ivdon3@bk.ru
Одной из тем автоматизации и мониторинга, которая набирает популярность, является технология построения системы «Умный дом». Эта технология представляет из себя систему домашней автоматизации, которая относится к удаленному мониторингу и управлению бытовой техникой. С ростом Интернета и развитием таких технологий, как искусственный интеллект, Интернет вещей и облачные технологии, существует большой потенциал и возможности для удаленного доступа, контроля и мониторинга сетевых устройств. В данной статье будут рассмотрены различные системы и технологии интеллектуальной домашней автоматизации с точки зрения различных функций. В исследовании, основной акцент сделан на концепцию системы домашней автоматизации, в которой операции управления и мониторинга осуществляются с помощью беспроводных средств связи.
Ключевые слова: интернет вещей, умный дом, автоматизация NB-IoT, кибербезопасность.
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Концепция Интернета вещей (IoT) позволяет устройствам взаимодействовать друг с другом и совместно использовать ресурсы, пользуясь интернетом в качестве беспроводной среды. В умных домах IoT позволяет владельцу, находящемуся далеко от дома, управлять им через интернет. Простота использования и широкие возможности систем домашней автоматизации сделали их популярными. Некоторым людям нужны системы домашней автоматизации, чтобы сделать их бытовую технику проще и удобнее в эксплуатации, а также они очень полезны для людей с ограниченными физическими возможностями и пожилых людей. Однако, полезные характеристики и функциональные возможности устройств Интернета вещей, не ограничиваются этим. Формируются научные направления по анализу эффективности расходования энергии и методам предотвращения различных катастроф, где главную роль играют технологии Интернета вещей. В данной статье проведен анализ стандартных моделей устройств автоматизации умного дома. В работе рассматриваются функциональные возможности устройств Интернета вещей посредством виртуальной среды построения моделей сети Cisco Packet Tracer.
Ключевые слова: интернет вещей, IoT, автоматизация, анализ данных, сбор данных, кибербезопасность
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Обсуждаются вопросы проведения идентификации опасных производственных объектов. На реальном примере обследования склада горючих веществ иллюстрируется выполнение технической экспертизы с составлением заключения по ее результатам. Статья написана на основе выполненной НИР № 22-78.
Ключевые слова: опасный производственный объект, идентификация, техническая экспертиза, промышленная безопасность, строительные конструкции
Создание современной многоэлементной оптической техники с требуемыми пространственно-частотными характеристиками требует применения оптических слоев с заданными параметрами. Только при применении многослойных покрытий можно достичь минимальных потерь на пропускание объективов и реализовать их антибликовую защиту, или получить высокие значения коэффициента отражения в зеркалах кольцевых резонаторов. Проверить готовность к производству такой оптики можно, например, посредством реализации контроля толщины как для прозрачных, так и для непрозрачных слоев, которая должна находится в пределах допустимых отклонений от ожидаемого заданного значения. В данной статье приводится теоретическое обоснование интерференционного метода контроля толщины слоя, а также предлагаются оригинальные схемно-технические решения на его основе, позволяющие получить оценку искомой толщины.
Ключевые слова: оптические покрытия, поляризация, измерение толщины, подложка, пластина Савара
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.6 - Оптика
В статье проведено сравнение технологий методов возведения зданий в сжатые сроки, показаны достоинства и недостатки. Сформирована сводная таблица сравнительных характеристик технологий возведения зданий, определены сроки строительства одного этажа для каждого метода и ограничения его применения.
Ключевые слова: метод подъёма перекрытий и этажей, технология строительства, монолитное, крупноблочное, каркасное, объёмно-модульное, контурное, преимущества, недостатки
2.1.14 - Управление жизненным циклом объектов строительства , 2.1.7 - Технология и организация строительства
в современном мире количество разных сложных технических систем с каждым годом только возрастает, при этом любая система имеет в своем составе или использует стороннюю систему связи. Нарушение функционирования системы связи и ее элементов может привести к возникновению ситуации невозможности сложной технической системы реализовать свои функции. Требуется обеспечить гарантированное функционирование системы связи и ее элементов. Одним из способов обеспечения устойчивого функционирования сложных технических систем является реализация системой управления функции контроля, при этом в процессе функционирования системы необходимо учитывать не характеристики и параметры отдельных элементов, описывающих их функционирование, а способность системы выполнять задачи и функции. В работе предложен подход к описанию функционирования системы связи через формирование профиля функционирования системы, представляющий собой совокупность матриц, который используется в системе контроля.
Ключевые слова: функциональная устойчивость, критичность, система связи, система управления, сложная техническая система, функции, задачи, профиль, регламент
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В данной работе описаны результаты моделирования тепловых процессов и воздушных потоков, протекающих в универсальном источнике питания (УИП) с цифровой системой регулирования выходных параметров при заданных условиях эксплуатации. УИП предназначен для проведения научных исследований в области электрохимического осаждения меди с целью формирования сквозных и переходных отверстий печатных плат, трехмерных микросборок, металлизации эпоксидных смол, органических материалов. В статье рассмотрены особенности разработки универсального источника питания, представлены ключевые результаты проектирования и исследования термодинамических характеристик макетного образца.
Ключевые слова: универсальный источник питания, микроконтроллер, система автоматизированного проектирования, печатная плата, коэффициент полезного действия, вычислительная гидродинамика, система автоматизации механического проектирования
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Работа посвящена проблематике защиты системы документооборота органов государственного управления. Целью работы является построение имитационной модели реализации целевой компьютерной атаки с учетом одновременного (протекающего с незначительным запаздыванием) реагирования средств защиты системы документооборота. Для моделирования предложено использовать аппарат сетей Петри-Маркова, сочетающий в себе представление смены состояний атакуемой системы в виде марковских (полумарковских) процессов и выразительные возможности сетей Петри для описания взаимодействия процессов. Построенная модель отражает как специфику атак с повышением привилегий пользователя, так и особенности процессов обработки документов, а также используемые механизмы противодействия в получении неправомерного доступа. Вычислительные эксперименты, проводимые с использованием построенной имитационной модели, позволяют оценить возможные риски и принять решение по выбору наиболее эффективной системы защиты от рассмотренного типа атак.
Ключевые слова: система электронного документооборота, компьютерная атака, имитационное моделирование, сеть Петри-Маркова
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В работе представлено исследование проблем организации процесса проектирования технических средств, которые задействованы в технологическом процессе выпуска продукции производственными предприятиями. Под техническими средствами предлагается понимать как программные, аппаратные, так и программно-аппаратные решения. Определена главная проблема – несоответствие функционала технических средств технологическому процессу. В этой связи проводится исследование процессов связывания технологического процесса выпуска продукции производственных предприятий с процессами проектирования и разработки технических средств. Обосновывается необходимость и выдвигается гипотеза о возможности решения двух выявленной проблемы.
Ключевые слова: технологический процесс, актор, разработчик, функции технологического процесса, процедуры выполнения функций, модель формирования потребности в техническом средстве, модель использования технических средств, модель проектирования технических средств
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье решена задача определения влияния формы газовых завихрителей с различными вариантами сочетания направления каналов на скорость и температуру плазменного потока. Создана математическая модель плазменной установки. Выполнен сравнительный анализ применения газовых завихрителей с каналами, которые направлены в одну сторону и в противоположные. Поставленная задача решена путем проведения компьютерного эксперимента методом конечных элементов при помощи программного пакета SolidWorks. Итоги расчетного эксперимента были верифицированы путем проведения натурного эксперимента при помощи экспериментальной плазменной установки, которая применяется для получения порошка, нанесения покрытий и модификации поверхностей изделий, с учетом ее конструктивных особенностей. Предложены рекомендации по ведению этих процессов. Результаты имеют практическую пользу для разработчиков и потребителей технологического оборудования.
Ключевые слова: математическая модель, плазменный поток, температура, скорость, газовый завихритель, плазменный метод, получение порошка, нанесение покрытия, модификация поверхности
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Исследование способов ускорения обучения нейронных сетей с помощью генетических алгоритмов и изучение зависимости скорости работы генетических алгоритмов от коэффициента мутации. В данном исследовании была реализована программа на графической платформе «Unity» с использованием генетических алгоритмов и мутациями для определения оптимального их коэффициента. Проведенный эксперимент показал, что скорость обучения действительно зависит от коэффициента мутации, а наибольшая скорость обучения получилась при 5-7,5%.
