Эффективность и безопасность строительства и эксплуатации любого горного предприятия, а тем более склонного и опасного по горным ударам, напрямую зависит от степени детализации и достоверности прогноза напряженного состояния массива на каждом участке. Статья содержит результаты исследований, направленных на разработку надежного и применимого на практике подхода к изучению и прогнозу напряженного состояния породного массива при строительстве подземных рудников. Приведен анализ последних достижений в области изучения напряженно-деформированного состояния массива горных пород и определены основные проблемы, с которыми сталкиваются исследователи при натурной оценке напряжений. В основу разработанного подхода заложены принципы массовости, точности и подобия измерений, предложенные Ю. Н. Огородниковым. С учетом этих принципов предложен комплексный подход, позволяющий обеспечить глубокий анализ и обобщение геомеханических процессов, происходящих на месторождении, склонном и опасном по горным ударам. Приведена последовательность этапов измерений и обработки информации, а также результаты апробации подхода на примере апатит-нефелинового месторождения Олений ручей, расположенного в Хибинском массиве на Кольском полуострове. Применение подхода позволило дать качественную и количественную оценку начального поля напряжений на месторождении в пределах горного отвода рудника, найти закономерности изменения поля напряжений при увеличении глубины, а также спрогнозировать эти процессы на вновь строящихся и проектируемых горизонтах. Полученные данные совпадают с результатами инструментальных измерений напряжений на руднике, что позволяет сделать вывод об эффективности использования данного подхода.
Возможность повышения эксплуатационных характеристик изделий и деталей, используемых в машиностроении, является значимой задачей, выполнение которой позволяет добиться снижения трудоемкости, экономии материала и экономической выгоды. Возможности современного формообразующего оборудования позволяют достигать максимально приближенной формы и размеров получаемых деталей к форме и размерам цифровых двойников. В настоящем времени технология абразивной обработки лепестковыми кругами широко и эффективно используется для последующей обработки после дробеударного формообразования крупногабаритных маложестких деталей типа панель крыла самолета и обшивок, где при помощи абразивных лепестковых кругов на специализированных установках осуществляется удаление отпечатков или уменьшение глубины пластических отпечатков после дробеобработки. Качество поверхностного слоя при зачистке лепестковым кругом, в том числе шероховатость и остаточные напряжения, определяет не только форму детали после дробеударного формообразования, но и усталостную прочность. Данные факторы зависят от множества факторов, таких как режимы обработки, свойства обрабатываемого материала и параметры инструмента. Прогноз и определение значений этих показателей является трудоемким и экономически затратным процессом. В связи с этим возникает необходимость моделирования данных процессов при помощи математических моделей. Однако до настоящего времени большинство исследователей в этой области моделирует процесс зачистки лепестковым кругом методом конечных элементов с простой моделью абразива и с многочисленными допущениями по взаимодействию абразивов с поверхностью детали, что не дает достоверных результатов. Целью данной работы является определение входных параметров для моделирования технологического процесса зачистки лепестковым кругом путем проведения лабораторного исследования абразива и его распределения в лепестковых кругах, применяемых на производстве панелей и обшивок, а также моделирование процесса единичного внедрения абразива методом конечных элементов программой инженерного анализа. По результатам лабораторных исследований была определена форма абразива и его распределение на поверхности лепестков, применяемых в условиях реального производства, что позволило перенести полученный рельеф в программу инженерного анализа. На основании результатов лабораторного исследования выполнено моделирование методом конечных элементов процесса единичного внедрения абразива в материал для определения остаточных напряжений в поверхностном слое детали
