличие временных ограничений, таких как временные окна у заказчиков и длительность пребывания транспортных средств в пути. В качестве решения многокритериальной задачи предлагается отбор точек, оптимальных по Парето, поскольку данный метод оптимизации имеет широкий спектр задач для применения. Приводятся формулировка парето-оптимизации и определение парето-оптимальности. Рассматриваются методы оптимизации по Парето: лексикографический метод и скаляризация, разновидностями которого являются метод ε-ограничений, в основе которого лежит градация критериев оптимизации в порядке убывания их важности, и метод линейной скаляризации, механизм работы которого основан на объединении всех функций оптимизации в одну. На примере рассматривается приведение формализованной многокритериальной транспортной задачи к виду, пригодному для осуществления скаляризации. Определение парето-эффективности представляется приемлемым для реализации его механизмов в составе адаптивной системы поддержки принятия решений, направленной на решение задач оптимизации в различных областях и оперирующей эвристическими алгоритмами.

В работе представлено описание марковской модели кибератак как метода анализа защищенности информации в автоматизированных системах. На основе представленной модели в работе дается описание двух метрик безопасности - среднего времени до отказа безопасности (среднее число переходов между состояниями в соответствующей марковской цепи до ее первого попадания в одно из поглощающих состояний) и среднего риска при отказе безопасности (сумма произведений ущербов при реализации каждой из кибератак на соответствующие вероятности реализации этих кибератак). Дается алгоритм оценки входных параметров на основе взаимосвязи баз данных угроз и уязвимостей CVE, CWE и CAPEC. Описанные в работе взаимосвязи позволяют вычислить вектор вероятностей возникновения кибератак и вектор ущербов от кибератак, которые формируются как входные данные для модели оценки защищенности. Также в работе рассматривается проблема численной оценки параметров через метрики CVSS. В исследовании демонстрируется, что вектор вероятностей отражения кибератак и вектор вероятностей «задержек» кибератак возможно получить только с помощью метода экспертных оценок, либо статистики. В работе также дается описание разработанного программного продукта, который позволяет выполнить оценку защищенности автоматизированной системы на заданном промежутке времени.

Одной из важнейших задач, с которыми сталкиваются разработчики пневматических систем автоматизации, является сокращение времени анализа и проектирования на научно-исследовательском этапе. Использование специализированного программного обеспечения позволяет значительно улучшить работу пневматических систем автоматизации. Моделирование пневматических роботов-манипуляторов позволяет определить уязвимые места, провести оптимизацию процессов управления, провести виртуальные испытания различных сценариев работы, что поможет улучшить планирование и управление, при этом достичь значительного повышения производительности и надежности работы системы. В статье представлена информационно-измерительная система для пневматического привода звеньев робота (манипулятора) специализированного промышленного назначения модели МП-11 в виде имитационной модели, которая реализована методом имитационного моделирования пневматических систем на базе пакета FluidSIM-P (FluidSIM Pneumatic) фирмы «Festo». Результатом работы информационно-измерительной системы являются графики переходных процессов перемещения штоков пневматических цилиндров, которые адекватно описывают реальный рабочий режим пневмопривода манипулятора МП-11. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов, занимающихся проектированием и анализом систем автоматизации. Кроме того, результаты статьи могут быть полезны для студентов и исследователей, изучающих область автоматизации и системного проектирования. Любой, кто интересуется применением технологий автоматизации в различных сферах, найдет в статье ценную информацию для своей работы и исследований.

Представлены результаты исследований, выполненных в 2018-2021 гг. с целью изучения протекторного действия экологически безопасных препаратов природного происхождения при выращивании ежевики в условиях средней полосы России для повышения зимостойкости, регулярности плодоношения и качества ягод. Исследование проводили в различных гидротермических условиях зимних и вегетационных периодов в Орловской области. В течение трех лет наблюдений отмечены периоды как с повышенным количеством осадков, так и засушливые. Объектом изучения были растения ежевики сорта Thornfree, широко распространенного в России и отзывчивого на различные погодные факторы. Для повышения морозо- и зимостойкости ежевики, помимо укрытия агроволокном, применяли жидкое органоминеральное удобрение ПРК «Белый Жемчуг Антифриз» по двум вариантам - с обработкой и без обработки (по 10 кустов в каждом варианте). Препарат применяли в виде некорневых обработок осенью 2018, 2019 и 2020 гг. перед зимним укрытием ежевики. Перед созреванием ягод в 2020 и 2021 гг. применили дополнительно два других препарата серии ПРК «Белый Жемчуг» для повышения устойчивости растений к летним неблагоприятным условиям. Получены следующие наиболее значимые результаты: повышение морозостойкости растений на величину от 7,5% (в относительно теплую зиму 2019-2020 гг.) до 36,8% (в наиболее холодную зиму 2020-2021 гг.); своевременное созревание ягод в неблагоприятных погодных условиях вегетационного периода 2021 г.; увеличение массы ягод в среднем на 0,7-0,9 г и выравненность по сборам. Показано, что отрицательно сказывались на своевременности прохождении цветения и созревания ежевики низкие температуры в мае (во время бутонизации) и засушливые условия в августе (во время созревания ягод). Выявлен значимый для ежевики период вегетации, когда особенно важно достаточное увлажнение почвы, - это период формирования зеленых завязей перед созреванием (в зоне исследования - это июль).

