Разработана и обоснована конечно-элементная модель очага деформации при холодном волочении на подвижной оправке. Это позволяет определить состояние металла, рассчитать его поврежденность и форму канала волоки, при этом конфигурация первого перехода взята в качестве исходной для получения второго перехода.

Ключевые слова: профильная труба, волочение, очаг деформации, состояние металла, поврежденность, канал волоки

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.4 - Обработка металлов давлением

В статье решается задача автоматизированного формирования пользовательских ролей с применением методов машинного обучения. Для решения задачи используются методы кластерного анализа данных, реализованные на языке Python в среде разработки Google Colab. На основе полученных результатов разработана и апробирована методика формирования пользовательских ролей, позволяющая сократить время формирования ролевой модели управления доступом.

Ключевые слова: машинное обучение, ролевая модель управления доступом, кластеризация, метод k-средних, иерархическая кластеризация, метод DBSCAN

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

В данной работе проведен анализ классических методов машинного обучения, применяемых для прогнозирования спредов доходности корпоративных облигаций. Исследуются как линейные методы, такие как метод главных компонент, частичных наименьших квадратов так и нелинейные методы копульной регрессии, адаптивных регрессионных сплайнов, также в работе исследуется возможность применения модели случайного леса и классической нейронной сети. В работе приведены описание данных для прогнозирования, а также представлены некоторые результаты эмпирического анализа. Полученные результаты могут существенно повлиять на практиков и научное сообщество, стремящихся к повышению точности прогнозирования и оптимизации инвестиционных стратегий.

Ключевые слова: машинное обучение, финансовый инжиниринг, моделирование фондового рынка, рынок облигаций

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.2.4 - Финансы

С целью оптимизации работы пылеосадительных камер систем очистки выбросов сталеплавильных печей и повышения общей эффективности работы системы очистки исследовано движение газовоздушных потоков и частиц пыли разного диаметра внутри пылеулавливающих камер с помощью программного продукта SolidWorks с приложением FlowSimulation,что позволило исследовать влияние целого ряда факторов, например, фракционного состава,состояния рабочих поверхностей камер, на движение газовоздушного потока.

Ключевые слова: сталеплавильная печь, газовоздушный поток, пылеосадительная камера, эффективность очистки, пыль, дисперный состав, моделирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В рамках работы исследовано влияние паразитных параметров развязывающего конденсатора и топологии подключения к шине питания, земли на его эффективный радиус действия. Показана методика расчета эффективного радиуса действия этого конденсатора. Определено смещение резонансной частоты у подключенного развязывающего конденсатора с учетом паразитных параметров топологии.

Ключевые слова: система распределения питания, развязывающий конденсатор, частота саморезонанса, частота антирезонанса, эффективный радиус действия, паразитные параметры, топология

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.9 - Проектирование и технология приборостроения и радиоэлектронной аппаратуры

Данная статья посвящена разработке методики обнаружения столкновений с использованием полигональной сетки и нейронных сетей. Столкновения являются важным аспектом реалистичного моделирования физического взаимодействия. Традиционные методы обнаружения столкновений имеют определенные ограничения, связанные с точностью вычислений и вычислительной сложностью. Предлагается новый подход, основанный на использовании нейронных сетей для обнаружения столкновений с полигональными сетками. Нейронные сети показали отличные результаты в различных задачах компьютерного зрения и обработки изображений, и в данном контексте они могут быть эффективно применены для анализа полигональных моделей и выявления столкновений. Основная идея методики заключается в обучении нейронной сети на большом наборе данных, содержащем информацию о геометрии объектов и их движении для автоматического обнаружения столкновений. Для обучения сети необходимо создать специальный модуль, ответственный за хранение и подготовку датасета. Этот модуль будет обеспечивать сбор, структурирование и хранение данных о полигональных моделях, их движениях и столкновениях. Работа включает разработку и апробацию алгоритма обучения нейронной сети на созданном датасете, а также оценку качества предсказаний сети в контролируемой среде с различными условиями столкновения.