В данной статье проведен анализ используемых материалов, способов получения и свойств многослойных плазменных покрытий, работающих в условиях высоких температур, и выбраны основные направления по исследованию процессов их формирования. Современные плазменные покрытия для высокотемпературного применения в большинстве вариантов - это многослойная система, состоящая из внешнего керамического слоя и жаростойкого металлического подслоя с рядом промежуточных металлокерамических слоев. Подслой необходим для понижения величин термических напряжений в созданном защитном покрытии, индуцированных различными коэффициентами термического расширения у металлических и керамических материалов. Промежуточные металлокерамические слои служат для монотонного выравнивания физико-механических свойств между основными слоями. Слой керамики создает необходимую термостойкость у покрытия. Однако при достаточно широком изучении плазменных защитных покрытий на базе диоксида циркония до сих пор полностью не решены вопросы по увеличению термостойкости керамических слоев и снижения их газопроницаемости. Для решения этой проблемы необходимо установить режимы нанесения слоев, обеспечивающие требуемые характеристики защитных покрытий, найти действенные способы управления уровнем остаточных напряжений и содержанием пор в покрытиях, разработать технологии получения многослойных защитных покрытий с плавным переходом технологических свойств по сечению покрытия от металлической подложки к слою керамики. Наиболее применяемыми способами формирования керамического слоя многослойных покрытий, работающих в условиях высоких температур, являются процессы плазменного напыления и электронно-лучевого испарения. В последнее время плазменный метод становится более предпочтительным, поскольку значительно снижает стоимость покрытий, позволяет более жестко управлять составом покрытия, характеризуется более высокой производительностью, обеспечивает гибкое регулирование процесса напыления. Качественные многослойные плазменные покрытия, работающие в условиях высоких температур, должны создаваться из материалов, обладающих равномерностью химического и фазового состава по всему сечению порошка, со строго оптимальными размерами и необходимой морфологией, для создания в сформированном покрытии максимального присутствия тетрагональной фазы с минимизацией размера зерен у фазовых включений.
Предметом исследования выступают средства компьютерной графики для разработки мобильного приложения. Объектом исследования является мобильное приложение. Подробно с точки зрения дизайна рассматриваются 4 фактора влияния на восприятие информации в мобильном приложении: цветовое решение, композиционное решение, шрифт и количество букв в управляющих словах. Был разработан эксперимент, который проводился с помощью технологии ай-трекинга в специальном программном модуле. Он включает в себя 72 стимула и 1 поставленную задачу, которую необходимо решить участникам эксперимента. Особое внимание уделяется особенности мобильного приложения, она заключается в том, что вся информация находится в поле центрального зрения человека, периферийное зрение при работе в этой среде слабо задействуется. Следовательно, влияние саккад на шаблон рассматривания интерфейса мобильного приложения значительно меньше, чем при взаимодействии человека с графическим интерфейсом приложений и сайтов, ориентированных на воспроизведение на большем экране персонального компьютера. Технология ай-трекинга и методы математической статистики для проведения экспериментальных исследований восприятия визуальной информации человеком в графическом интерфейсе мобильных приложений. Научная новизна заключается в применении технологии ай-трекинга для экспериментального исследования восприятия визуальной информации человеком в графическом интерфейсе мобильных приложений. Быстрее всего участники эксперимента решали задачу в сине-оранжевом и бело-черном цветовых сочетаниях стимульного материала, а также наиболее быстро испытуемые решали задачи с крупными активными элементами в композиционном решении. Также проявляется статистически значимое влияние шрифта с засечками. При его использовании в стимульном материале испытуемые решают задачу эксперимента быстрее. Интересным наблюдением стало то, что длинные слова воспринимались испытуемыми быстрее коротких. Таким образом, все выделенные факторы: цветовое решение, композиционное решение, шрифт и количество букв в управляющих словах влияют на восприятие в мобильном приложении, но при определенных условиях. Результаты работы: 1. Разработанная методика продемонстрировала свою работоспособность; 2. Данная методика может быть использована для тестирования мобильных приложений; 3. Данная методика позволяет разработать мобильное приложение с учетом выделенных рекомендаций; 4. Необходимо разрабатывать следующие задачи для проведения новых экспериментов.
