ivdon3@bk.ru
В статье проведен анализ использования различных машин и оборудования для выполнения культуртехнических работ в процессе мелиоративного строительства, дорожного строительства, окультуривания почв для дальнейшего использования в сельском хозяйстве, производстве лесохозяйственных работ. Предложена новая конструкция сменного рабочего оборудования для удаления одиночных пней, оценена экономическая эффективность применения данного оборудования в технологическом комплексе машин, с учетом стоимости производства работ и сроков их проведения.
Ключевые слова: диверсификация управления, диверсификации производства, финансово-экономические цели диверсификации, производственно-технические цели обеспечения гибкости производства
2.1.7 - Технология и организация строительства , 4.3.4 - Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины
Рассматривается вопрос изменения научного интереса к методам совмещения изображений в технических системах. Материал основан на анализе открытых публикаций, патентов, представленных в научной электронной библиотеке eLibrary за период 1980 – 2021 гг., а также не вошедших в нее по каким-либо причинам. Рассматриваются виды источников формирования изображений, цели и особенности наиболее распространенных способов совмещения. Приводятся области преимущественного использования методов совмещения. Рассматриваются вопросы предобработки изображений для повышения информативности результата совмещения.
Ключевые слова: визуальные данные, опорное изображение, совмещение изображений, информационное совмещение, комбинирование изображений, предобработка изображений
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматривается проблема улучшения системы управления транспортными потоками. В среде AnyLogic моделируется загруженность потока машин с вычислением эффективности пропускной способности. Варьируя параметры агента-автомобиля и системы управления светофорами выявляются оптимальные значения длительности работы сигналов и достигается наименьшее время проезда перекрестка. Для анализа загруженности выбранного участка города Волгограда был использован картографический сервис. На количественной модели был проведен эксперимент, в виде измерения параметров автомобильного потока в разное время суток. Проведен поиск оптимального решения задачи управления движением на конкретном участке дороги г. Волгограда, для чего были выбраны изменяемые параметры, определена целевая функция в виде времени ожидания на перекрестке и получено решение задачи в виде значений времени переключения светофоров. К преимуществу метода можно отнести наглядность модели и простоту использования.
Ключевые слова: эффективность пропускной способности, агент-автомобиль, модель движения, управление перекрестками, имитационное моделирование
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В ряде отраслей аграрного производства, включая земледелие, мелиорацию и др., существуют проблемы, решение которых требует использования искусственного интеллекта. В частности, оценка мелиоративного состояния сельскохозяйственных полей на значительных площадях, является весьма трудоемкой задачей, даже при задействовании беспилотных летательных аппаратов. Для автоматизации этих интеллектуальных подходов эффективно применять искусственные нейронные сети (ИНС), реализуемые в виде компьютерных программ. Использование программного обеспечения, как услуги (SaaS), является современным подходом к компьютерной поддержке различных интеллектуальных процессов производства, включая сельскохозяйственное. Сельское хозяйство является перспективной отраслью для внедрения таких технологий. Цель исследования - разработка методики и создание облачной SaaS-системы для выявления проблемных участков сельскохозяйственных полей с помощью ИНС. Развитие нейросетевых технологий и облачных сервисов позволяет обрабатывать большой объем информации в облаке и обеспечивать доступ пользователя к вычислительным мощностям. В статье описывается методология построения сервисной архитектуры для распознавания проблемных зон культивированных сельскохозяйственных полей, подготовки данных, обучения сети, разработки клиентской и серверной частей. Такая реализация возможна с применением таких технологий и инструментария, как CUDA, CNN, PyTorch. В результате решена задача распознавания RGB-изображений дефектных зон сельскохозяйственных полей. Установлено, что ИНС классификационного типа способны решать задачи распознавания мелиоративного состояния полей, а современные информационные технологии позволяют перенести вычисления в облако, при этом облачный сервис можно монетизировать в качестве модели SaaS.
Ключевые слова: сельское хозяйство, цветные изображения, SaaS-система, искусственная нейронная сеть, классификация изображений
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Для решения проблем аграрного производства могут применяться методы искусственного интеллекта. Оценка состояния посевов сельскохозяйственных культур на значительных площадях, даже при задействовании беспилотных летательных аппаратов, является трудоемкой задачей. Особенностью задачи такой оценки является многофакторность анализируемых структур, требующих применения системного подхода на всех этапах исследования от формирования баз данных (БД) цветных изображений до интеллектуального решения задач их анализа. Представлены результаты анализа U-net архитектуры искусственных нейронных сетей (ИНС) и ее ограниченности для задачи сегментации изображений. Целью исследования является обоснование архитектуры разработки сегментационной искусственной нейросети (ИНС) для выявления проблемных участков сельскохозяйственных полей. Проверка гипотезы преимущества сегментационной сети проводилась на архитектуре DeepLabV3 ResNet50. Численными экспериментами установлено, что повышение точности сегментации изображений участков сельскохозяйственных полей сдерживается ограниченным разрешением и точностью ручной разметки dataset. Построенные архитектуры могут использоваться в качестве алгоритмического ядра для создания SaaS-систем, при этом быстродействие используемой конфигурации ИНС может иметь решающее значение.
