Статья: РАЗРАБОТКА И ВЕРИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТОДА МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЯ ПРИ АВАРИЙНЫХ ОТКЛЮЧЕНИЯХ ОТОПЛЕНИЯ (2026)

Резюме. Цель. Целью исследования является разработка методики расчета термонапряженного состояния в железобетонной стенке резервуара при непрерывном бетонировании в скользящей опалубке с учетом теплофизических и механических характеристик, а также кинетики тепловыделения и набора прочности бетона.

Метод. Исследование выполнено в двумерной осесимметричной постановке методом конечных элементов. Учтены конвективный теплообмен с окружающей средой, внутреннее тепловыделение по эмпирической кривой, температурные деформации, усадка, а также изменение модуля упругости и прочности бетона во времени. Расчет реализован в среде MATLAB с последовательной активацией элементов по мере бетонирования.

Результат. Для двух сезонов (июль и сентябрь) получены распределения температур и напряжений. Максимальный перепад температуры по толщине стенки составил 18–19°С. Установлено, что в приопорной зоне жесткого сопряжения стенки с фундаментом окружные напряжения при расчете в упругой постановке достигают 5 МПа при прочности бетона на растяжение 3,2 МПа, а напряжения по оси z – 15,4 МПа, что приводит к высокому риску образования вертикальных и горизонтальных трещин. Снижение тепловыделения бетона на 40% уменьшает напряжения лишь на 22–40%, не устраняя риск.

Вывод. Основная причина трещинообразования связана с жестким соединением стенки с фундаментом. Для снижения риска рекомендовано уменьшение темпа бетонирования на начальном этапе до 1 м/сут. В остальных сечениях стенки вероятность трещин незначительна.

Резюме. Цель. Целью исследования является создание современных эффективных отделочных материалов, обладающих высокими эксплуатационными, физическими, механическими, экологически безопасными свойствами.

Метод. Применялись методы формирования прочности композиционных строительных материалов, имеющих многокомпонентную структуру. Результат. Введение полимерных добавок позволило повысить основные показатели прочности материала: прочность на изгиб увеличивается в 10-15 раз, а прочность на сжатие возрастает в 5-7 раз.

Вывод. С внедрением высокоэффективных модифицирующих добавок обеспечена возможность увеличения долговечности материалов за счет целенаправленного изменения их внутренней структуры. Монтажные составы, произведенные с применением модифицированного полимер-карбонатного вяжущего, характеризуются высокой пластичностью и повышенной удобоукладываемостью. Адгезионные характеристики материала могут быть улучшены посредством внедрения полимерных компонентов, таких как карбоксиметилцеллюлоза

Цель. Полимерцементобетон перспективен для строительства на Крайнем Севере, так как повышает долговечность и надежность конструкций в экстремальном климате. Актуальность проблемы выбора ремонтных составов в строительстве обусловлена разрушением бетонных конструкций. Настоящая статья рассматривает полимерцементобетон как новый класс строительных материалов.

Метод. Исследование основано на теории формирования прочности и разрушения композиционных строительных материалов.

Результат. Полимерцементобетон представляет собой композит, в котором бетонная основа модифицирована полимерной матрицей. Экспериментально установлено, что высокопрочный полимерцементный композит по прочности на сжатие значительно превосходит обычный цементный камень (в 1,75 раза при В/Ц=0,4). Для практического применения такого материала требуется оптимизация условий твердения и, возможно, применение ускорителей.

Вывод. Применение полимерцементобетона для ремонтных и восстановительных работ позволяет существенно увеличить срок службы конструкций и оптимизировать процессы строительства. Его отличительными особенностями являются высокая прочность, превосходная коррозионная стойкость, устойчивость к агрессивным средам и высокая адгезия к бетонным основаниям.

Цель. Данная работа посвящена количественной оценке влияния внутреннего преднапряжения арматуры на напряженно-деформированное состояние и несущую способность толстостенной цилиндрической оболочки.