Сложность составления таблиц контроля качества основного металла ТБ1 для проектирования изделий атомной энергетики определяется необходимостью учета совокупности множества требований различных источников (которые могут пересекаться, дополнять друг друга): стандарты, например, отраслевой стандарт (ОСТ), строительные нормы и правила (СНиП), технические условия, требования заказчика, а также внутренние нормы на их заполнение и другие нормативные документы. Некорректно составленные документы, пререданные в уполномоченную организацию контроля качества (организацию уполномоченную на проведение работ по оценке соответствия в форме приемки (испытаний) продукции, предназначенной для применения в элементах объектов использования атомной энергии Российской Федерации), означают для разработчика финансовые и временные потери, трудности при дальнейшей сдаче изделия. В данной работе приводится порядок разработки прикладного пользовательского приложения (библиотеки), позволяющего автоматически сформировать и построить таблицу контроля качества основного металла ТБ1 на документе чертежа в КОМПАС-3D. Разработан код прикладного приложения (библиотеки) для САПР КОМПАС-3D на языке Delphi, с помощью которого реализуется автоматизированное построение ТБ1, необходимой при проектировании оборудования для атомной энергетики. Одной из важнейших характеристик современной инженерной системы моделирования является возможность внедрения автоматизации, например, использование подсистем для расширения возможностей программного пакета, в качестве которых могут выступать прикладные приложения (пользовательские программные библиотеки). В данной работе сформулированы основные требования к функционалу прикладного пользовательского приложения (библиотеки) для КОСПАС-3D: детали осуществления запуска формирования ТБ1; возможности выбора контрольных операций для материалов сборки, операций с шифрами, также добавление новых операций, с последующим их сохранением в памяти программы; возможность внесения оперативных изменений. Код приложения позволяет считать данные с файла сборки, открытого в КОМПАС-3D, создать новый документ чертежа, построить таблицу по требованиям ТБ1, занести туда данные, взятые со сборочного документа.
Исследуется интеллектуальная система мониторинга и адаптации маршрута беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на основе нейросетевого анализа объектов риска. Рассматриваются алгоритмы автономной навигации, обеспечивающие анализ внешней среды и оперативную корректировку траектории полёта с учётом потенциальных угроз. Оцениваются возможности применения машинного зрения, нейросетевых алгоритмов, методов предобработки данных, детектирования объектов, семантической сегментации, алгоритмов траекторного планирования, предиктивного управления и адаптивной оптимизации маршрутов для идентификации препятствий, движущихся объектов и зон ограничения полётов. Анализируется роль интеллектуальных систем управления в архитектуре БПЛА, их влияние на повышение автономности, устойчивости и эффективности выполнения задач в динамически изменяющихся условиях. Предлагаемые решения ориентированы на снижение рисков, связанных с нештатными ситуациями, за счёт внедрения адаптивных стратегий управления полётом. Применяются методы системного анализа, компьютерного зрения и машинного обучения, включая свёрточные нейросети, алгоритмы предобработки изображений, фильтрации и сегментации данных, а также анализ сенсорных показателей. Оценка эффективности реализована посредством моделирования траекторий движения, тестирования алгоритмов идентификации угроз и анализа параметров устойчивости маршрутов БПЛА. Научная новизна заключается в разработке интегрированной системы интеллектуальной корректировки маршрута БПЛА, основанной на применении нейросетевых методов классификации объектов и адаптивных алгоритмов планирования траекторий. Разработаны механизмы предиктивного анализа рисков, обеспечивающие автоматическую корректировку маршрута при обнаружении препятствий, неблагоприятных погодных условий и зон ограниченного доступа. Предложенная архитектура управления сочетает технологии машинного зрения, анализа потоков данных и автоматизированного принятия решений, а также использует методы динамической маршрутизации, алгоритмы корректировки полёта в реальном времени и стратегии предотвращения столкновений. Такой подход обеспечивает повышение уровня автономности работы дронов. Разработанные алгоритмы интеллектуальной навигации могут быть внедрены в современные системы автономного управления БПЛА, обеспечивая адаптацию к динамическим условиям и повышение эффективности выполнения задач в различных сферах, включая оборонные и промышленные применения.
