ivdon3@bk.ru
Сочетание системного анализа и долгосрочного планирования является важным условием для обеспечения устойчивого развития и повышения конкурентоспособности предприятий. В данном контексте использование метода анализа дерева событий Event Tree Analysis (дал ее ETA) играет ключевую роль в оценке выполнения стратегических целей, задач и выявлении потенциальных рисков. Данное исследование направлено на разработку и применение дерева событий для анализа различных аспектов деятельности системы, включая постановку целей, разработку стратегий и выполнение задач. Применение метода ETA позволяет не только моделировать возможные сценарии развития событий, но и разрабатывать меры по минимизации рисков, что способствует достижению долгосрочной устойчивости и успешного функционирования системы.
Ключевые слова: дерево событий, системный анализ, стратегическое планирование, управление рисками, минимизация угроз, устойчивое развитие, конкурентоспособность предприятий, количественный анализ, качественный анализ, зависимые события, условные вероятности
Статья посвящена разработке методика автоматизированной оценки времени достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя по результатам моделирования пожара при определении расчетных величин индивидуального пожарного риска. Представлена функциональная модель и основной алгоритм предлагаемой технологии. Проведена апробация разработанной методики на примере моделирования пожара в здании торгового назначения на основе программного ядра FDS для различных сценариев. Представлены результаты сравнительного анализа решения задач оценки времени достижения порогового значения срабатывания пожарных извещателей для различных критериев на основе предложенной технологии и ручного метода.
Ключевые слова: индивидуальный пожарный риск, моделирование динамики развития пожара, полевая модель, автоматизация, алгоритм, FDS
производственных процессов в период четвертой промышленной революции согласно концепции промышленности 4.0. В концепции Индустрии 4.0 предусмотрена цифровая трансформация производства с использованием современных технологий автоматизированного производства и информационных технологий. Такая трансформация ускоряет темпы производственной и управленческой интеграции производства и уменьшает затраты на обслуживание систем управления и оборудования. Автоматизированное производственное оборудование современных предприятий должно управляться с помощью информационно-коммуникационных технологий. Базовая технология, которая обеспечивает обмен информацией между устройствами и способствует принятию решений в сети является интернетом вещей. Искусственный интеллект, киберфизические системы, ориентация на сервисы, системы скоростной связи и удаленного доступа – это технологии, позволяющие организовать гармоничное интеллектуальное производство. Благодаря этому производство будет иметь максимальный уровень автоматизации процессов и полный их контроль, обратная связь между производственными звеньями и свойствами продукции, уменьшение затрат на единицу продукции и повышение его качества. Проанализированы современные системы автоматизации и указано, что для создания гибких интеллектуальных производственных сред необходимо применять эффективные модели компонентно-базовых систем промышленной автоматизации с высокой надежностью. Представлены пути повышения эффективности компонентно-базовых систем на базе современных технологий: искусственного интеллекта, машинного обучения, быстродействующих беспроводных сетей, систем прогнозирования, мониторинга и обработки данных в режиме реального времени Создание эффективных компонентно-базовых систем промышленной автоматизации снизит время и затраты на единицу продукции, повысит ее качество и надежность производственных систем.
Ключевые слова: автоматизация, индустрия 4.0, эффективность, цифровизация, компонентно базовые системы
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассматривается задача моделирования динамики и управления квадрокоптером с применением каскадной системы на базе пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Цель исследования – создание математической модели динамики аппарата и разработка алгоритма, способного преобразовывать ошибки положения в корректирующие команды для изменения углов наклона. В работе используются методы дискретного интегрирования уравнений движения и симуляции в MATLAB, что позволяет обеспечить устойчивое позиционирование в условиях внешних возмущений и динамических ограничений. Полученные результаты демонстрируют значительное снижение расхождения между текущей позицией и заданной точкой, а также существенное повышение точности управления, несмотря на выявленные остаточные погрешности, требующие дальнейшей оптимизации алгоритмов.
Ключевые слова: квадрокоптер, динамика полёта, математическое моделирование, каскадное управление, позиционный регулятор, ориентационный регулятор, оптимизация управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной работе предлагается способ обратного вейвлет-преобразования изображения для формата JPEG XS. Указанный формат использует вейвлет-фильтр Ле-Галла, а в качестве вейвлет-преобразования используется схема лифтинга. Данный способ вейвлет-обработки изображений и видеосигнала имеет низкую скорость вычислений. Для повышения скорости вычислений предлагается использовать метод Винограда, так как он позволяет выполнять обработку параллельно группами пикселей. В статье проводится анализ влияния точности получения изображения высокого качества для вычислений в формате фиксированной точки. Результаты моделирования показали, что обработка 2 пикселей по методу Винограда для получения высокого качества изображения достаточно использовать 3 знака после запятой. При обработке 3 и 4 пикселей изображения достаточно использовать по 7 знаков после запятой. При обработке 5 пикселей изображения достаточно использовать 12 знаков после запятой. Перспективным направлением дальнейших исследования является разработка аппаратных ускорителей для выполнения обратного дискретного вейвлет-преобразования методом Винограда.