Метод. Исследование выполняется путем вычислительного эксперимента с использованием метода конечных элементов в осесимметричной постановке. Физическая нелинейность бетона описывается диаграммой Сарджина, параметры которой верифицированы по данным Еврокода 2.

Результат. Разработан итерационный алгоритм, основанный на методе переменных параметров упругости, для корректировки секущего модуля деформаций бетона. Арматура моделируется дискретно, а эффект преднапряжения задается в виде начальных напряжений в арматурных элементах. В результате моделирования установлено, что для цилиндра из бетона класса В40 с процентом армирования 3,11% разрушение при действии внутреннего давления носит деформационный характер и связано с достижением предельных растягивающих деформаций в бетоне, а не с исчерпанием прочности на сжатие. Предельное внутреннее давление для ненапряженной конструкции составляет 0,55 МПа. Определен порог преднапряжения арматуры в окружном направлении 265 МПа, превышение которого вызывает недопустимые растягивающие напряжения в бетоне еще до этапа эксплуатации. Показано, что оптимальный уровень преднапряжения окружной арматуры 250 МПа позволяет увеличить предельное внутреннее давление вдвое - до 1,1 МПа.

Вывод. Разработанная численная модель и алгоритм расчета позволяют прогнозировать поведение железобетонных конструкций с учетом реальных свойств материалов и технологических факторов. Полученные результаты демонстрируют высокую эффективность преднапряжения для толстостенных цилиндров и указывают на необходимость контроля не только прочностных, но и деформационных критериев разрушения бетона.

Цель. Целью данного исследования является совершенствование технологий и средств механизации борьбы со снежными заносами и гололедом в условиях Донбасса путем применения технологии и противогололедных материалов, адаптированных к климатическим условиям региона и обеспечивающих минимальное воздействие на окружающую среду, конкретно - оптимизация применения противогололёдных смесей.

Метод. Экспериментальный, расчетный и аналитический методы позволили добиться следующих результатов и сделать выводы.

Результат. Рассматриваются новые способы рационализации способов приготовления ПГМ, распределения материалов и расширение возможностей использования существующей техники. Предложена методика оперативного расчёта состава компонентов смеси противогололёдных материалов.

Вывод. Полученные данные служат основой для дальнейшего внедрения эффективных и экологически сбалансированных технологий повышения уровня безопасности, в частности, рационального использования противогололёдных материалов, оперативных расчётов для формирования противогололёдных смесей сбалансированного состава.

Резюме. Цель. Целью исследования является установление количественных взаимосвязей между параметрами двухстадийной технологии модификации битума резиновой крошкой, особенностями формируемой микроструктуры и физико-механическими свойствами композиционного материала для повышения качества дорожных вяжущих.

Метод. В работе применен метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) для комплексного исследования микроструктуры битума, модифицированного резиновой крошкой по двухстадийной технологии, включающей стадию предварительного набухания крошки. Использованы режимы топографического сканирования и фазового контраста, позволяющие анализировать морфологию поверхности, распределение фаз и локальные механические свойства.

Результат. Представлены результаты исследования микроструктуры модифицированного битума. Установлено, что двухстадийная технология обеспечивает формирование стабильной гетерогенной структуры с равномерным распределением частиц резиновой крошки размером 0.5–2.0 мкм в битумной матрице. Выявлено увеличение шероховатости поверхности в 3–5 раз по сравнению с исходным битумом. Методом фазового контраста идентифицированы компоненты композита (битумная матрица и упругие резиновые частицы) и оценено качество межфазного взаимодействия. Определено оптимальное содержание резиновой крошки, составляющее 12–15% от массы битума. Установлены количественные корреляции: увеличение дисперсности резиновых частиц на 25–30% приводит к росту эластичности на 15–20%. Доказано, что модификация повышает устойчивость к трещинообразованию на 25–30% и сопротивление колейной деформации на 20–25%.