Ключевые слова: моделирование, методика обнаружения столкновений с использованием полигональной сетки и нейронных сетей, датасет, оценка качества предсказаний сети

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

Рассмотрено поэтапное построение компьютерной модели процесса длиннооправочного волочения профильных труб. Определены минимальные размеры заготовок, использование которых обеспечивает получение необходимых размеров готового изделия. Учтена схема приложения деформирующего усилия с корректировкой размеров в текущем состоянии при поэтапном деформировании. Получены геометрические и конечно-элементные модели, позволяющие находить при решении все параметры очага деформации в процессе волочения.

Ключевые слова: размеры заготовки, профильная труба, граничные условия, приложение нагрузки, физическая модель, конечно-элементная сетка

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.4 - Обработка металлов давлением

В работе рассмотрен опыт применения нейросетей в строительстве. Широкое освещение успехов ИИ в различных областях строительства обусловило рост интереса бизнеса и общества к успешному внедрению ИИ в различные строительные сферы. Приведены примеры использования нейросетей в строительной экспертизе рабочей документации «Конструкции металлические» и «Конструкции металлические деталировочные». Описан процесс решения поставленных задач экспертом-строителем в сравнении с ответами полученными нейросетью. Дан сравнительный анализ качества полученных результатов эксперта-строителя и искусственного интеллекта. В рамках данного исследования были проанализированы основные алгоритмы обучения нейронных сетей, которые являются применимыми для решения поставленной задачи. Особое внимание уделено алгоритмам, способным эффективно обрабатывать вариации параметров и новые конфигурации, не представленные в тренировочном наборе данных. Применение данных алгоритмов обеспечит повышенную точность при масштабировании решения. Приведен нейросетевой прогноз для данной области строительной экспертизы.

Ключевые слова: нейросеть, строительство, строительная экспертиза, эксперт-строитель, сравнительный анализ, обучающая выборка, нейросетевой прогноз

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

В настоящий момент технология квантового распределения ключей (КРК) гарантирует наивысший уровень безопасности обмена данными, что делает сети КРК одним из самых перспективных направлений в области компьютерной безопасности. К сожалению, проблема оптимизации топологии при планировании и расширении сетей КРК не привлекла достаточного внимания. В данной работе проводится обзор исследований, использующих аналитические модели, в задаче оптимизации топологии сетей квантового распределения ключей. Рассматриваются методы, решающие задачи максимизации пропускной способности и безопасности при минимальных затратах, описываются используемые алгоритмы, а также делаются выводы о возможных дальнейших исследованиях в данной области.

Ключевые слова: квантовое распределение ключей, математическое моделирование, топология сети, аналитическое моделирование, оптимизация топологии

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

В работе рассмотрена имитационная модель работы веб-сервера Apache HTTP Server как системы массового обслуживания, проведено сравнение параметров соответствующей системы и Apache HTTP Server с использованием среды GPSS World. Для сравнения модели с реальным веб-сервером был развернут тестовый сервер. Генерация запросов и сбор статистики был осуществлен программой Apache JMeter. Было приведено сравнение обоих отчетов, указаны различия в характеристиках, и изложены предположения о причинах наличия расхождений. Модель может быть применена для установления требований к Apache HTTP Server с целью оптимизации его работы.

Ключевые слова: имитационное моделирование, система массового обслуживания, характеристики эффективности, тестовый сервер, поток заявок, каналы обслуживания, очередь

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается анализ влияния типов преобразований на качество обучения нейросетевых моделей классификации, а также предлагается новый подход к расширению наборов изображений при помощи обучения с подкреплением.

Ключевые слова: нейросетевая модель, обучающий набор данных, расширение набора данных, преобразование изображений, точность распознавания, обучение с подкреплением, вектор изображений

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

В данной статье исследуются эффективность метода полей расстояний для построения трехмерной графики в сравнении с традиционным полигональным подходом. Основное внимание уделяется использованию аналитического представления моделей, что позволяет определить кратчайшее расстояние до объектов сцены и обеспечивает высокую скорость даже на слабом оборудовании. Сравнительный анализ проводится по возможности широкой детализации модели, применимости различных источников освещения, отображению отражений и трансформации моделей. В заключении делаются выводы о перспективности метода полей расстояний для построения трехмерной графики, особенно в системах отрисовки в реальном времени. Также подчеркивается, что дальнейшие исследования и разработки в этой области являются актуальными. В рамках работы была реализована универсальная программная реализация метода полей расстояний.