Ключевые слова: сельское хозяйство, цветные изображения, SaaS-система, искусственная нейронная сеть, классификация изображений
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлен обзор публикаций российских и зарубежных исследователей по вопросам моделирования процесса оценки степени защищённости отдельных компонент объекта информатизации (автоматизированной системы). Проанализированы основные факторы, влияющие на уровень защищенности. Приведены типы объектов несанкционированного воздействия. Обоснованы выбор в качестве основного обобщённый объект «носитель информации» и списка актуальных угроз для него, проведён их краткий анализ. В качестве выходной (зависимой) переменной разрабатываемой регрессионной модели определен уровень защищенности носителей информации. Входными (независимыми) переменными являются степени опасности угроз: неправомерного ознакомления с защищаемой информацией; несанкционированного копирования защищаемой информации; преодоления физической защиты; утраты носителей информации. Разработанная модель имеет вид регрессионного уравнения и может применяться при прогнозировании уровня защищенности носителей информации.
Ключевые слова: информационная безопасность, объект информатизации, автоматизированная система, носители информации,; угрозы информационной безопасности, уровень защищённости, регрессионная модель, экспертная информация, критерии адекватности
05.13.19 - Методы и системы защиты информации, информационня безопасность
Рассматривается применение результатов измерении твердости и его моделировании в CAD в качестве 3Д модели. Были применены разные режимы сварки и качестве расходных материалов использовали электроды ЦТ-15, ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Испытуемый материал горячекатаная труба диметром 159 мм из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т толщиной 6 мм. Электроды сплавляли до половины его длины и снимали его с электрододержателя, после остывания остатка электрода его применяли повторно. Для сканирующего измерения микротвёрдости образцов с нагрузкой 100 г, шаг сканирования был применен 0,5 мм. Применение современных программного обеспечения смогли более точно смоделировать результаты испытания на 3D модели. Образцы сваренные электродами ЦТ-15 при максимальном токе 100 А. твердость свыше 450-550 HV не зависимо какой был проход. Так же и при сварки электродом марки ОЗЛ-8 но только при низких токах твердость превышает 450 HV.В обоих электродах твердость повышена. При использовании электродами ОЗЛ-8 образцы сваренные на высоких токах твердость меньше чем при низких токах. При сварки этими электродами возможно применение в определенных проходах например при наплавки корневого слоя шва. В случае с полным проплавлением в режимах повышенным током с электродами ЦТ-15 мало отличается результат как при низких режимах.
Ключевые слова: сталь 12Х18Н10Т, многопроходная сварка, сварка аустенитных сталей, труба, покрытые электроды, режимы сварки, механические свойства, макроструктура. Exel, Autodesk Inventor, ЦТ-15 , ОЗЛ-8, ЦЛ-11,сила тока
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Российская Федерация является одним из лидеров по добыче и переработке нефти, газа и нефтепродуктов. Ещё буквально 100 лет назад человечество не знало как правильно, и главное бережно, хранить нефтепродукты. Строительство вертикальных стальных резервуаров отлично от строительства обычных (гражданских) зданий и сооружений. Специфика строительства резервуаров рассматривается в данной статье.
Ключевые слова: фундамент, резервуар, нефть, нефтепродукты, строительство, морозное пучение, вечная мерзлота, монтаж
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Строительная практика показывает, что помимо необходимости усиления несущих конструкции зданий и сооружений, существует необходимость в ремонтно-восстановительных работах железобетонных опор ЛЭП. При локальных повреждениях, с последующей коррозией внутренней арматуры, выполняющей самую важную роль по сдерживанию возникающих изгибающих моментов, современные методы усиления являются либо дорогостоящими, либо невозможным к выполнению. В данной научной работе представлено предложение по усилению подобных конструкций путём замены повреждённых металлических стержней новыми, при этом новые стержни соединяются с существующими специальными обжимными муфтами. Процесс усиления заканчивается заделкой повреждённых участков высокопрочной шпаклёвкой. В работе приведена технология выполнения усиления и представлены все положительные свойства нового метода усиления.
Ключевые слова: тяжелый бетон, опора ЛЭП, железобетон, сжатые элементы, муфта, усиление
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
Железобетонные конструкции с предварительно напряжённой арматурой являются проблемой при возникновении необходимости их восстанавливать или усиливать, особенно когда предварительно напряженная арматура повреждена или имеет существенную коррозию. Обычно такие конструкции имеют большие габариты или перекрывают большие пролёты. Учитывая масштаб работ по замене таких конструкций, разработка вариантов усиления или восстановления является актуальным вопросом. Одной из наиболее сложных конструкций с предварительно напряженной арматурой является высотная опора ЛЭП кольцевого сечения. Её работа в естественной среде подвергается воздействию разрушающих факторов, которые приводят к удалению и разрушению предварительно напряженной арматуры. Данная статья посвящена разработке метода усиления повреждённого участка железобетонной опоры ЛЭП путём замены и предварительного напряжения разрушенного стержня. В работе приведена технология метода усиления и основные положительные свойства.
