Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2022 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Алгоритм обеспечения требуемого уровня устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом  в условиях противодействия [№1 за 2022 год]
Автор: Белоножко Д.Г.
Просмотров: 2078
Предлагается алгоритм обеспечения требуемого уровня устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом в условиях противодействия. Под внешним воздействием понимаются как преднамеренные деструктивные воздействия внешней среды, так и непреднамеренные. Устойчивое управление беспилотным летательным аппаратом рассматривается как способность управляющих органов выполнять свои функции в сложной, резко меняющейся обстановке, в условиях помех, воздействия противника (огневого, радиоэлектронного и др.) и технических отказов, сохраняя в установленных пределах значения всех показателей управления соответственно. В качестве преднамеренных деструктивных воздействий внешней среды, угрожающих устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом при автоматическом управлении, рас-смотрены средства огневого и физического поражения, радиоэлектронного подавления, а также функционального поражения электромагнитным и лазерным излучением. В зависимости от вероятности поражения беспилотного летательного аппарата в результате преднамеренного деструктивного воздействия внешней среды сформированы зоны, характеризующие влияние средств воздействия на уровень боеспособности беспилотного летательного аппарата. Определен допустимый уровень вероятности устойчивого управления, удовлетворяющий требованиям его боеспособного состояния. С целью обеспечения требуемого уровня устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом использован принцип адаптивного управления, заключающийся в изменении параметров его движения, для реализации возможности облета опасных зон. Вычисление параметров управления движением беспилотного летательного аппарата осуществляется с использованием математической модели динамики его бокового движения. Параметры управления движением беспилотного летательного аппарата формируются в виде суммы программного управления и корректирующего, вычисленных через требуемые параметры движения аппарата. Предложенный алгоритм учитывает возможное преднамеренное деструктивное воздействие внешней среды, может быть реализован с помощью микроконтроллеров современных беспилотных летательных аппаратов и не предполагает внесения изменений в их конструкцию. Реализация алгоритма в автоматизированных системах управления беспилотным летательным аппаратом позволит эффективно решать задачи воздушной разведки в условиях противодействия для вычисления требуемых параметров движения и соответствующего текущей обстановке управления.

12. Программная реализация алгоритма поиска оптимального температурного режима каталитического процесса [№1 за 2022 год]
Авторы: Антипина Е.В., Мустафина С.А., Антипин А.Ф.
Просмотров: 1327
В статье описано ПО для решения задач оптимального управления каталитическим процессом в реакторе идеального смешения. На основе математической модели процесса в реакторе идеального смешения сформулирована в общем виде задача оптимального управления. В качестве управляющего параметра рассматривается температура хладоагента, на значения которой наложены ограничения. Приведен пошаговый алгоритм численного решения поставленной задачи, в основу которого положен эволюционный метод искусственных иммунных систем. Применение данного метода дает возможность получить приближенное решение задачи за приемлемое с практической точки зрения время. На основе сформулированного алгоритма разработано приложение для каталитической реакции димеризации a-метилстирола в присутствии цеолитного катализатора NaHY, продукты которой (линейные димеры) широко применяются в промышленном производстве. Для расчета процесса в реакторе идеального смешения в программе реализован ряд численных методов. В программном средстве имеется возможность настройки пользователем параметров как каталитического процесса, так и алгоритма метода искусственных иммунных систем. Критерий оптимизации задается пользователем в ходе работы программы, что позволяет применять ее для различных постановок задач каталитического процесса димеризации α-метилстирола и получать набор оптимальных концентраций веществ и оптимальный температурный режим, соответствующие заданным показателям протекания процесса. Приведено решение задачи поиска оптимального температурного режима рассматриваемого каталитического процесса, критерием оптимальности которой является достижение максимального выхода линейных димеров при минимальном выходе циклических димеров и тримеров.

13. Моделирование структуры сети авиамаршрутов  предфрактальными графами [№1 за 2022 год]
Автор: Кочкаров Р.А.
Просмотров: 1333
В работе выделены основные направления исследования: проектирование сети с заданными численными характеристиками, расчет устойчивости заданной сети и решения, решение оптимизационных многокритериальных задач со многими параметрами, моделирование динамических сетей. Структура сетей иерархическая, с высокими параметрами кластеризации, обладает свойствами самоподобия на уровне глобальных авиаперевозок. Сети воздушного движения относят к типу безмасштабных сетей, или «маленького мира», а для анализа применяется теория сложных сетей. В качестве инструментария решения оптимизационных задач предложен аппарат предфрактальных графов, приведены основные определения и обозначения, рассмотрены динамические правила порождения графов. Для решения NP-полных задач, встречающихся в транспортно-логистических системах, может быть применен метод, снижающий трудоемкость для ряда подзадач. Рассмотрена модель покрытия сети авиамаршрутов предфрактальным графом, предложена постановка многокритериальной задачи размещения кратного центра со многими весами, проведена оценка радиальной метрики. Предложен алгоритм размещения кратного центра предфрактального графа при сохранении смежности старых ребер, сгенерирован граф и выделены вершины кратного центра. Правила порождения предфрактального графа позволяют генерировать сети с заранее за-данными характеристиками, такими как центральность вершин, диаметр и др., в том числе для по-строения авиамаршрутов, размещения аэропортов и пересадочных узлов. Перспективными направлениями дальнейших исследований являются распознавание реальных сетей авиамаршрутов в виде динамических графов, взвешивание многими весами и постановка оптимизационных многокритериальных задач, анализ структурных характеристик сетей, статистический анализ на основе малых структурных элементов сети, генерирование сетей с заданными свойствами и сравнение их с реальными сетями, анализ структурной устойчивости сетей и др.

14. Использование симулятора планировщика заданий  для оценки эффективности предсказания  времени работы задания [№1 за 2022 год]
Авторы: Шумилин С.С., Воробьев М.Ю.
Просмотров: 1802
В настоящей работе исследуется эффективность планирования очереди с помощью предобученных моделей. Суперкомпьютерный кластер применяет планировщик для распределения по-ступающего потока заданий между доступными вычислительными ресурсами. Для размещения задания в очереди планировщик использует данные, указанные пользователем, в том числе заказанное время работы программы. Однако пользователи часто неверно оценивают время работы и указывают верхнюю оценку. Если задание завершается раньше, чем указано, то планировщику необходимо перепланировать очередь. Большое количество подобных событий может снижать эффективность распределения ресурсов. В последнее время появилось множество работ, посвященных применению машинного обучения для предсказания времени работы задания. Это позволяет в процессе планирования использовать время работы, вычисленное с помощью предобученной модели. Однако все полученные модели содержат ошибку. Проблема заключается в необходимости оценки эффективности планирования при заданном значении ошибки модели. В данном исследовании для оценки эффективности планирования очереди с помощью предобученных моделей сравниваются два сценария: планировщик использует указанное пользователем время (сценарий 1) и реальное время работы задания (сценарий 2). С помощью симулятора планировщика SLURM была произведена симуляция на статистических данных суперкомпьютера МВС-10П ОП2, установленного в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН. Результаты показали, что среднее время ожидания в сценарии 2 уменьшилось на 25 %, а приведенное время ожидания – на 50 %. Утилизация ресурсов изменилась незначительно. Данные эксперимента доказывают целесообразность применения алгоритмов машинного обучения для предсказания времени работы заданий, поступающих на суперкомпьютерный кластер. Таким образом, в статье приводится оценка предельной оптимизации, так как эксперимент предполагает стопроцентную точность предсказания, что на сегодняшний день не демонстрирует ни одна из представленных работ по предсказанию времени работы заданий.

15. Автоматизация учета рабочего времени сотрудников предприятия в условиях удаленной работы [№1 за 2022 год]
Авторы: Шевнина Ю.С., Буравов А.Н.
Просмотров: 1525
Для управления проектами менеджерам требуется знать реально затрачиваемое рабочее время. Однако, по данным опросов исследовательской компании IDC, процедура заполнения табеля рабочего времени сотрудниками многих компаний является довольно неудобной и долгой. Авторы данной статьи предлагают способ решения проблемы учета рабочего времени сотрудников предприятия в условиях удаленной работы, основанный на разработке отдельной информационной системы с возможностью ее интеграции в существующую систему управления проекта-ми. Для серверной части был использован фреймворк NestJS, для клиентского веб-приложения – фреймворк Angular JS. В процессе моделирования информационной системы получены диаграммы процесса учета рабочего времени до и после автоматизации с использованием современных нотаций для их по-строения. В качестве системы управления реляционными БД использован MS SQL Server. В работе проведен сравнительный анализ существующих для учета времени сотрудников предприятия решений, таких как TMetric, StaffCop, WorkPoint, Kickidler, ManicTime, CrocoTime, выявлены их основные преимущества и недостатки. Рассмотрены методика, средства проектирования и разработка информационной системы, успешно внедренной во внутреннюю структуру малого предприятия, 70 % сотрудников которого перешли на удаленный режим работы. Расчет эффективности работы средств автоматизации показал сокращение трудоемкости заполнения табелей учета времени на 80 %, а временных затрат на 60 %. Детальные отчеты о затраченном времени позволяют более эффективно распределять ресурсы по задачам, что обусловливает повышение общей управляемости проектами.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2