Найти

Результаты поиска

• ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АГЕНТНО-МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА ПРИ ПОСТРОЕНИИ И РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

  А.Ф. Зайцев

  179-189

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Информационно-вычислительные системы играют ключевую роль в обработке и анализе больших объемов данных, обеспечивая эффективное функционирование производства, предоставления, а также получения различных цифровых товаров и услуг. В условиях интеллектуализации и увеличения разнообразия функциональных требований, предъявляемых к информационным системам, возникает потребность в разработке новых подходов для их построения и реализации.
  В работе рассмотрены основные особенности применения предложенного агентно-модульного подхода, предполагающего построение гибких и масштабируемых информационно-вычислительных систем, способных функционировать в распределенной среде. Агентно-модульный подход представляет собой методологический подход к построению информационно-вычислительных систем, на основе интеграции методов системного анализа, а также агентного и модульного принципов организации систем. Цель работы – исследовать теоретические и практические аспекты использования предложенного агентно-модульного подхода, проанализировать его преимущества в сравнении с другими существующими подходами (объектным, компонентным, сервисным), а также представить пример построения информационной системы на основе его применения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: – исследовать теоретические основы и выявить специфику практического применения предложенного агентно-модульного подхода; – выполнить анализ отличий и описать преимущества предложенного подхода при его сравнении с другими подходами; – представить пример построения информационно-вычислительной системы с использованием предложенного подхода. В процессе исследования были использованы следующие общенаучные методы: декомпозиция, анализ, синтез, сравнение, описание, формализация, структуризация, моделирование, проектирование, а также основные принципы модульного и агентного подходов. В качестве материалов исследования использовались компьютеры, инструментальные средства и программное обеспечение вычислительных систем.
  В результате исследования были рассмотрены основные теоретические и практические аспекты применения предложенного подхода. Агентно-модульный подход может быть использован для построения различных информационных систем на этапах, связанных с их моделированием и проектированием. Предложенный подход позволяет описывать структуру, функционирование, а также взаимодействие различных составных частей информационно-вычислительных систем

• ЭВОЛЮЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОАГЕНТНЫХ СИСТЕМ

  Л.А. Гладков , Н. В. Гладкова

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Статья посвящена обсуждению проблем построения эволюционирующих мультиа-
  гентных систем. Рассмотрены возможные методологии проектирования мультиагентных
  систем. Отмечена актуальность разработки новых принципов построения мультиагентных
  систем на основе методов эволюционного проектирования. Выделены соответствия между
  терминами теории агентов и теории эволюции. Отмечена перспективность использования
  гибридных подходов к проектированию мультиагентных систем. Рассмотрены принципы
  построения и возможности использования нечетких генетических алгоритмов при проекти-
  ровании мультиагентных систем. Отмечено, что основные модели методы теории эволюци-
  онного моделирования, могут успешно применяться при проектировании мультиагентных
  систем. Предложена эволюционирующей многоагентной системы. Описана процедура фор-
  мирования новых агентов в процессе эволюции. Определен набор параметров, позволяющих
  оценить состояние каждого агента в популяции. Для оценки текущего состояния агента и
  возможностей его взаимодействия с другими агентами предложено использовать ресурсные
  параметры. Приведено определения агентства и семьи, минимальных элементов эволюцио-
  нирующй мультиагентной системы. Предложена эволюционная стратегия построения мо-
  дели эволюционирующей мультиагентной системы. Описаны процедуры выполнения ориги-
  нальных эволюционных операторов для обработки популяции агентов. На основе предложен-
  ной методики была разработана программная система поддержки эволюционного проекти-
  рования агентов и мультиагентных систем. В настоящее время проводятся вычислительные
  эксперименты для исследования предложенной модели проектирования многоагентных сис-
  тем, оценки эффективности различных операторов и схем формирования агентов-потомков,
  необходимые условия выживания.

• СРАВНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВЕРХУ–ВНИЗ И СНИЗУ–ВВЕРХ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМ ADAS

  Д. Е. Чикрин , А. А. Егорчев

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Выбор типа основной методологии проектирования оказывает значительное влияние
  на качество итогового продукта, в том числе и на его способность к дальнейшему разви-
  тию и масштабированию. В статье рассматриваются особенности стандартных методологий проектирования снизу–вверх и сверху–вниз применительно к системам ADAS (сис-
  темам автоматизированного (беспилотного) управления автомобилем), показывается,
  что использование "чистых" методологий неприемлемо при проектировании указанных
  систем и требуется создание новой совмещённой методологии проектирования. Для этого
  рассмотрены особенности и ограничения подхода сверху-вниз: ориентация подхода на
  максимальное соответствие разрабатываемой системы предъявляемым к ней требовани-
  ям; методологическая строгость подхода; трудность тестирования системы в процессе
  разработки; чувствительность к изменениям требований к разрабатываемой систему.
  Рассмотрены особенности и ограничения подхода снизу-вверх: возможность итеративной
  разработки с получением промежуточного результата; возможность использования
  стандартных компонентов; масштабируемость и гибкость системы разрабатываемой
  системы; возможность несоответствия функций подсистем требованиям, которое мо-
  жет проявляться только на поздних этапах разработки; возможная несогласованность
  при разработке отдельных подсистем и элементов. Рассмотрены особенности и факторы
  разработки систем ADAS: повышенные требования по надёжности и безопасности рабо-
  ты системы; разнородность используемых компонентов. Выделены два этапа развития
  ADAS-систем: этап интенсивной разработки и этап экстенсивной эволюции. Рассмотре-
  на применимость той или иной методологии относительно различных аспектов разработ-
  ки и эволюции систем ADAS, таких как: определение требований; композиционный мор-
  физм; масштабируемость и расширяемость; стабильность и устойчивость; стоимость и
  время разработки; способность к развитию. В результате сравнения методологий дела-
  ется вывод о том, что существуют аспекты разработки и развития технической систе-
  мы, в которых наблюдается значительное преимущество одной или другой из методоло-
  гий. В должной степени эволюция системы может быть обеспечена только при использо-
  вании подхода снизу–вверх. Однако, для сложных систем критически важным является
  определение изначальных требований к системе, что может быть достигнуто только с
  применением методологии сверху–вниз.

• ГИБРИДНЫЙ ПОДХОД К СОВМЕСТНОМУ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ РАЗМЕЩЕНИЯ И ТРАССИРОВКИ

  Л.А. Гладков , Н.В. Гладкова , Джаббар Ясир Ясир Муханад

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  В статье предложен интегрированный подход к решению задач размещения и трас-
  сировки элементов схем электронной вычислительной аппаратуры. Подход основан на
  совместном решении задач размещения и трассировки с использованием нечетких генети-
  ческих методов. Приведено описание рассматриваемой проблемы и выполнен краткий ана-
  лиз существующих подходов к ее решению. В статье рассматриваются интегрированные
  подходы к решению оптимизационных задач автоматизированного проектирования схем
  цифровой электронно-вычислительной аппаратуры. Подчеркнута актуальность и важность
  разработки новых эффективных методов решения подобных задач. Отмечено, что важным
  направлением развития методов оптимизации является разработка гибридных методов и
  подходов, сочетающих достоинства различных методов вычислительного интеллекта.
  В статье описаны следующие основные моменты: структура предлагаемого алгоритма и
  его основные этапы; модифицированные генетические операторы кроссовера; предложены
  модели формирования текущей популяции; модифицированные эвристики, операторы и
  стратегии поиска оптимальных решений. Приведены результаты вычислительных экспе-
  риментов. Проведенные эксперименты подтверждают эффективность предложенного
  подхода. В заключении приводится краткий анализ полученных результатов.

• ЭВОЛЮЦИОНИРУЮЩИЕ МНОГОАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ И ЭВОЛЮЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

