В данной статье представлено исследование о подходе к разработке системы поддержки принятия врачебных решений для выбора формул при расчете оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ), применяемых в хирургическом лечении катаракты. Система основана на методах построения рекомендательных систем, что позволяет автоматизировать процесс выбора ИОЛ и минимизировать риск человеческой ошибки. От внедрения системы в практику медицинских организаций ожидается высокая точность и эффективность, значительное сокращение времени, отпущенного на принятие решений, а также улучшение результатов хирургических вмешательств.

Ключевые слова: интраокулярная линза, офтальмология, формулы расчета оптической силы, веб-приложение, машинное обучение, параметры глаза, прогностическая модель, рекомендательная система, точность прогнозирования, врачебное решение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Айтрекинг (окулография) – технология, которая позволяет фиксировать направление движения взгляда человека на визуальном стимуле. Благодаря ее применению, исследователи могут получить ценные данные о том, какие элементы окружающей среды наиболее привлекательны в различных контекстах, в таких областях, как, например, маркетинг, психология и др. Целью данной работы является выявление шаблона распределения внимания человека на различного размера объектах визуальных стимулов с помощью технологии айтрекинг. Веб-камера использовалась для записи движения взгляда испытуемых во время изучения ими экспериментальных изображений. Результаты экспериментов показали, что более крупные объекты на визуальных стимулах получают больший приоритет внимания, чем объекты меньшего размера. Это наблюдение справедливо, как для работ, созданных человеком, так и для изображений, созданных искусственным интеллектом (в рамках данного исследования используется Kandinsky 3.1). Полученные результаты исследования позволят улучшить понимание того, как люди воспринимают визуальную информацию, что может способствовать созданию более эффективных подходов разработки интерфейсов.

Ключевые слова: технология отслеживания взгляда, приоритет внимания, область интереса, количество регистраций взгляда, искусственный интеллект, Винсент Ван Гог

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.3.2 - Психофизиология

В статье рассматриваются разработанные авторами методы и подходы для рекомендательной системы, которые направлены на повышение качества реабилитации пациента во время выполнения дыхательных тренировок. С целью описания тренировок, был разработан собственный язык для конкретной предметной области, а также его грамматика и синтаксический анализатор. Благодаря данному языку можно построить дерево, описывающее конкретную тренировку пациента. К полученному дереву применяются два основных метода, рассматриваемых в статье: «Метод для анализа проблемных участков в ходе прохождения тренировок пациентами» и «Метод нечеткого поиска схожих участков в тренировке». С помощью данных методов в работе предлагается анализировать проблемные участки тренировок пациентов во время реабилитации и искать похожие затруднительные участки пациента для подбора похожих упражнений с целью поддержания уровня разнообразности заданий и вовлечения пациента в процесс.

Ключевые слова: рекомендательная система, система управления обучением, реабилитация, медицина, дыхательная тренировка, маркерная система, предметно-ориентированный язык, расстояние Левенштейна

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

В данной работе рассмотрены актуальные архитектуры нейронных сетей, применяемые для классификации рака молочной железы по гистологическим микрофотографиям. Главной целью исследования было проведение расширенного тестирования обученных моделей на данных, которые принципиально будут отличаться от обучающего датасета. В качестве данных для обучения был выбран крупный российский датасет с классификацией гистологических микрофотографий по характеру поражения, а в качестве тестовых данных выступили данные из этого же датасета, но с измененными параметрами. Для обучения были выбраны модели ResNet 152, DenseNet 121, Inception_resnet_v2. Для обучения был применен подход transfer learning. Предобработка изображений перед обучением состояла в нормализации значений всех каналов изображения в диапазоне от 0 до 1. По итогу тестирования была выявлена проблема с классификацией изображений с изменениями в балансе цвета, контрастности и яркости. Эти изменения привели к значительному ухудшению метрик. Из проведенных тестов сделан вывод, что для качественного обучения моделей с целью классификации рака молочной железы недостаточно элементарной нормализации, ведь она делает модели неустойчивыми к изменениям изображений, которые могут встретиться на практике.