Рассмотрена проблема множественных сбоев, образующихся в микросхемах памяти бортовой аппаратуры космических аппаратов в результате воздействия отдельных ядерных частиц космического пространства. Обзор литературных источников показал, что опасность множественных сбоев реальна и будет увеличиваться по мере уменьшения технологических норм проектирования электронной компонентной базы. Двойные множественные сбои являются в настоящее время наиболее актуальной угрозой, так как их появление вызвано заряженными частицами с относительно небольшой энергией. Двойные сбои могут быть смежными и несмежными. Смежные двойные сбои вызваны одномоментным действием одной ядерной частицы. Несмежные сбои - это результат накопления однократных сбоев, произошедших в разное время в разных запоминающих ячеек одного слова памяти. При определенных условиях можно избежать появление двукратных несмежных ошибок. Для защиты от двойных смежных ошибок применимы коды для их исправления. Эти коды являются относительно новыми и обобщённое описание их построения отсутствует. Данные коды гарантировано исправляют однократные ошибки и двукратные смежные, но имеют существенную вероятность ошибочного исправления несмежной двойной ошибки. При переходе к практическому использованию для этих кодов необходимо определить требования к виду проверочной матрицы, найти общий алгоритм их построения для разной длины слова памяти при малой избыточности и высокой производительности при условии, что к корректирующим способностям кода предъявляются требования обнаружения и исправления только одиночных и двойных смежных ошибок и никаких дополнительных.

Представлены результаты изучения зимостойкости гибридных семей абрикоса во время прохождения периода покоя в почвенно-климатических условиях ЦЧР. Изучено влияние недостатка увлажненности верхних слоев почвы на успешную перезимовку гибридных сеянцев абрикоса. С помощью общепринятых методик проанализировано строение корневой системы молодых растений по морфологическим признакам, глубина залегания и распределение по слоям почвы. Показано, что основная масса всасывающих корней однолетних сеянцев абрикоса расположена в поверхностном слое почвы (10-20 см). По данным Воронежского ЦГМС, проведен анализ метеорологических условий за годы исследований, оказывающих влияние на развитие сеянцев. В полевых и лабораторных условиях изучена динамика изменения запасов влаги в почве опытного участка на протяжении трех летних месяцев вегетационных периодов 2021-2022 гг. Установлено, что сеянцы абрикоса в этот период испытывали недостаток влаги. С учетом поверхностного залегания корневой системы сеянцев сделан вывод, что происходит снижение зимостойкости годового прироста при недостаточном увлажнении поверхностных слоев почвы во время вегетационного периода в условиях Воронежской области. Для сравнения и оценки зимостойкости изучаемых гибридных семей абрикоса, полученных от свободного опыления, проведена их группировка по происхождению материнского растения. С учетом степени подмерзания в зимний период однолетних сеянцев абрикоса за два года исследований осуществлена оценка зимостойкости четырех гибридных семей: 1/2020 - Сюрприз Х; 2/2020 - Триумф Х; 3/2021 - формы Крымский ранний Х; 4/2021 - Магистр Х, а также отдельных сеянцев в пределах каждой гибридной семьи. По результатам полевых и лабораторных опытов и с учетом изученных морфологических признаков и биологических особенностей строения корневой системы, оценки зимостойкости в изучаемых семьях отобраны гибридные сеянцы абрикоса с культурными признаками и высокой зимостойкостью.