  Л. А. Гладков , Н.В. Гладкова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Статья посвящена обсуждению проблем построения эволюционирующих мультиа-
  гентных систем на основе использования принципов эволюционного проектирования и гиб-
  ридных моделей. Рассмотрено понятие агента. Представлен набор базовых свойств аген-
  та. Рассмотрены аналогии между многоагентными и эволюционными системами. Рас-
  смотрены принципы построения и организации мультиагентных систем. Отмечены сход-
  ства между основными определениями теории агентов и теории эволюции. Отмечено, что
  основные модели эволюции и эволюционные алгоритмы, могут быть с успехом использова-
  ны при проектировании многоагентных систем. Проведен анализ существующих методов
  и методологий проектирования агентов и многоагентных систем. Отмечены существую-
  щие различия в подходах к проектированию многоагентных систем. Описаны основные
  типы моделей и приведены их важнейшие характеристики. Представлена модель взаимо-
  действия агентов, включающая описание услуг (сервисов), взаимосвязей и обязательств,
  существующих между агентами. Описана модель отношений (контактов), которая зада-
  ет коммуникационные связи между агентами. Отмечена важность и перспективность
  использования агентно-ориентированного подхода к проектированию многоагентных сис-
  тем. Предложена концепция проектирования агентов и многоагентных систем, согласно
  которой процесс проектирования включает в себя базовые компоненты самоорганизации,
  в том числе процессы взаимодействия, скрещивания, адаптации к среде и т.д. Рассмотре-
  ны различные подходы к эволюционного проектированию искусственных систем. Предло-
  жена Эволюционная модель формирования агентов и агентств, как основной компонент
  эволюционного проектирования. Предложены модифицированные эволюционные операто-
  ры кроссинговера для реализации процесса проектирования агентов.

• МОДУЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПО ЗАДАННЫМ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

  В.И. Шлаев

  93-103

  2025-11-10

  Аннотация ▼

  Рассматривается решение задачи разработки преобразователей по заданным амплитудно-частотным характеристикам. Основная проблема заключается в проведении большого количества измерительных мероприятий с изменением параметров преобразователей для достижения необходимых амплитудно-частотных характеристик, что приводит к большим временным и ресурсным затратам на разработку. Проводится анализ основных параметров преобразователей, влияющих на заданные амплитудно-частотные характеристики. Анализируются существующие подходы, методы и алгоритмы при создании преобразователей требуемых характеристик. Описывается разработка модуля прогнозирования параметров электромеханических преобразователей, основанного на заданных амплитудно-частотных характеристиках. Задачи исследования включают создание структурно-параметрической и математической моделей для расчета характеристик преобразователей на стадии проектирования. Описывается алгоритм обучения модели на основе экспериментальных данных, полученных в ходе проведения измерений. Использование методов машинного обучения для предсказания параметров приводит к минимизации количества проводимых экспериментов и снижению затрат на разработку преобразователей. Предложенный подход основывается на использовании зависимости между конструктивными параметрами преобразователей и их частотными характеристиками. Для повышения точности прогнозирования применяется алгоритм градиентного бустинга. Представлены этапы подготовки данных для обучения модели. Описывается процесс обучения модели. Результаты демонстрируют значительное сокращение времени моделирования преобразователей: применение модуля позволяет ускорить процесс в несколько раз по сравнению с экспериментальным подходом. Прогнозирование характеристик на основе модели обеспечивает сопоставимую точность при большем объеме данных. Выводы исследования подтверждают эффективность предлагаемого подхода в разработке преобразователей, снижая временные и финансовые затраты, повышая точность моделирования и применимость в условиях ограниченных ресурсов

• ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КВАРЦЕВОГО КАЛИБРАТОРА

  А.Н. Зикий

  107-113

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  Объектом исследования является калибратор, состоящий из кварцевого генератора
  и генератора гармоник на диоде с накоплением заряда. Целью исследования является выяв-
  ление технических параметров и характеристик калибратора, отсутствующих в литера-
  туре. Проведено экспериментальное исследование кварцевого калибратора с сеткой час-
  тот через 50 МГц. Представлены следующие результаты: – выбег частоты за 20 минут
  после включения; – зависимость частоты первой гармоники от напряжения питания; –
  спектр гармоник в полосе частот от 0 до 1500 МГц. Даны принципиальная схема и крат-
  кое описание конструкции. Приведено фото и методика эксперимента. Калибратор реко-
  мендуется использовать в приёмниках и анализаторах спектра для проверки их работо-
  способности и повышения точности настройки. Достигнуты следующие электрические
  параметры: – точность установки частоты первой гармоники ± 2,5 кГц; – мощность
  первой гармоники 0 дБм; – неравномерность гармоник в полосе от 0 до 1500 МГц не более
  36 дБ; – выбег частоты первой гармоники за 20 минут 34 Гц; – уход частоты первой гар-
  моники при изменении напряжения питания от 5 до 13,5 В не более 288 Гц; – ширина спек-
  тральной линии на уровне минус 40 дБ от максимума не более 4 Гц. Сравнение полученных
  результатов с известными показывает достаточно большую неравномерность мощности
  гармоник в диапазоне частот до 1500 МГц. Уменьшение неравномерности мощности гар-
  моник можно достичь несколькими путями: – дополнить калибратор корректором ам-
  плитудно-частотной характеристики; – увеличить частоту первой гармоники. Преиму-
  ществами данного калибратора являются простота схемы и конструкции, возможность
  повторения в условиях серийного производства, доступность элементной базы, простота
  настройки, малые масса и габариты. Используя более мощные транзисторы, можно пере-
  крыть не только дециметровый, но и сантиметровый диапазон длин волн

• 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.

• ГИБРИДНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

  Л. А. Гладков, Н.В. Гладкова , М. Д. Ясир

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача размещения элементов цифровой вычислительной техники.
  Проведен анализ современного состояния исследований по данной теме, отмечена актуаль-
  ность рассматриваемой задачи. Подчеркнута важность разработки новых эффективных ме-
  тодов решения подобных задач. Показано место задачи размещения в общем цикле конструк-
  торского этапа проектирования. Отмечена важность качественного решения задачи разме-
  щения с точки зрения успешного выполнения последующих этапов проектирования. Отмечена
  важность минимизации задержек соединений в процессе проектирования устройств большой
  размерности. Проведен обзор и анализ различных моделей и критериев оценки решения задачи
  размещения. Подчеркнуто, что важнейшим критерием является длина соединений, она оказы-
  вает существенное влияние на применяемые при проектировании технологии. Выполнена ком-
  плексная математическая постановка задачи размещения элементов цифровой вычислитель-
  ной техники. Приведена целевая функция и ограничения рассматриваемой задачи размещения
  как задачи оптимизации. Проанализированы перспективные подходы к решению задач проек-
  тирования, описаны гибридные методы и модели решения сложных многокритериальных задач
  оптимизации и проектирования. Описаны принципы работы и модель нечеткого логического
  контроллера. Приведено описание используемой схемы нечеткого управления. Определены
  функции различных блоков нечеткого логического контроллера. Предложена структура много-
  слойной нейронной сети, реализующей функцию Гаусса. Описано взаимодействие блоков нечет-
  кого генетического алгоритма. Предложена модель гибридного алгоритма решения задачи
  размещения. Определены управляющие параметры нечеткого логического контроллера. Пред-
  лагаемый гибридный алгоритм реализован в виде прикладной программы. Были проведены серии
  вычислительных экспериментов для определения эффективности разработанного алгоритма и
  выбора оптимальных значений управляющих параметров.

• АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ СИСТЕМЫ MATLAB ДЛЯ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ РЕКУРСИВНЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ БАТТЕРВОРТА

  Хуссейн Ш. Мукер, И. И. Турулин

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  В ряде приложений цифровой обработки сигналов применяются управляемые цифро-
  вые рекурсивные БИХ-фильтры. Под словом «управляемые» имеются в виду фильтры, ко-
  эффициенты структуры которых явно зависят от частоты среза или граничных частот.
  Управляемые БИХ-фильтры могут быть синтезированы с помощью различных средств для
  расчета традиционных, неуправляемых БИХ-фильтров. В статье был рассмотрен синтез
  неуправляемых БИХ-фильтров и проанализирована целесообразность представления ре-
  зультатов синтеза для построения управляемых БИХ-фильтров. Были описаны и объясне-
  ны методы проектирования на основе MATLAB (2021a) и фундаментальные концепции
  цифровых фильтров БИХ-Баттерворта. Составной сигнал был обработан анализируемым
  фильтром, чтобы определить, соответствует ли он критериям прохождения фильтра-
  ции. Для проверки рассчитанных фильтров использовался прототип Симулинк, a также
  инструмент FDA инструментария обработки сигналов. На основании полученных резуль-
  татов делается вывод о применимости системы MATLAB для синтеза управляемых циф-
  ровых рекурсивных БИХ-фильтров Баттерворта. Проанализированная техника была более
  эффективной, быстрой, уменьшила количество задач и обнаружила, что результаты
  удовлетворительны.

• ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕТЕРОДИННОГО МОДУЛЯ

  А.Н. Зикий , А.С. Кочубей

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Гетеродины являются неотъемлемой составной частью любого супергетеродинного
  приёмника. Именно они определяют стабильность и точность настройки приёмника. Це-
  лью данной работы является создание гетеродинного модуля с улучшенными электриче-
  скими параметрами, с малыми габаритами и массой. Объектом исследования является
  пятиканальный гетеродин сантиметрового диапазона волн. Такой гетеродин можно ис-
  пользовать в многоканальном супергетеродинном приёмнике обнаружения сигналов. Про-
  ведено экспериментальное исследование двух каналов пятиканального гетеродина – верхне-
  го и нижнего по частоте настройки. Представлены результаты в виде кривых выбега
  частоты за полчаса работы после включения, а также спектры выходных сигналов вближней и дальней зоне. Дана функциональная схема модуля, краткое описание конструк-
  ции и методика эксперимента. онструкция модуля имеет габаритные размеры корпуса
  170х20х40 мм, стандартизована и позволяет интегрировать модуль в состав различных
  приёмников. В состав каждого канала гетеродинного модуля входит стабилизатор на-
  пряжения, автогенератор с диэлектрическим резонатором, усилитель мощности, детек-
  тор контроля мощности и делитель мощности на два. В результате проведённых экспе-
  риментов достигнуты следующие параметры: – рабочие частоты 9,25 и 16,25 ГГц; мак-
  симальная мощность выходного сигнала при отсутствии усилителя не менее 2 мВт;
  –выбег частоты 80 кГц для частоты 9,25 ГГц; – выбег частоты 600 кГц для частоты
  16,25 ГГц; – напряжение питания + 15 В; – ширина спектральной линии не более 5 кГц;
  – подавление второй гармоники не менее 25 дБ; – имеется включение-выключение каждого
  из каналов гетеродинного модуля и встроенный контроль работоспособности.

• ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ

  В. М. Курейчик , И. Б. Сафроненкова

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Развитие технологий распределенных вычислений позволило объединить географиче-
  ски-распределенные ресурсы, таким образом, предоставив возможности для эффективно-
  го решения ресурсоемких задач в различных областях науки и техники. Наряду с этим ак-
  туализировался ряд задач, который требует к своему решению новых подходов, учиты-
  вающих особенности реализации современных Интернет технологий. В настоящей работе
  рассмотрена проблема, связанная с переносом вычислительной нагрузки в распределенной
  системе автоматизированного проектирования (РСАПР), функционирующей в «туман-
  ной» среде. Целью данной работы является разработка онтологического подхода к реше-
  нию задачи переноса вычислительной нагрузки в РСАПР с учетом особенностей «туман-
  ной» среды. Онтологический подход заключается в проведении процедуры онтологического
  анализа, которая позволяет «отсеивать» узлы-кандидаты, не отвечающие ресурсным
  требованиям для переноса части нагрузки. Научная новизна работы заключается в исполь-
  зовании моделей онтологии для решения задачи переноса вычислительной нагрузки в
  РСАПР. Это позволяет сократить число узлов-кандидатов в «тумане» для переноса на-
  грузки, тем самым сократить время моделирования процессов размещения и, соответст-
  венно, общее время решения задачи переноса нагрузки. Принципиальным отличием данного
  подхода является использование знаний о предметной области, отраженных в модели он-
  тологии, для решения задачи переноса вычислительной нагрузки. Проведенные в работе
  вычислительные эксперименты доказали целесообразность использования онтологического
  анализа для решения задачи переноса вычислительной нагрузки.

• СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ БЫСТРОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СВЕРТОЧНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ НА ПЛИС

  В.В. Бахчевников , В. А. Деркачев , А. Н. Бакуменко

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Исследования в области искусственного интеллекта ведутся с возрастающим и н-
  тересом с каждым годом. Области применения искусственного интеллекта довольно
  обширны: автоматизация, анализ большого объема данных, технологии умного дома,
  машинное зрение и т.д. Технологии искусственного интеллекта базируются на использ о-
  вании искусственных нейронных сетей, имеющие в своей основе принципы нервной сис-
  темы животных. При этом актуальным вопросом является реализация искусственных
  нейронных сетей на различных программно-аппаратных платформах: программируемых
  логических интегральных схемах (ПЛИС) типа FPGA (Field Programmable Gate Array), на
  интегральных схемах специального назначения (Application-Specific Integrated Circuit,
  ASIC), GPU, CPU и т.д. ПЛИС наилучшим образом проявляют себя в маломощных мо-
  бильных системах. ASIC демонстрируют наибольшую производительность с н едостат-
  ком: высокая цена разработки. Проблема быстрого прототипирования проектов, осн о-
  ванных на использовании искусственных нейронных сетей, для ПЛИС привычными мет о-
  дами (c помощью HDL-языков, HDL-кодеров, графического программирования) заключа-
  ется в том, что либо такой проект сложен и длителен в отладке (HDL-языки), либо не
  оптимален получающийся код (HDL-кодеры), либо высока длительность разработки
  проекта и сложность реконфигурации нейронной сети (графическое программирование).
  Поэтому в рамках данной работы рассматривается эффективный метод проектирова-
  ния полносвязных и сверточноых нейронных сетей для их реализации на ПЛИС использ о-
  ванием пакета Xilinx System Generator for DSP и Matlab/Simulink. Генерируемые таким
  образом искусственные нейросети легко реконфигурируемы и позволяют решать сле-
  дующие задачи: распознавание изображений, оптимальная фильтрация (например, для
  задач подповерхностной радиолокации).

• РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТРАНСФОРМАТОРА СИСТЕМЫ БЕСКОНТАКТНОГО ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ АНПА

  В.А. Герасимов, А. В. Комлев, А. Ю. Филоженко

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Способ бесконтактной подводной передачи электроэнергии на автономный необи-таемый подводный аппарат (АНПА) для заряда его аккумуляторных батарей (АБ) практи-чески не имеет альтернативы при организации подводного базирования аппарата. В по-добной системе применяется трансформатор с разделяющимися первичной и вторичной частями, которые разделены конструктивным немагнитным зазором, определяемым сум-марной толщиной стыковочных стенок. Конструктивные и электромагнитные характе-ристики трансформатора в значительной степени влияют на общую эффективность системы при выполнении главной задачи – заряд АБ за выделенное время. Наличие немаг-нитного зазора требует специальной методики расчета, для которой исходными данными должны быть, наряду с параметрами процесса заряда АБ, еще также значения ошибок позиционирования АНПА при подводном причаливании к базе. В качестве задачи исследова-ния в работе поставлено обоснование и разработка методики расчета конструктивных параметров трансформатора, удовлетворяющего заданным условиям эксплуатации. В основу исследований положено математическое моделирование электромагнитных про-цессов в трансформаторе в программном пакете ANSYS Maxwell в сочетании с натурным экспериментом. Выделены характеризующие параметры в виде коэффициента магнитной связи и относительной магнитной проницаемости обмотки и обосновано их применение для полной идентификации свойств исследуемого трансформатора. Предложена система относительных единиц, в которой характеризующие параметры имеют постоянное зна-чение для сердечников, связанных определенными геометрическими соотношениями, что позволяет легко выполнять масштабирование результатов полученных технических реше-ний при изменении требований по передаваемой электрической мощности. В результате исследований предложена методика расчета основных конструктивных параметров трансформаторов. Исходные данные в расчете принимаются в виде сочетания требуемых электрических характеристик трансформатора и его геометрических соотношений при выполнении предъявляемых ограничений по допустимой ошибке автоматического причали-вания подводного аппарата к средству подводного базирования. Полученные результаты распространяются на трансформаторы с чашечными ферритовыми сердечниками и на трансформаторы с сердечниками в виде плоских ферритовых экранов, позволяющих формировать магнитопроводы необходимых размеров и конфигураций. Результатом расчета является конструкция трансформатора с электрическими характеристиками, наилучшим образом удовлетворяющими условиям его применения. Экспериментальные натурные ис-следования убедительно подтверждают достоверность методики.