Вывод. Двухстадийный технологический процесс модификации битумов резиновой крошкой способствует формированию однородной гетерогенной структуры с равномерно распределенными упругими частицами, создающими дисперсный армирующий каркас. Это обуславливает получение вяжущего с улучшенными физико-механическими характеристиками: повышенной температурной устойчивостью, эластичностью, трещиностойкостью и сопротивлением колейности, что в целом направлено на повышение долговечности дорожных покрытий. Метод АСМ доказал свою эффективность для целенаправленного проектирования составов модифицированных битумов с заданными свойствами.

Цель. Целью исследования является разработка метода, основанного на совмещении методов Л. В. Канторовича и Ритца, для расчета напряженно-деформированного состояния ребристых пластин с учетом деформаций сдвига.

Метод. Математическая модель построена на основании функционала полной потенциальной энергии деформации. Решение основано на понижении мерности двумерной задачи до одномерной с использованием метода Л. В. Канторовича и применении метода Ритца при дискретной аппроксимации перемещений.

Результат. В методе Л. В. Канторовича предложено аппроксимирующие функции получать из расчета системы дифференциальных уравнений для балки Тимошенко. В методе Ритца при дискретной аппроксимации перемещений одномерная область разбивается на участки интегрирования, и учет ребер жесткости осуществляется при помощи дельта-функций Дирака или единичных столбчатых функций. Приведены выражения для получения жесткости на изгиб и сдвиг для ребер со сплошной стенкой и ребер в виде ферм. Проведены численные эксперименты на нескольких типах ребер с различной их высотой и выполнено сравнение с методом конечных элементов.

Вывод. Определено совпадение разрабатываемого метода и метода конечных элементов для перемещений, изгибающих моментов и продольных усилий в ребрах. Разработанный метод дает более консервативные значения поперечных сил на опорах.

Цель. В статье рассмотрен математический подход к анализу вероятности нейтрализации атак операционной системой автоматизированных систем органов внутренних дел Российской Федерации. Методический подход основан на расчете вероятности нейтрализации атак на определенном интервале времени.

Метод. Исследование проведено на основе методов теории вероятностей и дифференциальных уравнений, а также анализе различных источников научной литературы и публикаций.

Результат. Предложен математический подход к анализу вероятности нейтрализации атак ОС АС ОВД РФ. На практическом примере произведен расчет вероятности нейтрализации атак ОС АС ОВД РФ.

Вывод. На основании произведенных расчетов авторами предложены возможные пути совершенствования безопасности ОС.

Цель. Статья посвящена актуальной проблеме обеспечения безопасности биометрических персональных данных, обрабатываемых в информационных системах аэропортов. Цель исследования заключается в разработке иерархической системы управления криптографическими ключами, способной обеспечить криптографическую гибкость (crypto agility), эффективную ротацию ключей и необратимое шифрование биометрических данных в соответствии с требованиями Федерального закона № 152-ФЗ «О персональных данных» и нормативными актами ФСТЭК России.

Метод. Методологической основой исследования послужили действующие стандарты в области защиты информации (ГОСТ Р ИСО/МЭК 27001-2021) и методика ФСТЭК России по определению актуальных угроз. Разработка архитектуры базируется на трёхуровневой иерархии ключей (Root Key, KEK, DEK) с разделением ключей по категориям данных. Программная реализация модуля шифрования выполнена на языке Python с использованием криптографической библиотеки PyCryptodome, реализующей алгоритм AES-256-GCM, обеспечивающий конфиденциальность, целостность и аутентичность данных.

Результат. Разработана и протестирована трёхуровневая система управления ключами, минимизирующая масштаб ущерба при компрометации за счёт использования уникальных ключей DEK для каждого пассажира. Тестирование производительности показало высокую скорость обработки данных: шифрование 1 МБ биометрической информации выполняется за 6,88 мс, что позволяет системе обрабатывать до 100 регистраций в секунду на одном сервере. Предложенная архитектура обеспечивает возможность ротации ключей без перешифрования всего массива данных.

Вывод. Разработанная иерархическая система управления криптографическими ключами полностью соответствует требованиям российского законодательства в области персональных данных и демонстрирует высокую производительность, пригодную для эксплуатации в условиях высоконагруженных систем аэропортов. Направлениями дальнейших исследований являются интеграция с сертифицированными аппаратными модулями безопасности (HSM) российского производства, внедрение постквантовых криптографических алгоритмов и применение технологии распределённых реестров для обеспечения неизменяемости журналов аудита.

Цель. Целью исследования является разработка метода протоколирования результатов аттестационных испытаний автоматизированной системы в защищенном исполнении, отражающего необходимые и достаточные мероприятия для проверки требований по защите информации в зависимости от установленного уровня защищённости системы.

Метод. В качестве методов научного познания используются: описание, анализ, систематизация, оценка рисков информационной безопасности, теория защиты информации.

Результат. На примере системы, использующей программно-технические средства под управлением операционной системы Linux, обоснованы методы проведения аттестационных испытаний и описываются необходимые результаты, подтверждающие соответствие автоматизированной системы требованиям по информационной безопасности. Приводится обоснование необходимого перечня программных средств контроля, использование которых позволит в полной мере оценить безопасность тестируемой системы. В материале отражены необходимые, в соответствии с требованиями по аттестации, проверки антивирусных программ и защиты от несанкционированного доступа, а также требования к сертификационным испытаниям системы защиты виртуализации и проверки телекоммуникационного оборудования.

Вывод. Научная новизна результатов состоит в том, что в работе впервые, на основе анализа научных работ и актуальных нормативно-правовых актов РФ сформулирован и применен на практике общий методологический подход и создана методика протоколирования аттестационных испытаний автоматизированных систем в защищенном исполнении. Метод, представленный в работе, может использоваться при проведении аттестационных испытаний различных автоматизированных систем и позволяет максимально наглядно продемонстрировать соответствие системы актуальным требованиям по защите информации и значительно сократит сроки разработки аттестационных документов, тем самым, уменьшая стоимость работ по аттестации.

Цель. В статье рассматривается инновационный подход к оптимизации параметров автоматических регуляторов энергоблоков атомных электростанций с использованием высокоточных аналитических тренажеров. Исследование направлено на решение ключевой проблемы современной энергетики - повышение эффективности и надежности систем автоматического регулирования при одновременном сокращении сроков пусконаладочных работ.

Метод. В отличие от традиционных методов Коэна-Куна и Скогестада, предложенная методика использует комплексные математические модели, точно воспроизводящие физические процессы в реальном оборудовании. Экспериментальная часть проводилась на специализированном программно-техническом комплексе УМИКОН, моделирующем работу энергоблока с различными динамическими характеристиками. В качестве тестового объекта использовалась система первого порядка с параметрами K=1, т=7 с, 9=0.3 с, что позволило получить статистически значимые результаты с доверительной вероятностью 0.95. Осуществлены верификация модели и проверка устойчивости полученных решений в широком диапазоне рабочих режимов.

Результат. Доказаны значительные преимущества нового подхода: время выхода на уставку сокращено до 20 секунд (на 15-20% лучше традиционных методов), полностью исключено перерегулирование (0% против 25-30% у метода Коэна-Куна), достигнута оптимальная степень затухания переходных процессов у>0.85. Важным достижением является универсальность метода, обеспечивающего стабильную работу как с аналоговыми, так и с цифровыми системами управления при погрешности не более 3%.

Вывод. Практическая значимость результатов подтверждается возможностью сокращения сроков пусконаладочных работ на 25-30% при одновременном повышении точности регулирования. Результаты открывают новые перспективы для разработки интеллектуальных систем управления, адаптирующихся к изменяющимся параметрам оборудования в реальном времени. Предложенная методика рекомендована к внедрению на современных энергоблоках АЭС как эффективное решение для сложных технологических процессов атомной энергетики.