Ключевые слова: компьютерная графика, рендеринг, трехмерная графика, ray marching, полигональная графика, развитие трехмерной графики, моделирование, 3D–модели

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

В статье описывается методика разработки клиент-серверного приложения, предназначенного для конструирования виртуального музея. Подробно рассмотрено создание серверной части приложения с функциями обработки и выполнения запросов клиентский части, а также создание базы данных и взаимодействия с ней. Клиентская часть разработана при помощи фреймворка Angular и языка TypeScript, трехмерная реализация основывается на библиотеке three.js, которая является надстройкой технологии WebGL. Серверная часть разработана на платформе ASP.NET Core на языке C#. Схема база данных основана на подходе Code-First с использованием Entity Framework Core. В качестве системы управления базы данных используется Microsoft SQL Server.

Ключевые слова: клиент-серверное приложение, конструктор виртуального тура, виртуальный музей, библиотека three.js, фреймворк, Angular, ASP.NET Core, Entity Framework Core, Code First, WebGL

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

Работа посвящена анализу методов машинного обучения для решения задач автоматической обработки документов. В исследовании рассмотрены такие методы, как классификация, извлечение информации, распознавание образов и обработка естественного языка и их применение в анализе текстовых данных. Проведен анализ существующих алгоритмов и моделей, включая, линейные модели, деревья решений, методы опорных векторов и проведено сравнение их эффективности в зависимости от различных условий и параметров. Особое внимание уделяется проблемам, с которыми сталкиваются специалисты при использовании методов машинного обучения в работе с документами, такими как качество данных, необходимость предварительной обработки и настройка параметров моделей. Приводятся перспективы дальнейших исследований в данной области и примеры возможной интеграции современных методов машинного обучения для повышения эффективности и точности автоматической обработки документов в различных отраслях.

Ключевые слова: машинное обучение, автоматическая обработка документов, вычислительный эксперимент, искусственный интеллект, модели классификации, программный комплекс

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Безопасность полетов является одним из важнейших приоритетов гражданской авиации. В последние годы наблюдается тенденция к снижению числа авиационных происшествий, что связано с внедрением новых технологий и методов обучения. Одним из таких методов является компьютерная тренажерная подготовка (КТП). КТП представляет собой метод обучения, при котором специалисты ЛЭ отрабатывают навыки и процедуры в виртуальной среде, имитирующей реальные условия полета. КТП позволяет повысить эффективность обучения, снизить риск ошибок и обеспечить соответствие обучения современным требованиям безопасности.

Ключевые слова: авиационные тренажеры, разработка тренажерных систем, симуляторы авиационного приборного оборудования

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.9.6 - Аэронавигация и эксплуатация авиационной техники

Разработаны модели и программный комплекс, позволяющие производить анализ контрагентов на предмет вероятности исполнения государственных контрактов. Проведен сравнительный анализ моделей машинного обучения: логистической регрессии, леса решений, кластеризации и нейросети. Разработан программный комплекс, позволяющий проводить прогнозирование контрактов. Проведен вычислительный эксперимент анализ контрагентов с учетом исполненных, либо не завершенных ими контрактов. Установлена лучшая модель, демонстрирующая точность прогноза 97,89% по метрики точность.

Ключевые слова: математическое моделирование, кибербезопасность, интеллектуальные модели, финансовый сектор, государственные контракты, информационная инфраструктура

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

Многослойная торцевая коммутация в технологиях трёхмерной интеграции может упростить проектирование микросборок и снизить длину торцевых электрических связей. Однако данная коммутация уязвима к термомеханическим нагрузкам и требует предварительного анализа конструкции изделия. В рамках данной работы представлены результаты моделирования различных вариантов многослойной торцевой коммутации трёхмерных микросборок, отличающиеся как используемым на торцах материалом диэлектрика, так и материалом герметизации объёма микросборки. Установлено, что наименьшие значения термомеханических напряжений в коммутации характерны для материалов, чей температурный коэффициент линейного расширения максимально близок к данному параметру проводников. При этом использование композитных диэлектриков в слоях перераспределения ведёт к более значимому уменьшению нагрузок, чем использование более термостабильных ненаполненных полимеров.

