Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №1 2020
11. Алгоритм комплексирования маршрутов для разработки электронной модели территориальной схемы обращения с отходами [№1 за 2020 год]Авторы: Христодуло О.И. (o-hristodulo@mail.ru ) - Уфимский государственный авиационный технический университет (профессор), доктор технических наук; Абдуллин А.Х. (kaf-gis@ugatu.su) - Уфимский государственный авиационный университет (доцент), кандидат технических наук; Багаманшина Г.Ф. (kaf-gis@ugatu.su) - Уфимский государственный авиационный университет (студент);
Аннотация: Реформа сферы обращения с отходами затрагивает множество аспектов, и вопросы рациональной организации транспортирования отходов актуальны для всех регионов России. Одним из направлений совершенствования территориальных схем является снижение затрат на доставку отходов до полигонов или мест утилизации, а также тарифов для населения. Для совершенствования заложенной в основу схемы модели требуется проведение анализа и распределения потоков отходов с учетом динамики образования отходов, пространственных особенностей муниципальных территорий, определения темпа накопления отходов на полигонах. Решается задача комплексирования маршрутов перевозки отходов для совершенствования электронной модели территориальной схемы обращения с ними. В статье рассматривается ряд наиболее известных моделей и подходов к распределению материальных потоков в пространственно-распределенных системах, оценена их применимость для модификации схем. Выяснено, что ни один из таких подходов нельзя напрямую применить к сфере обращения с отходами. Известные алгоритмы транспортной логистики не способны учесть совокупность факторов, характерных для сформировавшейся в регионе модели транспортирования отходов, требуются их сочетание и доработка. Формализуется описание организации сбора, утилизации и захоронения отходов, а также распределения потоков твердых коммунальных отходов от локальных центров до полигонов. Представлен алгоритм комплексирования маршрутов перевозки отходов. Авторами на основе предложенного алгоритма разработан пакет скриптов, с помощью которых проведены анализ и моделирование потоков транспортирования отходов. Результаты комплексирования маршрутов позволяют разработать целостную и непротиворечивую электронную модель территориальной схемы обращения с отходами.
Abstract: The reform of the waste products distribution touches many aspects. The questions of the rational or-ganization of the waste transportation are actual for the all-Russian regions. The one of the directions of the development territorial arrangement is a reduction in expenses for fuel waste delivery to the waste polygons or the places of their utilization, a tariff cut for the citizens. For developed the under-lying territorial scheme of a waste management we need the carrying-out of an analysis and the waste direction control with consideration to the waste formation dynamics, the spatial features of the munic-ipal territories, accumulation rate determination of the waste on the polygons. Specialists solve the problem of the road complexation of the refuse transport for the electronic model development of the waste management scheme. The paper has a look at the number of the most identified models and ways to the material allocation in the spatially-regular system. There is an estimate of its using for modifying of the territorial scheme of a waste management. The specialists recognized that one of such approach-es must not directly use to the waste management. The using the well-known algorithms of the transport logistic disabled to take stock of the combination of the factors, representative for a mature model in a transportation of waste region. There needs their combination and refinement. There is a collection or-ganization description, utilization and waste disposal, and a direction control of a municipal solid waste from the local centers to the polygons.
The authors showed the algorithm of the complexation cargo transportation route. There is a script package based on the offered algorithm, with help of this the specialists made the analysis of the mod-eling waste transport flows. The complexation results of the march allow developing the whole and consistent electronic model of the territorial waste management scheme.