Предметом исследования является многоаспектное скриншотное тестирование как современный метод автоматизированной динамической верификации веб-приложений, объединяющий функциональное тестирование и проверку пользовательского интерфейса (UI). Современные методы тестирования сталкиваются с проблемами высокой трудоемкости, ложноположительных срабатываний и низкой масштабируемости, особенно в сложных проектах. Основная цель исследования - создать и внедрить метод, который позволяет повысить точность выявления дефектов, сократить время тестирования и снизить затраты на разработку тест-кейсов. В работе рассматриваются алгоритмы сравнения изображений, методы фильтрации динамических элементов и подходы к автоматизированному анализу интерфейсов для повышения эффективности и стандартизации в процессе верификации веб-приложений. В отличие от функционального и UI-тестирования по отдельности, предложенный метод позволяет анализировать несколько аспектов интерфейса и функциональности одновременно, что минимизирует трудозатраты и повышает надежность тестирования. Используется автоматическое сравнение эталонных и тестовых скриншотов на уровне пикселей, структурных элементов и содержимого с применением Python, Selenium, PIL и Pytest-xdist для параллельного выполнения тестов, что позволяет эффективно решать задачи верификации веб-приложений. Некоторые исследователи в области тестирования сходятся во мнении, что сам процесс тестирования мало стандартизирован и не имеет четких критериев оценки его эффективности. Предлагаемый нами метод позволяет добиваться решения поставленных задач верификации даже в условиях изменяющихся стратегий и подходов к оценке работоспособности системы за счет создания гибкой и точной системы проверки, которая объединяет различные типы тестирования в единую структуру, что делает данный метод подходящим для современных задач разработки программного обеспечения. Экспериментальная часть демонстрирует преимущества многоаспектного скриншотного тестирования по сравнению с другими методами, включая сокращение времени тестирования, повышение точности обнаружения дефектов и улучшение анализа получаемых отчетов. Данный подход может быть адаптирован к различным сценариям тестирования и выгоден для использования в высоконагруженных проектах, требующих регулярной регрессионной проверки.
Предметом исследования является эффективность различных индексационных стратегий, реализованных в PostgreSQL, и их влияние на производительность операций SELECT, UPDATE и INSERT в условиях различных масштабов данных. Объектом исследования выступают индексы B-Tree, GIN и BRIN, применяемые для оптимизации работы баз данных. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы, как временные характеристики выполнения операций, размер индексов и их ресурсоемкость. Особое внимание уделяется влиянию объема данных на производительность индексов и их пригодности для работы с различными типами данных, включая JSONB. Исследование направлено на систематизацию знаний о применении индексов для повышения эффективности работы высоконагруженных систем, где требуется оптимизация операций доступа, обновления и вставки данных, а также анализ потребления ресурсов. Ведущим методом исследования является эмпирический подход, включающий разработку тестовой базы данных с таблицами orders, customers и products. Эксперименты проводились для операций SELECT, UPDATE и INSERT на малых, средних и больших объемах данных. Для анализа использовались метрики времени выполнения запросов и размера индексов, полученные с использованием инструментов PostgreSQL. Новизна исследования заключается в комплексном сравнении индексов B-Tree, GIN и BRIN в PostgreSQL с учетом не только временных характеристик выполнения запросов, но и их влияния на размер базы данных и общую нагрузку на систему. В отличие от существующих исследований, сосредоточенных на отдельных аспектах индексирования, данная работа рассматривает эффективность различных типов индексов в условиях изменяющейся нагрузки и различных категорий операций. Основными выводами проведённого исследования являются рекомендации по выбору индексов в зависимости от типов запросов и условий их выполнения. Индексы B-Tree подтвердили свою универсальность, демонстрируя высокую производительность для операций SELECT и UPDATE. GIN-индексы показали преимущества для работы с JSONB-данными, но их использование ограничено высокой ресурсоемкостью. BRIN-индексы доказали свою эффективность для больших объемов данных, особенно для операций SELECT. Особым вкладом автора в исследование темы является создание рекомендаций для разработчиков баз данных, что позволяет повышать производительность приложений за счёт оптимального выбора индексационной стратегии.