Актуальность исследования обусловлена тем, что важным фактором надежной эксплуатации воздушных линий электропередач является исправная работа гирлянд изоляторов, а повреждение изоляции гирлянд изоляторов может привести к увеличению токов утечки, энергетическим потерям, в том числе к аварийным ситуациям при повреждении изоляторов. Также к дополнительным потерям электроэнергии могут привести неблагоприятные метеорологические условия, такие как гололед, снег, дождь, туман, сильный ветер. В связи с этим, данная статья направлена на описание новой математической модели канала измерения механической нагрузки на изолятор для оценки технического состояния изоляторов, которая реализуется в виде отдельного блока информационно-измерительной системы дистанционного мониторинга изоляторов ВЛ, и снабжает оператора диспетчерского пункта актуальной информацией о текущем состоянии изоляторов, а также позволяет уменьшить число внештатных (аварийных) ситуаций путем своевременного ремонта или замены изоляторов. Ведущим методом при построении математической модели канала измерения механической нагрузки на изолятор является рассмотрение статической нагрузки с перспективой оценки процессов гололедообразования на проводах воздушной линии электропередач, позволяющий обеспечить фиксирование динамики нарастания механической нагрузки на изолятор (фиксация образования гололеда), а также без лишних трудозатрат и временных ресурсов создать удобную в использовании цифровую модель энергетической системы, предоставляющую возможность реализовать структуру, состояние и действие реальной энергосистемы с достаточной оперативностью, полнотой и достоверностью. В статье представлена последовательность измеренных значений датчика механической нагрузки на изолятор при квантовании во времени, которые далее сопоставляются с величиной статической нагрузки на изолятор, определяемой величиной веса провода на пролете воздушных линий электропередач, и в результате проводится оценка нарастания механической нагрузки на изолятор и фиксация образования гололеда на проводе воздушных линий. Материалы статьи представляют практическую ценность для оперативных служб электросетевых компаний.

“Руководство” предназначено для студентов высших технических учебных заведений и особенно для тех, кто самостоятельно, без повседневной квалифицированной помощи преподавателя, изучает математический анализ и желает приобрести необходимые навыки в решении задач.

В начале каждого раздела помещены определения, теоремы, формулы и другие краткие сведения по теории и методические указания, необходимые для решения последующих задач; затем приводятся подробные примерные решения типичных задач с краткими пояснениями теоретических положений; в конце каждого раздела содержится достаточное количество методически подобранных задач для самостоятельного решения с ответами к ним и необходимыми разъяснениями.
Содержание этого пособия соответствует программе по математическому анализу для машиностроительных, приборостроительных, механических, энергетических и строительных специальностей. Это пособие вполне пригодно также и для студентов технологических специальностей, которые могут опустить те разделы и задачи, которые не входят в их программу по курсу математического анализа.
Задачи, отмеченные звездочкой, не входят в обязательный минимум, необходимый для усвоения курса. Они предназначены для студентов, желающих глубже изучить предмет, но не превышают требований программы.

Книга предназначена для исследователей, аналитиков, преподавателей, аспирантов, студентов, специализирующихся на изучении квантовой кибернетики

В статье представлены подходы к прогнозированию динамики состояния обеспечивающих компонентов информационно-управляющих систем на примере моделирования энергосистемы производственного предприятия. Рассмотрен способ моделирования других типов обеспечивающих компонентов на основе предлагаемых подходов. Моделирование состояния энергосистемы производственного предприятия основано на ее представлении в виде множества Т-образных ячеек, состоящих из сопротивления, емкости и индуктивности. Прогнозирование изменения состояния обеспечивающих компонентов информационно-управляющей системы производится с использованием многослойной нейронной сети прямого распространения с учетом нелинейных факторов, определяемых внешним и внутренним состоянием производственной среды. В качестве независимых переменных используются параметры окружающей среды, данные об амортизации исполнительных механизмов и оборудования, нормативные производственные требования, в качестве зависимой - мощность энергосистемы предприятия. При этом расчет мощности производится на основе описанной модели энергосистемы с использованием Т-образных ячеек. Обучение модели производилось на основе накопленных данных. Полученные результаты моделирования состояния обеспечивающих компонентов информационно-управляющих систем показывают, что использование для прогнозирования динамики модели нейронной сети прямого распространения с одним скрытым слоем и шестью узлами в нем позволяет получить точный прогноз мощности с учетом различных нелинейных факторов. Представлены экспериментальные данные, доказывающие эффективность предлагаемых авторами подходов к прогнозированию состояния обеспечивающих компонентов.