Ключевые слова: нейронная сеть, модель, машинное обучение, рак молочной железы, классификация рака, искусственный интеллект, transfer learning, гистологическая микрофотография

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 3.1.6 - Онкология, лучевая терапия

Результаты клинических исследований являются основным источником информации при осуществлении врачебной деятельности в соответствии с принципами доказательной медицины. На данный момент информационные системы, которые позволяли бы врачу подбирать клинические исследования в рамках нозологии, наиболее соответствующие профилю конкретного пациента, с целью дальнейшего анализа их результатов и подбора терапии, отсутствуют. Коллективом авторов был предложен алгоритм поиска клинических исследований по критериям включения, что в свою очередь позволит значительно повысить эффективность и сократить время поиска и выбора терапии.

Ключевые слова: клинические исследования, алгоритмы критериального поиска, методы критериального поиска, включающие факторы, поиск ближайшего класса, сервисы

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

Вопрос построение автоматизированного аккомпанемента является все еще не раскрытой частью в рамках текущей автоматизации музыкальной сферы. Построение аккомпанемента используется не только в музыкальной сфере, но и в смежных с ней. Автоматически сгенерированный аккомпанемента используется в аудио и видео студиях для рекламы, людьми как с музыкальным образованием, так и без него. В данной работе будут рассмотрены существующие методы построения автоматизированного аккомпанемента, форматы аудио файлов, а также описан разработанный алгоритм и метод автоматической генерации аккомпанемента.

Ключевые слова: аккомпанемент, автосгенерированный аккомпанемент, автоматический аккомпанемнт, мелодия, MIDI

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Структурные плиты широко применяются в виде покрытия большепролетных общественных и промышленных зданий и позволяют добиться широкого разнообразия конструктивных и архитектурных форм. В статье поставлена и решена задача поиска конструктивного решения структурной плиты покрытия минимальной массы при заданных классе стали, типе сечения элемента, условиях нагружения. В качестве варьируемого параметра рассмотрено изменение расположения опор, что приводит к различному напряженно-деформированному состоянию конструкции, и соответственно различным сечениям несущих элементов. Исследовалось изменение НДС конструкции покрытия при изменении расположения опор. Всего было рассмотрено 10 вариантов расположения опор для структурной плиты размером 24х24 м и 7 вариантов для структурной плиты размером 30х30 м. После приложения нагрузки, определялось НДС конструкции численным методом, подбиралось сечение элементов и подсчитывалась их масса. Затем проводилось сравнение различных вариантов опирания по массе конструкции. Фактически в статье решалась оптимизационная задача по критерию оптимальности металлоемкость, c ограничениями в виде габаритных размеров, топологии и прочностных условий.

Ключевые слова: структурная плита, оптимизация, металлоемкость, параметр регулирования

С целью освоение растущих объемов перевозок пассажиров и грузов рассмотрена целесообразность разделения грузового и пассажирского движения на основных направлениях СКЖД, как с технологической, так и экономической точек зрения. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к специализированным ходам, что позволяет обеспечить повышение конкурентоспособности железнодорожного транспорта и соответствующего снижения эксплуатационных издержек; увеличение провозной способности и дает возможность освоить дополнительные объемы пассажирских и грузовых перевозок в адрес Южного региона России и Крымского полуострова. В условиях специализации основных направлений СКЖД потребуется соответствующее усиление их инфраструктуры для повышения скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, изменение характера работы ряда технических станций и развитие транспортно-пересадочных узлов. Для повышения пропускной и провозной способности пассажирского хода предлагается внедрение технологии интервального регулирования на всем направлении Сохрановка-Ростов-Адлер, а для повышения эффективности управления перевозками на рассматриваемом направлении развитие безбумажных технологий, предусматривающих преобразование речевых команд в письменные стандартные приказы с внесением в автоматизированные журналы.

Ключевые слова: рост перевозок, инфраструктурные ограничения, ликвидации барьерных мест, «Цифровая железная дорога», интервальное регулирование, безбумажная технология, эффективность грузовых перевозок

05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах , 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

В данной работе исследован пуск синхронного двигателя с двухзвенным преобразователем частоты при различных типах нагрузки. Разработана модель двухзвенного преобразователя частоты для синхронного привода с системой управления в системе моделирования PSIM, рассчитаны коэффициенты, имитирующие различные типы нагрузок. Представлены результаты моделирования двухзвенного преобразователя частоты для синхронного двигателя с вентиляторной, конвейерной и постоянной на валу нагрузках. Отмечены основные особенности пуска для каждого из случаев и сделан вывод на основе проведенных исследований.