Ключевые слова: машинное обучение, глубокое обучение, генетический алгоритм, оптимизация, нейронная сеть, искусственный нейрон, мутация, искусственный интеллект, неигровой персонаж, оптимизация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
РРабота посвящена проблематике стратегического планирования на рынке цифровых технологий. Целью работы является построение процедуры поддержки принятия решений по выбору стратегии, исходя из внутренних (связанных с особенностями выбирающей стратегию фирмы) и внешних (обусловленных состоянием рынка) факторов. Использование методологического аппарата эволюционных вычислений обусловлено большим числом возможных вариантов комбинированных стратегий и сложностью их оценивания, что делает нецелесообразным полный перебор вариантов. Окончательный выбор осуществляется лицом, принимающим решение, на основе собственных предпочтений.
Ключевые слова: ИТ-рынок, поддержка принятия решений, генетический алгоритм
В статье описываются возможности, достоинства и отличия систем машинного обучения без учителя от обучения по шаблонам. Также дается определение понятию кластеризации с указанием основных методов и задач, решаемых данным алгоритмом машинного обучения. Подробно расписывается алгоритм распознавания данных из документов посредством технологии OCR, формируются цели и задачи использования технологии OCR в бизнес – процессах IT – компаний. Далее приводятся инструменты решения проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов PDF посредством библиотек машинного обучения Nanonets и Tesseract. В заключении к данной статье описываются достоинства и недостатки использования данных библиотек в решении проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов.
Ключевые слова: машинное обучение, кластеризация, распознавание данных, библиотека Nanonets, библиотека Tesseract
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Представлен алгоритм и листинг кода разработанного самообучающегося чат-бота, способного поддерживать беседу с пользователем, переходить в режим обучения в случае отсутствия нужной информации, проводить анализ контекста беседы на «запрещенные» слова. А также реализована дополнительная опция «Решать арифметические задачи» в случае запроса от пользователя. При реализации последней опции использовался алгоритм рекурсивного спуска на основе трех вложенных рекурсивных функций. Разработана функция для разделения входящей строки на токены. Код чат-бота разработан на языке С++/С# .
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, голосовой помощник чат-бот, режим обучения, токены, рекурсивный спуск, бинарное дерево
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе рассматривается процесс проведения работ по ремонту и обслуживанию серверного оборудования, используемого для формирования ведомственной информационной инфраструктуры. Процесс осуществления ремонтных работ множества серверов описан с применением теории массового обслуживания. Сформулирована задача оптимального управления надежностью серверного оборудования с учетом наличия ограничений на используемые ресурсы. Получены необходимые условия оптимальности в поставленной задаче в форме принципа максимума Понтрягина. Приведена краевая задача принципа максимума. В целях получения алгоритма построения приближенного решения градиентными методами задача сведена к дискретной задаче оптимального управления, для решения которой доступен широкий спектр численных методов.
Ключевые слова: информационная инфраструктура, серверное оборудование, надежность, оптимальное управление, необходимые условия оптимальности, принцип максимума
Рассматриваются основные критерии оценки эффективности эксплуатации тепловых сетей и пунктов и ставится задача их модернизации путем реконструкции и введения цифровых технологий. В качестве критериев оценки выбраны: критерий надежности – интегральный годовой недоотпуск тепловой энергии, критерий качества тепловой энергии – потери давления, критерий экономической эффективности – технологические потери теплоты в сети, критерий физического состояния – коэффициент износа сетей. Проанализированы параметры существующей тепловой сети районной котельной №1111 г. Волгограда. По многокритериальной модели с учетом неопределенности тепловых нагрузок с помощью мультипликативного критерия получен оптимальный вариант очередности реконструкции и модернизации участков сети и тепловых пунктов. Рассмотрена математическая модель нечеткого множества критерия эффективности принятия решения и с помощью алгоритма, составленного на языке Python, определено модальное значение функционала.
Ключевые слова: модернизация, критерии оценки эффективности эксплуатации тепловых сетей, методы оценки принятия решений, многокритериальная оптимизация, критерий эффективности принятия решения, нечеткое множество, треугольное нечеткое число, модальное число
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматривается метод автоматизированной диагностики и управления техническим состоянием электропривода горнопроходческих машин, заключающийся в мониторинге тока с последующим спектральным анализом полученного сигнала. Позволяет с помощью микроконтроллера ATmega16 с достаточной точностью определять текущее техническое состояние элементов электропривода.
Ключевые слова: электропривод горнопроходческой машины, автоматизированная диагностика и контроль, мониторинг тока, спектральный анализ, повышение надежности горнопроходческого оборудования
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе рассмотрена математическая модель, которая создана, чтобы оценивать вероятность наличия ресурсов на строительных объектах в течение ближайших периодов времени. Модель основана на марковских случайных процессах гибели и размножения. Проведен качественный анализ наличия ресурсов на период от 1 до 7 временных периодов и даны рекомендации по эффективному управлению запасами на строительных объектах.
Ключевые слова: строительство, ресурсы, управление, запасы, математическое моделирование, вероятность, потоки событий, марковские случайные процессы, процессы гибели и размножения
Решение проектных задач в области управления территориальными системами основано на необходимости автоматизированного анализа больших массивов геопространственных данных, в том числе, материалов космической съемки. Целью статьи является изучение и разработка эффективных методов семантической сегментации изображений, содержащих геопространственные данные. Методы и материалы. В работе изучаются и используются методы и алгоритмы увеличения точности и быстродействия работы нейронной сети архитектуры U-Net. Результаты. Проведены комплексные исследования конфигурирования сверточной нейронной сети U-Net, в частности, восстановления изображения интерполированным методом ближайшего соседа, добавление в архитектуру слоев прореживания. Выводы. Представленные подходы конфигурирования нейронной сети U-Net позволили повысить точность распознавания по метрике Жаккара на 2-3% и в 2 раза увеличить скорость работы.
Ключевые слова: искусственные нейронные сети, машинное обучение, глубокое обучение, сверточные нейронные сети, U-net, семантическая сегментация, распознавание образов, геопространственные данные
В статье подтверждена необходимость системного подхода к научному обоснованию безопасности систем электронного документооборота (СЭД) и актуальность исследования, приведены результаты анализа руководящих документов в части разработки математических моделей и имеющегося опыта, обобщен порядок научного обоснования безопасности СЭД, выделены основные тенденции в моделировании на сегодняшний день, предложен новый подход к построению моделей безопасности СЭД, определена его роль и место в существующей теории и практике.
Ключевые слова: модели безопасности компьютерных систем, политика безопасности, система электронного документооборота, системный подход
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Инвестиционно-строительные проекты (ИСП) представляют собой сложный комплекс отдельных бизнес-процессов, на которые затрачиваются значительные средства, время и людские ресурсы. Основной задачей каждого заказчика ИСП является снижение этих затрат при сохранении качества проекта. В настоящее время с этой целью с успехом применяются цифровые технологии, которые на каждом этапе разработки ИСП снижают его себестоимость. Однако, следует учитывать ряд проблем, которые свойственны современным системам цифровизации процессов проектирования. К таким проблемам относятся: ограниченный выбор специализированных программных продуктов на российском рынке; отсутствие четкого механизма взаимодействия нескольких программных продуктов, предназначенных для решения технических, технологических и экономических задач ИСП; низкий уровень адаптации для построения BIM-модели; отсутствие эффективных инструментов для обработки больших объемов информации. Решение подобных проблем представляет собой сложную и многовекторную задачу.
Ключевые слова: ресурсы, база данных, ключевые показатели проекта, метод анализа иерархий
Жизненный цикл объекта капитального строительства – это экономически обоснованная программа проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации здания или сооружения. В данной статье раскрывается роль проекта жизненного цикла при редевелопменте индустриальных объектов, таких как надземные заводы и фабрики в черте города и объекты горной промышленности. В статье дается методика составления программы жизненного цикла при редевелопменте индустриальных (надземных и подземных) объектов, шахтного поля.
Ключевые слова: жизненный цикл, программа редевелопмента, подземные сооружения, моделирование, информационное строительство, индустриальный объект, горные выработки, объект горной промышленности