Ключевые слова: тяжелый бетон, опора ЛЭП, железобетон, сжатые элементы, резьбовые муфта, усиление
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В настоящей статье рассматривается новый метод корректировки путевой скорости беспилотного летательного аппарата мультикоптерного типа и исходной, ранее спланированной траектории его движения, - с учетом ветровых горизонтальных стационарных потоков. Применение данной методики для локального перепланирования отрабатываемых траекторий позволяет снизить вероятность потери устойчивости и управляемости такого аппарата, а также уменьшить энергетические затраты при движении в условиях значительных ветров при допустимом отклонении от исходной траектории. Разработанный алгоритм является базой для синтеза более точных алгоритмов локальной корректировки первоначальной траектории движения в условиях сложного поля ветровых скоростей. Работоспособность алгоритма подтверждается физической корректностью результатов моделирования.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, ветровая нагрузка, устойчивость и управляемость аппарата, локальная корректировка спланированной траектории, снижение энергетических затрат
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Сейсмическая активность зон, через которые проложены трубопроводы, всегда вызывала серьезную озабоченность. Анализ аварийных ситуаций на трубопроводных системах, вызванных землетрясением, выявил факторы, влияющие на их устойчивость: продольное и поперечное смещение грунта, эффект разжижения грунта, разломы, в результате которых возникают открытые трещины и сдвиговые деформации. Для предотвращения повреждения трубопроводов при сейсмическом воздействии необходимо учитывать характер воздействия на конструкцию трубопровода, требуемый уровень безопасности для данного сейсмического воздействия. В настоящее время особое внимание уделяется конструктивным решениям и материалам, из которых выполнены трубопроводы. Проведенные исследования позволяют сформировать подход к оценке работоспособности полиэтиленовых и стальных трубопроводов в сейсмоопасных районах, и на основе сравнительного анализа их устойчивости дать рекомендации по применению трубопроводов в заданных условиях.
Ключевые слова: углеводороды, анализ, трубопровод, надежность, сейсмическое воздействие, деформация, композитные материалы
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Статья посвящена исследованию оптико-геометрической иллюзии, возникающей при оценке расстояний между краями объектов (в частности, окружностей). Предметом исследования являются геометрические факторы, влияющие на величину иллюзии. Установлено, что зависимость величины иллюзии расстояния от ориентационного фактора имеет периодичность уменьшения-возрастания величины иллюзии при повороте тестовой конструкции, при этом максимальные значения иллюзии зафиксированы при таком повороте тест-объекта, когда испытуемый наблюдает его в вертикальном положении.
Ключевые слова: зрительное восприятие, зрительные иллюзии, оптико-геометрические иллюзии, иллюзия Мюллера-Лайера, иллюзия расстояния, геометрические параметры зрительных иллюзий
Уникальное здание центра науки и искусства смоделировано в качестве варианта комплексного освоения территории старого ипподрома в г. Ростов-на-Дону. Выполнен анализ формообразования вертикальных внешних коммуникационных параметрических структур для сферического объекта. По результатам рассмотрения десяти форм определена рациональная форма «Тюрбан», которая сохраняет постоянный комфортный уклон, а при чрезвычайных ситуациях может перейти в автономный режим с сохранением жёсткости конструкции. Визуализация интегрирования объекта в городскую среду осуществлено в Rhino 3D с помощью программы визуального языка программирования Grasshopper. Путем комбинирования специализированных нодов осуществлено моделирование дорог и объемной геометрии зданий, объекта исследования, зонирование и считывание информации с окружающей территории. Полученная модель позволяет оценить эстетичность и комфортность городской среды в случае строительства нового объекта.
Ключевые слова: уникальные здания, моделирование, параметрическая архитектура, городская среда, Grasshopper
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В работе рассматривается модель управления надежностью охранного оборудования с применением методов оптимального управления и интеллектуального анализа данных. Приводится алгоритм нахождения стратегии управления техническим обслуживанием и ремонтом, обеспечивающей поддержку принятия решений в широком диапазоне изменения параметров системы. Исследована возможность автоматизации поиска оптимальных решений задачи повышения надежности охранного оборудования на примере информационной системы анализа и предиктивной диагностики технических объектов ИС «Аналитик», а также рассмотрены перспективы применения нейроуправления в задачах повышения надежности сложных технических систем.
Ключевые слова: система охраны, надёжность технических систем, оптимальное управление, необходимые условия оптимальности, нейроуправлние
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