Архив метки: алгоритм

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СИНТЕЗА НАНОПОРОШКОВ МЕТАЛЛОВ


УДК 004.415.25
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.30.3.019

И.В. Чепкасов, И.С. Замулин, В.С. Байдышев


В данной работе было проведено моделирование методом молекулярной динамики в программном пакете LAMMPS получения наночастиц металлов (Cu, Au, Ni, Al) из газовой фазы при различных параметрах синтеза, с детальным исследованием влияния температуры и скорости охлаждения на форму, размер и морфологию наночастиц. На основе полученных данных был разработан алгоритм, на основе которого был создан программный комплекс для оптимизации параметров синтеза наночастиц металлов. Для реализации алгоритма в качестве основного был выбран язык программирования С++. Полученные в ходе молекулярно-динамических моделирований эффективные физические величины, параметры моделей, подгоночные коэффициенты, не включены в исходный код программ, а реализованы в виде подключаемых баз данных, которые в дальнейшем можно будет дополнять новыми наборами металлов и их сплавов или уточнять для уже представленных. При помощи этого программного комплекса станет возможным определять требуемые условия установки синтеза (температурный режим, время охлаждения, состав и концентрация паров металла) для получения наночастиц с заданными параметрами (тип частиц, их распределение по размеру, соотношение компонентов в частице).

Ключевые слова: алгоритм, программный продукт, компьютерное моделирование, конденсация, молекулярная динамика.

Полный текст статьи:
ChepkasovSoavtors_3_20_1.pdf

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ СИНТЕЗА ЦВЕТОВЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ МЕТАЛЛОПЛАСТМАССОВЫХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ


УДК 004:621.391(004:9)
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.036

К.А. Гафуров


Современная медицинская практика характеризуется всеобщим применением технических средств диагностики и лечения заболеваний. Одним из наиболее бурно развивающихся направлений в медицине является стоматология, в частности эстетическая стоматология. Наиболее ключевое место в эстетической стоматологии занимает подбор адекватной цветовой составляющей зубных протезов. Для решения данной задачи была разработана информационная модель синтеза цветовых составляющих металлопластмассовых зубных протезов. Был разработан граф выбора компонентов составляющих массы красителей подбора заданной спектральной составляющей лицевой части протезируемого зуба. В качестве основного метода анализа процесса синтеза порошков был использован регрессионный анализ, являющийся инструментом анализа данных, позволяющим исследовать влияние одной или нескольких независимых переменных на зависимую переменную. Таким образом, была разработана математическая модель регрессионного типа, в которой изменение цветовых составляющих происходит в корреляционной зависимости, поэтому возможно составление интерполяционных уравнений, а на их основе анализ и рассмотрение единой системы для всех подуровней цветовых градаций. Для проверки работы разработанной информационной модели были созданы алгоритм и специализированное программное обеспечение. Проведенные клинические исследования показали полную адекватность разработанной модели.

Ключевые слова: моделирование, информатика, граф, регрессионная модель, алгоритм, стоматология, зубной протез, эстетика.

Полный текст статьи:
Gafurov_2_20_1.pdf

АЛГОРИТМЫ КООРДИНАЦИИ ПРИ УПРАВЛЕНИИ КРУПНОМАСШТАБНЫМИ ПРОЕКТАМИ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.028

Д.Е. Орлова, В.А. Чертов, С.И. Сигарев, С.С. Кочедыков


В статье решается задача разработки двух алгоритмов координации при управлении крупномасштабными проектами. Первый алгоритм предназначен для выбора целесообразного способа координации при управлении рассматриваемыми проектами. Алгоритм строится исходя из тезиса о том, что, чем выше угроза срыва выполнения плана проектных работ, тем выше должна быть степень централизации управления проектом, и, чем в ниже эта угроза, тем менее централизованной должно быть управление проектом. При таком подходе, выбор целесообразного способа координации фактически сводится к оценке уровня угрозы. Учитывая, что понятие «уровень» носит качественный характер, его предложено характеризовать функцией принадлежности к градациям: «очень высокий», «высокий», «средний», «низкий» и «нулевой», а для оценки текущего уровня угроз использовать меру близости Хемминга, в которой в качестве эталона принят нулевой уровень угроз. Второй алгоритм предназначен для выбора оптимальных координирующих решений по критерию минимума отклонения проекта от заданного целевого состояния. Его новизна и оригинальность заключается в том, что в отличие от обычного оптимизационного подхода, он построен на сочетании методов полного перебора и линейного программирования. Это дало возможность корректно учесть то обстоятельство, что координирующие и проектные решения неразрывно связаны друг с другом.

Ключевые слова: проект, координация, руководитель проекта, исполнитель проекта, функция принадлежности, алгоритм.

Полный текст статьи:
OrlovaSoavtors_2_20_1.pdf

МНОГОАСПЕКТНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОЕКТОВ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.027

В.А. Чертов, А.В. Падалко


В статье решается проблема многоаспектной оценки качества проектов по обеспечению экологической безопасности комплекса строительных процессов, выполняемых при возведении зданий и сооружений. Формируется система критериев качества проектов данного типа, включающая один интегральный критерий и четыре комплексных критерия, характеризующих проекты с точки зрения их актуальности, обоснованности, экономической целесообразности, реалистичности, и двадцать шесть локальных критериев. Все критерии удовлетворяют требованиям адекватности, полноты и чувствительности. Они носят системный характер и охватывают основные аспекты экологической безопасности строительных производств. На основе использования мультипликативной, аддитивной, метрической и дихотомической сверток выписываются формулы для оценки интегрального и комплексных критериев качества проектов по обеспечению экологической безопасности строительных процессов. Разрабатывается алгоритм многоаспектной оценки качества проектов данного типа, построенный на использовании указанных формул. Внедрение данного алгоритма в практику работы территориальных экологических органов позволит решить ряд актуальных вопросов, а именно: повысить качество экспертизы проектов по обеспечению экологической безопасности строительных процессов; стимулировать внедрение цифровых технологий в практику организации строительных работ; унифицировать правовые, экономические и технические механизмы стимулирования внедрения «зеленых» технологий в работу строительных организаций.

Ключевые слова: строительство, проект, экологическая безопасность, оценка, критерий, алгоритм

Полный текст статьи:
ChertovPadalko_2_20_1.pdf

УРЕГУЛИРОВАНИЕ КОНФЛИКТА ИНТЕРЕСОВ МЕЖДУ УЧАСТНИКАМИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА


УДК 681.3
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.004

С.И. Сигарев, В.А. Чертов, О.Е. Шугай


Рассматривается задача урегулирования конфликта интересов между участниками строительных проектов путем оптимизации распределения ресурса. В отличие от традиционного оптимизационного подхода, зачастую не дающего решения в условиях конфликта, предлагается использовать комплексный критерий Нэша-Парето. В этом случае конфликт интересов исчерпывается, поскольку участникам проекта становится невыгодным завышать свои потребности в ресурсах, а их потребности в ресурсах удовлетворяются хотя бы в минимальной мере. Дается математическая постановка такой задачи и, опираясь на работы В.Н. Буркова, Д.А. Новикова и Ю.Б. Гермеера, осуществляется ее решение. Рассматривается два типа моделей равновесного в смысле Нэша распределения ресурса между участниками проекта: с прямым и с обратным приоритетом. В первом случае распределение ресурса происходит согласно принципу: «больше просишь – больше дадут», во втором – «больше просишь – меньше дадут». Для указанных моделей выделяются их разновидности: простые, с учетом коэффициента использования ресурса, со штрафом и с поощрением. Для всех типов моделей и их модификаций выписываются формулы для определения плана распределения ресурса. Описывается алгоритм урегулирования конфликта интересов между участниками строительных проектов путем оптимизации распределения ресурса, основанный на указанных выше моделях и результатах их анализа. Отличительной чертой алгоритма является то, что в нем урегулирование конфликта интересов участников поддерживается поиском парето-оптимальных планов распределения ресурса. В качестве обсуждения результатов рассматривается задача, когда распределяется не один, а несколько видов ресурсов. Показано, что с учетом комплексирования поставок и взаимозаменяемости ресурсов различных видов, она может быть сведена к решению задачи для одного вида ресурса, а конфликт интересов может быть урегулирован с помощью предложенного алгоритма.

Ключевые слова: конфликт, строительство, проект, ресурс, распределение, оптимальность, равновесие Нэша, оптимальность по Парето, алгоритм.

Полный текст статьи:
SigarevSoavtors_2_20_1.pdf

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЗАИМНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО СОГЛАСИЯ В СИСТЕМАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ РЕЕСТРОМ НА ОСНОВЕ ЦЕПОЧКИ БЛОКОВ


УДК 004.056.2
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.002

С.С.Еськов, О.Я.Кравец


Объектом исследования в работе являются системы распределенного реестра на основе цепочки блоков. Предметом исследования является математическое и программное обеспечение распределенной обработки данных при решении задачи достижения взаимного информационного согласования в системах распределенного реестра на основе цепочки блоков. Цель работы заключается в разработке алгоритма функционирования узла системы с возможностью реализации им нештатных функций, алгоритма взаимного информационного согласования в системе распределенного реестра на базе цепочки блоков, проведение планирования численных экспериментов для оценки эффективности математического и программного обеспечения взаимного информационного согласования в системах распределенного реестра на основе цепочки блоков. Исследование существующих подходов показало, что большинство исследований не в полной мере учитывают одновременную реализацию узлами нештатных функций и изменение структурно-параметрических характеристик системы вследствие объединения узлов в группы. В результате предложен алгоритм функционирования узла системы, учитывающий возможность реализации нештатных функций: формирование ответвления обрабатываемых данных и атаку временной блокировки. Представлен обобщенный алгоритм функционирования системы распределенного реестра на базе цепочки блоков при выполнении алгоритма взаимного информационного согласования, учитывающий возможность объединения узлов в группы. Проведено планирование численного эксперимента.

Ключевые слова: распределенный реестр, формализация, алгоритм, взаимное информационное согласование, нештатные функции, централизация.

Полный текст статьи:
EskovKravets_2_20_1.pdf

МОНИТОРИНГ УДАЛЕННЫХ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ


УДК 004.7
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.024

Ю.И. Синицын


Одной из задач удаленного беспроводного мониторинга рабочих станций является обеспечение безопасности при совместном использовании данных на основе удаленного мониторинга рабочей станции или портативных устройств на основе Wi-Fi, 4G или Bluetooth. Разработанная модель приложения для мобильных устройств связи (МУС) служит для мониторинга и проверки различных операций на рабочих станциях (ноутбуках), подключенных через компьютерную сеть Wi-Fi. Проведено сравнение протоколов беспроводной информационной безопасности. Приложение работает на основе технологии Wi-Fi, которая защищена беспроводным протоколом безопасности WPA2 [1]. В WPA2 реализован блочный шифр AES для обеспечения более надежного шифрования данных, но он все еще уязвим для нескольких атак из-за передачи незашифрованных кадров управления и контроля и совместного использования группового временного ключа (GTK) между узлами, подключенными к беспроводной сети. Защищенная связь между сервером и МУС создает необходимость в предложении алгоритма безопасности — простого и эффективного для создания надежной платформы под уже существующим протоколом беспроводной информационной безопасности, такого как WPA / WPA2. Приводятся результаты работы системы мониторинга рабочих станций, алгоритма шифрования и дана оценка производительности модуля приложения.

Ключевые слова: платформа, модель, алгоритм, мониторинг компьютерных сетей, WPA / WPA2, шифрование.

Полный текст статьи:
Sinizin_1_20_1.pdf

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК НА РЕМОНТ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ


УДК 519.115.8
DOI: 10.26102/2310-6018/2020.28.1.021

Л.В. Россихина, Е.Ю. Егоров


В статье представлен алгоритм обслуживания наибольшего числа заявок на ремонт элементов интегрированной системы безопасности (ИСБ) в установленные директивные сроки. Особенность алгоритма заключается в том, что директивным сроком обслуживания является активное время восстановления работоспособности ИСБ, которое определено в ГОСТ Р 53704 – 2009 «Системы безопасности комплексные и интегрированные. Общие технические требования». Также предложен алгоритм построения оптимальной последовательности обслуживания заявок на ремонт. Оптимальная последовательность определяется, исходя из наименьшего суммарного времени задержек в завершении обслуживания заявок в директивные сроки. Проанализирована задача построения расписаний обслуживания заявок с учетом заданных директивных сроков и штрафов за нарушение отдельных директивных сроков. Также были рассмотрены вопросы минимизации числа заявок, обслуживаемых с запаздыванием и обобщение интервалов очередности обслуживания заявок на ремонт элементов ИСБ. В статье представлены два подхода к оптимизации обслуживания заявок на ремонт элементов ИСБ. Первый алгоритм представляет возможность обслуживания наибольшего числа заявок на ремонт за активное время восстановления работоспособности ИСБ. Второй алгоритм представляет возможность получения оптимальной последовательности на обслуживание заявок на ремонт элементов ИСБ, с учетом суммарного времени задержек в завершении обслуживания в директивные сроки.

