Программные продукты и системы

Статьи из свежего выпуска

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Обеспечение полноты и актуальности пространственной информации в распределенных вычислительных системах больших организаций [№2 за год]
Авторы: Трубин В.Д., Павлов С.В., Христодуло О.И.
Просмотров: 365
Применение информационных технологий для сбора, управления и обработки больших объемов разнородной информации об организациях с целью управления ими давно стало естественной практикой. Поиск эффективных методов хранения и обработки информации о вычислительной инфраструктуре организации остается актуальной задачей и сегодня. В данной работе авторы исследуют использование геоинформационных технологий для обработки пространственной и атрибутивной информации об объектах вычислительной инфраструктуры организации на примере университета как сложной распределенной структуры. Одной из важнейших задач является централизованное хранение полных и актуальных пространственных данных с разграничением доступа пользователей из разных подразделений к различным частям БД для обеспечения безопасности данных. Результатом работы стал механизм формирования распределенной пространственной структуры данных, предназначенной для хранения геоданных с учетом пространственного распределения отдельных подразделений организации. Приведена схема взаимодействия различных подразделений организации с базой геоданных. Результаты исследований могут найти применение при разработке структуры хранения геоданных об объектах компьютерной инфраструктуры, а также в любой другой сфере деятельности организации. Разработанная для геоинформационной системы университета подсистема автоматизированного обеспечения достоверности и актуальности пространственных данных позволяет ускорить обработку пространственной информации в БД, исключить дублирование устаревших данных и тиражирование актуальных, оставляя при этом различные формы представления этой информации для каждой из подсистем в рамках одной геоинформационной системы.

12. Безопасный обмен файлами на основе сетей доверия и сертификатов открытых ключей с помощью разработанного приложения [№2 за год]
Авторы: Хорев П.Б., Лосев Д.А.
Просмотров: 210
статье анализируются существующие программные средства обмена файлами (в том числе облачные хранилища, программы-мессенджеры, электронная почта), выделены их недостатки. Для устранения этих недостатков авторами разработан проект клиент-серверного приложения, основанного на построении сети доверия с помощью сертификатов открытых ключей ее участников. В проекте использованы алгоритмы симметричной и асимметричной криптографии, методы построения сетей доверия и применения сертификатов открытых ключей для обеспечения подлинности, конфиденциальности и целостности данных. Реализованы серверная часть и клиентское мобильное приложение, позволяющие пользователям обмениваться файлами внутри одного конкретного файлового хранилища. Загружаемые файлы имеют электронные подписи их создателей и хранятся на сервере в зашифрованном виде. При разработке приложения использовалась технология, облегчающая его перенос на другие операционные платформы. Клиентское приложение создано и протестировано на устройствах под управлением операционной системы Android. Оно обладает необходимой для файлообменника функциональностью и обеспечивает подлинность, целостность и конфиденциальность передаваемых файлов. Это позволяет использовать разработанное приложение как группами частных пользователей, так и в корпоративных информационных системах.

13. Исследование эффективности алгоритма саранчи в задачах сегментации изображений [№2 за год]
Авторы: Запорожец Д.Ю., Кравченко Ю.А., Кулиева Н.В., Семенова М.М., Кулиев Э.В.
Просмотров: 336
Современные методы обработки изображений играют ключевую роль во множестве приложений, включая медицинскую диагностику, робототехнику и компьютерное зрение. Важной задачей является сегментация изображений, то есть выделение на них объектов и областей. В данной статье проведен анализ применения для решения этой задачи трех биоинспирированных алгоритмов: пчелиной колонии, светлячкового и алгоритма саранчи. Сделан обзор существующих методов сегментации изображений, описаны их ограничения в контексте современных требований высокой точности и эффективности. Особое внимание уделено описанию механизмов и принципов работы алгоритмов пчелиной и светлячковой колоний, их характеристикам, преимуществам и недостаткам при решении задач сегментации. Проведен анализ применения алгоритма саранчи в данных задачах, включая его адаптацию и экспериментальное исследование на разнообразных изображениях. Адаптация алгоритма включает внедрение специализированных механизмов для улучшения точности и эффективности поиска оптимального решения, что позволяет преодолеть ограничения существующих методов. Представлены экспериментальные исследования, которые подтверждают превосходство алгоритма саранчи над другими биоинспирированными подходами и демонстрируют его эффективность на изображении. Преимущество предложенного алгоритма саранчи состоит в сегментации изображений и открывает новые перспективы для его применения в различных областях обработки данных. Особое внимание уделено таким аспектам алгоритма саранчи, как гибкость, масштабируемость и способность адаптироваться к сложным задачам сегментации. Это делает его особенно ценным для применения в различных областях, требующих высокой точности и эффективности обработки изображений.

