Архив рубрики: Проблемно-ориентированные системы управления

ТОЧНОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ СТОИМОСТИ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА НА МАШИНЕ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ В
ЗАДАЧЕ ОПТИМИЗАЦИИ МАРШРУТА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

УДК 519.863

А.Ф. Таваева , А.А. Петунин


В статье рассматривается вопрос точного вычисления целевой функции в задаче оптимизации маршрута перемещения режущего инструмента для машин листовой лазерной резки с числовым программным управлением (далее ЧПУ). В качестве целевой функции рассматривается стоимость лазерной резки, которая зависит от ряда числовых параметров. Вычисление этих параметров затруднено по ряду причин: необходимо учитывать тип используемого лазера в машине с ЧПУ, марку и толщину обрабатываемого материала, стоимость расходных материалов, расход и стоимость вспомогательного и лазерного газов, амортизацию оборудования и заработную плату обслуживающего персонала. В работе предлагается математическая модель точного вычисления целевой функции стоимости лазерной резки. На основании предложенной модели произведен расчет основных параметров для СО2 лазерного комплекса ByStar3015, от которых зависит стоимость резки. На основании полученных формул для расчета основных стоимостных параметров можно вычислить длину дополнительного реза, допустимую при проектировании маршрута режущего инструмента с применением специальных способов резки с дополнительным резом. Таким образом, зная рассчитанную максимально допустимую длину дополнительного реза можно легко оценить эффективность и целесообразность применения специальных способов резки еще на этапе проектирования маршрута перемещения режущего инструмента. Во второй части статьи рассмотрен пример расчета стоимости лазерной резки раскройной карты, разработанной в САПР «СИРИУС». При проектировании управляющей программы маршрут перемещения режущего инструмента был построен для двух случаев: резка «по замкнутому контуру» и применение специальных способов резки. Анализ полученных результатов показал, что применение специальных способов резки позволяет минимизировать стоимость лазерной резки.

Ключевые слова: термическая резка, машины листовой лазерной резки с ЧПУ, оптимизация маршрута режущего инструмента, стоимость лазерной резки, минимизация стоимости резки, скорость перемещения режущего инструмента.

Полный текст статьи:
TavaevaPetunin_4_18_1.pdf

КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА ГЕНЕТИЧЕСКИ ДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ЗАНЯТИЯМ ОПРЕДЕЛЕННЫМИ ВИДАМИ СПОРТА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОСОБЕННОСТЕЙ ПАЛЬЦЕВОЙ ДЕРМАТОГЛИФИКИ

УДК 575.116:004.42:796.08

Е.Н. Радченко , В.Н. Калаев ,А.П. Преображенский,Д.Е. Страхов,И.Я. Львович,И.Е. Попова,
А.В. Сысоев


В статье описан метод компьютерной диагностики генетически детерминированной предрасположенности к занятиям определенными видами спорта на основе исследования дерматоглифических рисунков пальцев рук с использованием программы «Спортивная специализация спортсменов на основе особенностей пальцевой дерматоглифики» (рег. номер: 2018614779). Программа разработана авторами и базируется на алгоритмах, созданных в результате анализа работ отечественных специалистов, изучающих особенности дерматоглифических узоров спортсменов. По результатам компьютерной диагностики можно выявлять людей, обладающих генетически детерминированными способностями к занятиям определенными видами спорта (для юношей — футбол, волейбол, баскетбол, академическая гребля и конькобежный спорт; для девушек — плавание, лыжные гонки, аэробика, художественная гимнастика, тхэквондо и фехтование), позволяющими им достичь значительных успехов в избранном виде спорта. Тестирование проводится на основании анализа легко определяемых дерматоглифических характеристик (дерматоглифический фенотип, суммарный дельтовый индекс и суммарный гребневой счет). Применение компьютерной диагностики может значительно повысить эффективность отбора в спортивные учреждения и результативность работы тренера. Метод неинвазивен, безопасен, не требует наличия специального образования, значительных затрат времени и средств, не имеет возрастных ограничений и может применяться у детей. Это является его существенным достоинством, так как для достижения высоких спортивных результатов необходимо начало тренировок в раннем возрасте.