Цель. Цель исследования заключается в изучении многокритериального конфликта организационно-технических систем на примере ситуационного центра органов внутренних дел. Исследование направлено на анализ и оптимизацию взаимодействия компонентов системы для повышения эффективности ее функционирования.

Метод. Исследование основано на методах математического моделирования на основе теории конфликтов, построение мультиграфа G взаимодействий, расчета средневзвешенных оценок сбалансированности, программной реализации методики оценки.

Результат. Доказано, что в структуре исследуемой организационно-технической системы преобладают конфликтные взаимодействия между подсистемами. Выявлено, что элементы системы не способны эффективно координировать свои действия для достижения общих целей, что существенно снижает ее работоспособность. Предложены стратегии снижения конфликтности, включающие идентификацию критических показателей эффективности и проведение структурнопараметрической модификации системы. Вывод. Результаты исследования демонстрируют необходимость совершенствования механизмов взаимодействия между элементами системы. Разработанные методика и программное обеспечение могут быть использованы для дальнейших исследований в данной области.

Цель. В статье представлен всесторонний сравнительный обзор ведущих инструментов, используемых для обработки больших данных в экосистеме Apache Hadoop, с целью обеспечения организаций критериями выбора оптимального решения для различных типов рабочих нагрузок. Актуальность исследования обусловлена тем, что современный бизнес требует анализа данных всех форм и размеров, включая структурированные и неструктурированные, чтобы лучше понимать свою продукцию, клиентов и рынки. Рост объемов, скорости и разнообразия данных (Big Data) привел к необходимости разработки специализированных платформ для их обработки. Проблема нестабильности Apache Hive является ключевым архитектурным вызовом, поскольку Hive, является наиболее ресурсоемким в выполнении идентичных задач со Spark, так как начинает обработку входных данных без их предварительного анализа.

Метод. Проведен обзор источников, охватывающих широкий спектр инструментов и архитектурных решений для обработки больших данных в экосистеме Apache Hadoop и за ее пределами. Предложенная методология сочетает сравнительный анализ существующих подходов и комплексную методику выбора оптимальных инструментов и архитектурных решений для обработки больших данных.

Результат. Проанализированные характеристики Cloudera Impala и Apache Hive позволяют сделать вывод, что данные SQL-инструменты для аналитической обработки данных в экосистеме Hadoop дополняют друг друга.

Вывод. Полностью заменять Apache Spark на Flink преждевременно из-за потенциальной потребности в дополнительной инфраструктуре, но Flink является жизнеспособным решением для задач, требующих минимального времени отклика.

Цель. В работе рассмотрено влияние конвейеризации на эффективность реализации кода Хэмминга на ПЛИС. Конвейеризация рассматривалась как метод повышения скорости работы модуля, реализующего алгоритм помехоустойчивого кодирования.

Метод. Эмпирическим путем был произведен анализ скорости работы и аппаратных требований различных реализаций кода Хэмминга на ПЛИС. При проведении исследования рассматривались ресурсы, которые потребляются на ПЛИС, а также максимальная тактовая частота, при которой модуль будет работать корректно.

Результат. Конвейеризация позволила значительно оптимизировать реализацию кода Хэмминга.

Вывод. Конвейеризация является эффективным методов оптимизации реализации кода Хэмминга при корректном подборе глубины конвейера.

Цель. Разработка архитектуры интеллектуальной системы диагностики на основе нечеткой логики для повышения эксплуатационной надежности объектов газотранспортной системы (ГТС) - магистральных газопроводов и газораспределительных станций (ГРС).

Метод. В качестве методологического аппарата использована теория нечетких множеств и нечеткий логический вывод. Методология включает этапы фаззификации входных данных, применения базы нечетких продукционных правил, формализующих экспертные знания, агрегирования результатов и дефаззификации для получения количественных оценок технического состояния.