Объектом исследования являются серверные веб-приложения и их производительность при обработке большого количества одновременных запросов. В качестве предмета исследования рассматриваются асинхронные технологии (Node. js, Python Asyncio, Go, Kotlin Coroutines) и многопоточные модели (Java Threading, Python Threading). Авторы подробно анализируют асинхронные циклы событий, горутины, корутины и классические многопоточные подходы, оценивая их эффективность в задачах с интенсивным использованием I/O и вычислительных ресурсов. Проводится эксперимент с разработкой API на трёх языках (Java, Node. js, Go) и тестированием при помощи утилиты hey. Также исследуются особенности масштабируемости, оптимизации производительности, использование кэширования, обработка ошибок, нагрузочные тесты и особенности реализации параллельных вычислений. Цель исследования - определить, какие подходы обеспечивают наибольшую производительность в серверных приложениях. Методы исследования включают нагрузочное тестирование, сбор метрик (время отклика, пропускная способность и потребление ресурсов сервера ) и анализ результатов. Научная новизна заключается в сравнении асинхронных и многопоточных методов в реальных сценариях веб-разработки. Основными выводами исследования являются рекомендации по использованию асинхронных технологий в высоконагруженных I/O задачах и многопоточности в вычислительно сложных сценариях. Полученные результаты помогут разработчикам оптимизировать производительность серверных приложений в зависимости от их задач и нагрузки. Дополнительно исследование рассматривает аспекты сложности отладки асинхронных приложений, влияние пулов потоков на производительность многопоточных решений, а также сценарии, в которых асинхронные и многопоточные подходы могут дополнять друг друга. Особое внимание уделено управлению ресурсами сервера при масштабируемых нагрузках, что позволит IT-специалистам более точно выбирать инструменты и технологии для решения конкретных задач. В заключении обсуждаются возможные пути оптимизации работы серверных приложений, включая использование новых подходов и алгоритмов, а также перспективы развития асинхронных и многопоточных технологий в контексте высоконагруженных систем, их влияние на общую архитектуру приложений, а также на повышение отказоустойчивости и безопасности.
Предметом исследования является использование интеллектуальной системы управления движением руки антропоморфного робота при выполнении операций размещения объектов манипулирования в контейнер заданных размеров. Объектом исследования является процесс определения параметров относительного положения основания руки по отношению к объектам манипулирования и контейнера, при которых возможно выполнение двигательных заданий. Автор подробно рассматривает алгоритм определения положения основания руки антропоморфного робота c использованием синтеза движений по вектору скоростей при решении задачи установки объектов манипулирования заданных, в виде прямоугольных призм в контейнер. Особое внимание в статье уделяется методике определения центра системы координат, связанного с основанием робота в неподвижном пространстве и вычисления целевых точек, в которые перемещается центр выходного звена при различных положениях ранее установленных в контейнер объектов манипулирования. Суть метода состоит в использовании компьютерного моделирования движения антропоморфного робота с использованием синтеза движений по вектору скоростей с оценкой взаимного положения механизма руки и запретных зон. В качестве запретных зон выступают установленные ранее объекты манипулирования располагающихся внутри контейнера и боковые стенки самого контейнера. Основными выводами представленного исследования является возможность использования разработанного алгоритма для проверки синтеза движений руки при заданных геометрических параметрах, задающих положение антропоморфного робота, конвейера и контейнера, при которых отсутствует возникновение тупиковых ситуаций. Новизна исследования состоит в разработке метода, основанного на итерационном поиске значений параметров взаимного положения основания руки, конвейера и контейнера на каждой итерации при возникновении тупиковых ситуаций. Представлены результаты расчетов положения основания руки робота и промежуточных конфигураций, построенных с использованием компьютерного моделирования движений на основе использования разработанного алгоритма. Проведенные исследования могут быть использованы при разработке информационно-управляющих комплексов подвижных объектов, в частности при разработке интеллектуальных систем управления автономно функционирующих антропоморфных роботов в организованных средах.