Ключевые слова: arcgis, пространственный анализ, транспортировка отходов, распределение потоков отходов, управление отходамиKeywords: arcgis, spatial analysis, waste transportation, waste flow distribution, waste management
Просмотров: 3881
12. Программный модуль автоматизированного проектирования процесса обжима полых цилиндрических деталей [№1 за 2020 год]
Авторы: Овечкин М.В. (maxov-1@mail.ru) - Оренбургский государственный университет (старший преподаватель), кандидат технических наук; Сергеев А.И. (alexandr_sergeew@mail.ru) - Оренбургский государственный университет, Аэрокосмический институт (профессор), доктор технических наук; Сердюк А.И. (sap@mail.osu.ru) - Оренбургский государственный университет (профессор, директор), доктор технических наук; Щеголев А.В. (maxov-1@mail.ru;) - Механический завод (генеральный директор); Иванюк М.В. (spectre_m@list.ru) - Механический завод (главный инженер); Кузьмин А.В. (flickerlight@inbox.ru) - Научно-производственная компания «Маджента Девелопмент» (Заместитель главного конструктора );
Аннотация: Обработка металлов давлением широко используется в процессе изготовления изделий раз-личного назначения. Для уменьшения поперечных размеров торцевой части полых тонкостенных цилиндрических деталей применяются операции обжима с помощью технологического инструмента обжимных матриц. Обжимом получают горловины цилиндрических бидонов, баллоны аэрозольной упаковки, различные переходники трубопроводов и другие изделия. Однако большие затраты на проведение опытных работ и изготовление опытных партий приводят к необходимости создания системы автоматизированного проектирования технологического процесса обжимных операций. В статье приведена UML-диаграмма последовательности бизнес-процессов проектирования обжимных матриц. Целью настройки технологии производства продукции, несомненно, является получение такой последовательности, при которой информация об изделии будет с наименьшими затратами времени попадать в отдел работы с заказчиком без возврата на этап проектирования. Для этого, в частности, необходим быстрый и точный автоматизированный контроль на ключевых этапах производства. Авторами подробно описаны интерфейс и принцип действия программного модуля системы автоматизированного проектирования технологического процесса обжима. При-ведены формулы расчета количества операций обжима, структура представления основных данных. Описан алгоритм, позволяющий гибко назначать параметры процессов деформаций и управлять прочностными характеристиками пооперационных полуфабрикатов. Разработанное ПО проектирования процесса обжима позволяет выполнять расчет таких параметров, как количество операций и пооперационные диаметры обжимных матриц. Выходные данные программы могут быть использованы для моделирования в системах конечно-элементного анализа. Сделан вывод о том, что совместное применение разработанного ПО и систем конечно-элементного анализа позволит существенно уменьшить сроки и себестоимость продукции за счет сокращения времени, необходимого на проектирование процесса обжима, а также комплектов опытного технологического инструмента.
Abstract: Metal forming is widely used in the manufacture of products for various purposes. There are crimping operations with the help of a technological tool of crimping matrices to reduce the transverse dimen-sions of the end part of hollow thin-walled cylindrical parts. Receive a crimped cap of cylindrical cans, aerosol containers packaging, different adapter pipes and other products. The high costs of experi-mental work and production of pilot batches lead to the relevance to create automatic engineering sys-tem of the crimping operation techno - process.
The article presents a business processes sequence UML-diagram of the designing crimp matrices. The purpose of setting up the production technology, of course, is to get such sequence in which the product information will be the least time to get to the work department with the customer without re-turning to the design stage. This, in particular, requires fast and accurate automated control at the key stages of production. The authors describe in detail the interface and the operation principle of the computer-aided design software module of the crimping technological process. There are the formulas for calculating the number of crimping operations, the presentation structure of the basic data. The de-scribed algorithm allows the flexibility to assign the processes parameters of the deformation and to control the strength characteristics of the functional products. The developed software for the design of the crimping process allows the calculation of parameters such as the operation number and the sys-tematic diameters of the crimp dies.
For modeling in finite element analysis system, we can use the program output data. The authors made a conclusion that the combination of the developed application software and systems of finite el-ement analysis will significantly reduce the production time and cost by reducing the time required for the design of the crimping process, reducing the sets of experimental technological tools.
Ключевые слова: обжим, деформация, технологический процесс, полые цилиндрические изделияKeywords: crimping, deformation, technological process, hollow cylindrical products
Просмотров: 3054
13. Алгоритм и программная реализация поиска отклонений значений параметров от норм промышленного оборудования [№1 за 2020 год]
Авторы: Колоденкова А.Е. (anna82_42@mail.ru) - Самарский государственный технический университет (доцент, зав. кафедрой «Информационные технологии»), доктор технических наук; Верещагина С.С. (werechaginass@mail.ru) - Самарский государственный технический университет (старший преподаватель кафедры «Информационные технологии»);
Аннотация: Предлагается алгоритм поиска отклонений значений параметров промышленного оборудования от норм в условиях статистических и нечетких исходных данных с целью дальнейшего диагностирования оборудования на этапе эксплуатации. Рассмотрена обобщенная схема поиска отклонений значений параметров промышленного оборудования с использованием БД (паспортные данные на оборудование, ГОСТы и нормативную документацию) и базы знаний, содержащей знания и опыт дежурного персонала о значениях параметров оборудования, факторах, способных повлиять на работоспособность оборудования, и т.д., представленных в виде словесных описаний и интервалов. Предложен алгоритм поиска отклонений значений параметров промышленного оборудования от норм с использованием БД. Данный алгоритм в системах поддержки принятия решений по диагностированию оборудования не только позволяет ответить на вопрос, когда возникло отклонение значения параметра, но и дает возможность определить продолжительность и среднее значение отклонения. Рассмотрены инфологическая модель БД, представляющая собой описание сущностей, с набором атрибутов и связей между ними, которые выявляются в процессе исследования как входных, так и выходных данных, а также даталогическая модель БД, отображающая логические связи между элементами данных. В качестве примера приведены экранные формы пользовательского интерфейса разработанной программной системы на языке программирования C# для поиска отклонений значений параметров. Применение разработанной программной системы позволит, во-первых, дежурному персоналу не обращаться постоянно к паспортным данным на оборудование, ГОСТам и нормативной документации, представленной в бумажном виде, во-вторых, отказаться от перебора всевозможных причин отклонений при поиске, в-третьих, устранить необоснованные ремонты оборудования.
