Проведено сравнение различных методов сегментации цифровых изображений мокроты, окрашенной по методу Циля-Нильсена. Рассматривались следующие методы: пороговая бинаризация, метод бинаризации Оцу, детекторы границ (операторы Робертса, Собеля, Превитта, Робинсона и Кенни), детекторы углов Харриса и FAST (Features from Accelerated Segment Test) алгоритм, искусственная нейронная сеть и вейвлет-преобразование Mexican Hat (Мексиканская шляпа), а также функция поиска контуров библиотеки OpenCV. Сделано заключение о том, что использование вейвлет-преобразования Mexican Hat имеет наилучшее качество сегментации при сравнительно небольших временных затратах.

Ключевые слова: метод Циля-Нильсена, кислотоустойчивые микобактерии, сегментация, цифровых изображений, детектор углов, FAST, оператор Кенни, оператор Собеля, оператор Робертса, оператор Превитта, оператор Робинсона, искусственные нейронные сети, OpenCV

05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье представлены характеристики системы оценки эксплуатационных расходов на предприятиях ж.-д. транспорта. Проведен анализ экономического состояния хозяйствующего субъекта. Результаты исследования имеют практическое значение для большинства областей на различных уровнях управления железнодорожной отрасли.

Ключевые слова: предприятия ж.-д. транспорта, хозяйствующий субъект, экономическое развитие, эксплуатационные расходы, оценка результатов, принятие решений

05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

В данной статье рассмотрен вопрос грузовых перевозок ЗАО «Южтехмонтаж». Выявлены недостатки и предложен комплекс мероприятий, позволяющий оптимизировать процесс грузовых перевозок. В том числе разработана модель процесса грузовых перевозок ЗАО «Южтехмонтаж». Внедрение системы электронной системы заявок позволяет сократить издержки, повысить провозную возможность.

Ключевые слова: грузовые перевозки, подвижной состав, провозная возможность, логистический менеджмент, оперативный процесс управления, модель процесса перевозок, объем партии, груженный возврат, холостой пробег, транспортный процесс

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рассматривается задача мобильного изменения режимов работы цифровых устройств, реализованных на ПЛИС. Для решения данной задачи предложена структура аппаратных и программных средств, обеспечивающих повышение быстродействия и помехоустойчивости

Ключевые слова: программируемая логическая интегральная схема, компьютер, микроконтроллер, сдвиговый регистр, цифровое устройство

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье предложена методика для автоматической сегментации спутниковых снимков по нескольким классам, таким как здания, реки, дороги и.т.д. на базе свёрточных нейронных сетей. Программная реализация предложенной методики заняла второе место в конкурсе по сегментации спутниковых снимков на площадке Kaggle в задаче: Dstl Satellite Imagery Feature Detection. В статье изложено как именно следует готовить изображения для тренировки нейронной сети, в подробностях изложены принципы транировки. Предложена структура нейронной сети для сегментации. Сеть построена на базе UNET с дополнительными BatchNormalization и Dropout слоями, на базе двойных свёрточных блоков. Описана процедура кроссвалидации для оценки точности полученных моделей. Приведены описания алгоритмов для постпроцессинга и методика уточнения сегментации за счёт применения ансамбля из нескольких моделей. Предложена специализированная модель для нахождения на снимке объектов малого размера, таких как «автомобили» и «мотоциклы». Так же приведён обзор других методов, которые использовались для решения этой задачи, но не были включены в финальное решение. В экспериментальных результатах показано, что эффективность нейронных сетей в этой задаче крайне высока и можно автоматически подготовить разметку местности, похожую на разметку, сделанную вручную. И тем самым сэкономить средства, так как на ручную разметку на сегодняшний день тратятся существенные финансовые средства.

Ключевые слова: свёрточные нейронные сети, спутниковые снимки, сегментация изображений, машинное обучение, кроссвалидация, коэффициент Жаккара, сеть UNET, распознание изображений, компьютерное зрение, результаты соревнований

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

посвящена проблеме оценки состояний абонентского комплекта. Объем геоданных, которые предоставляются абонентскими комплектами приводит к затруднению их обработки, преобразования и анализа. Предложена новая концептуальная модель отчета по динамике состояний абонентского комплекта, который является составляющей геоинформационного мониторингового комплекса «Сполох». Центральным звеном концептуальной модели являются геоданные, получаемые от абонентских комплектов. Концептуальная модель представлена IDEF0-диаграммами, детализированными до первого уровня. Приведено обоснование выбора системы моделирования для построения диаграмм.

Ключевые слова: концептуальная модель, отчет, абонентский комплект, модель отчета динамики состояний, IDEF0-диаграмма

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Данная работа посвящена автоматической генерации верификационных наборов тестовых процедур; предложен и разработан алгоритм нахождения тестовых наборов посредством трансляции программ в логические формулы и их преобразования для решения задачи выполнимости булевых формул.

Ключевые слова: тестовые наборы, автоматическая генерация, решатель, булевы ограничения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

В статье представлен анализ рынка зерна в Российской Федерации. Приведены данные по урожаю зерновых культур за 2016-2017 сельскохозяйственные годы. Рассмотрена технология работы зерновых терминалов в Новороссийском морском торговом порту. Представлена схема перевалки зерна. Выполнен анализ завоза зерновых грузов железнодорожным и автомобильным транспортом.

Ключевые слова: Зерновые грузы, анализ рынка зерна, экспорт, порт, зерновые терминалы, железнодорожный транспорт, автомобильный транспорт

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассмотрена проблема оценки производственного риска и риска профессиональных заболеваний на основе оценки воздействия на работающих факторов трудового процесса. Анализ состояние условий труда по данным специальной оценки условий труда. Определение факторов производственной среды, оказывающих вредное влияние на здоровье работников и сравнительный анализ состояния условий труда по вредным производственным факторам.

Ключевые слова: профессиональный риск, вредные и опасные производственные факторы, идентификация, условия труда

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.26.01 - Охрана труда (по отраслям)

В статье проводится анализ КПЭ промышленных предприятий, рассматриваются различные факторы, ограничивающие рост производства и разрабатываются рекомендации по повышению эффективности производства. Большинство экономистов считают, что повышению эффективности производства, конкурентоспособности продукции и услуг можно добиться на основе систематического анализа хозяйственной деятельности предприятия. Анализ деятельности дает возможность выработать необходимую стратегию и тактику развития предприятия, на основе которых формируется производственная программа, выявляются резервы повышения эффективности производства.

Ключевые слова: экономика, промышленность, повышение, эффективность, факторы, финансы, устойчивость, управление

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассмотрены варианты использования трубчатых упругих элементов в сельскохозяйственных машинах. Несоблюдение агротехнических требований при проведении предпосевной обработке почвы и посеве может привести к значительному снижению урожайности. Одним из важных требований является соблюдение глубины обрабоки почвы и глубины заделки семян. Использование трубчатых упругих элементов в сельскохозяйственных машинах совместно с системами отслеживания рельефа и плотности почвы, позволяет соблюдать глубину обработки почвы и глубину высева на почвах с разными физико-механическими свойствами в автоматическом режиме. Кроме того, применение трубчатых элементов позволяет повысить эффективность самоочистки рабочего органа от сорняков, снижается тяговое сопротивление рабочего органа.

Ключевые слова: трубчатый упругий элемент, гибкий упругий элемент, трубчатая пружина, стойка культиватора, подвеска сошника

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Чаша озера Большой Тамбукан расположена в исключительно благоприятных гидрологических и гидрогеологических условиях, что способствует его естественной перманентной подпитке водой через атмосферный канал непосредственно на поверхность озера, а также посредством поверхностного и подземного стока. Впервые на основании анализа тренда суммы атмосферных осадков в период с 1911 по 2000 гг. по метеостанции «Пятигорск» показано отсутствие их значимого возрастания во времени. Анализ результатов, полученных за более чем 30-летний период наблюдений на метеостанции «Тамбукан», свидетельствует о слабом возрастании суммы атмосферных осадков во времени, тогда как уровень воды в озере продолжал катастрофически подниматься. Одной из главных причин регистрируемого роста уровня воды в водоеме является непродуманное вмешательство человека. Это, прежде всего, облесение прилегающей к озеру местности; создание на некоторых участках на берегу озера искусственных дамб, валов и кювет, где после продолжительных дождей собираются большие объемы воды, которая затем разгружается в озеро с поверхностным и грунтовым стоком.

Ключевые слова: лечебная грязь, сульфидная грязь, Большой Тамбукан, атмосферные осадки, уровень грунтовых вод, поверхностный сток, грунтовый сток

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассмотрена система x˙ = Ax с постоянной положительной матрицей A.  Такие системы возникают во многих приложениях, где по смыслу задачи переменные являются неотрицательными (физика - вес, химия - концентрация, биология - размер популяций, экономика - объем производства и т.д.). Для таких систем вся теория (устойчивость, робастность, стабилизация, оптимизация и т.п.) приобретает специфический вид, а используемая техника заметно изменяется (линейная функция Ляпунова вместо квадратичной, линейные векторные неравенства вместо ЛМИ, линейное программирование вместо SDP). 

Ключевые слова: положительные матрицы, линейные системы, устройчивость, функция Ляпунова, робастность, приятгиваящий параллелепипед

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассматривается задача передачи изображения в формате JPEG 2000 с применением средств помехоустойчивого кодирования JPWL по зашумленному каналу в условиях возникновения пакетных ошибок. Основная проблема – восстановление полученного изображения с наименьшими отклонениями от передаваемого оригинала. Поставлена задача проведения экспериментального исследования способности средств защиты JPWL сохранять качество декодированного в приемнике изображения в зависимости от уровня пакетных потерь в канале передачи данных. Методика исследования заключается в моделировании многократной передачи защищенного средствами JPWL изображении размером 1024x768 пикселей и потери сетевых пакетов с данными закодированного изображения. Варьируемыми параметрами исследования являются: способ кодирования JPEG 2000 (обратимое или необратимое преобразование), применяемые для защиты JPWL коды Рида-Соломона, процент потерь сетевых пакетов. Рассматривается стандартный вариант защиты JPWL и комбинация стандартного варианта с алгоритмом внутрикадрового чередования. Конечными результатами эксперимента выступают мера сходства PSNR декодированного в приемнике и исходного изображения, среднее значение процента полностью восстановленных тайлов от количества тайлов в кодовом потоке. Описан разработанный для проведения исследования программный комплекс, в который включаются кодер и декодер JPEG 2000, кодер и декодер JPWL, средства разбиения кодового потока на RTP пакеты, средства моделирования пакетных потерь, средства сборки кадров из RTP пакетов. Отмечается, что в условиях пакетных ошибок декодер JPEG 2000 должен уметь обрабатывать частично поврежденные или отсутствующие тайлы. Описан метод внутрикадрового чередования кодового потока, предназначенный для повышения его устойчивости к пакетным ошибкам. В процессе исследования выдвинуты три гипотезы. Гипотеза 1: в условиях пакетных потерь стандартные средства JPWL не способны обеспечивать сохранение качества декодированного изображения в приемнике. Гипотеза 2: в условиях пакетных потерь стандартные средства JPWL, применяемые совместно с алгоритмом внутрикадрового чередования, способны обеспечивать сохранение качества декодированного изображения в приемнике. Гипотеза 3: в условиях пакетных потерь при применении алгоритма внутрикадрового чередования значение PSNR восстановленного в приемнике изображения статистически зависит от количества полностью восстановленных декодером JPWL тайлов. В результате экспериментального исследования все гипотезы были полностью подтверждены.

Ключевые слова: JPEG 2000, JPWL, пакетные ошибки, помехоустойчивое кодирование, качество декодированного изображения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

На примерах опор скольжения с гидродинамическим клином сопоставляются специфические особенности несжимаемой смазки (капельная жидкость) и сжимаемой (газ). Объясняется физическая природа процессов, протекающих в газовых смазочных слоях. Рассмотрены главные преимущества осевых и радиальных газодинамических подшипников со спиральными микроканавками, которые получили самое широкое и эффективное применение не только в качестве опор скольжения, но и как наилучшие бесконтактные уплотнения.

Ключевые слова: смазочный слой, гидродинамический клин, давление, несущая способность, спиральные канавки, оптимальные параметры

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Представлен проект создания первого в России Инженерного форума научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы», развивающего принципы открытой общедоступной междисциплинарной электронной среды. Представлено обоснование социальной значимости проекта. Новый проект предполагает вовлечение в научное инженерное знание ещё более широкого круга специалистов-практиков, инженеров-исследователей, молодых ученых, соискателей, аспирантов, студентов и даже старшеклассников путем предоставления им возможности для публикации, ознакомления и обсуждения результатов перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, инженерных решений, изобретений и рационализаторских или инновационных предложений в виде электронного препринта. Концептуально проект отражает новую культуру научных публикаций на основе глобальных и мини интернет-платформ. Показано, что базовое преимущество достигается путем реализации инициативы открытого доступа. С момента публикации материал доступен для максимально широкого круга читателей. Проект представляет собой своеобразный междисциплинарный научный и технологический инженерный форум.

Ключевые слова: сайт, интернет-платформа, инженерный форум и хранилище, открытый доступ, препринт, форсайт

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье приведено описание метода построения планировщика перемещений безэкипажного катера (БЭК) на основе неустойчивого режима. Указанный метод, базирующийся на бионическом подходе, не требует картографирования, что снижает требования к сенсорной подсистеме. В данной статье предлагается метод обхода препятствия, при котором неустойчивый режим реализуется в отдельном динамическом звене, выход которого корректирует задающие воздействия по курсу БЭК. Это позволяет задавать неустойчивые траектории движения только на уровне планирования, а на регуляторном уровне функционировать в устойчивом режиме. Кроме того, такой подход позволяет планировать направление обхода препятствия. В статья приведено детальное описание предлагаемого планировщика перемещений, а также приведены результаты исследования в Matlab на модели БЭК.

Ключевые слова: система управления, неустойчивый режим, планировщик перемещений, безэкипажный катер, обход препятствий

05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассматривается движение эритроцитов по узким капиллярам диаметром меньше диаметра эритроцита. При перемещении по узким капиллярам эритроциты перекатываются подобно гусенице трактора. Частота вращения эритроцитов достигает несколько десятков оборотов в секунду. Электрические заряды, расположенные на поверхности эритроцита, движутся вместе с мембраной эритроцита и в окружающем пространстве создают магнитное поле. Построена двухмерная модель движения эритроцитов по узким капиллярам. Рассмотрены различные варианты: либо соседние эритроциты вращаются в одну сторону, либо в разные стороны. При разных вариантах получаются различные распределения напряженности магнитного поля. Расчеты магнитного поля проводились при различных расстояниях между эритроцитами и скоростях вращения мембраны эритроцита. Показано, что при расстояниях между эритроцитами меньших, чем два диаметра капилляра влиянием соседних эритроцитов можно пренебречь (различие составляет меньше 3%).

Ключевые слова: математическая модель, магнитное поле, эритроциты, узкие капилляры, напряженность магнитного поля

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается применение обобщенного алгоритма обработки слабоформализованной информации к задаче повышения производительности труда программистов, т.е. работников, которые много времени проводят в сети Интернет. Предполагается, что сотрудник компании в течение рабочего дня выходит в Интернет и работает с различными сайтами. Сайты могут, как относиться к работе, так и не иметь отношения к деятельности компании. Требуется оценить, какое количество времени сотрудник проводит на сайтах, относящихся к работе компании и на других сайтах. Трудность заключается в том, что нет достаточно объективных критериев оценки сайтов, т.е. эта информация является слабоформализованной. Поэтому, предлагается применить обобщенный алгоритм для обработки такой информации. Применение этого алгоритма позволяет выявить стереотип поведения сотрудника на работе и оценить насколько это достоверно, насколько устойчиво такое его поведение, т.е. выявить зависимость от каких-либо видов сайтов. Если такая зависимость устойчиво проявляется в течение длительного времени, то руководству компании нужно обратить внимание на подобных сотрудников.

Ключевые слова: слабоформализованная информация, обработка информации, алгоритм, производительность труда, управление

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Приведён краткий обзор проблемы потери качества изображения. Рассмотрены и проанализированы методы для восстановления расфокусированных изображений. Описаны функции смаза и способы дефокусировки изображения, а также механизм по устранению трёх основных видов смаза изображения. Был проведен ряд экспериментов над расфокусированными изображениями. Разобран алгоритм деконволюции изображения при помощи фильтра Винера и при помощи метода регуляризации Тихонова. В работе проведен анализ корректности применения фильтра Винера и регуляризации Тихонова для смазанных изображений.Определена зависимость времени выполнения алгоритма от размерности восстанавливаемого изображения. Установлено, что на тестируемых задачах - временная сложность фильтра Винера в 1,1 раза меньше временной сложности регуляризации Тихонова.

Ключевые слова: фильтр Винера, деконволюция по Винеру, регуляризации Тихонова, восстановление изображений, смазанные изображения, motion blur, размытие по Гауссу

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Сегодня проблема внедрения новых технологий перевозок грузов остро стоит перед транспортной системой нашей страны. Основной пример эффективного интермодального транспортного сотрудничества – контрейлерные перевозки, т.е. комбинированные железнодорожно-автомобильные перевозки прицепов, полуприцепов, трейлеров или съемных кузовов на железнодорожной платформе. Данная технология широко используется в странах Европы, однако массового внедрения подобных перевозок в России до сегодняшнего момента не произошло, несмотря на многочисленные попытки компании ОАО «РЖД» запустить контрейлерное сообщение на различных маршрутах. Для улучшения качества транспортного обслуживания грузовладельцев железнодорожным транспортом России целесообразно изучать опыт западных стран в развитии прогрессивных видов перевозок грузов, чтобы найти решение проблем, возникающих на пути внедрения контрейлерных перевозок на полигоне ОАО «РЖД».

Ключевые слова: транспортная система, интермодальные перевозки, контрейлер, контрейлерное сообщение, транспортная инфраструктура, технология перевозки, логистические терминалы

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Проанализированы проблемы молодых семей. Показана актуальность исследования социального благополучия современных молодых семей. Построена когнитивная модель достижения и стабилизации социального благополучия молодой семьи на основе результатов пилотажного исследования «Жизненный молодой семьи в Ростовской области», проведенного в 2017 году. Показано, что базовая модель достижения социального благополучия представляет собой двухконтурную схему с положительной обратной связью. Каждый из контуров которой соответствует базовым характеристикам: социокультурному и экономическому благосостоянию. Выявлена принципиальная проблемность фактора удовлетворения потребностей. Показана необходимость создания полноценной системы мониторинга социально-экономического уровня молодой семьи, включенной в контур социальной политики государства.

Ключевые слова: молодая семья, социальное благополучие, системная характеристика, когнитивное моделирование, модель, двухконтурная схема, обратная связь

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 22.00.04 - Социальная структура, социальные институты и процессы

в статье рассмотрены вопросы моделирования тепловых эффектов в вихревых трубах с использованием прикладных программ, на примере CFD-комплекса FlowVision. Рассмотрены вопросы практического применения теплового эффекта в вихревых трубах, предложено использование процесса холодоснабжения в вихревых трубах для управления микроклиматом в овощехранилищах с целью повышения сохранности продукции. Данная статья представляет интерес для широкого круга читателей, занимающихся вопросами моделирования в пакетах прикладных программ.

Ключевые слова: тепловой эффект, холодоснабжение, теплоснабжение, микроклимат, моделирование, САПР, прикладная программа, 3D-модель. CFD-комплекс, FlowVision

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье приведен анализ существующей системы качества пищевых продуктов. Выявлены основные факторы, влияющие на качество продукции. Предложены рекомендации по повышению качества входного сырья, а также разработан проект стандарта на входной контроль сырья для пищевых продуктов.

Ключевые слова: стандарт качества, входной контроль, холдинг, диаграмма, гистограмма

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

С использованием аппарата замкнутых экспоненциальных сетей массового обслуживания (СеМО) разработана математическая модель для решения задачи получения интегральных показателей распределённой информационной системы на базе локальной вычислительной сети с использованием трёхуровневой клиент-серверной архитектуры. Преведены базовые соотношения для конструирования матриц переходных вероятностей и интенсивностей обслуживания в узлах сети.

Ключевые слова: распределённая информационная система, тонкий клиент, сервер приложений, cервер баз данных, концептуальная модель, матрица переходных вероятностей, интенсивности обслуживания, стационарная вероятность, уравнение глобального баланса, среднее время реакции

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