Ключевые слова: трёхмерная интеграция, корпусирование, термомеханические напряжения, полиимид, слои перераспределения

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.2 - Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств

Статья посвящена разработке алгоритма трехмерной реконструкции местности на основе одиночных спутниковых снимков. Предлагаемый метод основан на алгоритмическом формировании трехмерных моделей на основе выходных данных двух моделей глубокого обучения для решения задач восстановления высот и инстанс-сегментации соответственно. В работе также представлены методы обработки больших спутниковых изображений моделями глубокого обучения. Предложенный в рамках работы алгоритм позволяет значительно снизить требования к входным данным в задаче трехмерной реконструкции.

Ключевые слова: трехмерная реконструкция, глубокое обучение, компьютерное зрение, восстановление высот, сегментация, определение глубины, аппроксимация контуров

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

Рассматривается влияние дифракционной расходимости акустического пучка на характеристики одноканального акустооптического коррелятора (АОК). Проводится разработка математической модели для оптимизации расходимости акустического пучка одноканального акустооптического коррелятора. Показано, что оно сводится к амплитудной и фазовой модуляции импульсного отклика устройства, причем характер паразитной модуляции оказывается инвариантным к виду опорного сигнала коррелятора. В результате численных расчетов получены зависимости, позволяющие количественно оценить влияние дифракционной расходимости на работу АОК. Предложены методы компенсации паразитной модуляции, что позволяет улучшить функциональные возможности акустооптических корреляторов.

Ключевые слова: дифракционная расходимость акустического пучка, математическая модель акустооптического коррелятора, ультразвуковой модулятор света, электроакустический преобразователь, опорный транспарант

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.7 - Акустика

В работе предложен гибридный мультиагентный алгоритм поиска решений, содержащего процедуры, моделирующие поведение пчелиной колонии, роя агентов и методов ко-эволюции, с реконфигурируемой архитектурой. В основу разработанного гибридного алгоритма, положен иерархический много популяционный подход, позволяющий с помощью разнообразия совокупности решений, расширять области поиска решений. Представлены формулировки метаэвристики пчелиной колонии и роя агентов канонического вида. В качестве меры сходства двух решений используется аффинность – мера эквивалентности, родственности (сходства, близости) двух решений. Раскрыт принцип действия и применения оператора направленной мутации. Приведено описание модифицированной парадигмы хромосомного роя, который, обеспечивает возможность поиска решений с целочисленными значениями параметров в отличие от канонических методов. Временная сложность алгоритма составляет О(n2)-О(n3).

Ключевые слова: рой агентов, пчелиная колония, ко-эволюция, пространство поиска, гибридизация, реконфигурируемая архитектура

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

В статье предложен вариант разработки светодизайн-проектов наружного архитектурного освещения. На основе моделирования светораспределения в программе DIALux 4.13 с использованием конкретных осветительных приборов созданы кисти, имитирующие световые эффекты от реальных осветительных приборов. Создан вариант эскиза наружного архитектурного освещения средствами Adobe Photoshop с реализацией приема локального освещения на примере здания драматического театра. Используя трехмерную модель объекта, создан светодизайн проект в программе DIALux EVO. Предложенный метод создания скетчей полезен в профессиональной деятельности, связанной с разработкой эскизов светодизайн-проектов по их качественным фотографиям без необходимости разработки трехмерных моделей, для концептуальных предложений фрагментов городской световой среды и ландшафтных территорий. После разработки базы кистей (на основе реальных светораспределений осветительных приборов), возможно создание эскизов архитектурного освещения зданий, реализующих различные приемы освещения.