Ключевые слова: двухзвенный преобразователь частоты, синхронный двигатель с постоянными магнитами, математическая модель, надежность, PSIM

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе рассмотрены методы, используемые для учета нелинейности магнитных процессов в стали электрической асинхронной машины. Приведены обоснования, доказывающие необходимость аппроксимации кривой намагничивания асинхронных машин для повышения качества регулирования электропривода, а также улучшения управления по энергетическим критериям. В статье также показан подход применения методов учета насыщения в синхронных машинах для асинхронных с помощью преобразованных уравнений.

Ключевые слова: асинхронный двигатель, электропривод, векторное управление, аппроксимация кривой намагничивания

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В данной работе рассмотрены этапы генерации С-кода алгоритма управления двигателем с помощью инструментов Embedded Coder и STM32 Embedded Target для Matlab/Simulink. На примере выбранного микроконтроллера будут инициализированы его периферийные устройства и подключены к графической модели алгоритма. Помимо этого представлено описание всех блоков и их функции полученной модели. На последнем этапе генерируется код на языке С, готовый для загрузки его в микроконтроллер.

Ключевые слова: Модельно-ориентированное проектирование, Matlab/Simulink, STM32, алгоритм управления, STM32 Embedded Target, Embedded Coder

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе рассмотрено моделирование синхронного электродвигателя мощностью 5,1 кВт с двухзвенным преобразователем частоты с системой управления, следящей за скоростью на валу в среде моделирования PSIM. Были выбраны IGBT модули под ток нагрузки. При этом скачкообразно изменялась нагрузка на валу от 1,25 до 2 от номинального значения.

Ключевые слова: синхронный двигатель с постоянными магнитами, PSIM, двухзвенный преобразователь частоты, скачкообразное изменение нагрузки

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе рассмотрены этапы моделирования алгоритма управления состояниями синхронного двигателя с постоянными магнитами. В его основу заложен принцип векторного частотно-токового регулирования. Модель управления создана в пакете Matlab/Simulink, подсистемы которой описаны, и приведена классификация сигналов для микроконтроллера STM32. На последнем этапе промоделированы и визуализированы входные/выходные сигналы системы при разных исходных значениях скорости и тока инвертора, на основании которых сделан вывод о работоспособности модели для её дальнейшей генерации как С-кода и интеграции в микроконтроллер.

Ключевые слова: Модельно-ориентированное проектирование, Matlab/Simulink, STM32, синхронный двигатель с постоянными магнитами, векторное управление

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведены результаты анализа существующих и прогнозируемых объемов перевозок экспортных грузов на грузонапряженных направлениях сети железных дорог России в адрес портов Азов-Черноморского бассейна. Установлено, что рост объемов перевозок опережает развитие провозной способности исследуемых железнодорожных направлений. В связи с этим изучен зарубежный и российский опыт освоения растущих объемов перевозок грузов в условиях инфраструктурных ограничений за счет организации тяжеловесного движения поездов. Предложены меры развития тяжеловесного движения поездов. Приведена методика расчета эффективности организации тяжеловесного движения на одном из участков Северо-Кавказской железной дороги.

Ключевые слова: экспортные перевозки, перспективные объемы,инфраструктурные ограничения, способы устранения, эффективность тяжеловесного движения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Разработан полноцикловой пилотный комплекс конверсии природных и попутных нефтяных газов в синтетические углеводороды по методу Фишера-Тропша, включающий все основные стадии технологии GTL. Проведены экспериментальные исследования по синтезу моторных топлив из «модельного» состава газа. Наличие стадии предриформинга обусловлено необходимостью удаления углеводородов С2+, приводящих к дезактивации катализатора конверсии. Показано, что получаемый синтез-газ на стадии конверсии может быть использован в синтезе углеводородов по методу Фишера-Тропша. Разработанный композитный катализатор позволяет осуществить однореакторное получение высококачественных моторных топлив, объединив стадии синтеза углеводородов из СО и Н2, их гидрокрекинга и гидроизомеризации

Ключевые слова: попутный нефтяной газ, технология GTL, синтез Фишера-Тропша, синтетические жидкие углеводороды

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.17.01 - Технология неорганических веществ