Результат. Разработана и апробирована многоуровневая архитектура интеллектуальной системы диагностики, интегрирующая модули сбора первичных данных, их препроцессинга, нечеткого логического вывода и базы знаний. Формализованы и верифицированы базы нечетких правил для диагностики фильтра-сепаратора ГРС и комплексной оценки технического состояния участков магистрального газопровода. Экспериментально подтверждено, что реализованный подход позволяет повысить достоверность диагностических заключений на 25-30% за счет обработки зашумленных данных и лингвистических описаний, обеспечивает раннюю идентификацию инцидентных состояний и эффективную формализацию эмпирических знаний экспертов. Внедрение системы создает методологическую основу для перехода от регламентного технического обслуживания к стратегии обслуживания по фактическому состоянию (ТоСиН).

Вывод. Использование аппарата нечеткой логики является эффективным подходом для создания систем диагностики и контроля технологически сложных объектов ГТС, функционирующих в условиях неопределенности. Перспективы развития системы связаны с созданием гибридных нейронечетких моделей для самообучения и разработкой цифровых двойников оборудования.

Резюме. Цель. Целью настоящей работы является разработка и обоснование математической модели для оценки вероятностно-временных характеристик программных систем защиты информации (ПСЗИ) в процессе контроля их эффективности.

Метод. В качестве метода решения поставленной задачи предложен математический аппарат на основе конечных полумарковских процессов (КПП), что позволяет адекватно описать стохастическую природу функционирования ПСЗИ и учесть распределения времени пребывания системы в различных состояниях.

Результат. Предложена математическая модель для оценки вероятностно-временных характеристик ПСЗИ, основанная на аппарате КПП. Данный подход позволяет адекватно описать стохастическую природу функционирования ПСЗИ и учесть произвольные законы распределения времени выполнения операций. В рамках модели вводится количественный показатель эффективности, определяемый как вероятность выполнения защитных функций в течение времени, не превышающего максимально допустимое. Для аналитического расчета показателя система интегральных уравнений, описывающая динамику КПП, с помощью преобразования Лапласа-Стилтьеса сводится к системе линейных алгебраических уравнений, решаемой методом Гаусса.

Вывод. Предложенный подход обеспечивает аналитичность исследования вероятностно-временных характеристик ПСЗИ. Полученная система линейных уравнений позволяет вычислять интегральный показатель эффективности системы без необходимости трудоемкого имитационного моделирования, что особенно ценно для оперативного контроля. Данный метод может быть легко алгоритмизирован и внедрен в средства автоматизированного мониторинга защищенных автоматизированных систем.

Цель. Целью исследования является развитие технологий и методов биометрической идентификации и аутентификации, основанных на поведенческих биометрических признаках особенности походки, жестикуляция рук, обеспечивающие более высокую точность, безопасность и удобство.

Метод. Исследование основано на инструментальных методах анализа и методе кросс-корреляци для оценки степени схожести двух сигналов при различных временных сдвигах.

Результат. Представлен алгоритм биометрической идентификации человека по походке. Использование представленного алгоритма позволяет выполнить нормализацию и фильтрацию данных для удаления шумов, а также в дальнейшем выделить уникальные характеристики движений пользователя. Предложено применение акселерометра и гироскопа для сбора точных данных и регистрации пространственно-временных параметров шагов в реальном времени.

Вывод. Практическая реализация алгоритма требует комплексного подхода, включающего как аппаратную часть, так и методы обработки сигналов и анализа данных.

Цель. В целях повышения реальной защищенности АС ОВД требуются выявление, систематизация и всесторонний анализ типичных угроз безопасности информации, связанных с фишингом, ориентированных на компрометацию компонентов этих систем, а также на введение в заблуждение операторов и пользователей.

Метод. Методом решения задачи является всесторонний анализ типичных угроз безопасности информации в АС ОВД, реализуемых с использованием фейковых web-сайтов посредством фишинг-атак.