Abstract: The paper proposes an algorithm for searching the parameters values deviations from industrial equip-ment norms in the context of statistical and fuzzy source data to further equipment diagnosing at the operational stage. The authors proposes generalized search pattern deviations of the industrial facility parameters with database using (technical data sheets, GOST standards and regulatory documentation), as well as the knowledge base containing the staff’s knowledge and experience of the equipment pa-rameters values, factors that may affect the equipment performance presented in the form of verbal de-scriptions and intervals.
The authors proposed the algorithm, which searches the mistakes of parameters from the industrial facility norms with using of database. This algorithm in the decision support systems decision support systems for equipment diagnostics makes it possible not only to identify the time when the parameter value deviation occurred, but the duration and the average value of the parameter deviation as well. This paper describes an infological data model (a description of entities) with a set of attributes and re-lationships among them, which are in the process of researching both input and output data, as well as a logical data model (a display of logical relationships among data elements). As an example, there are the screen forms of the user interface of the developed software system in the C # programming lan-guage for searching deviations of parameter values.
Using of the developed software will provide the staff on duty with the following: 1) lack of neces-sity to constantly access the technical data sheets, GOST standards and regulatory documentation pre-sented in paper form; 2) rejection of an option to choose possible causes of deviations; 3) elimination of unreasonable equipment repairs.
Ключевые слова: промышленное оборудование, алгоритм поиска отклонений значений параметров, база данных, программная реализацияKeywords: industrial equipment, algorithm for searching parameter values deviations, database, program realization
Просмотров: 4372
14. Моделирование одновременного переноса жидкости и газа: практический подход [№1 за 2020 год]
Авторы: Коряков А.П. (srlancelot76@gmail.com) - НИИ «Центрпрограммсистем» (главный специалист); Костюков И.Б. (kibor@mail.ru ) - НИИ «Центрпрограммсистем» (главный специалист); Рыбаков М.Н. (m_rybakov@mail.ru) - Тверской государственный университет; НИИ «Центрпрограммсистем»; Университет Витвотерсранда (доцент, инженер-программист, научный сотрудник), кандидат физико-математических наук;
Аннотация: Рассматривается задача моделирования процесса переноса жидкости и газа в системах, состоящих из емкостей разного объема, соединенных между собой трубами различной длины и раз-личного диаметра. Предлагается модель, основанная на системе дифференциальных уравнений, описывающих изменение массы вещества в емкостях и величины потока вещества в трубах. В этой модели, по-мимо параметров емкостей и труб, учитываются также и различные параметры жидкости и газа: плотность, температура, молярная масса и некоторые другие. Описание сопровождается формулами, а сами форму- лы – необходимыми пояснениями. Обсуждаются высокие требования подобных моделей к затратам вычислительных ресурсов, прежде всего временны́х. Предлагается ряд эвристических идей, позволяющих существенно уменьшить эти затраты. Уделяется внимание каждой из предлагаемых идей по отдельности, взаимодействию их воплощений, а также необходимым ограничениям по их использованию. Описываются ключевые технические моменты компьютерной реализации модели, включая предлагаемые эвристические идеи и возможности настройки различных параметров, влияющих на точность и время выполнения вычислений. Все описания приводятся без привязки к какому-либо конкретному языку программирования. Демонстрируются возможности расширения предложенной модели с целью включения в нее элементов, моделирующих работу различных устройств: клапанов, редукторов, насосов. Для каждого из этих устройств предлагается реализующая его модель. В конце работы формулируются выводы о возможностях модели и ее компьютерной реализации. Кроме того, обсуждаются некоторые вопросы, оставшиеся за рамками рассмотрения, в частности, возможность распараллеливания вычислений.
Abstract: The paper deals with the problem of modeling the liquid and gas flow in systems consisting of contain-ers of various volumes interconnected by pipes of various lengths and widths.
The proposed model is based on a system of differential equations describing the change in sub-stance mass in containers as well as the change in the substance flow magnitude in pipes. In addition to container and pipe parameters, the model takes into account various parameters of liquids and gases, such as density, temperature, and molar mass. The description is accompanied by formulas with neces-sary explanations.
