ivdon3@bk.ru
Статья посвящена исследованию и разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом получения кишечной палочки. Кишечная палочка относится к грамотрицательным палочковидным бактериям семейства энтеробактерии факультативных анаэробов. Она является наиболее известным микробом в мире и имеет различные виды штаммов. Комменсальные E.coli безвредны и часто встречаются в природе. В настоящее время огромное внимание уделяется использованию модифицированной E.coli для получения рекомбинантных белков, аминокислот. Приведены результаты математического моделирования автоматизированной системы. Моделирование произведено с помощью программных средств SimInTech и MathCAD. Объектом управления является емкость культивирования. В качестве регулируемого технологического параметра принята температура кишечной палочки, управление которой осуществляется за счет изменения степени открытия клапана. Для построения автоматизированной системы управления применен метод пассивного эксперимента. Получены основные параметры объекта управления.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, технологический процесс, кишечная палочка, математическое моделирование, объект управления, передаточная функция, параметры управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
С развитием промышленности и науки растет размер патентной базы, а так же растет и количество патентных заявок, поступающих в ведомства, регулирующие вопросы по выдаче патентов. Каждую патентную заявку необходимо проверить на уникальность патентируемой технологии, для этого эксперту патентного бюро необходимо провести поиск по патентной базе и найти патенты-аналоги. В случае отсутствия патентов-аналогов данную технологию можно считать уникальной и принимать на патентирование. Поскольку базы патентов различных ведомств могут насчитывать десятки миллионов патентов, то такой патентный поиск и оценка уникальности патентируемой технологии может занимать очень длительное время. Существующие системы не удовлетворяют всем требованиям и не имеют полного необходимого функционала. В этой статье описывается разработка автоматизированной системы поиска патентов-аналогов в патентном массиве.
Ключевые слова: патент, база данных, поиск, патент-аналог, Hadoop, Solr, Django, Python, Haystack, HDFS
Технологии трёхмерной интеграции на основе высокоинтегрированных подложек и бескорпусных микросхем позволяют решить задачу миниатюризации сложно-функциональных устройств. Однако, увеличение сложности и уменьшение массогабаритных параметров изделий приводит к проблемам эффективного распределения и отвода тепла от бескорпусных микросхем. В статье рассмотрены особенности и проблемы теплового анализа 3D вычислительной микросистемы на основе нескольких модулей с бескорпусными микросхемами, а также показана важность моделирования реального тепловыделения программируемых логических интегральных схем.
Ключевые слова: микросборка, микросистема, бескорпусная микросхема, программируемая логическая интегральная схема, тепловой анализ, система автоматизированного проектирования, метод конечных элементов, моделирование теплообмена, печатная плата, трёхмерная интеграция
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В рамках работы исследовалось влияние типа вертикальных соединений на уровень термомеханических напряжений и температурной деформации в трёхмерной микросборке. Рассматривались три варианта модели микросборки с наиболее распространёнными типами вертикальных соединений: шариками припоя в отверстиях корпуса, металлизированными отверстиями в корпусе и торцевыми коммутационными дорожками. Для каждой из трёх моделей дополнительно исследовалось влияние на термомеханическую нагрузку параметров герметизирующего компаунда.
Ключевые слова: микросборка, корпусирование, электронная компонентная база, трёхмерная интеграция, вертикальная коммутация, термомеханическое напряжение, термомеханическая деформация, температурный коэффициент линейного расширения, термомеханическое моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена применению среды Unity для геометрического моделирования движения поездов по существующим направлениям в соответствии с заданным маршрутом по известному расписанию. В качестве объекта моделирования рассматриваются маршруты Московского железнодорожного узла. Полученные результаты предполагается использовать для исследования пропускной способности участков железных дорог и оптимизации расписаний движения подвижного состава.
Ключевые слова: моделирование, геометрическое моделирование, транспортная модель, Unity, Unity3D, железнодорожный транспорт, Московский железнодорожный узел
В работе рассматривается математическая модель искусственной нейронной сети с запаздыванием в аргументах функций состояния и управления, предназначенной для управления робототехническим комплексом при проведении аварийно-спасательных операций в экстремальных условиях. Процесс обучения рассматриваемой искусственной нейронной сети описан задачей оптимального управления с запаздыванием. С использованием принципа максимума Понтрягина и метода быстрого автоматического дифференцирования разработан метод решения полученной задачи оптимального управления. Приведены результаты работы программного средства, при создании которого использован алгоритм построения приближенного оптимального управления рассматриваемой задачи.
