ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрен вопрос разработки математической модели снижения стоимости строительства хранилищ теплоаккумулирующего вещества (ТАВ) за счёт использования холодильного потенциала сжиженного природного газа (СПГ)
Ключевые слова: сжиженный природный газ, СПГ, специальные фортификационные сооружения, СФС, режим полной изоляции, теплоаккумулирующее вещество, ТАВ
В статье рассматривается актуальная задача определения погрешности визуализации обобщенных критериев управления. Указано, что самое распространенное нелинейное взаимодействие параметров в технических системах является мультипликативным взаимодействием измеряемых физических величин. На основании того, что физические элементы процессорного измерительного канала имеют линейные динамические характеристики, сделан вывод о том, что применение нелинейных преобразований для количественных оценок свойств систем мониторинга, требует линеаризации, ошибки которой, безусловно, влияют на точность конечной математической модели и её величина может быть оценена и отнесена к методической погрешности визуализации. Рассмотрен процесс линеаризации на примере мультипликативного взаимодействия P измеряемых физических величин. В результате анализа свойств многих промышленных объектов управления в условиях установившихся режимов технологических процессов, было выявлено, что они характеризуются небольшими колебаниями относительно математического ожидания (не более 10 %), что позволяет применить полученные математические модели ошибок, возникающих в процессе линеаризации уравнений измерения критериев управления, для проектных и научно-исследовательских работ.
Ключевые слова: объекты управления, измерительная система, программируемые логические контроллеры, ошибка визуализации, математическое ожидание, адаптивное управление, линеаризованное уравнение измерения, погрешность измерения
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В статье рассматривается вопрос построения аналитической модели при оценке функционального состояния человека. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода; методика применима при проектировании и анализе сложных медицинских комплексов, а полученная в результате системная функция сложного медицинского комплекса является основой для дальнейшего анализа в рамках выбранного метода; структурно-аналитический метод построения сложных систем дает возможность, анализируя требования и ограничения системы, оптимизировать функции передачи управляющих воздействий, строить на их основе блоки, части структуры и оптимизировать межблочные связи. Описанный в статье подход к процессу гематологического исследования позволяет анализировать адаптационный ответ гемопоэтической системы организма на внешние воздействия различного характера и интенсивности.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В данной статье проанализированы методы диагностики состояния пациента по биологически активным точкам, особое внимание уделено одной из главных проблем контактных методов, - проблеме достоверности диагностики; выбран предпочтительный метод измерений. Цель исследования состоит в выявлении параметров нагрузки, соответствующих наилучшей достоверности диагностики. Для достижения поставленной цели определено максимальное отклонение установившейся частоты автогенератора при различных изменениях параметров нагрузки, определяемых биологически активными точками. В результате расчетов сделан вывод о влиянии отклонения установившейся частоты автогенератора на достоверность диагностики. Кроме того, выяснилось, что изменение емкости может быть более информативным, чем изменение сопротивления, что обусловлено большим значением динамического диапазона изменения частоты автогенератора.
Ключевые слова: автогенераторный метод, диагностика по БАТ, установившаяся частота автогенератора, колебательный контур, динамический диапазон, достоверность диагностики
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Предлагается развитие метода электрохимической импедансной спектроскопии в области высокочастотных сигналов при помощи амплитудно-фазового подхода к анализу параметров биологических датчиков различной природы. В отличие от стандартных высокочастотных аналоговых интерфейсов систем электрохимической импедансной спектроскопии на основе квадратурной демодуляции использование пикового и фазового детекторов позволяет улучшить основные метрологические показатели, равно как и упростить аналоговый интерфейс при широкой полосе частот сигнала опроса биологических датчиков. Рассмотрено схемотехническое проектирование фазового детектора, как части общей системы, на компонентах технологического процесса TSMC 0.35um SiGe. Ключевой особенностью данного блока является предельное быстродействие за счёт отказа от обратных связей. Большой диапазон выходных напряжений и малая скорость их изменения позволяет использовать стандартные модули ввода аналоговых величин для ввода сигналов фазового детектора в ЭВМ для последующей цифровой обработки. Итоговая точность определения фазы сигнала биологического датчика сохраняется на приемлемом уровне за счёт введения в базовую схему дополнительных элементов и представленных в работе цифровых алгоритмов корректировки результатов. Показанный вариант проведения корректировки обладает иммунитетом к нелинейностям выходной характеристики фазового детектирования при больших отклонениях фазы сигнала биологического датчика. Использованный при проектировании техпроцесс относится к классу экономичных, что позволяет потенциально удешевить производство и внедрение в массовое применение систем электрохимической импедансной спектроскопии.
Ключевые слова: биологический датчик; импедансная спектроскопия; фазовый детектор; квадратурное представление сигнала, цифровая коррекция, алгоритм обработки данных, SiGe-технология, система на кристалле, СВЧ диапазон, аналоговый интерфейс
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье рассматривается проблема решения минимаксной задачи, характерной для теории расписаний. В качестве возможного метода решения данной задачи рассматривается модифицированная модель Голдберга, являющаяся одной из разновидностей генетических алгоритмов. Описывается сравнение эффективности работы данной модели на основе оценки точности полученных результатов при использовании стандартного кроссовера, для различных видов мутаций и параметров генетического алгоритма.
Ключевые слова: одноточечный кроссовер, генетический алгоритм, модифицированная модель Голдберга, мутация, минимаксная задача, теория расписаний, элитная особь, особь, поколение
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведено экспериментальное исследование двух экземпляров малошумящих усилителей диапазона 1,5 – 2,0 ГГц. Получены следующие результаты: коэффициент усиления меняется от 24 до 37 дБ в диапазоне частот; максимальная выходная мощность составила не менее 10 мВт (10 дБм); точка компрессии в 1 дБ достигается при входной мощности минус 16 дБм. Для иллюстрации результатов измерений приведены две амплитудно-частотные характеристики и амплитудная характеристика второго экземпляра. Основным элементом исследованного усилителя является микросхема типа MAAL-007304.
Ключевые слова: Усилитель мощности СВЧ, дециметровые волны, амплитудно-частотная характеристика, эксперимент, микросхема
Проведен обзор серийных детекторов СВЧ фирмы АЭРОФЛЕКС. Рассмотрены параметры 116 моделей детекторов. Отмечены особенности продукции фирмы АЭРОФЛЕКС, в том числе широкий частотный диапазон, высокая чувствительность, жесткие условия эксплуатации, разнообразие конструктивного исполнения, в том числе коаксиального и полоскового типа.
Ключевые слова: детектор, чувствительность по напряжению, тангенциальная чувствительность, коэффициент стоячей волны, неравномерность передаточной характеристики, смещение, защита от перегрузки
В статье рассматривается приближённый алгоритм поиска решения задачи факторизации целых чисел путём сведения к оптимизационному варианту задачи выполнимости булевых формул, содержащей в каждом дизъюнкте ровно 3 литерала (MAX-3SAT). Для последней задачи строится непрерывный вещественнозначный функционал, глобальный минимум которого совпадает с решением MAX-3SAT. Показано использование метода простой итерации в сочетании с методом переменной окрестности и байесовским округлением. Изложено, что глобального минимума не всегда удаётся достигнуть из-за наличия на траектории поиска локальных экстремумов, однако точки, соответствующие локальным оптимумам, могут быть проанализированы на предмет совпадения отдельных компонент решения с точным. Приведены результаты численных экспериментов, которые показали, что разработанный гибридный метод определяет верно на 7% бит выполняющего набора больше чем предшествующие разработки авторов. Также представленный метод поиска задачи факторизации рассмотрен с позиции защищенности квантовых каналов связи в системах квантового распределения ключа. Описана типовая структура системы квантового распределения ключа.
Ключевые слова: задача факторизации целых чисел, оптимизационный вариант задачи выполнимости булевых формул (MAX-3SAT), метод переменой окрестности, вещественнозачный фнкционал представления MAX-3SAT, квантовое распределение ключа
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приведено понятие корпоративного информационного портала, его виды и классификация. Описаны основные возможности как, интернет-порталов, так и корпоративного портала. Рассмотрено понятие корпоративной информационной системы как в классическом варианте, так и под знаком использования предприятиями концепции Enterprise 2.0. Представлена проблема использования идей социальных сетей в корпоративных информационных системах.
Ключевые слова: портал, информационные технологии, корпоративные информационные технологии, социальные сети, Enterprise 2.0.
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассмотрена возможность определения физико-механических свойств материалов на основе измерения фрактальной размерности его структуры. Показано, что между составом цементного композита и фрактальной размерностью существует определенная зависимость, а, следовательно, аналогичные зависимости могут быть получены для различных физико-механических показателей.
Ключевые слова: Фрактальная размерность, микроструктура, математическое планирование эксперимента, варьируемые факторы, трехкомпонентная система полиномиальное уравнение, коэффициенты регрессии
Проведены исследования по оценке влияния обжига на удельные активности и эффективные удельные активности глинистых горных пород. Корреляционные анализ позволил установить зависимости между исследованными характеристиками. Это позволило построить модель полиномиальной регрессии для удельных активностей и эффективной удельной активности естественных радионуклидов. Результаты исследований позволяют, используя полученные уравнения регрессии и технологические режимы производства уменьшить эффективную удельную активность и, следовательно, дозы облучения населения от этих материалов.
Ключевые слова: естественная радиоактивность, обжиг, глинистые горные породы, радионуклид, корреляционный анализ, полиномиальная регрессия
Проведены теоретические исследования распределения температуры при лазерном нагреве пленки прекурсора TiO2 на поверхности FTO/стеклянной подложки. Моделирование осуществлялось на основе численного решения уравнения теплопроводности в программе Matlab для определения плотности энергии лазерного излучения необходимой для кристаллизации TiO2. Показано, что на поверхности прекурсора TiO2 температура достигает максимального значения в момент времени 133 нс при Гауссовой временной форме лазерного импульса. Оптимальная плотность энергии для кристаллизации пленки прекурсора TiO2 при использовании наносекундной длительности импульса составляет 1,3-1,6 Дж/см2, когда температура по толщине пленки соответствует 400-500 °C. Полученные результаты моделирования согласуются с экспериментальными исследованиями.
Ключевые слова: численное моделирование, лазерный нагрев, распределение температуры, пленка TiO2, солнечный элемент
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье рассматриваются современные технологии устройства светопрозрачных оболочек за счет планарного остекления при реконструкции зданий и сооружений. Отмечается, что поливалентные многослойные наружные стены многими учеными рассматриваются как механизм повышения энергоэффективности фасадных систем. На основе анализа научной литературы отмечается также, что спайдерное остекление для создания двухслойных оболочек является оптимальным, поскольку подходит для использования в процессе реконструкции каркасных и бескаркасных зданий. Предлагается использовать для создания адаптивных фасадных систем кронштейны с телескопическим стеклодержателем.
Ключевые слова: энергоэффективность, реконструкция, стеклянные оболочки, адаптивные здания, светопрозрачный фасад, спайдерное остекление, стеклодержатель
Обсуждены вопросы математической интерпретации результатов траекторных измерений с точки зрения повышения точности идентификации пеленгов беспилотных летательных аппаратов при их движении в «рое» - группе. Предложены варианты идентификации горизонтальных и пространственных пеленгов. Для каждого из вариантов предложены критерии идентификации принадлежности измеренных значений одному и тому же объекту в группе и условия их достижения. Показана ситуация возникновения ложных засечек. Определено, что для устранения ложных триад пеленгов и раскрытия неоднозначностей необходимы дополнительные меры по идентификации, к числу которых можно отнести, в частности, использование комбинаторных алгоритмов исчерпывающего поиска. Для их изучения необходимо разработать экспериментальную статистическую модель с алгоритмическим описанием причинно-следственных связей, что является дальнейшим развитием настоящей работы.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, группа объектов, идентификация пеленгов, горизонтальный пеленг, пространственный пеленг, критерии идентификации, ложная засечка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)