The paper also discusses the problems caused by high computational costs to run such models, time costs. It proposes a number of heuristics to reduce those costs significantly. The authors discuss each idea, interconnections between applications of the ideas, as well as their limitations.
The authors describe the key technical aspects of model implementation, including the proposed heuristics and the ability to configure various parameters that affect the accuracy of the calculation and its running time.
The paper shows that the proposed model can be extended by adding the elements that model the operation of various devices, such as valves, gearboxes, and pumps. Each device has an implementa-tion model.
Finally, the scope of the model and a computer implementation are discussed.
The authors also mention some issues beyond the paper scope, such as implementation of parallel computing.
Ключевые слова: моделирование физических процессов, моделирование потоков жидкости, моделирование потоков газа, итеративные методыKeywords: modeling of physical processes, modeling of liquid flows, modeling of gas flows, iterative methods
Просмотров: 2451
15. Построение нейросетевых моделей химических реакций на примере реакции карбонилирования олефинов [№1 за 2020 год]
Авторы: Звягинцев Н.В. (n.zvyagintsev@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, кафедра программного обеспечения (аспирант);
Аннотация: Химическая реакция – сложная система, эффективность протекания которой определяется рядом факторов. Оценка протекания химической реакции в различных условиях является важной задачей, позволяющей производить поиск оптимальных условий проведения реакции и прогнозировать возможность ее протекания при определенных условиях. В данной работе для этой цели используются нейронные сети. Детально проанализированы условия, наиболее существенно влияющие на протекание химической реакции, предложены методы кодирования информации об условиях ее протекания. Условия протекания реакции разделены на две группы: данные, которые можно кодировать в бинарной форме, и данные, которые необходимо учитывать в числовом виде. Как инструмент прогноза использованы нейронные сети с архитектурой персептрон, требующие проведения обучения с учителем. В качестве данных для обучения нейронных сетей можно использовать экспериментальные данные о протекании химической реакции, а также результаты компьютерного моделирования реакций. В работе рассмотрены два подхода при прогнозе эффективности химической реакции. Первый подход предполагает использование нейронных сетей для непосредственного прогноза выходов продуктов химических реакций, рассматривая их как функцию от набора входных параметров. Второй сводится к построению классификации условий проведения химических реакций, разделяя входные параметры на заранее сформированные группы, основанные на экспертных знаниях. Методика апробирована на промышленно важной реакции карбонилирования олефинов, широко применяемой в промышленности. Для моделирования было разработано программное обеспечение, позволяющее импортировать данные о химической реакции, осуществлять обучение и прогноз.
Abstract: Chemical reaction is a complex system by a number of factors determine its effectiveness. Assessing the effectiveness of XP in various conditions is an important task. It allows to search for effective con-ditions and to predict the possibility of the reaction under certain conditions.
In this paper, there are neural networks to assess the condition effectiveness of the chemical reac-tion course. The author analyzed in detail the conditions that the most significantly affect the chemical reaction course. The author proposed the methods for encoding information about the reaction condi-tions.
The author proposed to divide the reaction conditions into two groups – data that can be encoded in binary form and data that must be considered in numerical form. As a prediction tool, the author used the neural networks with perceptron architecture, requiring training with a teacher. As data for teaching neural networks, we can use as experimental data on the сhemical reaction course, as well as the results of the computer simulation reactions.
The paper considers two approaches for predicting the chemical reaction effectiveness. The first approach involves the neural network use for the direct prediction of product yields, considering the product yields of chemical reactions as a function of the input set parameters. Another approach to the building a neural network model of сhemical reaction is to build a classification of the conditions for conducting chemical reactions, dividing the input parameters into pre-formed groups based on expert knowledge.
The authors tasted this procedure on the industrially important olefin carbonylation reaction, the industry widely use it. For modeling, the author developed the software that allows importing data on сhemical reaction, to carry out training and forecast.
Ключевые слова: карбонилирование олефинов, персептрон, искусственная нейронная сеть, моделирование химических реакцийKeywords: olefins carbonylation, perceptron, artificial network, modeling of chemical reactions
Просмотров: 4143
16. Программы моделирования и идентификации температурных полей в сортовых стеклоизделиях [№1 за 2020 год]
Авторы: Марголис Б.И. (borismargolis@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (зав. кафедрой), доктор технических наук; Мансур Г.А. (gubran_ali@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (аспирант);
Аннотация: В статье рассмотрены структура и основные модули автоматизированной системы расчета режимов отжига стеклоизделий. Приведена постановка задачи моделирования температурных полей для изделий цилиндрической формы при несимметричном конвективно-радиационном теплообмене с окружающей средой и ограждающими поверхностями технологического оборудования. Сформулирована возможность решения поставленной двухмерной температурной задачи в среде программирования Matlab. При решении задачи моделирования температурного поля в стеклоизделиях цилиндрической формы использована функция parabolic, являющаяся одним из инструментов Matlab для решения дифференциальных уравнений параболического типа со сложными граничными условиями. На основе стандартной функции fmincon в среде Matlab разработаны программы, позволяю-щие по заданным теплофизическим характеристикам материала и параметрам температурно-временного режима в печи отжига идентифицировать коэффициенты искусственного конвективного теплообмена между воздухом и поверхностью изделия в каждой из зон. Приведен пример идентификации параметров конвективно-радиационного теплообмена в печи отжига сортовых стеклоизделий (стаканов) на основе программы моделирования температурного поля в среде Matlab. Рассмотрены особенности разработки программы, связанные с необходимостью учета изменяющихся начальных и граничных условий на каждом из этапов температурно-временного режима отжига изделия. Приведены программные коды основной программы, функций моделирования температурного поля CilinderHolParabolic1 и граничных условий boundaryFileHolParabolic1. Произведен анализ результатов работы программы и продемонстрировано хорошее совпадение полученных коэффициентов конвективной теплоотдачи с их физически обоснованными значениями при искусственном конвективном теплообмене в печах отжига стеклоизделий. Полученные результаты идентификации условий конвективно-радиационного теплообмена с окружающей средой и ограждающими поверхностями можно использовать для оптимизации режимов термообработки изделий цилиндрической формы.
Abstract: The paper proposes the structure and the main automated system modules for calculating the annealing modes of glass products. There is the problem of modeling temperature fields for cylindrical products with asymmetric con-vection-radiation heat exchange with the environment and enclosing surfaces of technological equipment. The au-thor formulated the possibility of solving the two-dimensional temperature problem in the Matlab programming environment. There was the parabolic function in the performance of the temperature field-modeling problem in cylindrical glass products. This is one of the Matlab tools for solving differential equations of parabolic type with complex boundary conditions.
There are the programs based on the standard fmincon function in Matlab that allow to identify the coeffi-cients of artificial convective heat exchange between the air and the product surface in each of the zones by using the determinate thermal material characteristics and the temperature-time regime parameters in the annealing fur-nace. There is a parameter identification example of the convective-radiation heat transfer in the sort glassware (glasses) annealing furnace based on the temperature field-modeling program in Matlab.
The author considered the program development features associated with the need to take into account the changing initial and boundary conditions at each temperature-time stage annealing of the product. There are the program codes of the main program, the modeling temperature field functions the CilinderHolParabolic1 and the boundary conditions boundaryFileHolParabolic1. The author studied the program results and demonstrated a good match of the convective heat transfer coefficients with their physically reasonable values in artificial convec-tive heat exchange in annealing furnaces of glassware. The attained condition identification results of the convec-tive-radiation heat exchange with the environment and enclosing surfaces we can use to optimize the heat treat-ment of cylindrical products.
Ключевые слова: триангуляция, идентификация условий теплообмена, изделие цилиндрической формы, конвективно-радиационный теплообмен, начальные и граничные условия, моделирование, температурное поле, температурно-временной режим, двухмерная задача теплопроводностиKeywords: triangulation, identification of heat transfer conditions, cylindrical product, convective-radiant heat transfer, initial and boundary conditions, modeling, a tempering, temperature-time mode, two-dimensional heat conduction problem
Просмотров: 4471
17. Программное обеспечение для автоматизации процесса поиска кинетических параметров химических реакций [№1 за 2020 год]
Авторы: Антипина Е.В. (stepashinaev@ya.ru) - Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета (младший научный сотрудник), кандидат физико-математических наук; Мустафина С.А. (mustafina_sa@mail.ru) - Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета (профессор); Антипин А.Ф. (andrejantipin@ya.ru) - Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье описано разработанное авторами ПО для решения задачи поиска кинетических пара-метров химических реакций. В условиях современного промышленного производства широко применяются методы математического моделирования химико-технологических процессов, позволяющие на этапе вычислительного эксперимента решать задачи прогнозирования и оптимизации производства. Для решения этих задач необходимо математическое описание химического процесса, которое опирается на построение и исследование кинетической модели химической реакции. Актуальность разработки ПО для решения задачи поиска кинетических параметров химических реакций обусловлена большими вычислительными и временными затратами. Разработанное ПО применяет метод дифференциальной эволюции и позволяет рассчитать по экспериментальным значениям концентраций веществ значения предэкспоненциальных множите-лей и энергий активации введенной пользователем реакции. На основе найденных кинетических параметров строится кинетическая модель реакции и решается прямая кинетическая задача. Результаты расчетов выводятся в численном и графическом видах. Для оценки близости полученного решения прямой задачи с опытными данными на одном графике приводятся экспериментальные и численные значения концентраций веществ, а также значения относительных погрешностей концентраций. Апробация программного комплекса по расчету кинетических параметров проведена на при-мере реакции получения фталевого ангидрида, в результате сделаны выводы об удовлетворительном согласовании экспериментальных данных со значениями концентраций, вычисленными на основе рассчитанных кинетических параметров. Программное средство может быть использовано в вычислительных экспериментах научными и производственными лабораториями на этапах проектирования и модернизации химических процессов.
