Найти

Результаты поиска

• МЕТОД ОРГАНИЗАЦИИ ДИСКРЕТНО-СОБЫТИЙНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БОЛЬШИХ РАЗРЕЖЕННЫХ НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТРИЦ НА РВС

  А.В. Подопригора

  189-197

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  С усложнением моделей исследуемых объектов и процессов в разных областях науки и техники появляется большое количество задач, для которых необходимо применять вы-сокопроизводительные вычислительные системы. Так, для обработки матричных массивов используют кластерные многопроцессорные вычислительные системы с применением специальных методов, направленных на организации параллельных вычислений, и в большинстве случаев производительность вычислительной системы является достаточно высокой. Однако такая эффективность вычислений наблюдается не на всех видах матриц. Матричная структура может содержать большое количество незначимых элементов, большую размерность, и ее портрет может быть неструктурированным. Решение такого рода матриц на кластерных МВС не позволяет получить производительность, близкую к пиковой, поскольку методы обработки никак не учитывают такую сложную структуру обрабатываемой матрицы, в результате чего производительность системы многократно снижается. Разработка методов для кластерных МВС не позволяет в полной мере обеспечить высокую производительность на классе задач, посвященной обработке больших раз-реженных неструктурированных матриц. Жесткая архитектура связей процессоров не учитывает особенности таких матриц, что приведёт к неоднородности загрузки вычис-лительного процессора. Для обеспечения производительности, близкой к пиковой на зада-чах обработки больших разряженных неструктурированных матриц, необходимо приме-нять реконфигурируемые вычислительные системы, архитектура которых позволяет адаптироваться под структуру решаемой задачи. Это позволяет организовывать конвейерную обработку так, чтобы вычислительный ресурс РВС был использован только на информационно значимые операции. Помимо использования общепринятых методов структурной организации высокопроизводительных вычислений для РВС, необходимо разработать формат хранения и передачи больших разреженных неструктурированных матриц, определить принципы построения базовых матричных макроопераций и возможность организации составных дискретно-событийных матричных функций для решения прикладных задач. В результате проведенных исследований положено начало метода, позволяющего организовать вычисления, операндами которых являются большие разреженные не-структурированные матрицы. Применение этого метода для организации вычислений позволяет существенно повысить производительность и обеспечить повышение эффективности работы такой системы.

• МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЯ ТРАФИКА НА ДОРОГАХ

  Аламир Хайдер Сагбан Хуссейн, Е.В. Заргарян, Ю. А. Заргарян

  124-132

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В связи с индустриализацией современного общества, ростом транспортных систем нашей страны, увеличения определенных необходимых для развития потребностей граждан нашей страны количество транспортных средств разных видов и типов с каждым годом продолжает увеличиваться с большой скоростью, вызывая огромные пробки на транспортных дорогах, особенно в больших городах и мегаполисах. Таким образом, прогнозирование транспортных потоков является важным и необходимым компонентом оптимального управления трафиком в современных условиях развития транспортной сети. В качестве решения этой проблемы данная статья нацелена на анализ и описание приме-нения методов искусственного интеллекта, в частности нейронных сетей, что представляет современный подход к моделированию в сложных и нелинейных ситуациях, возникаю-щих при прогнозировании модели транспортного потока. Показанный метод точности основан на разработке нейронной сети для прогнозирования дневного потока трафика. Затем ожидаемый транспортный поток сравнивается с реальным набором данных, записанным на участке дороги и предоставленным менеджером инфраструктуры. Фактически, нейронные сети способны извлекать уроки из прошлых возникших ситуаций и предсказывать будущие ситуации на транспортной сети. В этом исследовании были изучены раз-личные структуры нейронной сети, и результаты моделирования показали, что лучшие прогнозы были получены с использованием многослойной архитектуры персептрон, кото-рая имеет хорошую систему обобщения со средней общей квадратичной ошибкой 0,00927 при текущем наборе транспортных средств. Первая часть статьи посвящена определению различных концепций, относящихся к текущей области исследований, включая обзор литературы по прогнозированию трафика и нейронным сетям. Вторая часть посвящена описанию проблемы перегрузки трафика с помощью задач прогнозирования и представлению предлагаемого метода решения с акцентом на искусственные нейронные сети, как средство прогнозирования спроса и его различных структур. Затем численные эксперименты проиллюстрированы анализом результатов прогноза после формирования и тестирования различных архитектур нейронных сетей.

• ПРОГРАММНАЯ ПОДСИСТЕМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ NP-СЛОЖНЫХ КОМБИНАТОРНО-ЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА ГРАФАХ

  В.В. Курейчик , Вл. Вл. Курейчик

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Работа посвящена созданию программной подсистемы для решения NP- трудных и
  NP-сложных комбинаторно-логических задач на графах. В статье приведено описание
  комбинаторно-логических задач на графах. Для эффективного их решения предлагаются
  новые многоуровневые архитектуры поиска, такие как простая комбинированная, парал-
  лельная комбинированная, двухуровневая, интегрированная и гибридная. Данные архитек-
  туры основаны на методах, инспирированных природными системами. Ключевым отличием данных архитектур является разделение поиска на два или три уровня и применение на
  них различных алгоритмов эволюционного моделирования и биоинспирированного поиска.
  Это позволяет получать наборы квазиоптимальных решений выполнять параллельную
  обработку и частично устранять проблему преждевременной сходимости. В статье при-
  ведено подробное описание разработанной программной подсистемы и ее модулей. В каче-
  стве модулей в подсистеме имеется пять разработанных архитектур и набор разрабо-
  танных алгоритмов эволюционного моделирования и биоинспирированного поиска, таких
  как эволюционный, генетический, пчелиный, муравьиный, светлячковый и обезьяний. Благо-
  даря модульной структуре в подсистеме имеется возможность конструировать более 50
  различных вариантов комбинаций поиска. Это позволяет использовать все достоинства
  методов биоинспирированной оптимизации для эффективного решения NP-сложных ком-
  бинаторно-логических задач на графах. Для подтверждения эффективности разработан-
  ной программной подсистемы был проведен вычислительный эксперимент на тестовых
  примерах. Проведенные серии тестов и экспериментов показали преимущество использо-
  вания программного продукта для решения комбинаторно-логических задач на графах
  большой размерности, по сравнению с известными алгоритмами, что говорит о перспек-
  тивности применения такого подхода. Временная сложность разработанных алгоритмов
  в лучшем случае O(nlogn), в худшем случае – О(n3).

• МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВАКУУМНОЙ ИНФУЗИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

  Хуанг Чун-Пинь

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Представлена технология компьютерного моделирования процесса вакуумной инфу-
  зии в производстве крупногабаритных полимеркомпозитных конструкций, привлекающего
  все большее внимание при производстве летательных аппаратов, благодаря простоте
  реализации и относительно низкой стоимости подготовки производства. Трудность про-
  мышленной реализации процесса и обеспечения требуемого качества обусловлена его высо-
  кой чувствительностью к режимам - температуре, вакуумному давлению и схеме распо-
  ложения портов вакуума и инжекции связующего. Цель разработанной методики компью-
  терного моделирования процесса с возможностью его последующей оптимизации состоит
  в исключении используемого в настоящее время длительного и весьма дорогостоящего ме-
  тода проб и ошибок при отработке технологии. Предлагаемая математическая модельпроцесса, связывающая уравнение фазового поля, реконструирующего границу раздела свя-
  зующего и вакуумированной области преформы, уравнения Ричардса движения вязкой
  жидкости в ненасыщенной пористой среде, термокинетики связующего и теплопроводно-
  сти реализована в среде конечноэлементного пакета. Компьютерная реализация модели
  обеспечивают точную реконструкцию динамики фронта распространения связующего в
  пористой преформе, возможность возникновения и локализацию непропитанных зон фор-
  муемой конструкции, тем самым, позволяя исключить образование неисправимого брака.
  Полученные результаты демонстрируют способность разработанной техники обеспе-
  чить стабильность качества производимых композитных конструкций с повышенными
  требованиями к сплошности структуры и конструктивной прочности.

• РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ И РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В РАМКАХ КВАНТОВЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ

  С.М. Гушанский , В. С. Потапов , В.И. Божич

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компьюте-
  рам. Их работа основана на использовании для вычислений таких квантово-механических явле-
  ний, как суперпозиция и запутывание для преобразования входных данных в выходные, которые
  реально смогут обеспечить эффективную производительность на 3–4 порядка выше, чем лю-
  бые современные вычислительные устройства, что позволит решать перечисленные выше и
  другие задачи в натуральном и ускоренном масштабе времени. Данная статья посвящена ре-
  шению задачи исследования и разработки методов оптимизации квантовых вычислений в рам-
  ках применения квантовых ускорителей. Предложена структурная схема аппаратного ускори-
  теля для увеличения производительности моделируемых квантовых вычислений. Была проведе-
  на разработка структурной схемы модуля связи аппаратного ускорителя и программной моде-
  ли.Актуальность данных исследований заключается в математическом и программном моде-
  лировании и реализации корректирующих кодов для исправления нескольких видов квантовых
  ошибок в рамках разработки и выполнения квантовых алгоритмов для решения классов задач
  классического характера. Научная новизна данного направления выражается в исключении
  одного из недостатков квантового вычислительного процесса. Научная новизна данного на-
  правления в первую очередь выражается в постоянном обновлении и дополнении поля кванто-
  вых исследований по ряду направлений, а компьютерная симуляция квантовых физических явле-
  ний и особенностей слабо освещена в мире.

• РАЗРАБОТКА БИОЭВРИСТИК ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ NP- ТРУДНЫХ И NP-СЛОЖНЫХ КОМБИНАТОРНО-ЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА ГРАФАХ

  Д.В. Заруба , Э.В. Кулиев , Д. Ю. Запорожец , М. М. Семенова

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Статья посвящена решению новых актуальных проблем, возникших в условиях со-
  временного развития информационных и нанометровых технологий в области проектиро-
  вания, а также разработке новых инновационных методов, обеспечивающих получение
  эффективных решений за полиномиальное время. В статье рассматривается проблема
  решения NP-сложных задач. Приведено описание процедуры измерения сложности задачи.
  Описаны особенности NP- трудных и NP-сложных комбинаторно-логических задач. При-
  ведены основные различия между задачами, а также проблемы, с которыми приходится
  сталкиваться при решении такого вида задач. Представлена общая схема принятия реше-
  ний, состоящая из формулировки проблемы; принятие решения; сигнала в автоматических
  системах и обратной связи. На втором этапе (формирование и выбор вариантов решений)
  решение основывается на биоинспирированном алгоритме поиска решений задачи комми-
  вояжёра. Для решения поставленной задачи был разработан модифицированный биоинспи-
  рированный алгоритм, основанный на поведении муравьиной колонии. В отличие от других
  методов оптимизации, метаэвристические алгоритмы могут находить глобальные опти-
  мальные решения для задач, где существует много локальных решений из-за их случайного
  характера. Эти причины привели к широкому использованию таких алгоритмов при реше-
  нии различных задач оптимизации. Биоинспирированные алгоритмы становятся новой
  революцией в области решений оптимизационных задач. Представлена постановка задачи
  коммивояжера, а также решение поставленной задачи на основе муравьиного алгоритма.
  Алгоритмы, такие как генетические алгоритмы и PSO могут быть очень полезными, но
  они все еще имеют некоторые недостатки в решении проблем мультимодальной оптими-
  зации. Эти алгоритмы способны находить оптимальные решения независимо от физиче-
  ской природы проблемы. В рамках экспериментальных исследований был произведен анализ
  работы биоинспирированных алгоритмов: алгоритм стаи летучих мышей бактериальный
  алгоритм и муравьиный алгоритм.

• ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛОЖНОГО РЕЗУЛЬТАТА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ МНОГОАГЕНТНОЙ СИСТЕМОЙ

  В.А. Литвиненко , С.А. Ховансков , В.С. Хованскова

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Рассматриваются вопросы защиты распределённых вычислений организованных на ос-
  нове многоагентной системе для решения задач многовариантного моделирования.
  При моделировании выбор одного из многих вариантов может потребовать перебора огром-
  ного множества параметров недоступного для быстродействующей ЭВМ. Для сокращения
  времени решения таких задач используют распределенные вычисления. Существует множе-
  ство различных подходов для организации распределенных вычислений в компьютерной сети
  – технология grid, metacomputing (BOINC, PVM и другие). Все они предназначены для создания
  централизованных систем распределенных вычислений. Распределенные вычисления организуются на основе многоагентной системы на вычислительных узлах любой компьютерной
  сети. При использовании в качестве вычислительной среды компьютерную сеть большого
  масштаба могут возникнуть угрозы безопасности распределенных вычислений. Одной из
  таких угроз является получение в процессе вычислений ложного результата от злоумышлен-
  ников. Ложный результат может привести в процессе моделирования к принятию не опти-
  мального, либо неправильного решения. Управляющие агенты централизованной системы
  распределенных вычислений, кроме управления распределенной системой, вынуждены выпол-
  нять обнаружение ложных результатов процесса вычислений. Разработана методика рас-
  чета вероятности обнаружения ложного результата в зависимости от общего количества
  агентов многоагентной системы и количества управляющих агентов. Приведены примеры
  расчёта количество управляющих агентов, обеспечивающих в многоагентной системе тре-
  буемую вероятность обнаружения ложных результатов.

• РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕРОЯТНОСТНОГО ДЕКОДЕРА ГЛУБОКОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ КОДОВ СТАБИЛИЗАТОРА

  С. М. Гушанский , В. Н. Пуховский , В.С. Потапов

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  В последнее время наблюдается стремительный рост интереса к квантовым компь-
  ютерам. Их работа основана на использовании для вычислений таких квантово-
  механических явлений, как суперпозиция и запутывание для преобразования входных данных
  в выходные, которые реально смогут обеспечить эффективную производительность на
  3–4 порядка выше, чем любые современные вычислительные устройства, что позволит
  решать перечисленные выше и другие задачи в натуральном и ускоренном масштабе вре-
  мени. Данная работа является исследованием влияния среды на квантовую систему куби-
  тов и результаты ее выполнения. Разработан вероятностный декодер глубокой нейронной
  сети для кодов стабилизатора. Проанализированы и рассмотрены вопросы исправления
  ошибок для трехбитового кода без декодирования состояния. Актуальность данных иссле-
  дований заключается в математическом и программном моделировании и реализации кор-
  ректирующих кодов для исправления нескольких видов квантовых ошибок в рамках разра-
  ботки и выполнения квантовых алгоритмов для решения классов задач классического ха-
  рактера. Научная новизна данного направления выражается в исключении одного из не-
  достатков квантового вычислительного процесса. Научная новизна данного направления в
  первую очередь выражается в постоянном обновлении и дополнении поля квантовых ис-
  следований по ряду направлений.

• ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РЕШЕНИЯ СЕТОЧНЫХ УРАВНЕНИЙ НА ГРАФИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЯХ

  Н.Н. Грачева , В.Н. Литвинов , Н. Б. Руденко , А.В. Никитина , А. Е. Чистяков

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  Для прогнозирования чрезвычайных ситуаций (ЧС) и необратимых последствий дея-
  тельности человека ученые широко применяется математическое моделирование. При
  возникновении ЧС очень важно минимизировать время принятия решения. Разработка
  проекта решения может основываться на прогнозе изменения моделируемого процесса.
  При численном решении задач гидрофизики и биологической кинетики возникает необходи-
  мость в разработке эффективных методов решения систем сеточных уравнений большой
  размерности с несамосопряженным оператором. Большой объем обрабатываемой инфор-
  мации и сложность вычислений приводят к необходимости использования вычислительных
  кластеров, в состав которых добавляются видеоадаптеры для увеличения производитель-
  ности вычислительной системы и скорости обработки информации. Целью исследования
  является разработка программного модуля, реализующего алгоритм решения системы
  линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) модифицированным попеременно-треугольным
  итерационным методом (МПТМ) (самосопряженный и несамосопряженный случаи) с ис-
  пользованием технологии NVIDIA CUDA. Описан способ декомпозиции расчетной области
  в трехмерном случае. Предложена графовая модель организации параллельного конвейер-
  ного вычислительного процесса, ориентированная на графический ускоритель GPU (Graphics Processing Unit). Для двух видеоадаптеров с различными характеристиками были
  проведены экспериментальные исследования для определения оптимальной двумерной кон-
  фигурации потоков в вычислительном блоке, реализуемом на одном потоковом мультипро-
  цессоре, при которой время реализации на GPU одного шага МПТМ является минималь-
  ным. Проведенные исследования показали, что выбор способа декомпозиции расчетной
  области в виде параллелепипедов необходимо выполнять с учетом архитектуры видео-
  адаптера. Разработанные алгоритм и программный модуль позволяют более эффективно
  задействовать вычислительные ресурсы GPU, используемой для решения вычислительно-
  трудоемких задач гидрофизики.

• РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ВИДЕО-ДАЛЬНОМЕТРИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИИ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

  В. П. Носков , Ю. С. Баричев , О.П. Гойдин , А. Н. Курьянов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Работа посвящена решению актуальных задач совместной автономной видеонавигации ро-
  ботов воздушного и наземного применения в наиболее востребованных для проведения специаль-
  ных операций урбанизированных средах, включающих плотную городскую застройку и здания, где
  применение традиционных средств дистанционного управления ограничено наличием экраниро-
  ванных зон. Задачи групповой навигации предлагается решать на основе данных бортовых сис-
  тем технического зрения в процессе оперативной разведки рабочей зоны беспилотным летатель-
  ным аппаратом, результаты которой обеспечивают автономные движение и полет, как отдель-
  ных гетерогенных робототехнических средств, так и в группе. В основу алгоритмов навигации
  положены методы выделения из объемного облака точек, формируемого бортовым лидаром,
  опорной горизонтальной поверхности и горизонтальных сечений внешней среды, позволяющих с
  высокой точностью и быстродействием определять все шесть координат объекта управления.
  Рассмотрены случаи, обусловленные возможными характеристиками внешней среды, когда нави-
  гационная задача решается не полностью, и предложены методы их исключения путем дополне-
  ния дальнометрических данных лидара видеоданными телекамеры. Приведена оценка точности
  решения задач видеонавигации, полученная путем математического моделирования внешней сре-
  ды и формирования видеоданных. Предложены методы снижения ошибки видеонавигации, осно-
  ванные на использовании специально банка опорных изображений с известными координатами их
  формирования, позволяющие обеспечить безопасные автономные полет и движение робототех-
  нических средств в урбанизированной среде. Эффективность используемых методов и предлагае-
  мых алгоритмов видеонавигации подтверждается результатами экспериментальных исследова-
  ний соответствующих программно-аппаратных средств в реальных урбанизированных средах

• ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТКАЗОВ ДАТЧИКОВОЙ ГРУППЫ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ СИГНАЛОВ ПУТЕМ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕКРЕСТНОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