Ключевые слова: вейвлет-преобразование, фильтр Ле-Галла, метод Винограда, обработка изображений, цифровая фильтрация, свертка с шагом
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Процесс обеспечения информационной безопасности неразрывно связан с оценкой соответствия предъявляемых требований. В сфере защиты информации данный процесс называется аудитом информационной безопасности. В настоящее время существует множество международных и отечественных стандартов аудита, описывающих различные процессы и методы оценки соответствия требованиям. Одним из ключевых недостатков данных стандартов является применение исключительно качественной оценки без числовых расчетов, что в свою очередь не позволяет сделать процедуру наиболее объективной. Применение нечеткой логики позволяет обеспечить процесс аудита надлежащей количественной оценкой, оперируя при этом понятными лингвистическими переменными. В статье проведён анализ существующих стандартов и представлена концептуальная модель применения метода нечетких множеств в рамках процесса аудита информационной безопасности.
Ключевые слова: информационная безопасность, информационная инфраструктура, аудит безопасности, анализ рисков, нечеткие множества, нечеткая логика
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье представлен сравнительный анализ результатов автоматического определения ширины раскрытия трещин в железобетонной конструкции при помощи фотограмметрических 3D маяков и ручного метода при помощи микроскопа Бринелля, а также сформулированы общие условия необходимые для получения корректных результатов определения ширины раскрытия трещин при выполнении фотограмметрической съемки. Опыт применения фотограмметрических маяков, для определения ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях, в России не велик, ввиду новизны методики, большой стоимости специализированного оборудования и сложности в обработке результатов. Правильное использование фотограмметрических маяков позволяет значительно ускорить процесс измерения ширины раскрытия трещин в монолитных железобетонных конструкциях и повысить точность выполняемых измерений. Данная технология особенно актуальна при выполнении работ по мониторингу или натурных испытаний конструкций, которые требует регулярного контроля ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: фотограмметрические маяки, мониторинг, ширина раскрытия трещин, железобетон, программный комплекс, фотоаппарат, фокусное расстояние, освещение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды
В работе рассмотрены вопросы многокритериальной оптимизации планирования загрузки технологического оборудования на машиностроительном предприятии в рамках календарного года. Планирование и оптимизация загрузки технологического оборудования является одной из ключевых задач оперативно-календарного планирования на предприятиях машиностроения. В работе представлена модель оптимизации загрузки технологического оборудования, применяемого в производственном процессе. В рамках оптимизационной модели определены три группы целевых показателя: показатель эффективности группы технологического оборудования в рамках календарного года; показатель равномерности загрузки группы технологического оборудования в рамках календарного года; величина потерь от простоя группы технологического оборудования в рамках календарного года. В работе представлены результаты оптимизации загрузки парка станочного оборудования, применяемого в рамках цеха механической обработки. Проведена оптимизация загрузки для отдельных групп технологического оборудования: группа токарных станков, группа фрезерных станков, группа шлифовальных станков. Оптимизация загрузки оборудования производилась за счет перераспределения общей трудоемкости выполняемых работ для соответствующих группах технологического оборудования между подпериодами календарного года. Для определения оптимального варианта загрузки групп технологического оборудования был применен метод Парето-оптимизации. Определена следующая стратегия оптимизация: минимизация общей величины потерь от простоя технологического оборудования. В работе представлены графики фронтов Парето для целевых показателей для станков токарной группы. В результате проведенной оптимизации общая величина потерь для отдельных групп технологического оборудования, возникающая в результате простоя снизилась на 6,8%-10.2%. Таким образом, применение разработанной модели для решения задачи оптимизации загрузки парка станочного оборудования позволило повысить эффективность процесса оперативно-календарного планирования на машиностроительных предприятиях.
Ключевые слова: календарное планирование, многокритериальная оптимизация, парк станочного оборудования, целевые показатели, потери, загрузка технологического оборудования
В данной статье рассматривается проблематика определения коэффициентов динамичности при локальном повреждении стропильной фермы в стальном каркасе промышленного здания. Анализ устойчивости стальных каркасов к локальным повреждениям — это важное направление в проектировании промышленных зданий, особенно тех, что относятся к категории повышенной ответственности. Повреждение отдельных элементов несущей системы может вызвать перераспределение усилий и привести к прогрессирующему обрушению.