Ключевые слова: аварийно-спасательные работы, искусственная нейронная сеть, нейроуправление, робототехника, принцип максимума, безопасность
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рост популярности использования групповой робототехники, в том числе роевых робототехнических систем (РРТС), актуализирует вопросы обеспечения информационной безопасности. Известные подходы к выявлению вредоносного поведения агентов или вредоносной информации не учитывают свойства масштабируемости и децентрализации РРТС, что не позволяет обеспечить целостность информации, циркулирующей по каналам связи внутри РРТС. В свою очередь, распространение вредоносной информации в процессе распределения задач между агентами РРТС изначально снижает эффективность выполнения этих задач, то есть осуществляется атака на самый первый и наиболее ответственный этап функционирования системы. Целью настоящей работы является повышение эффективности функционирования агентов РРТС при наличии вредоносных агентов за счет разработки метода выявления и противодействия распространению вредоносной информации. К элементам научной новизны данной работы относится следующее. В рамках решения поставленной задачи предложены ряд специфических критериев, учитывающих особенности распределения задач в РРТС, а также классификатор на основе искусственной нейронной сети для выявления вредоносной информации. Для повышения точности выявления и противодействия распространению вредоносной информации в РРТС предложена модификация механизма репутации. Отличительной особенностью модификации является не только формирование показателя истинности информации сообщения в процессе распределения задач, но и оценка влияния вредоносных агентов на процесс формирования этого показателя. Представленное решение реализовано в виде программного обеспечения на языке программирования Python, которое может быть использовано при моделировании децентрализованных систем управления РРТС.
Ключевые слова: роевые робототехнические системы, распределение задач, искусственные нейронные сети, механизм доверия и репутации
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье представлена методика многофакторного анализа межкомпонентных связей в геосистемах, реализованная на основе двух стратегий: использования численных, в том числе статистических, методов для оценки степени влияния различных параметров на состояние модели геосистем и применения имитационного моделирования для оценки динамических свойств геосистем и решения задачи пространственного прогнозирования. Алгоритм оценки важности геосистемных параметров позволяет оценить влияние различных параметров на целевой показатель в рамках решения проектных задач. Дана характеристика концепции построения систем имитационного моделирования для решения задачи оценки динамики и прогнозирования развития метагеосистем.
Ключевые слова: метагеосистемы, пространственные данные, моделирование, межкомпонентные связи
В настоящей работе описан вопрос выбора платформы распределенного реестра при проектировании информационных систем финансового сектора экономики. Актуальность данных исследований обуславливается все возрастающим ростом спроса на информационные системы финансового сектора экономики, сформированные с использованием технологии распределенного реестра. Рост заинтересованности данной технологией связан с необходимостью обеспечения надежного хранения информации, изменение которой будет отслеживаться участниками данной транзакции. Целью данной работы является определение наиболее подходящей платформы с использованием метода анализа иерархий. В ходе выполнения работы были выявлены основные платформы распределенного реестра, а также определены ключевые критерии данных фреймворков с учетом требований участников бизнес-процессов. Данные критерии были подвергнуты оценке. Для каждой матрицы оценки альтернатив по отдельным критериям были определены показатели вектора максимального собственного значения, а также доказана согласованность суждения, включая определение индекса согласованности, индекса локального приоритета и отношения согласованности. Проведен синтетический анализ рассматриваемых критериев. На основе полученных в ходе синтетического анализа данных проведен выбор наиболее перспективной платформы. Сформированы выводы по оцениваемым системам.
Ключевые слова: распределенный реестр, метод анализа иерархий, системный анализ, информационные системы, информатика
Дается порядок проведения комплекса работ по сохранению объекта культурного наследия регионального значения «Братская могила советских воинов, умерших от ран». Рассматриваются все этапы проведения подобных видов работ, даются рекомендации к решению возникающих, в процессе проведения работ, вопросов.
Ключевые слова: ремонт, объект культурного значения, технология проведения работ, обследование, строительные конструкции, братская могила
В статье объектом исследования является распространение загрязняющих примесей от источников их выброса. При проведении расчетов объединялись источники загрязнения атмосферы с выделением групп с учетом высоты расположения устья источника выброса. Для уменьшения трудоемких расчетов по методике объединения источников загрязнения атмосферы создана программа, обеспечивающая быструю обработку большого объема информации. Составлен банк данных по основным источникам загрязнения Ростовской области; произведена систематизация и приведение данных источников к единой системе координат. Произведен пробный оценочный расчет регионального переноса загрязняющих веществ от объединенных источников выбросов с построением карт изолиний загрязнений.
Ключевые слова: вредные выбросы, источники загрязнения, методика объединения, банк данных, карты изолиний загрязнений
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье описывается разработка системы мониторинга параметров микроклимата помещений. Разработанная система включает аппаратную часть, реализованную на базе платформы Arduino UNO, и программную часть, при разработке которой использовались языки высокого уровня PHP и Python, а также система управления базами данных MySQL. Разработанная система мониторинга была протестирована. Было установлено, что точность показаний и задержки при работе системы лежат в допустимых для рассматриваемой задачи пределах.
Ключевые слова: микроклимат, температура, влажность, Arduino, Ethernet, Python, PHP, QT, Apache, MySQL, база данных
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Представлены результаты расчётов перемещения домена сильного поля в диоде Ганна при постоянном питающем напряжении. Приведены графики спектра сигнала, скорости доменов, изменения напряжённости поля внутри диода с течением времени.
Ключевые слова: диод Ганна, СВЧ, моделирование физических процессов, Фурье спектр, радиолокационные системы
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.5 - Физическая электроника
Рассматривается определение возможности замены рамных фильтр-прессов на мультипатронные фильтры с картриджами собственного производства различной пористости.
Ключевые слова: раствор полимера, фильтр, фильтр-пресс, фильтр-материал, пропускная способность, мультипатронный фильтр, диаметр пор