Ключевые слова: алгоритм, компьютерная программа, дерматоглифика, спорт, специализация, дельтовый индекс, гребневой счет, узор.

Полный текст статьи:
RadchenkoSoavtori_3_18_1.pdf

МОДЕЛЬ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПЛОСКОСЛОИСТЫХ СРЕД ПРИ ПОСАДКЕ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЕТНОГО ТИПА

УДК [621.396.96+53.082.74]

В.Г. Машков , В.А. Малышев, В.П. Стражник


Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания радиолокационной системы посадки воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную площадку с возможностью зондирования подстилающей поверхности (места посадки), определения параметров и характеристик плоскослоистых сред и выдачи информации летному составу о возможности производства посадки либо отсутствия таковой. Штатные средства, установленные на воздушных судах вертолетного типа в настоящее время не способны обеспечить летный состав информацией о подстилающей поверхности (месте посадки) такой как глубина снега, толщина льда и др. соизмерив с фактической загрузкой и массой воздушного судна вертолетного типа. Вариант использования метода средней точки относящегося к бистатическому методу диагностики, базируется на измерениях временной задержки между прямой волной и отраженной от основания подповерхностного слоя, которая является функцией его толщины. Полученные данные, при определенных условиях, позволяют восстановить геометрические и электрофизические параметры слоистой структуры. Однако существует ряд факторов при диагностике плоскослоистых сред бистатическими методами, которые вносят весомый вклад в суммарную погрешность, особенно за счет незначительной продольной неоднородности, либо слабой дисперсии даже одного из слоев структуры, которые не могут быть учтены при моделировании. Тогда при диагностике реальных плоскослоистых структур на основе бистатических данных погрешность определения толщины слоев и электрофизических параметров увеличивается.

Ключевые слова: плоскослоистая среда; подповерхностное зондирования; посадка вертолета; место посадки; неподготовленная площадка.

Полный текст статьи:
MashkovSoavors_3_18_1.pdf

ОПТИМИЗАЦИЯ МАРШРУТОВ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ ПРОЦЕССА УБОРКИ СНЕГА НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА ТОМСКА

УДК 608.2

М.С. Крутько, Т.Е. Григорьева


На примере города Томска проведена оптимизация маршрута уборки снега с целью минимизации холостого хода и возникновения помех в движении частного и общественного транспорта. В связи с этим описываются маршруты движения снегоуборочной техники г. Томска, анализ которых показал, что они не являются наилучшими. Для построения оптимального маршрута снегоуборочной спецтехники предлагается применить теорию графов, так как транспортная сеть по уборке снега представляет собой связный ориентированный граф. Конкретно осуществляется поиск наименьшей общей длины гамильтонова контура с помощью задачи коммивояжера методом ветвей и границ. При выборе оптимального маршрута учитывается утверждённый регламент уборки снега, согласно которому улицы I категории должны быть убраны за 4 часа, улицы II категории – за 8 часов, улицы III категории – за 12 часов. Исходя из расчётов, полученный оптимальный маршрут теоретически может улучшить процесс уборки снега в городе. Причём, построение графа не привязано к специфике расположения улиц города, соответственно такой процесс построения маршрутов можно считать универсальным. Он должен сократить не только время уборки снега, но и время построения самих маршрутов.

Ключевые слова: уборка снега, маршруты, оптимизация, графы.

Полный текст статьи:
KrutkoGrigorieva_3_18_1.pdf

ОПТИМИЗАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОДНОРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В МНОГОАСПЕКТНОЙ ЦИФРОВОЙ СРЕДЕ

УДК 681.3

С.О. Сорокин


Дана характеризация системы однородных объектов, ее интер- и интрафункциональности. Предложена классификационная схема цифровизации и оптимизации функционирования системы однородных объектов. Показано, что цифровая трансформация приводит к формированию многоаспектной цифровой среды, по данным которой формируется множество математических моделей, характеризующих связи с управляющим центром, внешней средой и компонентами внутреннего функционирования. Обоснована необходимость построения инвариантных и аспектно ориентированных оптимизационных моделей решения ресурсных и структурных задач, обеспечивающих эффективность функционирования однородных объектов и удовлетворенность показателями функционирования объектов внешней среды.

Ключевые слова: цифровизация, многоаспектная цифровая среда, математические модели, ресурсная и структурная оптимизация.

Полный текст статьи:
Sorokin_3_18_1.pdf

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ

УДК 005

Т.Е. Смоленцева


В работе проведен анализ методов определения целевой функции в иерархических многоуровневых организационных системах с выявлением нормативных параметров. Оценку процесса функционирования осуществляем по нормативным параметрам в определенные моменты времени. Для определения необходимой меры пространства нормативов отслеживаем динамику изменения этих значений, в момент планирования за счет скорости их изменения. Обоснована возможность оптимизации структуры сложных систем, которая предполагает осуществление равномерного распределения между сотрудниками иерархических многоуровневых сложных систем: функциональных задач, распределение ресурсов и сырья. В качестве примера рассмотрено оптимизационное распределение функциональных задач сотрудников организационных систем. Такой способ имеет несколько ограничений по распределению функциональных задач между сотрудниками, в этом случае необходимо использовать метод балансировки, который осуществляет интегрирование показателей методом разверстки и позволяет более эффективно решать эту задачу. Рассмотрена проблема многокритериальной оценки эффективности функционирования сложных организационных систем. Для решения данной проблемы предложено определение интегрального критерия оценки функционирования и определение весовых коэффициентов относительной важности локальных параметров, которые определяют стратегию управления организацией, а также использование аддитивных систем стимулирования, которые определяют уровень достижения нормативных значений функционирования в рассматриваемых системах.

Ключевые слова: уровень интенсивности функционирования, весовые коэффициенты относительной важности, максимум целевой функции.

Полный текст статьи:
Smolenzeva_3_18_1.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ СЛАБОМАНИПУЛИРУЕМОЙ ГРУППОВОЙ ПРОЦЕДУРЫ ВЫРАБОТКИ СОГЛАСОВАННОГО РЕШЕНИЯ В УПРАВЛЕНИИ ПРОЕКТАМИ

УДК 519.816

М.М. Шихмагомедов


В статье излагается процедура повышающая сходимость фактического и планируемого вариантов реализации проекта. Для этого ЛПР привлекает группу экспертов, которые по запросу ЛПР вырабатывают и предлагают ему единое согласованное решение по наиболее, соответствующему требованиям ЛПР и реализуемому, с точки зрения экспертов, варианту исполнения проекта. Целью процедуры является снижение возможности манипулирования процессом принятия решения за счёт применения специальных механизмов теории активных систем и процедуры голосования, стимулирование экспертов предлагать ЛПР качественное решение, а агентов его исполнять. В процессе выработки и принятии группового решения используются открытые количественные критерии, что повышает прозрачность процесса для ЛПР. Процедура также разгружает ЛПР при принятии решения путём предложения ему одного наилучшего решения из всего множества альтернативных решений, выработанных участниками группы. Автор предлагает механизм, который согласовывает интересы ЛПР, экспертов и агентов путём сопряжения целевых функций указанных субъектов таким образом, чтобы экспертам было выгодно предлагать качественное решение и не пытаться манипулировать, а агентам было выгодно выбирать для себя более напряжённый план.

Ключевые слова: манипулируемость, групповое принятие решений, управление проектами, теория активных систем.

Полный текст статьи:
Shihmagomedov_3_18_1.pdf

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧЕ ПРЕСЛЕДОВАНИЯ В СИСТЕМЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ «MATHCAD»

УДК 519.67

А.А. Дубанов, М.Н. Билдушкина


В данной статье рассматриваются вопросы моделирования геодезических линий, применительно к задаче преследования. При прогнозировании траектории до предполагаемой точки нахождения объекта преследования предпочтительно использование геодезических линий. Для этого выбирается локальная динамическая система координат. Абсциссой данной системы координат является линия, принадлежащая горизонтальной плоскости проекций и соединяющая горизонтальные проекции преследуемой точки с преследующей точкой. При решении краевой задачи с заданными граничными условиями в виде координат точек использовался метод «стрельбы». Для этого из преследующей точки производится серия «выстрелов» в заданном диапазоне углов. По результатам серии «выстрелов» строится интерполирующая кривая, где аргументом является угол из заданного диапазона, а значением является минимальное расстояние до точки преследования от точек траектории. Далее, встроенными средствами систем компьютерной математики ищется такое значение угла, при котором минимальное расстояние до точки преследования от точек траектории равно нулю. В качестве программной среды, для наглядности, выбрана система компьютерной математики «MathCAD». Система «MathCAD» позволяет быстро и наглядно делать анимированные изображения, что позволило результаты работы программы разместить на канале «Youtube.com».

Ключевые слова: задача преследования, преследующий объект, объект преследования, горизонтальная проекция вектора скорости, уравнение поверхности, символы Кристоффеля, локальная система координат, краевые условия, метод стрельбы.

Полный текст статьи:
DubanovBildushkina_3_18_1.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПОДХОДА К ЗАДАЧАМ ЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И ПОСТРОЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

УДК 519.71

Д.П. Димитриченко, Р.А. Жилов


Необходимость уменьшения размерности больших массивов данных при сохранении логической структуры, а также, выявление скрытых закономерностей и удаление информационных шумов и избыточности в описании объектов диагностики (распознавания) приводит к необходимости построения эффективного метода классификации объектов в слабо формализуемых областях знаний. Логические функции, описывающие объекты при помощи переменнозначных предикатов, позволяют выявить скрытые закономерности и устранить избыточность в описании объектов. Упорядоченные при помощи переменнозначных логических функции классы объектов являются основой для формирования структуры когнитивных карт. Целью настоящего исследования является создание алгоритма для построения логической нейронной сети на основе переменнозначной логической функции и обоснование возможности применения полученных результатов при построении когнитивных карт. Обоснована теоретическая возможность и приведены алгоритмы, позволяющие осуществить переход от переменнозначных логических функций к когнитивным картам при помощи нейросетевого подхода. Результатом данной работы является процедура построения когнитивной карты с применением логических нейронных сетей, построенных на основе переменнозначных логических функции. Преимуществом полученной когнитивной карты является возможность функционирования в рамках нечеткой логики.

Ключевые слова: предикат, значность предиката, переменнозначная логическая функция, логическая нейронная сеть, когнитивная карта, кластерный анализ, нейронная сеть.

Полный текст статьи:
DmitrichenkoZhilov_2_18_1.pdf

УПРАВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ НА ОСНОВЕ МНОГОАЛЬТЕРНАТИВНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ КОМПЕТЕНЦИЙ ПЕРСОНАЛА

УДК 681.3

К.И. Львович, Ю.П. Преображенский


В статье информационная система исследуется, как человеко-машинная система, эффективность, качество и надежность функционирования которой в существенной степени определяется уровнем владения персоналом необходимыми знаниями и умениями, формируемые с использованием образовательных ресурсов. В этом случае управление функционированием информационной системы состоит в достижение ключевых показателей ее эффективности за счет оптимизации компетенций персонала. Предложена реализация такого подхода к управлению в рамках концепции дуального обучения персонала информационных систем. Определены нумерационные множества компонентов, определяющих соответствие компетенций опережающим требованиям развития информационных систем. Сформирована последовательность задач оптимизации, позволяющая обеспечить этот уровень. Разработано математическое описание постановки указанных задач на основе метода многоальтернативной оптимизации.

Ключевые слова: информационная система, человеко-машинная система, дуальное обучение персонала, образовательный ресурс, многоальтернативная оптимизация.

Полный текст статьи:
LvovichPreobrazhenskyYP_2_18_1.pdf