Abstract: The paper describes the software, which the authors developed. It is for solving the problem of finding the kinetic parameters of chemical reactions. In the conditions of modern industrial production, meth-ods of mathematical modeling of chemical-technological processes are widely used, which allow solv-ing the problems of forecasting and optimizing production at the stage of a computational experiment. To solve these problems, we need the mathematical description of the chemical process, which relies on the construction and observation of the kinetic model of the chemical reaction.
The relevance of software development for solving the problem of searching for kinetic parameters of chemical reactions is due to large computational and time costs. The software developed by the au-thors uses the differential evolution method and allows calculating the values of preexponential factors and activation energies of the user-entered reaction from the experimental values of the concentrations of substances. Based on the found kinetic parameters, the authors construct a kinetic reaction model and solve the direct kinetic problem. The calculation results are in numerical and graphical form. For appraisal the proximity of the obtained solution of the direct problem with the experimental results, there are the experimental and numerical values of the concentrations of substances, as well as the val-ues of the relative errors of the concentrations on one graph.
Software package approbation of the kinetic parameters calculation was the case of the phthalic an-hydride reaction. In view of the results, there were implications about the satisfactory agreement of the experimental data with the concentrations calculated because of the calculated kinetic parameters.
We can use the software tool during the computational experiments in scientific and production la-boratories at the design and modernization stages of chemical processes.
Ключевые слова: программное обеспечение, обратная кинетическая задача, метод дифференциальной эволюции, схема реакцииKeywords: the software, inverse kinetic problem, differential evolution method, reaction scheme
Просмотров: 3281
18. Программно-алгоритмическая поддержка интеллектуальной системы управления синтезом активных фармацевтических ингредиентов [№1 за 2020 год]
Авторы: Корнюшко В.Ф. (arbenina@mitht.ru) - Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова (профессор), доктор технических наук; Николаева О.М. (polyakova@mitht.ru) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (ассистент); Богунова И.В. (irina_bogunova@mail.ru) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (научный сотрудник); Кузнецов А.С. (askuznetsov@mitht.ru) - Московский технологический университет (МИРЭА) (старший преподаватель), кандидат технических наук; Панов А.В. (panov@mitht.ru) - Российский технологический университет МИРЭА (институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (доцент), кандидат химических наук;
Аннотация: В статье рассматривается создание алгоритмического и программного обеспечения для интеллектуальной системы управления разработкой синтеза активных фармацевтических ингредиентов. На основе анализа схемы системы контроля качества, эффективности и безопасности медицинской продукции показано, что единственным несертифицированным этапом в жизненном цикле разработки и производства лекарственных средств является этап фармацевтической разработки, который включает синтез активных фармацевтических ингредиентов и разработку состава готовой лекарственной формы. Показано преимущество схемы непрерывного синтеза производства активных фармацевтических ингредиентов над схемой периодического синтеза. Приведен системный подход к предлагаемой разработке на основе реализации принципа QbD. Разработана схема формирования глобального критерия. Сформулирован спектр условий, в которых предстоит выполнять исследования, при этом применительно к каждому условию качество функционирования оценивается самостоятельным критерием. Построены информационные модели для системы управления непрерывным синтезом активных фамацевтических ингредиентов димедрола в нотации IDEF0. Предложен подход к разработке информационного и программно-алгоритмического обеспе-чения системы непрерывного синтеза лекарственных препаратов. Разработаны математические модели на основе регрессионного анализа для управления процессом непрерывного синтеза с помощью интеллектуальной системы управления. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение на основе свободно распространяемого программного комплекса Scilab для управления процессом разработки синтеза активных фармацевтических ингредиентов с помощью регрессионных многооткликовых моделей и алгоритма оптимизации Хука–Дживса. Приведена графическая интерпретация некоторых результатов исследования процесса получения активных фамацевтических ингредиентов дифенгидрамина (димедрола) на экспериментальной установке непрерывного синтеза. Получен набор графических решений, позволяющих оптимизировать ряд количественных показателей процесса синтеза активных фармацевтических ингредиентов.