Ключевые слова: adobe photoshop, dialux 4.13, dialux evo, эскиз, кисть, фасад здания, наружное архитектурное освещение, световой эффект, прием освещения, концепция архитектурного освещения

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

Для проверки эффективности и корректности выполнения алгоритмов первичной и вторичной обработки сигналов в бортовых радиолокационных системах арктического назначения в функциональных задачах обнаружения потенциально опасных для полета погодных условий целесообразно использовать численное моделирование имитаторов радиолокационных сигналов. Это связано с тем, что на предварительных испытаниях при сложных метеоусловиях есть потенциальная опасность потери управления над полетом носителя РЛС, особенно в случае разработки беспилотных авиационных платформ. Кроме того, существуют очень редкие погодные явления, например, как сдвиг ветра, обнаружение которого во время испытаний – маловероятное событие. Все это приводит к тому, что разработку, отладку бортовых РЛС для маловысотных носителей, которые решают задачу метеонавигации в процессе полета, целесообразно проводить методом полунатурного моделирования, используя для формирования отраженных сигналов базы данных, которые содержат в своем составе набор исходных параметров, позволяющих производить имитацию или в реальном масштабе времени или по заранее спланированному сценарию полета и подготовленному специальному набору записей сигнальных сигнатур. В настоящей статье предложен алгоритм работы с базой данных и последующего численного моделирования, позволяющий оценивать необходимые спектральные компоненты сигнатур сигнала для импульсно-доплеровской РЛС, оценивающей в каждом элементе разрешения радиальную составляющую скорости ветра, которая используется для дальнейшего расчета F-фактора опасности сдвига ветра.

Ключевые слова: бортовая РЛС, база данных, имитация, численное моделирование, метеонавигация, Арктика, сдвиг ветра

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.16 - Радиолокация и радионавигация

В данной статье на основе математического моделирования проанализирован теплообмен в шахматном пучке труб в условиях стационарного и пульсационного потока. Численное исследование проводилось для пучков труб при числе продольных рядов 5, 10 и 15. Число Рейнольдса Re и число Прандтля Pr соответствовали 3400 и 3 соответственно. Пульсации потока имели симметричный и несимметричный возвратно-поступательный характер. Влияние пульсаций оценивалось с помощью произведения относительной безразмерной амплитуды пульсаций и числа Струхаля A/DSh, которое принимало значения 0,1, 0,25 и 0,4. Численное исследование проводилось с помощью Ansys Fluent. Гидродинамика потока в пучке труб описывалась с помощью осредненных по Рейнольдсу нестационарных уравнений Навье-Стокса. По результатам математического моделирования установлено, что влияние пульсаций на теплообмен пучка труб различно в зависимости от числа продольных рядов. Показано, что увеличение числа рядов приводит к уменьшению прироста числа Нуссельта в пульсационном течении по сравнению со стационарным потоком. Установлено что теплогидравлическая эффективность возрастает с увеличением числа рядов. Показано, что несимметричные пульсации эффективней симметричных для интенсификации теплообмена при учете энергетических затрат.

Ключевые слова: интенсификация теплообмена, шахматных пучок труб, теплообмен, математическое моделирование, пульсации потока

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Статья посвящена рассмотрению методов многокритериальной оптимизации по Парето, построенных на основе генетических алгоритмов. Рассмотрены методы NSGA-III и AGE-MOEA-II, дан их сравнительный анализ. Полученные результаты важны как для теоретических исследований в области генетических алгоритмов, так и для практического применения в инженерии и других сферах, где многокритериальная оптимизация играет ключевую роль.

Ключевые слова: задача многокритериальной оптимизации, фронт Парето, генетический алгоритм, NSGA-III, AGE-MOEA-II

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Целью данной работы является исследование применимости архитектуры U-Net для автоматического определения контуров натуральных кож с использованием библиотек TensorFlow и Keras на языке Python. Разработано программное приложение, основанное на методах, включающих библиотеки OpenCV, а также модель реализации глубокой сверточной нейронной сети. Набор данных для обучения и тестирования сети создавался с использованием аугментации. Обучение производилось методом стохастического градиентного спуска после разбиения выборки данных на тренировочные и тестовые изображения. В дальнейшем полученные результаты будут положены в работу над созданием автоматизированной системы, которая позволит определять контуры кожи и ее пороки, что в свою очередь откроет возможности к вычислению полезной площади кожи и созданию автоматизированной раскладки лекал с учетом выявленных пороков.

Ключевые слова: компьютерное зрение, определение контуров, натуральная кожа, машинное обучение, сверточные нейронные сети, U-Net архитектура, глубокое обучение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности