В связи с высокими темпами развития строительной отрасли, наблюдается тенденция к увеличению предприятий малого бизнеса, связанных как со строительством, так и с продажей стройматериалов. Однако их деятельность не может существовать без достаточной финансовой поддержки. В данной статье описывается двухуровневая математическая модель взаимодействия предприятия розничной торговли и коммерческого банка в качестве финансирующей структуры. Для ее исследования использовался метод имитационного моделирования, создана программная реализация алгоритма для построения равновесия Штакельберга. Идентификация предложенной модели проводилась на основе данных, полученных из сети Интернет. Были найдены оптимальные значения управлений, при которых прибыль участников максимальна. Дан анализ результатов и сделан ряд выводов.

Ключевые слова: иерархия, двухуровневая система, кредит, Штакельберг, малое предпринимательство, банк

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В автоматизации производства важным направлением является использование роботов. При разработке алгоритмов управления перемещением такой машины возникают разнонаправленные задачи. В критической ситуации робот не должен нанести вред работникам или столкнуться со своим собратом. При этом машина должна двигаться по оптимальному маршруту. В статье проведен анализ методов поиска оптимальных путей на квадратных навигационных сетках. Для исследования и проверки алгоритмов разработана система визуализации и тестирования на языке C#. Уникальной функцией системы является возможность непосредственного считывания изображений карт цехов в широко распространенных графических форматах и автоматическое преобразование их в формат, понятный системе. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что лучше использовать метод, который допускает непостоянную или неизвестную заранее структуру сетки.

Ключевые слова: визуализация, программа, графический формат, робот, цех, квадрат, сетка, ячейка, оптимальный маршрут, планарный граф

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена разработке программного продукта анализирующего концентрацию газов (H2; CО; C2H4; C2H2), измеренных в трансформаторном масле и заданных в виде зависимости от времени. Разработка продукта состоит из двух этапов. Первый этап заключается в задаче классификации трансформаторов. Второй этап - прогнозирование надежной работы до возможного отказа по заданным в качестве исходных данных концентрациям растворенных газов в трансформаторном масле.

Ключевые слова: машинное обучение, регрессия, силовые трансформаторы, концентрация газов, веб-сервис

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена разработке 3D моделей территории с размещенными на ней зданиями и другими объектами для последующего анализа инсоляции. В работе описаны требования по инсоляции зданий, проанализированы нормативные требования по инсоляции помещений, представлен график ежемесячных солнечных часов на примере города Волгоград, сформирована подложка с нанесенными контурами зданий и объектов для более удобной реализации 3D которая формировалась в стороннем программным обеспечении, представлен краткий анализ программного продукта Energy 3D в котором описаны положительные и отрицательные стороны программного обеспечения, на примере проекта планировки научно-образовательного центра проведен анализ инсоляции территории по сформированной 3D модели. По результатам анализа проведена коррекция размещения объектов для достижения требуемой освещенности.

Ключевые слова: 3D модель, моделирование, Energy3D, SaSplanet, привязка координат, 3-х мерная проекция, 2-х мерная проекция, 24-часовая траектория солнца, анализ инсоляции, график ежемесячных солнечных часов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

Рассматривается задача поиска по зашифрованным данным при помощи гомоморфного шифрования в распределённых программных системах. В работе рассматривается применение разработанного авторами подхода для реализации прототипов распределенной системы выдачи цифровых дипломов и сертификатов о получении компетенций с записью в IPFS и смарт-контракт Ethereum и поисковой системы для подбора персонала. Представленный в работе прототип системы демонстрирует применение гомоморфного шифрования, позволяющего поисковой системе и пользователям взаимодействовать с прошедшими прямое преобразование данными в публичных сетях блокчейн без выполнения обратного преобразования, обеспечивая их безопасность.

Ключевые слова: блокчейн, распределенные программные системы, облачные вычисления, гомоморфное шифрование, математическая модель, транзакции, смарт-контракты, цифровой диплом, рекрутинг

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Описана проблема расчета простейшего эмоционального воспитания работа. Представлены основные соотношения эмоционального воспитания роботов – цифровых двойников человека с неабсолютной памятью. Получена формула простейшего эмоционального воспитания робота с использованием амплитуды звукового сигнала, воздействующего на робота, а также соотношения для оценки параметров простейшего воспитания работа. Описана компьютерная программа, позволяющая рассчитать элементарное воспитание, коэффициент памяти и предельное воспитание робота с помощью аудиофайла, который представляет собой звуковой сигнал, воздействующий на робота. Определен характер зависимости между параметрами простейшего воспитания и длиной шага дискретизации. Выявлены наиболее подходящие значение для длины шага дискретизации.

Ключевые слова: робот, воспитание, коэффициенты памяти, амплитуда звукового сигнала, математическая модель, психология роботов, предельное воспитание, элементарное воспитание, компьютерная программа, частота дискретизации

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматриваются возможности, которые появляются при использовании методов интеллектуального анализа данных в строительстве. Производится численный эксперимент по созданию алгоритма принятия проектных решений при производстве работ нулевого цикла, а именно - при устройстве ограждающих конструкций бровки котлована. Выполняется сравнение данных, полученных в программном продукте Deductor Studio, с фактически использованными при строительстве жилого дома.

Ключевые слова: строительство, земляные работы, информационные технологии, дерево решений, принятие проектных решений, анализ данных, машинное обучение, Data Mining, Deductor

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В данной статье описывается и исследуется метод нахождения оси зеркальной симметрии на одноканальных цифровых изображениях с использованием так называемой схемы случайного консенсуса. Статья описывает задачу поиска оси симметрии в терминах задачи оптимизации, приближенное решение которой возможно с помощью схем случайного голосования. Описывается алгоритм решения полученной оптимизационной задачи, дается математическое обоснование предлагаемого метода. Проводится его сравнение с другими существующими методами, показывается зависимость качества предлагаемого метода от входных параметров, приводятся визуализации результатов работы алгоритма.

Ключевые слова: RANSAC, случайный консенсус, зеркальная симметрия, компьютерное зрение, обработка изображений

05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Выбор места установки компенсирующих устройств определяется различными факторами, которые необходимо учитывать при выполнении расчетов. Расположение устройств компенсации реактивной мощности определяется по результатам математического моделирования и оптимального режима работы отдельных участков электрических сетей. В работе представлены результаты моделирования, рассмотрены неопределенности, встречающиеся при решении задачи размещения компенсирующих устройств.

Ключевые слова: компенсирующие устройства, электроэнергетика, потери активной мощности, минимум приведенных затрат, неопределенность, прирост мощности, критерии оптимизации, электрический узел, вектор-ущерб, оптимизация

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе строится регрессионная модель индекса производительности труда от динамики инвестиций в основной капитал по Центральному федеральному округу. Модель регрессии по временным рядам построена с использованием метода отклонения от тренда. По полученной эконометрической модели делается прогноз индекса производительности труда на последующие периоды.

Ключевые слова: эконометрическая модель, прогнозирование, индекс производительности труда, инвестиции, регрессия, временной ряд, тенденция

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Многочисленные исследования работы тракторного двигателя в условиях выполнения трактором технологических операция показали, что в результате колебаний момента сопротивления на входе в двигатель его показатели ухудшаются. Появление имитационных методов моделирование позволяет провести всесторонне исследования динамических процессов тракторных двигателей. Построение моделей в среде Simulink остается пока в области узких специалистов, однако имеет большой потенциал для исследования средств механизации сельского хозяйства. В статье приводится методика и результаты моделирования динамических процессов на примере двигателя трактора класса 1,4 в среде Simulink. Тракторный двигатель представлен в виде много уровненной блок-схемы, в которой каждая подсистема имеет свои подсистемы или функциональные зависимости. С использованием среды Simulink получены графики изменения момента сопротивления на входе в двигатель, угловой скорости коленчатого вала и хода рейки топливного насоса. Моделирование работы двигателя проводилось на трех режимах: номинальном, регуляторном и корректорном участках при синусоидальном моменте сопротивления на входе в двигатель. Применение программной среды Simulink позволяет получить визуализацию результатов моделирования.

Ключевые слова: имитационное моделирование, тракторный двигатель, момент сопротивления, ход рейки, угловая скорость

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В основу работы положены результаты анкетирования, проведенного среди студентов Грозного и Ростова-на-Дону в конце 20219 года. Когнитивный компонент измерялся тестовым методом, с использованием 11 первичных признаков. По ним модифицированным методом анализа иерархий рассчитывался интегральный показатель когнитивного восприятия дружбы для каждого респондента. Аффективный компонент студенческих установок по отношению к дружбе определялся по технологии семантического дифференциала Ч. Осгуда, применяя для этого специальную семантическую шкалу с 20 бимодальными признаками. По полученным результатам в рамках ранее разработанной феноменологической семантической модели вычислялся индивидуальный уровень эмоционального восприятия дружбы. Статистический анализ полученных показателей когнитивного и аффективного восприятия показал, что как в целом по исследуемым группам, так и по общей совокупности коэффициенты корреляции малы. По Ростову около 0,17, по Грозному – 0, 273, а по общей совокупности респондентов для этих двух городов – 0,243. Рассеяние экспериментальных данных близко к изотропному. Все это говорит о статистической независимости этих двух компонент установок в целом по исследуемым выборкам. Что подтверждает как общепринятое мнение, так и ранее полученные нами результаты (на нескольких тысяч респондентов) при исследовании других социальных установок. Однако по отдельным подгруппам исследуемой аудитории статистическая взаимосвязь этих двух параметров более значима. Так, примерно 1/3 опрошенных респондентов, как в Ростове, так и в Грозном указали более высокий уровень эмоционального восприятия, по сравнению с когнитивным. Для этих подгрупп коэффициент корреляции по Ростову – 0,8, по Грозному – 0,87, а по двум городам в совокупности – 0,79. Для оставшиеся 2/3 респондентов (они характеризуются более высоким уровнем когнитивного восприятия по сравнению с эмоциональным), коэффициенты корреляции немного ниже, но все равно превышают результаты, полученные без деления на подгруппы. Для студентов Ростова-на-Дону – 0,5, Грозного – 0, 44, а по двум городам в совокупности – 0,46. Выявленную статистическую взаимосвязь между исследуемыми компонентами установок мы связываем с влиянием на формирование этих составляющих психологического типа респондентов. И выявленные нами подгруппы различаются именно по психологическому типу. Но эта гипотеза требует дальнейшую проверку.

Ключевые слова: дружба, установки, когнитивный компонент, тестовый метод, аффективная составляющая, технология семантического дифференциала, статистический анализ, корреляция, подгруппы, статистическая взаимосвязь

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлен способ определения динамических характеристик (периода и формы собственных колебаний) зданий и сооружений с учетом податливости основания при сейсмическом воздействии. При этом учитывается также неравномерность осадки при возведении сооружений на различных грунтах. Полученные формулы могут быть использованы при создании математической модели совместной работы системы «основание – сооружение».

Ключевые слова: сооружение, динамика, собственные колебания, период колебаний, форма колебаний, податливость основания, сейсмическое воздействие

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В основу работы положены результаты анкетирования, проведенного среди студентов Грозного и Ростова-на-Дону в конце 20219 года. Когнитивный компонент измерялся тестовым методом, с использованием 11 первичных признаков. По ним модифицированным методом анализа иерархий рассчитывался интегральный показатель когнитивного восприятия дружбы для каждого респондента. Аффективный компонент студенческих установок по отношению к дружбе определялся по технологии семантического дифференциала Ч. Осгуда, применяя для этого специальную семантическую шкалу с 20 бимодальными признаками. По полученным результатам в рамках ранее разработанной феноменологической семантической модели вычислялся индивидуальный уровень эмоционального восприятия дружбы. Статистический анализ полученных показателей когнитивного и аффективного восприятия показал, что как в целом по исследуемым группам, так и по общей совокупности коэффициенты корреляции малы. По Ростову около 0,17, по Грозному – 0, 273, а по общей совокупности респондентов для этих двух городов – 0,243. Рассеяние экспериментальных данных близко к изотропному. Все это говорит о статистической независимости этих двух компонент установок в целом по исследуемым выборкам. Что подтверждает как общепринятое мнение, так и ранее полученные нами результаты (на нескольких тысяч респондентов) при исследовании других социальных установок. Однако по отдельным подгруппам исследуемой аудитории статистическая взаимосвязь этих двух параметров более значима. Так, примерно 1/3 опрошенных респондентов, как в Ростове, так и в Грозном указали более высокий уровень эмоционального восприятия, по сравнению с когнитивным. Для этих подгрупп коэффициент корреляции по Ростову – 0,8, по Грозному – 0,87, а по двум городам в совокупности – 0,79. Для оставшиеся 2/3 респондентов (они характеризуются более высоким уровнем когнитивного восприятия по сравнению с эмоциональным), коэффициенты корреляции немного ниже, но все равно превышают результаты, полученные без деления на подгруппы. Для студентов Ростова-на-Дону – 0,5, Грозного – 0, 44, а по двум городам в совокупности – 0,46. Выявленную статистическую взаимосвязь между исследуемыми компонентами установок мы связываем с влиянием на формирование этих составляющих психологического типа респондентов. И выявленные нами подгруппы различаются именно по психологическому типу. Но эта гипотеза требует дальнейшую проверку.

Ключевые слова: дружба, установки, когнитивный компонент, тестовый метод, аффективная составляющая, технология семантического дифференциала, статистический анализ, корреляция, подгруппы, статистическая взаимосвязь

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Решается задача повышения эффективности обработки информации в автоматизированных системах специального назначения (АС СН) в условиях применения механизмов антивирусной защиты резидентного типа (АЗ РТ), посредством разработки функциональных и математических моделей информационных процессов в АС ВН в условиях применения механизмов АЗ РТ и методики нахождения оптимальных временных характеристик механизмов АЗ РТ в АС ВН. Представлены теоретические основания и методика для оптимизации временных ресурсов АС СН в интересах реализации механизмов АЗ РТ. Предложены функциональные и математические модели информационных процессов в АС СН в условиях применения механизмов АЗ РТ и деструктивного воздействия вредоносного программного обеспечения (ВПО). Приводятся результаты вычислительного эксперимента по оценке повышения эффективности обработки информации в АС СН в условиях применения механизмов АЗ РТ и деструктивного воздействия ВПО.

Ключевые слова: автоматизированные системы специального назначения, антивирусная защита, антивирусные механизмы, своевременность, защита информации, эффективность обработки информации, вычислительный эксперимент

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приведены результаты экспериментальных исследований параметров микроклимата (температуры, интенсивности теплового облучения) на участке дуговой сталеплавильной печи, на базе которых подтверждена адекватность математических моделей теплопереноса, реализованных в программном комплексе ANSYS. Применение данных математических моделей даст возможность предварительно оценивать терморадиационную обстановку на проектируемых или реконструируемых объектах, а также позволит заранее подобрать эффективные средства тепловой защиты.

Ключевые слова: дуговая сталеплавильная печь, математические модели, экспериментальные исследования, теплоперенос, температура, интенсивность теплового облучения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.26.01 - Охрана труда (по отраслям)

Представлены результаты разработки сенсорной подсистемы офтальмопневмовазотонометра, предназначенного для измерения внутриглазного давления, исследования передних цилиарных артерий и измерения показателей. После выявления конструктивных особенностей прибора была предложена структурная схема, электрическая схема подсистемы, выполнена трехмерная модель прибора, рассмотрены технические характеристики отдельных элементов. Приведены краткие выводы по проделанной работе, а также обозначены перспективы развития проекта.

Ключевые слова: офтальмопневмовазотонометр, внутриглазное давление, пневматическая система, датчики, дальномеры, видеокамеры

05.11.01 - Приборы и методы измерения по видам измерений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Разработана методология численного эксперимента прокладки закрытым способом методами горизонтально-направленного бурения, бурошнековое бурение, продавливание, микротоннелирование. Приведены некоторые особенности возведения футляров для проходки коллекторами под действующими автомагистралями, включая общие сведения о применяемых материалах футляров. Произведен выбор управляемых факторов и планирования эксперимента, проверки устойчивости системы, анализа достоверности результатов.

Ключевые слова: коллектор, методология численного эксперимента, микротоннелирование, горизонтальное направленное бурение, бурошнековое бурение, прокол, продавливание, автомагистраль, футляр, железобетон, металлические трубы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В статье рассмотрен вопрос производства электродных лент. Охарактеризована математическая модель параметров процесса формования электродных лент. Приведены математические расчеты пористости, толщины и массы активного слоя. Сделан вывод о составе пропитывающих валков и точности дозирования фракций. Приведен пример расчета параметров формования с активным слоем CuO.

Ключевые слова: электродные ленты, технологии, композиционные материалы, толщина и пористость активного слоя

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Проведен расчет показателей эффективности при производстве зерна и зернобобовых на примере Иркутской области. Учитывая, что производство сельскохозяйственной продукции происходит в условиях неопределенности, исходные данные для вычисления этих показателей являются случайными величинами, поэтому расчеты проведены с применением вероятностного анализа безубыточности на основе метода Монте-Карло. В качестве показателей эффективности выбраны точка безубыточности, вложенный доход и операционная прибыль. На основе приведенных исходных данных министерства сельского хозяйства Иркутской области и Федеральной службы государственной статистики по Иркутской области, при моделировании получены точечные и интервальные оценки.

Ключевые слова: операционная прибыль, производство зерна и зернобобовых культур, вероятностный анализ безубыточности,сельскохозяйственная продукция, метод Монте-Карло

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В предоставленной статье рассматривается теоретический порядок и практическое решение задачи по расчету балки методом начальных параметров с помощью расчетного комплекса Маthcad. Детально рассмотрен и предложен порядок создания универсального расчетного алгоритма и программы для любых комбинаций вертикальной нагрузки. Программа автоматизировано создает эпюры внутренних силовых факторов, перемещений, углов поворота сечений балки. Статья может быть интересна инженерам проектировщикам, специалистам по расчету на динамику и прочность конструкций, преподавателям и студентам ВУЗов инженерной направленности и строительной отрасли.

Ключевые слова: трехшарнирная арка, статически определимые арки, арочные конструкции, параболический абрис, эпюры внутренних силовых факторов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

В статье рассмотрены геологические особенности Карасанского оползня. Также представлен результат математического моделирования движения оползня во времени.

Ключевые слова: оползень, оползневой склон, математическое моделирование, геомеханическое моделирование, метод конечных элементов, Карасанский оползень, противооползневая защита

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В отличие от классической транспортной задачи по критерию минимума общего времени, предполагается обработка ресурсов как исходных пунктах, так и в пунктах назначения, продолжительность которой линейно зависит от объёма обрабатываемой партии. При этом учитывается как наличие привлекаемых транспортных средств, так и их характеристики, например, грузоподъёмность. Для распределения ресурсов по имеющимся маршрутам обосновано применение венгерского метода. Для решения задачи распределения имеющихся транспортных средств по исходным пунктам с учётом грузоподъёмности транспортных средств предложено использовать метод динамического программирования. Рассмотрен иллюстративный пример и распределение средств доставки с применением команды «Поиск решения»» MS Excel.

Ключевые слова: транспортная задача, критерий минимума времени, затраты на обработку, грузоподъёмность

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.22.08 - Управление процессами перевозок

В статье рассматриваются современные проблемы в области согласования рабочей документации, за счет отсутствия нормативной документации, регламентирующей четкие сроки, отведенные на составление и согласование разрабатываемой документации. Основной целью является получение усредненных временных показателей основываясь на данных типовых проектов объектов, а также определения степени взаимовлияния факторов на рассматриваемые сроки, с целью применения их при составлении сводного календарного плана организации, предоставляемого техническому заказчику для заключения контракта, а также прогнозирования и снижения временные показателей на снятие замечаний и повторные обращения.

Ключевые слова: согласование, согласующие организации, усредненная трудоемкость, повторные обращения, корреляционно-регрессивный анализ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В статье указано, что изучение процесса группировки электронов в пространстве дрейфа пролетного клистрона является актуальной задачей, позволяющей установить общие закономерности применимые к более сложным моделям. В связи с чем исследовано поведение предварительно промодулированного электронного потока в пространстве дрейфа пролетного клистрона. Реализована численная модель, которая учитывает влияние полей пространственного заряда и взаимодействие заряженных частиц с элементами электродинамической системы. Проведена серия численных экспериментов с различными значениями тока и начальных скоростей электронов, а также их сравнение с теоретическими данными. В результате проведения численных экспериментов были получены данные характеризующие динамику электронного потока в пространстве дрейфа пролетного клистрона при различных значениях начальной скорости (0,5с, 0.9с) и катодного тока(10мА, 1А, 10А).

Ключевые слова: пролетный клистрон, математическая модель, численное моделирование, метод крупных частиц, метод «частица — частица», пространство дрейфа, распределение конвекционного тока, электронный поток, многопоточные вычисления, система дифференциальных уравнений

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