Abstract: The article discusses the development of algorithmic and software for an intellectual control system for the development of the synthesis of active pharmaceutical ingredients. Based on the analysis of the scheme of the quality control system, the efficiency and safety of medical products, the authors showed that the only non-certified stage in the life cycle of the development and production of medi-cines is the pharmaceutical development stage, which includes the APIs synthesis and the GLF compo-sition development.
The authors showed the advantage of the continuous synthesis scheme for the production of active pharmaceutical ingredients over the periodic synthesis scheme. The authors gave a systematic ap-proach to the proposed development based on the implementation of the QbD principle. They devel-oped a scheme for the formation of a global criterion. The authors formulated a range of conditions in which the research is to be performed, while with respect to each condition, the quality of functioning is evaluated by an independent criterion. There are the information models for the control system for the continuous synthesis of diphenhydramine APIs in the IDEF0 notation.
The authors proposed an approach to the development of information and software and algorithmic support for the continuous synthesis of drugs. The authors developed the mathematical models based on regression analysis to control the process of continuous synthesis using an intelligent control sys-tem. There is the algorithmic and software based on the freely available Scilab software package for managing the process of developing API synthesis using multi-regression regression models and the Hook-Jeeves optimization algorithm.
There is a graphical interpretation of some of the process study results of obtaining the API of di-phenhydramine (diphenhydramine) in an experimental continuous synthesis plant. The authors ob-tained a set of graphic solutions that allows to optimize a number of the synthesis process quantitative indicators of the active pharmaceutical ingredients.
Ключевые слова: активный фармацевтический ингредиент, qbd-принцип, глобальный критерий, метод хука–дживса, программный комплекс scilabKeywords: active pharmaceutical ingredient, qbd principle, global criterion, hook-jeeves method, scilab software package
Просмотров: 3562
19. Гибридный метод автореферирования научно-технических текстов на основе риторического анализа [№1 за 2020 год]
Авторы: Батура Т.В. (tatiana.v.batura@gmail.com) - Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН (старший научный сотрудник), кандидат физико-математических наук; Бакиева А.М. (m_aigerim0707@mail.ru) - Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева (cоискатель);
Аннотация: Непрерывное увеличение интенсивности потока текстовой информации делает все более важной задачу семантического сжатия текстов. Связи между дискурсивными маркерами в тексте задают иерархию, которая позволяет решать различные задачи обработки текстов на естественном языке, в том числе и задачу автоматического составления краткого реферата по тексту большого объема. В данной статье описан оригинальный метод автореферирования научно-технических текстов на основе риторического анализа и с использованием методов тематического моделирования. Предложенный метод сочетает в себе использование лингвистической базы знаний, графовое представление текстов и машинное обучение. Для обнаружения ключевых терминов используется тематическое моделирование. Сначала строятся униграммные тематические модели, содержащие только однословные термины. Далее эти модели расширяются путем добавления многословных терминов. Наиболее значимые фрагменты исходного документа определяются в процессе риторического анализа при помощи дискурсивных маркеров. Представление текстов в виде графов помогает наглядно продемонстрировать преобразования, необходимые для выделения важных фрагментов текстов. При оценке важности фрагментов текста также учитываются ключевые слова, многословные термины и научная лексика, характеризующая научно-технические тексты. Для хранения информации о маркерах была создана лингвистическая база знаний. Заключительным этапом формирования аннотации яв-ляется сглаживание – процедура преобразования текста, позволяющая сделать текст полученного реферата (аннотации) более связным и последовательным. Результаты экспериментов показали эффективность предложенного метода и возможность его адаптации для обработки текстов разных тематик на других языках.
Abstract: Continuously increasing amounts of textual information makes the problem of semantic text pressure more and more important. Relations between discursive markers in a text set the hierarchy, which al-lows solving the various text-processing problems in natural language, including the problem of the au-tomatic gist abstracting from high-cube text.
This article describes the original method of auto reviewing of scientific and technical texts based on rhetorical analysis and using topic modeling. The suggested method combines the usage of a linguis-tic knowledge base, graph representation of texts and machine learning.
There is a topic modeling for the detection of essential terms. First, there is a producing of unigram topic models. They contain only one-word terms. Further, these is an expansion of these models by adding multiword terms. The determination of the most important fragments of the source document are in the process of rhetorical analysis with the help of discursive markers. Representation of texts in the form of graphs helps to demonstrate the transformation with the text necessary to extract important fragments. In assessing the importance of text fragments, keywords, multiword terms, and scientific lexicon characterizing scientific and technical texts are also conceded. The creating of the linguistic knowledge base was for the data storage markers. The final step of developing abstract is smoothing – a procedure that makes the text of the summary more coherent and consistent.