Ключевые слова: прогрессирующее разрушение, коэффициент динамичности, стальной каркас, промышленное здание, аварийные ситуации, локальные повреждения
Авторы рассматривают фасадные элементы, характерные для жилых зданий 1-й половины XIX века в Астрахани. Здесь, как и в других российских городах, партикулярное строительство велось по «образцовым» проектам с применением классицистических архитектурных деталей. В рамках исследования описаны знаковые памятники архитектуры с ордерным оформлением фасадов, а также элементы, получившие широкое распространение в Астрахани – треугольные фронтоны, упрощенные и укороченные модульоны, слуховые окна и классицистические оконные обрамления. Обозначена уникальная особенность жилой архитектуры Астрахани – дворовые галереи, решенные в виде колоннад трансформированного тосканского ордера. В качестве вывода указано, что фасадные элементы в целом соответствуют ордерным и классицистическим образцам, но часто упрощались и вольно интерпретировались.
Ключевые слова: классицизм, жилая архитектура, «образцовый» проект, архитектурный ордер, фасадный элемент, дворовая галерея, архитектурное наследие Астрахани
Оптимизация автоматизированных систем управления комплексами защиты объектов не теряет своей актуальности. В данной статье представлен обзор инструментов для организации отдельных процессов мониторинга: опроса устройств, обработки полученных данных и передачу данных в пользовательский интерфейс. На основе анализа рассмотренной информации планируется сформировать базу решений для системы управления комплексом технических средств. В ходе исследования удалось выявить, что многопоточная архитектура сетевого менеджера в комбинации с адаптивным алгоритмом позволяет осуществить крупномасштабный опрос, алгоритмы кластеризации и настройка платформ обработки большого объема данных повышают производительность, а протокол WebSocket эффективен при передаче данных. Результатом оценки стал набор средств для разработки программно-аппаратного комплекса.
Ключевые слова: датчик, система управления, мониторинг, менеджер SNMP, кластеризация, Hadoop, MapReduce, Spark, Apache Kafka, WebSocket
В данной статье представлена концептуальная основа для оценки зрелости систем строительного контроля и надзора на строительных площадках. Разработана многоуровневая модель оценки, интегрирующая метод анализа иерархий (МАИ) и метод нечеткой комплексной оценки. Предложена пятиуровневая таксономическая система градации зрелости регуляторных механизмов в строительной отрасли. Подробно описаны процедуры формирования иерархической структуры оценочных индикаторов, конструирования матриц суждений, детерминации весовых коэффициентов и применения метода нечеткой комплексной оценки для квантификации уровня зрелости систем надзора. Разработанная методология представляет собой универсальный инструментарий для проведения компаративного анализа систем строительного контроля и государственного надзора в различных национальных и региональных юрисдикциях на основе объективных квантифицированных критериев.
Ключевые слова: строительный контроль, государственный надзор, модель зрелости, метод анализа иерархий, нечеткая комплексная оценка, квантификация, оценочные индикаторы
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В территориальном планировании выбор промышленных территорий является определяющим для государства. Выгодное месторасположение позволит создать точки приложения труда для обеспечения стабильного роста экономики. Понимание и учет параметров формирования и дальнейшего функционирования таких территорий требуют всегда комплексного подхода, то есть учета как экономических, так и социальных, пространственных и экологических факторов. При планировании доступность транспортной инфраструктуры, наличие сырьевых ресурсов, налоговые льготы и другие экономические стимулы могут выступить ключевыми при выборе той или иной местности под размещение на ней промышленных объектов. Комплексный подход может стать особенно актуальным не только при планировании новых неосвоенных ранее территорий, но и при преобразовании уже имеющихся больших производственных площадей.
Ключевые слова: социально-экономическое развитие, комплексная оценка, факторы градостроительной системы, индустриальный парк, производственная зона
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В данной статье мы рассмотрели проницаемость бетона и влияние коррозийных процессов на долговечность и надежность железобетонных конструкций. Внимание уделяется не только причинам и механизмам коррозии, но и предоставляются современные методы и стратегии защиты от неё бетонных и железобетонных конструкций, направленные на продление их срока службы и обеспечение безопасности эксплуатации. Данные знания позволят инженерам и строителям более эффективно планировать и реализовывать проекты, снижая риски и экономические потери, связанные с коррозионными процессами.
Ключевые слова: коррозия бетона, коррозия стальной арматуры, проницаемость, железобетон, долговечность, прочность, надёжность
Развитие информационных технологий и активное использование социальных сетей делают возможным прогнозирование редких событий на основе анализа взаимодействий пользователей. В данной работе рассматривается метод прогнозирования редких событий с использованием теории графов, в частности графлетов. Социальная сеть «ВКонтакте» используется как источник данных, а алгоритм ORCA применяется для выявления характерных графовых структур. Проведен анализ взаимодействий пользователей, отобраны предвестники редких событий и оценена точность прогноза. Полученные результаты показывают перспективность предложенного метода, его применимость для мониторинга угроз и возможности дальнейшего совершенствования моделей предсказания на основе графлетов.
Ключевые слова: социальные сети, событие безопасности, прогнозирование событий, теория графов, графлет, анализ взаимодействий, анализ временных рядов, корреляционный анализ, обработка данных, аномальная активность
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность