Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1048
Статья научная
Рассматриваются современные возможности организации высокопроизводительных вычислений на базе ПЭВМ с применением стандартных аппаратных графических ускорителей и соответствующих инструментальных программных средств с использованием сформировавшихся в данной области промышленных стандартов. Приводятся экспериментальные результаты по достигаемой вычислительной производительности на некоторых видах алгебраических задач и задач имитационного моделирования в сравнении со стандартными реализациями на базе современных процессоров общего назначения. Полученные результаты позволяют предположить достижимость прироста вычислительной мощности до 1-2 порядков на определённых видах задач с использованием типовых аппаратных средств.
Бесплатно
Статья научная
Настоящая работа содержит обзор современных информационных технологий, используемых для управления на промышленных предприятиях и в корпорациях, а также в органах государственной власти. Несмотря на достигнутые успехи в области быстродействия компьютеров и суперкомпьютеров, а также систем анализа данных различного рода, внедрение современных информационных технологий не обеспечивает улучшение качества управления различными организационными и корпоративными структурами. Многолетняя практика создания и эксплуатации разнообразных автоматизированных, информационно-вычислительных, аналитических, экспертных и иных систем показала, что внедрение этих систем далеко не всегда способствовало существенному улучшению качества организационного управления и достижению целей повышения эффективности деятельности структур, в которых эти системы были внедрены. В этой связи сегодня крайне важно осознать, что причины не слишком удачных результатов внедрения различного рода информационных систем кроются не в технических возможностях вычислительных машин, а в том, что методы, модели и технологии управления на всех этапах подготовки и принятия решений остались в сущности теми же, что были еще в последней четверти прошлого века. Отставание в развитии управленческих методов и алгоритмов привело к тому, что возможности вычислительной техники не реализуются в полной мере. Таким образом, важной задачей теории и практики управления является сокращение отставания методов принятия решений от современного уровня вычислительной техники. В работе ставится задача обеспечения согласования развития вычислительной техники с процессами совершенствования и внедрения управленческих алгоритмов. Приводятся причины, приведшие к такому отставанию, и даются рекомендации по его устранению.
Бесплатно
Другой
Приведены тематики исследований в рамках сложившихся научных направлений кафедры «Информационно-измерительная техника» Южно-Уральского государственного университета. Представлены результаты научных исследований.
Бесплатно
Создание и тестирование моделей неопределенных систем
Статья научная
В процессе жизненного цикла технологические объекты могут быть подвержены различным изменениям, возникающим из-за особенностей технологических процессов. К таким изменениям можно отнести, например образование накипи в агрегатах. В результате математическое описание объекта, полученное на предыдущих стадиях жизненного цикла, может не соответствовать текущему состоянию объекта автоматизации. Такие системы называют робастными. Целью работы является определение функций для анализа и описания подогревателя высокого давления средствами системы MATLAB с применением библиотеки Robust Toolbox. Материалы и методы. Исходными данными работы являлась передаточная функция подогревателя по каналу расхода, полученная экспериментальным образом. К этому объекту был синтезирован регулятор и представлено описание системы и переходный процесс в MATLAB. Следующим этапом работы был синтез неопределенных параметров с помощью функции ureal. В результате объект получил не конкретные значения параметров, а интервал для каждого из параметров объекта. В результате был получен объект с неопределенными параметрами и графики его переходных процессов. На следующем этапе были выделены номинальные параметры объекта и проверка устойчивости системы. Система с номинальными параметрами устойчива, поэтому можно выполнить анализ системы с неопределенными параметрами. Для этого выполнен расчет робастной устойчивости. Расчет робастной устойчивости выполнен средствами MATLAB с применением функции robuststab. В результате работы функция позволяет определить ряд значений для оценки системы и комбинацию ее параметров, при которой рассматриваемая система становится неустойчивой. На следующем этапе исследования были определены наихудшие параметры системы из выбранного набора, полученные значения отличаются от параметров робастной неустойчивости системы. В результате получены передаточные функции системы с номинальными параметрами, наихудшими параметрами и неустойчивой системы, построены передаточные функции. Результаты. С помощью инструмента анализа робастных систем выполнено исследование объекта, определены диапазоны параметров, при которых система будет оставаться устойчивой.
Бесплатно
Создание региональных систем межведомственного электронного взаимодействия
Статья научная
Описаны нормативное регулирование процесса создания межведомственного электронного взаимодействия в субъектах Российской Федерации, проблемы его осуществления. Показаны возможная сервис-ориентированная архитектура подобных региональных информационных систем и подходы к их созданию.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена проблемам математического моделирования гидродинамических процессов в неоднородных средах. Цель исследования состоит в сопоставлении методик моделирования течений неоднородных сред. Сопоставлялись континуальная и равновесная методики моделирования динамики газовзвеси - газа с дисперсными включениями. Сравнивались расчеты, проведение равновесной математической моделью динамики газовзвсей с численными реализациями континуальных математических моделей динамики газовзвсей с идеальной и вязкой теплопроводной несущей средой. Сопоставлялись различные параметры моделируемых процессов, полученных различными математическими моделями. Материалы и методы. В работе представлены две методики моделирования динамики многофазных сред. В равновесной методике неоднородная среда описывается как идеальный газ с расчетом поправочных коэффициентов газодинамических функций, в континуальной методике моделирования для частиц вводится понятие «средней плотности», таким образом и для несущей фазы - газа - и для дисперсной фазы решается система уравнений, состоящая из уравнения сохранения плотности, для дисперсной фазы - уравнения сохранения «средней плотности», уравнений сохранения импульса компонент смеси и уравнений сохранения энергии газа и дисперсной фазы. Системы уравнений движения однофазной и двухфазной сред интегрировались численным конечно-разностным методом второго порядка точности. Для подавления численных осцилляций на каждом временном шаге применялся метод нелинейной коррекции сеточной функции. Программный комплекс моделирования динамики газовзвеси состоял из нескольких компонент: подпрограмма задания граничных условий, подпрограмма формирования конечно-разностного разбиения физической области, основная программа расчета динамики неоднородной среды. Результаты. Моделировался процесс распада разрыва в однородном газе и в газовзвеси. Численные расчеты распада разрыва давления в однородном газе и численные расчеты распада разрыва в газовзвеси, полученные равновесной методикой моделирования, сопоставлялись с аналитическими решениями, известными из литературы. Определено, что наибольшая скорость распространения возмущения в газовзвеси наблюдается в равновесной модели, меньшая скорость распространения - в континуальной модели с идеальной средой, наименьшая скорость наблюдается в газовзвеси с вязкой теплопроводной средой. Выявлено, что для течений с различными начальными интенсивностями разрыва давления наличие дисперсной фазы в смеси оказывает различное влияние. Выводы. Полученные закономерности демонстрируют особенности каждой из методик моделирования динамики газовзвсей, что возможно использовать при разработке компьютерных моделей динамики многофазных сред.
Бесплатно
Состояние и перспективы развития полигонно-измерительного комплекса ГЦМП МО РФ
Статья научная
Рассмотрен состав средств измерений полигонно-измерительного комплекса полигона, проведён анализ решаемых задач и технического состояния, указаны основные проблемы и направления дальнейшего развития экспериментально-испытательной базы.
Бесплатно
Способ защиты РЛС со сложным сигналом от имитирующей помехи
Статья научная
Предлагается статистический способ защиты радиолокационных станций (РЛС) со сложным сигналом от имитирующей помехи. Эффективность способа исследуется для случая воздействия типовой помехи и рэлеевских флюктуации амплитуд полезных и помехового сигнала.
Бесплатно
Способ определения теплотехнического состояния ДГУ тепловозов
Краткое сообщение
Техническое нормирование расхода дизельного топлива тепловозами невозможно без учета технического состояния его дизель-генераторной установки (ДГУ). Критерием учета технического состояния в работе принимается расход дизельного топлива на единицу выполненной работы. Контроль состояния ДГУ производится на пункте реостатных испытаний в соответствии с действующими в ОАО «РЖД» Руководствами.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается способ передачи информации по силовой электропроводке путем широтной модуляции сетевого напряжения. Производится анализ особенностей предложенного способа, даются рекомендации по выбору областей внедрения полученной системы передачи информации по питающей сети.
Бесплатно
Сравнение минимаксного и калмановского алгоритмов оценивания векторов состояния динамических систем
Краткое сообщение
Рассматривается построение гарантированных оценок вектора состояния динамической системы в условиях неопределенности. Проводится сравнение гарантированных и точечных оценок, полученных с помощью фильтра Калмана и минимаксного фильтра.
Бесплатно
Статья научная
В процессе анализа коротких текстов требований вакансий российского рынка труда было выявлено, что одни и те же навыки могут иметь различные формулировки на естественном языке. В связи с этим актуальной задачей становится поиск нейросетевой модели, способной эффективно выделять семантически близкие группы текстов требований для дальнейшего формирования профилей навыков и профессий российского рынка труда. Целью исследования является разработка метода оценки нейросетевых моделей, построенных на архитектуре трансформеров, посредством сравнения компактности векторных представлений семантически близких коротких текстов навыков профессий из европейской классификации (European Skills, Competences, and Occupations). Материалы и методы. В статье приводится анализ для оригинальной модели европейской таксономии навыков ESCO на английском языке и текстов навыков, переведенных на русский язык сервисами автоматического перевода Yandex Переводчик и Google Translate. В статье также приводится сравнение различных методов получения вложений предложений (cls, mean, pooling, SentenceTransformers) для различных нейросетевых моделей, построенных на архитектуре трансформеров. Результаты исследования показывают, что с помощью предложенного метода можно эффективно осуществлять выбор нейросетевых моделей для задачи поиска групп семантически близких текстов требований из текстов онлайн-вакансий. Заключение. Предложенный метод позволил эффективно выбирать нейросетевые модели для задачи выделения компактных групп семантически близких текстов профессиональных навыков, что, в свою очередь, даст возможность выделять группы навыков при формировании профилей профессиональных навыков, включая семантически близкие формулировки, и профилей целых профессий. Такие инструменты позволят оперативно определять: ключевые изменения потребностей рынка труда на уровне отдельных компетенций позволят сформировать представление о динамике и наборах актуальных компетенций, повысят эффективность управленческих решений по созданию программ цифровой грамотности, переподготовки и повышения квалификации, позволят осуществлять оценку компетенций, помогут всем участникам рынка труда точнее оценивать существующие тенденции, предложение и спрос на рынке труда.
Бесплатно
Сравнение эффективности технологий OpenMP, nVIDIA CUDA и StarPU на примере задачи умножения матриц
Статья научная
Приведено описание технологий OpenMP, nVidia CUDA и StarPU, варианты решения задачи умножения двух матриц с задействованием каждой из технологий и результаты сравнения реализаций по требовательности к ресурсам.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ эффективности параметрического алгоритма оптимального приема сигналов, построенном на критерии Вальда; непараметрического алгоритма, построенном на математическом аппарате нейронных сетей; непараметрического алгоритма, построенном на математическом аппарате нечеткой логики; непараметрического алгоритма, построенном на знако-ранговом критерии Вилкоксона. Анализ эффективности предложенных алгоритмов проведен в среде MATLAB с помощью имитационного моделирования. В качестве критерия эффективности выбрана вероятность ошибки. Получены графики зависимости вероятности ошибки от отношения мощности сигнала к мощности шума (ОСШ). Анализ показал, что при низких значения ОСШ от -10 до -7 дБ лучшими показателями обладает алгоритм, построенный на математическом аппарате нейронной сети Кохонена. С увеличением ОСШ (выше -7 дБ) наименьшая вероятность ошибки отмечается при использовании алгоритма Вальда. Но, хотя алгоритм Вальда обладает лучшей эффективностью, он требует априорной информации о параметрах сигналов. При ОСШ выше 0 дБ наименьшей вероятностью ошибки среди непараметрических алгоритмов обладает алгоритм, построенный на математическом аппарате нечеткой логики. При этом немного выше вероятность ошибки наблюдается у алгоритма, построенном на сети Кохонена. Наибольшей вероятностью ошибки обладает алгоритм обнаружения, основанный на знако-ранговом критерии Вилкоксона.
Бесплатно
Статья научная
В работе установлены статистические критерии оптимальности и условия устойчивости процесса функционирования системы технических средств влагометрии твердых веществ. Предложенные критерии и условия могут быть положены в основу алгоритмов обработки входной измерительной информации об объекте, методе и технических средствах влагометрии и принятия решений при разработке, оптимизации, функционировании и контроле методик и процедур оценивания массовой доли влаги твердых веществ заданного объема.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты статистического анализа разности между зарегистрированным и фактическим временами прибытия состава поезда на сортировочную станцию Челябинск-Главный, распределенные по закону Пуассона. Включение статистических методов в процесс принятия решений по поездообразованию позволит повысить достоверность прогноза в заданном интервале путем минимизации влияния человеческого фактора.
Бесплатно
Статистическое моделирование функций преобразования датчиков давления типа «Метран»
Статья
Бесплатно
Статья научная
Выявлены закономерности проектирования электрически управляемого аттенюатора, фазочастотная характеристика которого инвариантна к амплитудно-частотной. Показано, что при проектировании управляемых устройств с переменными состояниями необходимо выявить факторные нагрузки, раздельно влияющие на изменение фазы и вносимого затухания. Это позволяет упростить оптимизацию параметров коррекции фазы, сделав ее независимой от поиска оптимального закона регулирования элементов с управляемым сопротивлением, что приближает решение к глобально оптимальному.
Бесплатно
Статические методы оценки надежности программного обеспечения
Статья научная
В статье показаны особенности использования математического аппарата прикладной теории надежности технических систем для определения показателей надежности программного обеспечения (ПО). Этот материал необходим студентам, аспирантам, практикам для получения возможности оценки влияния различных внутренних и внешних факторов на качество функционирования ПО.
Бесплатно
Стохастическая задача о восстановлении и замене оборудования
Краткое сообщение
В статье описывается задача о восстановлении и замене оборудования марковской цепью с двумя состояниями. Проводится анализ функции общего и среднего дохода за время жизни оборудования и дается алгоритм расчета оптимального времени замены оборудования.
Бесплатно