As the experiments showed, the proposed method is effective and can be adapted for processing texts of different subjects in other languages.
Ключевые слова: автоматическая обработка текстов, тематические модели, аддитивная регуляризация, дискурсивные маркеры, теория риторических структур, автоматическое реферированиеKeywords: natural language processing, topic modeling, additive regularization, discourse markers, rhetorical structure theory, automatic summarization
Просмотров: 3481
20. Программный комплекс для диагностики расовой принадлежности в судебно-медицинской и криминалистической практике [№1 за 2020 год]
Авторы: Звягин В.Н. (oil@rc-sme.ru) - Российский центр судебно-медицинской экспертизы Минздрава России (профессор, заслуженный деятель науки РФ), доктор медицинских наук; Галицкая О.И. (galickaia@rc-sme.ru) - Российский центр судебно-медицинской экспертизы Минздрава России (ведущий научный сотрудник), кандидат технических наук; Нарина Н.В. (narina@rc-sme.ru) - Российский центр судебно-медицинской экспертизы Минздрава России (старший научный сотрудник); Усачева Л.Л. (usa4eva.ludmila@yandex.ru) - Российский центр судебно-медицинской экспертизы Минздрава России (старший научный сотрудник); Фомина Е.Е. (f-elena2008@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Информационные технологии активно внедряются во все сферы жизни общества, в том числе в работу судебно-медицинских экспертов и криминалистов. Использование специализированного программного обеспечения позволяет значительно повысить эффективность решения практических задач и научную обоснованность выводов, получаемых в результате экспертиз. В данной статье приводится описание алгоритма и программного комплекса FFRACE, предназначенного для диагностики расовой принадлежности индивида по внешне-опознавательным признакам головы. Предложенный алгоритм диагностики включает три этапа: фиксация значений основных внешне-опознавательных признаков головы индивида и их числовая оценка, расчет вероятностей принадлежности индивида к конкретной расе на основе итерационной процедуры Байеса в модификации А.А. Генкина, установление расовой принадлежности индивида с учетом решающих правил. На основе данного алгоритма был разработан уникальный программный комплекс, состоящий из трех модулей: ввода исходной информации, фиксации внешне-опознавательных признаков головы, диагностики расовой принадлежности. Результатом диагностики расовой принадлежности посредством программного комплекса является экспертное заключение, содержащее таблицу с личной информацией индивида, варианты развития каждого зафиксированного признака, вероятности встречаемости данного варианта у европеоидов и монголоидов, рассчитанные вероятности принадлежности исследуемого индивида к той или иной расе на каждом шаге, окончательный вывод о расовой принадлежности. В случае, если расовая принадлежность индивида не установлена, эксперт, анализируя данные таблицы, может определить преобладание в облике монголоидных или европеоидных черт внешности. Программный комплекс предназначен для использования как в лабораторных исследованиях, так и на месте чрезвычайных происшествий.
Abstract: Information technologies are in all spheres of society. They are effectively takes root in the work of fo-rensic experts and criminologists. The use of specialized software can significantly improve the effi-ciency of solving practical problems, and the scientific validity of the conclusions obtained because of examinations.
This article contains the algorithm description and the software complex FFRACE, intended to the individual race diagnostic on externally – the head identifying characteristics. The proposed diagnostic algorithm consists of three stages: fixing the basic values externally – identifying features of the indi-vidual head and their numerical score; the probability calculation of belonging to a particular race based on iterative Bayesian Procedure in the modification of A.A. Genkin; establishing racial identity of the individual, taking into account the critical rules. Using the algorithm, the authors developed the unique program complex. This program complex consists of three modules: module for entering basic information; module fixing externally – head identifying signs; module for the race diagnostic.
The result of the race diagnostic in the program complex is an expert opinion, which contains a ta-ble of the individual personal information; development variants of each fixed feature; the occurrence probability of this option at the caucasian and mongoloid; the calculated probability of the investigated individual race at each step; final conclusion about the race. If the individual’s race is indescribable, the expert, analyzing the data in the table, can determine the predominance of mongoloid or caucasoid appearance. The software package is for use in laboratory studies, and the location of emergency inci-dents.
Ключевые слова: внешне-опознавательные признаки головы, диагностика расовой принадлежности, байесовская процедура, программное обеспечениеKeywords: externally-identifying the signs of head, diagnosis of race, bayesian procedure, the software
Просмотров: 3424
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | Следующая → ►