  А.А. Задорожний

  2022-03-02

  Аннотация ▼

  Приводится описание типовых методов реализации кворум-контроля параметров
  воздушных данных, и анализ их возможностей по определению параметрических отказов,
  возникающих в системе воздушных сигналов. Для выполнения расчетов были выбраны наи-
  более часто встречаемые виды отказов тракта восприятия и измерения воздушных давле-
  ний системы воздушных сигналов, вызывающие катастрофические последствия, описаны
  физические принципы их возникновения, реализация которых позволила построить мате-
  матические модели искажения сигналов. По результатам моделирования работы типовых
  методов кворум-контроля, и их реакции на искусственно введённых в систему отказов
  определены достоинства и недостатки используемых методов. С целью устранения обна-
  руженных в результате анализа недостатков предложен альтернативный метод опреде-
  ления отказов датчиковой группы системы воздушных сигналов путем реализации пере-
  крестного контроля параметров, полученных от пневматической и флюгерной датчиковой группы системы. Для предложенного метода приведены результаты моделирования, про-
  веденного на основе реальных полетных данных магистрального самолета с искусственно
  введенными в них параметрическими отказами. Оценена возможность использования ал-
  горитма перекрестного контроля в одноканальных системах воздушных сигналах малораз-
  мерных летательных аппаратов. Постановка задачи исследования формулируется сле-
  дующим образом: с целью обеспечения безопасности полетов летательного аппарата при
  использовании в контуре управления информации от одноканальной системы воздушных
  сигналов необходимо обеспечить обнаружение и исключение недостоверных данных из
  массива информации, выдаваемой системой потребителям информации. При этом задачу
  обнаружения и исключения данных необходимо решить собственными средствами самой
  системы воздушных сигналов, без использования дополнительных данных от других систем
  самолета. Математический анализ, численное моделирование, определение корректирую-
  щих коэффициентов и подготовка исходных данных проводились в программно-
  математическом комплексе MathCAD. Анализ результатов исследования алгоритма пере-
  крестного контроля, реализованного в ПМК MathCAD, показал, что задача определения
  достоверности информации может быть решена автономно и при реализации в лета-
  тельном аппарате одноканальной системе воздушных сигналов.

• МЕТАЭВРИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПТИМИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ ПОВЕДЕНИЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

  Е. В. Данильченко , В. И. Данильченко , В. М. Курейчик

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Рассматриваются методы оптимизации, которые основаны на процессах, происходящих
  в природе. Такие методы стали все чаще применяться для решения сложных задач. Но у таких
  методов существуют некоторые недостатки, что стимулирует разработку новых и более
  совершенных методов оптимизации. Решение NP полных задач требует оптимальных мето-
  дов, которые будут отвечать всем требованиям проектирования, поэтому существует необ-
  ходимость в разработке новых и более совершенных методик решения данного класса задач.
  В качестве такого метод ода в работе авторами предлагается метод оптимизации на основе
  модели поведения стволовых клеток в естественной среде. Проведенные исследования предла-
  гаемого метода дают решения, которые смогут преодолеть многие недостатки стандартных
  подходов оптимизации, такие как: попадание в локальный оптимум или низкую скорость схо-
  димости алгоритма на основе рассматриваемого метода. Цель данной работы заключается в
  разработке метода оптимизации и алгоритма на его основе, для решения сложной целевой
  функции. Научная новизна заключается в разработке метода оптимизации на основе модели
  поведения стволовых клеток для решения NP полных задач. В работе преследуется задача соз-
  дать условия для оптимального поиска решения сложных функций путем применения, метода
  поиска и на его основе алгоритма поведения стволовых клеток. Практическая ценность рабо-
  ты заключается в разработке нового метаэвристического метода оптимизации для эффек-
  тивного решения NP полных задач. Так же в работе проведён сравнительный анализ с извест-
  ными конкурентами. Главное отличие предложенного метода от других известных методов в
  применении нового подхода бионспирированного поиска на основе поведения стволовых клеток,
  которые, как показало практическое сравнение, имеет преимущество над известными анало-
  гами. Итоги практического сравнения методов и алгоритмов на их основе, показали преимуще-
  ства предложенного в работе подхода на известных тестовых функциях. Проведя анализ про-
  блемы создания методов, алгоритмов и программного обеспечения для решения NP полных за-
  дач, можно сделать вывод, что в настоящее время разработка подобных подходов является
  актуальной задачей.

• МЕТОД И АЛГОРИТМ ПЛАНИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ НЕЧЕТКОГО КОНЕЧНОГО АВТОМАТА

  М. В. Князева , А. В. Боженюк , И. Н. Розенберг

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача планирования, как важная оптимизационная задача, стоя-
  щая перед многими транспортными и роботизированными приложениями. Для решения
  задач планирования подходы основаны на методах оптимизации, методах выборки и дис-
  кретизации (sampling-based methods), и обычно такого рода задачи являются NP-
  трудными и многомерными. В данной статье разработан метод планирования и состав-
  ления расписаний на основе нечеткой модели конечного автомата. Дано нечеткое графо-
  вое представление задачи составления расписания и планирования операций. В работе при-
  ведены два подхода к формальной постановке задачи планирования с ограниченными ресур-
  сами и временными переменными: ориентированный на состояния (с переходами между
  состояниями), ориентированный на темпоральное упорядочивание (на временной шкале).
  Темпоральное моделирование для задач планирования подразумевает качественный подход
  к управлению распределением операций или топологическим упорядочением, а также коли-
  чественный подход к обработке неточных длительностей, взаимосвязей между операция-
  ми по многочисленным параметрам. Введены понятия нечетких интервалов и нечетких
  отношений для планирования операций на графе. Разработан алгоритм планирования, ос-
  нованный на основе теории автоматов и темпоральном моделировании в условиях неопре-
  деленности. Используя формализм теории автоматов, проблема планирования и нахожде-
  ния оптимальных путей решается путем последовательного изменения и анализа состоя-
  ний планируемой системы с использованием различных операций, пока не будет найдено
  решение. В работе обсуждается идея упорядоченного во времени частичного расписания,
  связанного с каждым состоянием планируемой системы. Предложена модель конечного
  автомата для системы планирования в условиях неопределенности. Разработан метод и
  алгоритм планирования операций на основе недетерминированного конечного автомата и
  схемы перечислений. Недетерминированные вычисления для задачи планирования пред-
  ставляют собой дерево решения, корень которого соответствует началу процесса плани-
  рования, а каждая точка ветвления в дереве соответствует точке вычисления, в которой
  у машины есть несколько вариантов выбора.

• ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЛЬТРА КАЛМАНА

  Е.В. Заргарян , Ю. А. Заргарян , А. Я. Номерчук

  2022-05-26

  Аннотация ▼

  В настоящее время в связи с повсеместной компьютеризацией разработка систем
  автоматизированного управления является актуальной. В связи с развитием малого бизне-
  са приобретение промышленно выпускаемых систем является весьма дорогостоящим ре-
  шением. Возможно создание аналогичных систем управления на основе недорогих микро-
  процессорных комплектов (в данном конкретном случае используется микропроцессорный
  комплект К1816ВЕ35). В дальнейшем подобную систему нетрудно будет усовершенство-
  вать, а также легко реализовать сопряжение с различными электронно-вычислительными
  машинами (управление с персонального компьютера). Разработке подлежит система из-
  мерения и регулирования сыпучего сырья (система автоматизированного взвешивания),
  обеспечивающая управление автоматикой пневмотранспорта с 2-х скоростным ротаци-
  онным дозатором, посредством которого сыпучее сырье подается на весовой бункер, под-
  вешенный на тензодаточное устройство. Измерения веса сыпучей массы в бункере весов, с
  последующим управлением автоматикой выгрузки сыпучего сырья из бункера. Рентабель-
  ность любой промышленной операции, включающей взвешивание сырья, незавершенного
  производства и готовой продукции, напрямую зависит от точности данных о весе. Однако
  даже при использовании высокоточного оборудования для взвешивания метод сбора, запи-
  си и обработки данных о весе для системы микро ингредиентов может быть подвержен
  ошибкам и неточностям. Это может вызвать потенциальную утечку доходов, которую
  трудно обнаружить и проверить. Во многих случаях предполагается, что причина пробле-
  мы связана с весовым оборудованием, тогда как на самом деле это связано с традиционной
  системой сбора данных и управления. На многих заводах, где смешивают сыпучие продук-
  ты партиями, дозирование весов представляет собой ручную, трудоемкую операцию, при
  которой ингредиенты взвешиваются по отдельности перед загрузкой в блендер или другую
  технологическую емкость. Значительное количество таких заводов может выиграть от
  установки автоматизированной системы взвешивания и дозирования.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ НЕТУРБУЛЕНТНОГО ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ

  Г. В. Куповых , А.Г. Клово , В. В. Гривцов , О. В. Белоусова

  2022-08-09

  Аннотация ▼

  Представлена электродинамическая модель атмосферного приземного слоя, обуслов-
  ленная действием электродного эффекта вблизи поверхности земли, и анализ ее уравнений
  методами теории подобия. Отдельно рассмотрены математические модели электриче-
  ского состояния приземного слоя в приближениях классического и турбулентного элек-
  тродного эффекта. В математической постановке задач моделирования классического
  электродного слоя сделан ряд обоснованных физических допущений, позволивших получить
  аналитические решения уравнений. Получены аналитические формулы для расчетов про-
  филей концентраций аэроионов, плотности объемного электрического заряда и напряжен-
  ности электрического поля в электродном слое. В результате математического моделирования исследованы зависимости распределения электрических характеристик приземно-
  го слоя от значений электрического поля, степени ионизации воздуха и аэрозольного за-
  грязнения атмосферы. Показано, что отношение значений напряжённости электрического
  поля на поверхности земли и на верхней границе электродного слоя практически постоян-
  но. Усиление электрического поля, скорости ионизации воздуха и присутствие аэрозольных
  частиц достаточной концентрации приводит к уменьшению толщины электродного слоя
  и, как следствие, масштабов распределения его параметров. Повышение степени иониза-
  ции увеличивает, а увеличение концентрации аэрозольных частиц в атмосфере уменьшает
  значения плотности электрического заряда в приземном слое. Теоретические расчеты
  хорошо согласуются с экспериментальными данными и результатами численного модели-
  рования электрической структуры приземного слоя. Полученные в работе аналитические
  формулы для расчетов электрических характеристик приземного слоя и результаты вы-
  числений могут быть полезны при решении ряда прикладных задач геофизики, в частности
  для мониторинга электрического состояния атмосферы.

• ОБЗОР СЛАЙСЕРОВ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ

  В.В. Лисяк

  60-74

  2025-07-31

  Аннотация ▼

  Представлен обзор программного обеспечения (ПО) для подготовки трёхмерных мо-
  делей (3D-моделей) объектов различного назначения к передачи на 3D-принтер для печати.
  Отмечается, что в последнее время 3D-печать является неотъемлемой частью аддитив-
  ного производственного процесса. Указывается, что для выполнения процесса 3D-печати,
  созданные или загруженные 3D-модели, хранящиеся в STL-файлах, должны быть трансли-
  рованы в язык управления принтером. Такой язык называется G-кодом, а программы, по-
  зволяющие его получить, называются слайсерами. Отмечается, что основной функцией слайсера является нарезка модели объекта на отдельные слои. В статье рассматривается
  обзор программ-слайсеров различных производителей. Для каждого слайсера приводятся
  характеристики, отражающие его функциональную наполненность, ориентацию на опре-
  делённую категорию пользователей, ценовую доступность, поддержку другого ПО и дру-
  гие характеристики. Отмечается, что известны два вида слайсеров – универсальные и
  специализированные. Специализированные слайсеры ориентированы, обычно, на одну тех-
  нологию или на одну модельную линейку принтеров, а универсальные слайсеры ориентиро-
  ваны на широкую номенклатуру принтеров. Указывается, что в последние годы произво-
  дители стали создавать ПО, которое совмещает процессы разработки модели и его
  трансляцию в G-код. Отмечается, что процесс 3D-печати требует предварительного
  задания многих настроек параметров, участвующих в процессе печати программно-
  аппаратных средств. Приведённый обзор показывает, что практически все слайсеры, кро-
  ме ядра программы, реализующего расчёты геометрических форм и конвертацию модели в
  G-код, имеют шесть стандартных блоков настроек: для слайсера, модели, принтера, ма-
  териала, дополнительных сервисов и нарезки. Приводятся параметры настройки для каж-
  дого из блоков настройки. Рассмотренные в статье программы-слайсеры отобраны с
  учётом ориентации на разные группы пользователей, их современной функциональной на-
  полненности, популярности и доступности на российском рынке

• РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТУРБУЛЕНТНОГО ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ

  О.В. Белоусова , Г.В. Куповых , А.Г. Клово , В.В. Гривцов

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Представлены результаты математического моделирования электродинамической
  структуры турбулентного приземного слоя атмосферы. Использована модель стационар-
  ного турбулентного электродного эффекта, действующего вблизи поверхности земли.
  Анализ уравнений методами теории подобия позволил сделать ряд обоснованных физиче-
  ских допущений, позволивших получить аналитические решения. Получены аналитические
  формулы для расчетов профилей концентраций легких ионов (аэроионов), плотности объ-
  емного электрического заряда и напряженности электрического поля в турбулентном
  электродном слое. В результате математического моделирования исследованы зависимо-
  сти распределения электрических характеристик приземного слоя от значений электриче-
  ского поля, степени турбулентного перемешивания и аэрозольного загрязнения атмосфе-
  ры. Показано, что параметр электродного эффекта (отношение значений напряжённости
  электрического поля на поверхности земли и на верхней границе электродного слоя) прак-
  тически не зависит от атмосферных условий, тогда как высота электродного слоя и, со-
  ответственно, масштаб распределения электрических характеристик приземного слоя
  меняются в значительной степени. Усиление турбулентного перемешивания в приземном
  слое приводит к увеличению высоты электродного слоя и, как следствие, масштабов рас-
  пределения его параметров. Усиление электрического поля или загрязнение воздуха аэро-
  зольными частицами достаточной концентрации приводит к уменьшению его высоты.
  Увеличение концентрации аэрозольных частиц в атмосфере уменьшает значения плотно-
  сти электрического заряда у поверхности земли. Теоретические расчеты хорошо согласу-
  ются с экспериментальными данными и результатами численного моделирования элек-
  трической структуры приземного слоя. Полученные в работе аналитические формулы для
  расчетов электрических характеристик приземного слоя и результаты вычислений могут
  быть полезны при решении ряда прикладных задач геофизики, в частности для мониторин-
  га электрического состояния атмосферы.

• СТОХАСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВОДНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ, ОСНОВАННАЯ НА ЛУВЕНСКОМ АЛГОРИТМЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ

  А.М. Маевский , В.А. Рыжов , Т. А. Федорова , И. В. Кожемякин , Н.М. Буров

  62-81

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Подводные беспроводные сенсорные сети (ПБСС) играют важную роль в мониторинге океанических процессов, подводной навигации, экологическом контроле и обеспечении безопасности. Однако особенности подводной среды, такие как высокая затухаемость сигналов, ограниченные ресурсы энергии и изменяющаяся топология сети, создают значительные сложности в организации эффективной передачи данных. Для оптимизации работы сети и продления ее срока службы используется метод кластеризации, позволяющий группировать узлы, снижать нагрузку на коммуникационные каналы и повышать энергоэффективность. Однако в условиях выхода из строя узлов сети статическая кластеризация становится неэффективной, что требует внедрения динамической рекластеризации. Процедура перераспределения ролей узлов и перестройки топологии сети позволяет сохранять устойчивость связи и минимизировать потери данных, учитывая энергетически баланс всей сети в целом. В данной работе исследуются современные подходы к кластеризации и рекластеризации в ПБСС с учетом энергетического баланса, вероятности отказов узлов и помех в среде передачи. Развитие адаптивных методов управления ПБСС является актуальной задачей, направленной на повышение надежности, энергоэффективности и долговечности подводных сетей связи. В статье представлена стохастическая кроссуровневая модель для динамических трехмерных ПБСС произвольной топологии. Модель использует: новую технику кластеризации/рекластеризации базирующуюся на лувенском алгоритме, протокол маршрутизации, построенный на методе Дейкстра и метод управления доступом к среде на основе расписания передач (TDMA). Предложенная модель функционирования ПБСС положена в основу разработанного имитационного комплекса, позволяющего проводить оценку эффективности и надежности сети с учетом нарушения связности и уязвимостей для ПБСС различного масштаба и назначения. В рамках исследований выполнен параметрический анализ систематических расчетов функциональных характеристик ПБСС. Результаты анализа показали, что предложенная имитационная модель обеспечивает увеличение времени автономной работы сети и снижение числа потерянных сообщений по сравнению с моделями других авторов.

• ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СПАЙКОВОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ И МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ РТК

  А. Ю. Тамм , Е. А. Барымова , М. И. Кузьмин

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Одной из ключевых параметров любой современной механической системы является её
  вибрационные и акустические характеристики, оказывающие прямое воздействие на окр у-
  жающую среду и человека в процессе работы. В связи с этим, актуальной остается задача
  диагностики вибрационных характеристик различных сложных по структуре механических
  объектов, к которым можно отнести промышленные робототехнические комплексы. В силу
  затрудненности возможности проведения диагностирования и экспериментальной отладки
  новых разрабатываемых механизмов, интересным является вопрос применения современных
  подходов к решению задачи диагностики, в частности, с применением нейронных сетей и чи с-
  ленных методов. Целью данной работы стало исследование возможности совместного приме-
  нения спайковой нейронной сети и метода конечных элементов для оценки вибрационных х а-
  рактеристик на примере подшипника волнового редуктора. В работе подробно описан алг о-
  ритм проведения диагностики, включающий в себя этапы разработки как конечно-элементной
  модели исследуемой механической системы, так и разработки архитектуры нейронной сети.
  При этом генерация обучающего и контрольного наборов данных для нейронной сети проводи т-
  ся на упрощенной конечно-элементной модели, имеющей характеристики, аналогичные детали-
  зированной, что обеспечивается совпадением первых десяти собственных форм сборки. Наборы
  данных сформированы на основе расчетов численными методами с применением явной схемы интегрирования во времени упрощенной модели редуктора с несколькими типами искусственно
  привнесенных дефектов, аналогичных проявляющимся в процессе эксплуатации реального по д-
  шипника. Для анализа частотных характеристик разработана архитектура спайковой нейро н-
  ной сети, доработанная в дальнейшем на обучающем наборе единичных дефектов. В результа-
  те исследования определено, что разработанная спайковая нейронная сеть обеспечивает кла с-
  сификацию данных на контрольной выборке с точностью 85%, что позволяет сделать вывод о
  применимости предлагаемой методики определения вибросостояния механических систем с
  совместным использованием нейронных сетей и метода конечных элементов

• МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ С РОБОТИЗИРОВАННЫМИ СИСТЕМАМИ

  Н.М. Чернышов , И. К. Романова-Большакова

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Целью исследования является разработка методики идентификации и определения место-
  положения объектов в условиях низкой видимости и возможного изменения их формы, с акцентом
  на извлечение деталей, созданных методом селективного лазерного спекания (SLS), из порошковой
  среды. В работе рассматриваются два принципиально разных подхода к формированию алгорит-
  мов управления роботизированным манипулятором. Первый подход, доверительный, основан на
  предположении о минимальном смещении объекта в процессе манипуляций. Манипулятор дви-
  жется по траектории, рассчитанной на основе предварительной трехмерной модели, без коррек-
  ции до момента захвата. Этот метод отличается высокой скоростью выполнения операции и
  минимальными вычислительными затратами. Однако он сопряжен с рисками: деформация объ-
  екта из-за сопротивления среды, смещение детали при контакте с инструментом, а также не-
  возможность захвата при значительных отклонениях от номинального положения. Второй под-
  ход, осторожный, предполагает поэтапное удаление слоев порошка для визуализации объекта и
  корректировки траектории до захвата. Этот метод включает несколько этапов: удаление верх-
  него слоя среды до частичного обнажения детали, анализ данных для уточнения положения объ-
  екта, а также построение адаптивной траектории с учетом возможного смещения. Отдельное
  внимание в статье уделено генерации данных для обучения нейронных сетей, которые использу-
  ются для идентификации объектов в условиях зашумленности. Рассмотрены два метода искус-
  ственного моделирования порошковых покрытий. Примитивный метод заключается в расшире-
  нии вершин трехмерной модели вдоль нормалей с добавлением случайного шума. Усовершенство-
  ванный метод предполагает дифференцированное распределение порошка с учетом локальной
  кривизны поверхности. Последующие экспериментальные результаты показали, что обучение
  нейронной сети с использованием реальных данных имеет низкую эффективность. Точность рас-
  познавания составила 60–75%, что связано с малым объемом выборки и влиянием внешних факто-
  ров, таких как освещение и помехи. В то же время использование синтетических данных, подго-
  товленных по представленной в исследовании методике, позволило повысить точность распозна-
  вания до 92%. Практическая значимость работы заключается в разработке методики поиска,
  обнаружения и определения детали, погруженной в порошок, что может быть использовано для
  автоматизации процессов постобработки на производствах, использующих селективное лазерное
  спекание. Разработанные решения адаптированы для интеграции в роботизированные системы работающие в условиях ограниченной видимости. Предложенные методы могут быть масшта-
  бированы на широкий спектр задач в аддитивном производстве и робототехнике, что делает их
  перспективными для внедрения в промышленные процессы.

• РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ УПРАЛВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА

  А.Л. Ляшенко

  2021-12-24

  Аннотация ▼

  Рассмотрена необходимость регулирования температуры теплоносителя в гидрав-
  лических прессах, обеспечивающих горячее склеивание фанеры, регулирование давления в
  каналах пресса и поддержания технологических параметров на заданном уровне. В качест-
  ве объекта управления рассмотрен колонный гидравлический пресс П-714-Б для горячего
  склеивания фанеры, установленный на Усть-Ижорском фанерном комбинате. В статье
  представлено описание колонного гидравлического пресса. Для мониторинга параметров
  представленной установки фанерного производства, предлагается рассмотреть нагрева-
  тельные плиты пресса и пакеты фанеры как объект с распределенными параметрами.
  Для разработки математической модели объекта управления была рассмотрена функцио-
  нальная схема данного устройства с основным оборудованием и технологическими пото-
  ками теплоносителя. Разработана методика моделирования объектов данного класса как
  объектов с распределёнными параметрами. Рассмотрение процессов, протекающих в каналах нагревательных плит, позволило составить дифференциальные уравнения движения,
  описывающие течение рабочей среды в системе каналов. Разработанная методика мате-
  матического моделирования распространения тепла в нагревательных плитах пресса и
  пакетах фанеры позволила составить математическую модель для рассматриваемого
  объекта. Данная математическая модель получилась достаточно сложной, и решить
  полученную систему дифференциальных уравнений в частных производных аналитически
  (выделить передаточную функцию) не представляется возможным. Для численного анали-
  за рассматриваемого объекта управления были составлены дискретная модель уравнений
  и вычислительный алгоритм. В процессе составления дискретных моделей были решены
  задачи «стыковки» граничных условий, обеспечения устойчивости вычислительной схемы и
  выбраны шаги дискретизации по пространственным переменным. Для компьютерного
  моделирования было специально разработано программное обеспечение. С его помощью
  были рассчитаны значения температур в контрольных точках. Представленная матема-
  тическая модель позволила произвести численный эксперимент, в результате которого
  были получены частотные характеристики исследуемого объекта. Данные характеристи-
  ки были использованы при синтезе распределенного высокоточного регулятора.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОДОРЕГЕНЕРАЦИОННОГО КОТЛОАГРЕГАТА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

  Д.А. Ковалёв , Д.Х. Имаев , С.Е. Душин

  226-241

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Ключевой агрегат производства сульфатной целлюлозы (крафт-процесса) – содорегенерационный котлоагрегат (СРК) – обеспечивает восстановление химикатов черного щелока. Актуальна задача повышения степени восстановления щелока без изменения технологии процесса и конструкции аппаратов, т.е. информационно-алгоритмическими средствами автоматического управления процессом. Более высокое гарантированное качество восстановления обеспечивают алгоритмы регулирования, синтезированные на основе адекватных математических моделей. Цель статьи – системный анализ СРК как объекта управления и построение усовершенствованной математической модели, пригодной для синтеза высококачественных систем автоматической стабилизации. В основе методологии лежит принцип последовательного раскрытия неопределённости моделей сложных систем управления (А.А. Вавилов). В отличие от известных подходов, динамика СРК в окрестности выбранного режима описана в виде многоуровневой модели класса LTI. Комбинирование аналитических методов с обработкой экспериментальных данных для конкретного режима позволило получить определенные до значений параметров математические модели реального СРК. Разработанная многоуровневая линейная стационарная модель СРК дает возможность анализировать динамику подсистем и агрегата в целом, устойчивость режимов и влияние возмущений, и обосновать необходимость автоматического поддержания требуемого качества технологических процессов в окрестности выбранного режима. Модели в символьном виде применимы к большинству подобных агрегатов технологического процесса производства сульфатной целлюлозы. Параметры полностью определенных моделей должны быть скорректированы по результатам обработки данных, относящихся к конкретному агрегату и режиму. Направление дальнейших исследований связано с развитием методов анализа динамики сложных систем управления по моделям иерархической структуры, а также синтеза систем стабилизации режима и ослабления влияния возмущений