Результат. На основе анализа банка данных угроз безопасности информации, разработанного Федеральной службой по техническому и экспортному контролю России, а также особенностей функционирования современных АС ОВД, теоретических сведений о характере фишинговых воздействий и их технических признаках, а также результатов опроса специалистов в области защиты информации в ведомственных АС определены типичные для данных систем угрозы безопасности информации, реализуемые посредством фишинг-атак. Осуществлен анализ выделенных угроз безопасности информации с учетом источников их возникновения, объектов воздействия, эксплуатируемых уязвимостей компонентов АС ОВД и возможных последствий реализации.

Вывод. Представленные результаты планируется использовать в дальнейших исследованиях для проведения количественной оценки рисков реализации угроз безопасности информации с использованием фейковых web-сайтов с учетом фактора времени и размеров возможного информационного ущерба с целью выявления приоритетных сценариев их реализации и обоснования выбора мер защиты информации в АС ОВД.

Резюме. Цель. Целью исследования является разработка методологии сравнительной оценки производительности технологий виртуализации для веб-интерфейсов систем Business Intelligence.

Метод. Анализ существующих подходов к оценке производительности веб-приложений. Сравнительная оценка ключевых метрик производительности и разработка интегрального показателя BI Performance Index (BIPI) для задач бизнес-аналитики.

Результат. Установлено несоответствие стандартных метрик производительности специфике BI-систем. Разработана методология оценки, включающая систему взвешенных метрик и алгоритм расчета интегрального показателя. Для сравнительной оценки технологий виртуализации в интерфейсах BI-систем предложена методология, основанная на специализированном комплексе метрик (FPS, потребление памяти RAM, количество DOM-нод, First Contentful Paint и Input Latency) и интегральном показателе BI-Performance Index.

Вывод. Применение методологии позволяет выявлять узкие места производительности и обоснованно выбирать решения, обеспечивающие плавность интерфейса, стабильность работы и минимальную задержку отклика. Дальнейшие исследования будут направлены на проведение сравнительного анализа существующих решений виртуализации с помощью разработанной методологии

Цель. Данная работа посвящена преодолению высоких требований к вычислительным ресурсам и объему оперативной памяти путем разработки методов эффективной оптимизации генеративно-состязательных сетей, адаптированных для генерации сигналов электрокардиограмм.

Метод. В работе использованы методы глубокого обучения генеративно-состязательных сетей, способы обработки сигналов электрокардиограмм и реализации адаптивной квантизации весовых коэффициентов по поиску оптимального уровня квантизации для снижения потребления памяти при сохранении качества синтеза данных.

Результат. В результате проведённых экспериментов была разработана и обучена собственная архитектура генеративно-состязательной сети для синтеза сигналов электрокардиограмм. Сравнительный анализ метрики Fréchet Distance подтвердил высокое сходство сгенерированных данных с реальными ЭКГ -записями. Разработанный метод адаптивного квантования AGWR обеспечил сокращение потребления оперативной памяти на 75% при сохранении качества синтеза, превосходя традиционный подход Min-Max даже при экстремальном сжатии весов до 4 бит.

Вывод. Работа преодолевает ограничения GAN по вычислительным ресурсам, открывая возможности для практического внедрения в медицинские системы с ограниченными аппаратными ресурсами. Предложенная методика способствует восполнению дефицита клинических данных, ускоряя развитие интеллектуальных диагностических инструментов и персонализированной медицины в области сердечно-сосудистой патологии.

Цель. В работе рассматривается задача моделирования движения динамического объекта в заданные точки 3D пространства, включая цели на какой-либо функциональной траектории некоторой внешней функции f (х). Решение задачи заключается в расчете управления, управляющего воздействия, входящего в математическое описание обыкновенных дифференциальных уравнений, заставляющего решение дифференциальных уравнений достигнуть заданных целей в 3D пространстве.

Метод. Используются численные методы решения обыкновенных стационарных дифференциальных уравнений. В частности, метод Рунге-Кутты 4-го порядка, который входит в состав ряда сред и языков программирования, включая Python. Рассматриваются способы и приемы формирования трехмерного пространства и вывода динамического объекта в заданные или произвольные его точки.