14. Разработка программного обеспечения технологического процесса электронно-лучевой сварки тонкостенных изделий [№2 за год]
Авторы: Курашкин С.О., Бухтояров В.В., Тынченко В.С., Шуткина Е.В.
Просмотров: 362
Целью данного исследования является повышение эффективности электронно-лучевой сварки (ЭЛС) тонкостенных конструкций. Для этого предлагается разработать и реализовать программные методы автоматизированного планирования и контроля процесса ЭЛС, включая статистическую и интеллектуальную обработку данных и математическую модель для расчета распределения температуры. На данный момент существует несколько решений для моделирования и управления процессом ЭЛС, но они имеют недостатки, такие как длительность моделирования в MATLAB при оптимизации параметров и коммерческое программное обеспечение, ориентированное на конкретное оборудование заказчика. Авторы предлагают автоматизированную систему управления ЭЛС (АСУ ЭЛС) тонкостенных деталей, разработанную на основе математической модели для расчета температурного распределения на поверхности свариваемых деталей. Эта система позволит моделировать процесс для разных сплавов с учетом геометрии и теплофизических параметров, планировать и прогнозировать, а также управлять им. Данные функции представлены в виде модулей, которые предоставляют настройку управляемых и регистрируемых параметров, целевых значений и допустимых диапазонов, что позволяет отслеживать и контролировать процесс и его отклонения. Система также может интегрироваться с различным электронно-лучевым оборудованием. Применение разработанной АСУ ЭЛС позволяет оптимизировать параметры, минимизировать дефекты сварных соединений и получать соединения требуемых размеров. Предметом исследования являются данные измерений параметров процесса ЭЛС, которые используются для контроля, оценки устойчивости и прогнозирования. АСУ ЭЛС может найти применение на предприятиях, занимающихся ЭЛС.

15. Построение модели предиктивной аналитики неисправностей промышленного оборудования [№2 за год]
Авторы: Чернухин А.В., Богданова Е.А., Савицкая Т.В.
Просмотров: 425
В статье описаны новые подходы к построению модели предиктивной аналитики неисправностей промышленного оборудования. Актуальность исследования обусловлена необходимостью заблаговременно идентифицировать неисправности, приводящие к снижению эффективности работы или простоям крупных производственных линий промышленного предприятия. В рамках исследования были изучены современные подходы, использующие машинное обучение для решения схожих задач, подробно описаны их достоинства и недостатки. Данные для обучения моделей включают сведения о показаниях датчиков, измеряющих токи, температуры, давления и вибрации, для шести эксгаустеров за три года. Для обучения и тестирования были отобраны только техместа с наличием неисправностей за анализируемый период. В связи со сложной взаимосвязью между показаниями датчиков и состоянием эксгаустера было принято решение о создании предсказательной модели, основанной на мягком голосовании между тремя алгоритмами, имеющими различные подходы к классификации: сверточная нейронная сеть, логистическая регрессия и метод опорных векторов. Предложенный подход реализован с помощью высокоуровневого языка программирования Python c использованием дистрибутива Anaconda. Описан порядок выполнения исследования, представлены блок-схемы разработанных алгоритмов и их подробное описание. Про-ведено всестороннее тестирование разработанного программного обеспечения, реализующего модель прогнозирования неисправностей. Результаты исследования подтверждают работоспособность предлагаемой модели прогнозирования неисправности технических узлов оборудования, которая может быть адаптирована для предиктивной аналитики неисправностей большого числа типов промышленного оборудования крупных предприятий металлургической, химической и других отраслей промышленности.

16. Распознавание траекторий струй огнетушащего вещества из пожарного ствола на основе цифровых изображений [№2 за год]
Автор: Пожаркова И.Н.
Просмотров: 341
Статья посвящена разработке технологии высокоточного распознавания траекторий струй огнетушащего вещества из пожарного ствола на основе их цифровых изображений, полученных по результатам натурного эксперимента. Целью исследования является повышение эффективности сбора описывающих эти траектории эмпирических данных. Основу предлагаемой методики составляет выделение границ потока огнетушащего вещества с геометрической привязкой соответствующих точек. В работе представлены основные операции созданной технологии: коррекция геометрических искажений (в том числе перспективных), предварительная обработка изображений с выделением потока огнетушащего вещества, распознавание границ струи с учетом геометрической при-вязки, постобработка результатов распознавания. Кроме того, описан метод выделения первичного контура траектории на основе сечений в полярной системе координат. Для демонстрации эффективности предлагаемой технологии в статье приведены результаты использования ее программной реализации на базе разработанных модулей. Распознавались верхняя и нижняя границы струи воды из пожарного лафетного ствола на изображении, полученном в сложных с точки зрения выделения траектории условиях. Практическая значимость представленной методики заключается в сборе эмпирических данных в объеме, необходимом для решения различных задач, связанных, в частности, с построением и отладкой алгоритмов программного управления пожарными роботами. При этом технология позволяет использовать полученные цифровые изображения, которые могут иметь геометрические искажения и зашумление внешними объектами, характерными для струй значительных линейных размеров на открытых и закрытых пространствах. Научная новизна исследования заключается в разработке метода первичного выделения границ струи на основе сечений в полярных координатах, позволяющего повысить пространственное разрешение распознавания, а также технологии формирования существенного скачка яркостей на границах струи на основе адаптации для решения соответствующей задачи и последовательного применения существующих общих методик обработки цифровых изображений.

17. Компьютерное моделирование химического состава стали для оптимизации ее производства за счет комбинирования плавок [№2 за год]
Авторы: Карачунов А.Г., Ершов Е.В.
Просмотров: 324
Целью работы является программная реализация поиска оптимального химического состава стали на основе объединения нескольких плавок в рамках оперативного производственного плана. В настоящее время в распоряжении предприятий черной металлургии применяется ряд программных инструментов для составления производственного расписания, в том числе позволяющих произвести расчет объема ферросплавов, необходимых для реализации заданного химического состава стали, а также выборочной проверки химических составов на комбинируемость между собой. Недостаток указанных решений заключается в отсутствии возможности подбора для выполнения конкретной производственной задачи в рамках оперативного планирования химического состава, удовлетворяющего критериям минимального расхода ферросплавов и обеспечивающего минимальный объем перепроизводства полупродукта при фиксированном объеме плавки. В работе описываются программное обеспечение модели увеличения комбинируемости химических составов стали при корректировке содержания химических элементов «Калькулятор комбинируемости химических составов стали» и лежащие в его основе алгоритмы. Разработка основана на свойстве унификации (комбинирования) нескольких химических составов стали для различных заказов таким образом, чтобы сформированный на их основе химический состав удовлетворял требованиям стандартов на производство соответствующих заказам марок стали и имел возможность реализации в производстве. Внедрение в производство описанного решения позволит оптимизировать производственный план в части излишков, обеспечить снижение количества отказных заказов, одиночных плавок, объемов нереализованной продукции, а также повысить серийность разливаемой стали за счет внедрения новых химических составов.

18. Повышение уровня автоматизации и объективности принятия решений в процессе транспортировки жидкого чугуна на производстве [№2 за год]
Авторы: Емельянов В.А., Черный С.Г., Емельянова Н.Ю.
Просмотров: 368
Статья посвящена прикладной задаче разработки системы поддержки принятия решений для процесса транспортировки жидкого чугуна. Ее актуальность обусловлена необходимостью повышения уровня автоматизации и объективности принятия решений в данном процессе на производстве. При проектировании функциональной архитектуры системы использован язык моделирования ArchiMate. Для моделирования вариантов ее использования применены объектно-ориентированный подход (включая объектно-ориентированный анализ, объектно-ориентированное проектирование и программирование) и унифицированный язык моделирования UML. В ходе работы построена модель функциональной архитектуры системы поддержки принятия решений для процесса транспортировки жидкого чугуна. Выполнен анализ функционала и проведено объектно-ориентированное проектирование статической структуры системы. Разработано программное обеспечение, позволяющее вычислять вес чугуна на основе первичных данных с датчиков и осуществляющее поддержку принятия решений относительно ремонта и эксплуатации ковшей (чугуновозов). Предложенная модель функциональной архитектуры системы позволила разработать специализированное программное обеспечение для автоматизации процесса принятия решений относительно ремонта и эксплуатации ковшей. Разработанное программное обеспечение протестировано на данных об эксплуатации ковшей на металлургическом комбинате.

19. Разработка нейросетевого метода и программного инструмента оценки потерь электроэнергии [№2 за год]
Авторы: Пичугин В.Н., Солдатов А.А., Тюрюшова Е.Р.
Просмотров: 220
Предприятия электроэнергетики сталкиваются с большими экономическими потерями из-за недостоверного учета электроэнергии. Предметом рассмотрения в статье является процесс сбора удаленных данных учета электроэнергии, например, цифровых подстанций предприятий и сетевых компаний, занимающихся ее передачей. Цель исследования – реализация программного инструмента обработки и предсказания данных, полученных с помощью радиоприемного цифрового модуля для обнаружения, идентификации и удаленной передачи данных на базе фрактальных антенн. Программный инструмент разработан в интегрированной среде Visual Studio 2019 с использованием оригинальных библиотек на платформе Windows. Все свойства объектов доступны для изменения, интерфейсная форма и визуальные компоненты создаются в процессе как проектирования, так и компиляции. Для программной оценки недоучета электрической энергии по показаниям использованы статистический метод и метод искусственной нейронной сети многослойного персептрона. Подобные методы исследования больших данных, основанные на анализе показаний счетчиков электроэнергии, которые формируются в результате ежемесячного сбора, позволяют судить о их несоответствиях нормам, характеристике и типе недоучета, размерах потерь и т.д. Основным результатом является новый нейросетевой метод выявления данных о потерях электроэнергии, позволяющий обнаруживать неправильные коммерческие данные показаний электросчетчиков. Разработанный программный инструмент применяется для цифрового модуля передачи показаний приборов энергопотребления и использует умные алгоритмы метода для учета несоответствий данных о передаваемой электроэнергии на цифровых подстанциях.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2