Ключевые слова: алгоритм, критерий, последовательность, заявка на ремонт, директивный срок обслуживания, фактическое время завершения обслуживания, активное время восстановления работоспособности ИСБ.

Полный текст статьи:
RossikhinaEgorov_1_20_1.pdf

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ НЕСИММЕТРИЧНОСТИ НАГРУЗКИ ФАЗ В ТРЁХФАЗНОЙ СЕТИ 0,4 КВ


УДК 517.977
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.015

Ю.А. Клименко, А.П. Преображенский, О.Н. Чопоров


Актуальность исследования обусловлена основными требованиями Федерального Закона от 23.11.2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ». В работе рассматривается возможность создания комплекса контроля и управления качеством электроэнергии (КК и УКЭЭ) в распределительных сетях 10/0,4 кВ, особенно в отдалённых и труднодоступных районах сельских местности. Проблема несоответствия качества поставляемых сетевыми и энергосбытовыми организациями энергоресурсов требованиям ГОСТ, состоит в физической и моральной изношенности энергетического оборудования, несоответствии технических параметров линий электропередач современному уровню потребления энергоресурсов, величине потерь электроэнергии. Данное исследование направлено на реконструкцию электрических сетей и улучшения качества поставляемых энергоресурсов потребителям. Результат достигается применением адаптивных систем на основе контроля и управления параметрами состояния электрической сети (электрическое напряжение, электрический ток, коэффициент мощности, активная и реактивная мощность), интеллектуального распределения электрических мощностей между потребителями. Материалы работы представляют практическую ценность для энергетических сетевых, проектных организаций и предприятий по реализации электрооборудования, а так же для потребителей электроэнергии.

Ключевые слова: распределительная сеть, процесс, качество, электроэнергия, адаптивная система, управление, критерий, алгоритм.

Полный текст статьи:
KlimenkoSoavtors_4_19_1.pdf

ВЕРИФИКАЦИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ АЛГОРИТМА МАРШРУТИЗАЦИИ ADAPTIVE RATE FULL ECHO, РАЗРАБОТАННОЙ
В СРЕДЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ANYLOGIC


УДК 004.724.4
DOI: 10.26102/2310-6018/2019.27.4.003

Ю.А. Шилова


Широкое распространение беспроводных сетей с ячеистой топологией и обменом точка-точка актуализирует задачу разработки алгоритмов, повышающих эффективность маршрутизации в таких сетях. Важной особенностью данных сетей является их построение на базе устройств, имеющих ограниченное время работы батареи этих устройств. Поскольку уровень заряда батареи является одним из важных факторов, влияющих на сеть в целом, разработка алгоритмов, способных при построении маршрута учитывать данный фактор, также является актуальной задачей. Ранее автором был разработан новый алгоритм маршрутизации Adaptive Rate Full Echo, в основе которого лежит алгоритм Q-Routing, использующий один из методов машинного обучения, в частности, обучение с подкреплением. Кроме того, в предыдущих работах автора была представлена имитационная модель в системе имитационного моделирования Anylogic, в которой выполнялось моделирование работы разработанного алгоритма. Верификация и поверка имитационной модели является необходимым условием корректности и достоверности получаемых в ней данных. В данной статье представлены результаты проверки адекватности разработанной имитационной модели алгоритма Adaptive Rate Full Echo путем сравнения результатов моделирования с результатами натурных испытаний.

Ключевые слова: ad hoc сеть, маршрутизация, алгоритм, время доставки, имитационное моделирование, верификация имитационной модели, время потери сетью связности.

Полный текст статьи:
Shilova_4_19_1.pdf