Результат. На модельных примерах линейных и нелинейных динамических объектах показывается возможность вывода их из начальной точки вектора состояния в достаточно произвольные точки или цели 3D пространства. При этом модельные объекты могут быть асимптотически устойчивыми или нет.

Вывод. Предлагаемые методы и приемы дают возможность перевода динамических объектов управления в заданные точки 3D пространства. В ряде случаев вывода динамических объектов в заданные цели 3D пространства возникает необходимость изменения параметров моделей динамических объектов, как линейных, так и нелинейных.

Цель. Исследование направлено на выявление зависимости качества обучения в общеобразовательных организациях от когнитивных и личностных особенностей учащихся, а также параметров образовательной среды с целью разработки инструмента прогнозирования и коррекции предметных результатов.

Метод. На основе анкетирования участников образовательного процесса онлайн-школы «Дом знаний» собрана база данных объемом свыше 1,3 млн записей по 315 параметрам, из которых после фильтрации оставлено 218 значимых показателей. Для восстановления пропущенных данных применен авторский итеративный метод с использованием нейронных сетей, а для векторизации категориальных признаков предложен метод, основанный на использовании деревьев решений. Для прогнозирования предметных результатов обучения обучена искусственная нейронная сеть на данных за период с 2022 по 2023 года.

Результат. Разработана нейронная сеть, прогнозирующая предметные результаты учащихся на следующий учебный год с погрешностью менее четырех процентов. Проведено ранжирование 218 параметров по степени влияния на успеваемость и установлена количественная зависимость каждого из них от итоговой оценки. Создан пользовательский интерфейс, позволяющий родителям моделировать изменение параметров образовательной среды и личностных характеристик ребенка для достижения целевых образовательных результатов.

Вывод. Предложенный подход позволяет перейти от реактивной «натаскивающей» подготовки к государственной итоговой аттестации к проактивному управлению образовательной траекторией, обеспечивая повышение среднего балла единого государственного экзамена на 10 пунктов. Дальнейшее развитие проекта предполагает автоматизацию сбора параметров с применением технологий искусственного интеллекта.

Цель. Целью исследования является разработка методики расчета аппаратов с внутритрубным намораживанием льда для проектирования энергетически эффективных аппаратов, работающих в условиях образования льда. Необходимо определить скорость роста слоя льда, что является нестационарной теплофизической задачей, при решении которой необходимо учитывать увеличение термического сопротивления слоя льда с течением времени.

Метод. Исследование основано на методах термодинамического анализа процессов и объектов криогенной техники.

Результат. Результаты исследования показывают удовлетворительную сходимость расчётных и экспериментальных данных.

Вывод. Представленная методика может быть использована для расчета криоконцентраторов объемного принципа действия, а также другого оборудования, работающего в условиях образования льда на внутренней цилиндрической поверхности.

Цель. Целью исследования является определение граничных условий эффективной эксплуатации абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины, работающей на геотермальной воде.

Метод. Исследование основано на методах термодинамического анализа.

Результат. Предложена математическая модель, описывающая тепло- и массообмен в основных узлах: генераторе, абсорбере, испарителе и конденсаторе. Расчеты выполнены для интервала температур геотермального источника 70-110°C при фиксированных параметрах охлаждающего контура. Установлено, что повышение температуры теплоносителя с 70 до 110°C увеличивает тепловой коэффициент с 0,52 до 0,81. Выявлена критическая зона ниже 75°C, где эффективность резко падает из-за слабой дегазации раствора. Определены оптимальные гидравлические режимы, максимизирующие холодопроизводительность. Показано, что рекуперация тепла в теплообменнике растворов повышает тепловой коэффициент на 40-45%.

Вывод. Результаты могут быть применены при проектировании автономных систем кондиционирования с геотермальным подводом тепла.