• ГЛОБАЛЬНЫЕ И ЛОКАЛЬНЫЕ ВАРИАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ПРИЗЕМНОМ ЭЛЕКТРОДНОМ СЛОЕ

  О. В. Белоусова

  180-190

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Представлена математическая модель структуры приземного электродного слоя атмосферы, учитывающая совместное действие глобальных и локальных генераторов электрического поля. Пространственно-временное моделирование основано на сопряжении гармонических тригонометрических функций суточного хода для локального турбулентного обмена и для плотности глобального полного тока. При моделировании поведения электрического поля использованы  аналитические решения уравнений электродного эффекта в атмосфере. Предложенный подход заключается в пошаговой подстановке мгновенных значений плотности полного электрического тока и коэффициента турбулентной диффузии, полученных из уравнений их периодического изменения для конкретного часа суток, в аналитические формулы стационарного пространственного распределения характеристик турбулентного электродного слоя. Правомерность использования квазистационарного приближения строго обоснована существенным различием (более чем на два порядка) временных масштабов установления электрического равновесия среды и периода суточного хода глобального токового генератора. Установлено, что совмещенный режим моделирования адекватно воспроизводит синергетическое расширение размаха суточной кривой напряжённости (градиента потенциала) электрического поля и деформацию его профиля, характерную для летнего сезона в высокогорье. Достоверность полученных теоретических результатов подтверждена путем их  сравнения с экспериментальными данными натурных измерений на высокогорной станции Пик Чегет (430 16’ с. ш. и 420 30’ в. д.), расположенной в Приэльбрусье на высоте 3040 м н. у. м. Анализ  продемонстрировал хорошее количественное и хронологическое соответствие значений расчетных экстремумов  наблюдаемой суточной вариации напряжённости электрического поля в летний сезон. Полученные результаты могут быть непосредственно использованы для повышения точности интерпретации данных геофизического мониторинга.

• ОЦЕНКА АЛГОРИТМА СЛЕДОВАНИЯ МОБИЛЬНОГО РОБОТА TIAGO BASE ЗА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА В СИМУЛЯТОРЕ GAZEBO

  Т. Р. Гамберов , Р.Н. Сафин , Э.В. Чеботарева , Т. Г. Цой , Е.А. Магид

  109-119

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Цифровые модели человека (ЦМЧ) становятся важным инструментом в области робототехники, позволяя осуществлять воспроизводимую и контролируемую проверку алгоритмов компьютерного зрения. К числу таких алгоритмов относятся обнаружение, отслеживание и следование за человеком, которые играют ключевую роль в задачах автономной навигации, планирования траектории и безопасного взаимодействия робота с людьми в общих пространствах. При этом стандартные симуляторы, как правило, ограничены по степени реалистичности виртуальных акторов, разнообразию их внешнего вида и вариативности поведения. Такие ограничения снижают достоверность получаемых результатов и затрудняют перенос алгоритмов на реальных роботов. В данной работе представлен набор настраиваемых ЦМЧ для симулятора Gazebo. Разработанные модели человека отличаются вариативностью одежды, антропометрическими параметрами и внешним обликом, а также включают библиотеку анимаций ходьбы, имитирующих различные сценарии движения человека, включая изменение скорости и направления. Для проверки эффективности предложенного подхода были проведены вычислительные эксперименты в Gazebo в реалистичной офисной среде с использованием мобильного робота TIAGo Base с дифференциальным приводом, оснащённого двухмерным лазерным сканером и монокулярной камерой. Эффективность работы алгоритма следования за пользователем с применением новых ЦМЧ оценивалась по средней пройденной дистанции и количеству случаев потери цели (количеству ложных срабатываний). Результаты показали, что предложенные ЦМЧ позволяют воспроизводить сложные условия восприятия, включая окклюзии и динамические препятствия, а также обеспечивают масштабируемую и систематическую проверку алгоритмов. Данные, полученные в результате вычислительных экспериментов, подтверждают значимость разработанных ЦМЧ для тестирования робототехнических систем, ориентированных на взаимодействие с человеком в условиях, приближённых к реальным.

• АЛГОРИТМ КОНТЕКСТУАЛЬНОЙ ВАЛИДАЦИИ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ (IOB) ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СКРЫТЫХ АТАК В АСУ ТП

  Е. С. Абрамов , Н.Е. Белов , Г. Е. Веселов

  6-20

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Рассматривается актуальная проблема обеспечения информационной безопасности критической информационной инфраструктуры (КИИ) в условиях качественной эволюции киберугроз и массового перехода злоумышленников к скрытым атакам типа «Living-off-the-Land» (LotL). Ввиду того, что подобные атаки реализуются через легитимные инструменты администрирования, классические индикаторы компрометации (IOC) теряют свою эффективность, а традиционные системы мониторинга генерируют избыточное количество ложных тревог, провоцируя эффект «усталости от алертов». Для решения данной проблемы в работе предложена методика контекстуальной валидации поведенческих индикаторов (IOB) в сетях АСУ ТП. Основным научным результатом является разработанный алгоритм «обратного обогащения», который использует детерминированную природу технологического процесса в качестве строгого априорного фильтра. Алгоритм осуществляет верификацию каждого управляющего воздействия путём прогнозирования следующего состояния системы с помощью математической модели в пространстве состояний и проверки его принадлежности к формализованному множеству безопасных значений . Дополнительно учитывается организационный контекст , включающий регламенты смен и окна техобслуживания. В отличие от вероятностных подходов машинного обучения, данный метод даёт строгий бинарный критерий допустимости команды. Эффективность предложенного подхода подтверждена результатами моделирования на базе верифицированного датасета академического стенда водоочистки SWaT. Внедрение физического и организационного фильтров позволило снизить коэффициент ложных срабатываний (FPRR) на 97,7 % и успешно выявить 1021 из 1035 внедрённых скрытых деструктивных воздействий. Вычислительная задержка алгоритма составила в среднем 1,4 мс, что полностью удовлетворяет строгим требованиям систем реального времени. Предложенный метод не требует замены устаревшего оборудования и обеспечивает точную атрибуцию киберинцидентов на основе законов физики производственного цикла