Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№4
Ожидается:
09 Декабря 2024
Статьи журнала №3 2021
11. Имитационное моделирование многофазных многокомпонентных систем в потоке газа [№3 за 2021 год]Авторы: Сеченов П.А. (pavesa89@mail.ru) - Сибирский государственный индустриальный университет (аспирант); Рыбенко И.А. (rybenkoi@mail.ru) - Сибирский государственный индустриальный университет (доцент), доктор технических наук; Цымбал В.П. (tsumbal33@mail.ru) - Сибирский государственный индустриальный университет (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: В статье рассмотрена имитационная модель физико-химических процессов в колонном струй-но-эмульсионном реакторе. В таблицах представлены исходные составы входных продуктов: железной руды, извести, угольного топлива. Вычислительный эксперимент проводился с помощью имитационной модели методом частиц. Предложена методика взаимодействия частиц в колонном реакторе, подробно рассмотрены механизмы взаимодействия и изменения состава газа по высоте реактора. В качестве языка программирования выбран Action Script 3.0, позволяющий анимировать движение частиц и наглядно изучать происходящие процессы. Он компилировался в среде программирования Adobe Animate. Реализован механизм горения угольного топлива, учтены варианты выгорания летучих в угольном топливе в зависимости от наличия кислорода в слое газа. В частицах угольного топлива по мере выгорания динамически изменяются свойства: уменьшается размер, изменяется состав и увеличивается плотность. Для учета изменения состава газа по высоте колонного реактора реализован со-ответствующий класс, предложен механизм подъема газа и изменения состава газа в виде слоев по высоте реактора. В результате моделирования было выявлено, что при выгорании угольного топлива и изменении свойств частицы начинают подниматься вверх по колонному реактору. Наибольшая концентрация мелких частиц угольного топлива наблюдается чуть ниже уровня шлаковой летки, куда вылетают частицы шлака и угольного топлива. Моделирование показало, что концентрация кислорода резко падает уже на первом метре по высоте реактора, концентрация монооксида углерода незначительно снижается, а диоксида угле-рода повышается. Разработанная и реализованная модель позволит оптимально управлять сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами в металлургическом производстве, для чего в дальнейшем потребуется учитывать процессы нагрева, плавления веществ в колонном реакторе, а также эндотермические и экзотермические реакции на уровне частиц.
Abstract: The paper considers a simulation model of physical and chemical processes in a column jet-emulsion reactor. The tables show the initial compositions of the input products: iron ore, lime, coal fuel.
Computational experiment involves using a simulation model and a particle method. The author propose a technique of the interaction of particles in a column reactor, considers the mechanisms of in-teraction and changes in the gas composition along the reactor height in detail. The chosen program-ming language is ActionScript 3.0 that allows animating the movement of particles and visual studying the ongoing processes. It was compiled in the Adobe Animate programming environment. The mecha-nism of coal fuel combustion is implemented, and the options of volatile burnup in coal fuel are taken into account depending on the presence of oxygen in gas layer. The properties in coal fuel particles dy-namically change as they burn out: the size decreases, the composition changes and the density in-creases. To take into account the change in the gas composition along the column reactor height, a cor-responding class is implemented; and a mechanism for gas rise and gas composition change in the form of layers along the reactor height is proposed.
As a result of modeling, it was revealed that when the coal fuel burns out and the properties change, the particles begin to rise up the column reactor. The highest concentration of coal fuel fine particles is observed just below the level of the slag taphole, where particles of slag and coal fuel fly out. The modeling also showed that the oxygen concentration drops sharply already at the first meter along the reactor height, the carbon monoxide concentration slightly decreases, and the carbon dioxide concen-tration increases.
The developed and implemented model will allow optimal control of raw materials, fuel and energy resources in metallurgical production. In the future, it will be necessary to take into account the pro-cesses of heating, substance melting in the column reactor, as well as endothermic and exothermic re-actions at the particle level.
Ключевые слова: программная реализация, алгоритм, взаимодействие частиц, имитационная модель, термодинамика, колонный реакторKeywords: program realization, algorithm, particles interacting ones, simulation model, thermodynamics, column reactor
Просмотров: 5575
12. Интеллектуальная поддержка принятия решений в экспертных системах при диагностике заболеваний полости рта [№3 за 2021 год]
Авторы: Бурдо Г.Б. (gbtms@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор, зав. кафедрой «Технология и автоматизация машиностроения»), доктор технических наук; Семенов Н.А. (dmitrievtstu@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор кафедры «Информационные системы»), доктор технических наук; Лебедев С.Н. (lebedev_s@tvergma.ru) - Тверской государственный медицинский университет, кафедра хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии (доцент), кандидат медицинских наук; Лебедева Ю.В. (ulialebedeva89@gmail.com) - Тверской государственный медицинский университет, кафедра хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии (доцент), кандидат медицинских наук;
Аннотация: В настоящее время усилия мировой медицины направлены на раннюю диагностику различных заболеваний. Однако оказание качественной консультативной медицинской помощи больным по месту жительства (сельская местность, районные города) не всегда возможно. Одним из подходов к расширению квалифицированной, например, стоматологической помощи, по мнению авторов, может быть разработка экспертной системы (в том числе с удаленным доступом), синтезирующей опыт диагностики конкретной группы заболеваний. Экспертные системы находят все большее применение в различных отраслях медицины. Их реализация представляется весьма перспективной и с точки зрения интенсивного развития телемедицины. Если при ознакомлении с результатами обследований не возникает серьезных методических и технических проблем, то при определении тактики ведения пациента, вырабатываемой в ходе диалога несколькими врачами-экспертами, такие проблемы появляются. В настоящей работе предлагается методика, позволяющая получать согласованное решение врачей по тактике лечения пациента. Методика реализована на основе аппарата нечетких множеств, отличается простотой и не требует специальных знаний в области интеллектуальных систем. Реализация данной методики позволит врачам-практикам получать обоснованные взвешенные решения, обобщающие коллективные знания, что повышает их точность. Естественно, такие решения можно рассматривать как некую подсказку, а не как безальтернативный вариант. По мере функционирования модели будут уточняться, что повысит эффективность работы экспертной си-стемы.
Abstract: Nowadays, the efforts of the world medicine focus on the early diagnosis of various oncological dis-eases. The situation is complicated by the fact that the provision of high-quality advisory medical care to such patients at the place of residence (rural areas, district cities) is not always possible due to the lack of doctors with the necessary qualifications. For example, even in the central part of Russia, spe-cialized oncological institutions are located only in regional centers.
According to the authors, one of the approaches to expanding qualified dental care may consist in the development of an expert system (including remote access) that synthesizes the experience of di-agnosing this group of diseases. Expert systems are more commonly used in various medicine branch-es. Their implementation is also very promising in terms of intensive development of telemedicine. If there are no serious methodological and technical problems when studying the results of examinations, then certain problems appear when determining the tactics of patient management developed during the dialogue of several expert doctors.
This paper proposes a method for obtaining a coordinated decision of doctors on the tactics of treat-ing a patient. The method is implemented based on the fuzzy sets device. It is simple and does not re-quire special knowledge from doctors in the field of intelligent systems.
The implementation of this method will allow practitioners to obtain informed and balanced deci-sions that summarize the collective knowledge of doctors that increases their accuracy. Naturally, such decisions can be considered as a kind of hint to a doctor and not as an alternative option. As the system functions, the models will be refined, which will increase the expert system efficiency.
Ключевые слова: принятие решений, заболевания полости рта, искусственный интеллект, экспертные системыKeywords: decision making, oral diseases, artificial intelligence, expert systems
Просмотров: 5211
13. Анализ производительности протоколов проактивной маршрутизации в VANET на базе NS3 [№3 за 2021 год]
Авторы: Амани Ахмад Саббаг (amanisabbagh86@gmail.com) - Волгоградский государственный технический университет (аспирант); Щербаков М.В. (maxim.shcherbakov@vstu.ru) - Волгоградский государственный технический университет (старший научный сотрудник), доктор технических наук;
Аннотация: Протоколы маршрутизации играют важную роль в сетях Ad-hoc для направления данных от источника к цели, используя как можно меньше доступных сетевых ресурсов и за минимально возможное время, при этом выбирая лучший путь. Для решения данной задачи исследователи постоянно совершенствуют протоколы, стремясь достигнуть максимальной производительности сети. Цель настоящего исследования – оценка производительности протоколов маршрутизации, отвечающих за передачу данных между узлами, и их влияния на производительность сетей VANET с помощью расширенных программ моделирования среды, дающих близкие к реальным результаты, чтобы снизить высокие затраты на оценку. Скорость изменений – основная проблема, с которой приходится сталкиваться в сетях VANET при разработке соответствующих протоколов, отвечающих требованиям стабильной работы при постоянном изменении количества узлов и их скорости. Следовательно, нельзя не экспериментировать с традиционными протоколами, чтобы определить лучшие и в дальнейшем рассчитывать на их разработку. Авторы предлагают проанализировать производительность протокола в VANET с большим количеством узлов и разными скоростями движения транспорта и оценить сеть по таким показателям, как коэффициент доставки пакетов, пропускная способность, средняя задержка, накладные расходы и коэффициент потери паке-тов. В работе представлены два протокола маршрутизации в сетях VANET – Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) и Optimized Link State Routing (OLSR). Моделирование выполнено в си-муляторе NS3 для создания топологии сети VANET и протокола маршрутизации, а также в инструменте Bonnmotion для создания реалистичных сценариев мобильности. На основании полученных результатов сделан вывод о том, что в случае увеличения количества узлов протокол OLSR более эффективен, чем протокол DSDV в VANET-сетях.
Abstract: Routing protocols play a major role in computer networks in order to direct data from the source to the target using the least possible network resources available and in the least possible time by choosing the best path for this data. Therefore, researchers continuously develop these protocols in order to reach the network to the best possible performance.
The purpose of the study is to evaluate the performance of the routing protocols responsible for transferring data between nodes and their impact on the performance of VANETs using advanced simu-lations that simulate the environment and produce near-real results to reduce high evaluation costs. The change rate is the main problem for researchers to face in VANET networks when developing ap-propriate protocols to meet the requirements of stable operation with a constant change in the number of nodes and the speed of these nodes. Therefore, it is reasonable to experiment with traditional proto-cols to determine the best ones, and then look forward to their further development in the future. Therefore, one of the main research objectives is to determine the appropriate routing protocol for VANETs in order to have a safe traffic environment. The paper analyses the impact of network size at a large number of nodes and different vehicle speeds on network performance metrics like packet deliv-ery ratio, throughput, average delay, overhead and packet loss ratio and assesses the level of network performance at realistic mobility scenarios for vehicle movement in the street generated by Bonnmo-tion tool.
The paper selects two routing protocols in VANET networks, namely Destination Sequenced Dis-tance Vector (DSDV) and Optimized Link State Routing (OLSR). Also, the simulation is carried out in NS3 simulator to create VANET network topology and routing protocols. Based on the results, it is es-tablished that OLSR is more efficient than DSDV in VANET networks when the number of nodes in-creases.
Ключевые слова: производительность сети, bonnmotion, ns3, vanet, протоколы проактивной маршрутизацииKeywords: network performance, bonnmotion, ns3, vanet, proactive routing protocols
Просмотров: 3704
◄ ← Предыдущая | 1 | 2
