ivdon3@bk.ru
В данной статье рассматривается принципиальная возможность построения архитектурной формы единственным параметром. Сформулирован и разобран принцип подобного формообразования структурного элемента конструктивной схемы здания. Особое внимание уделено оценке рациональности и целесообразности использования формы в качестве общественной или жилой архитектуры. Сделан акцент на наличие достаточных площадей для проживания человека во внутреннем пространстве несмотря на первоначально неоднозначный визуальный эффект от внешнего облика здания. Главная идея рассуждения базируется на математическом обосновании гармонии в природе и архитектуре.
Ключевые слова: гармония, архитектурный объем, архитектурное проектирование, параметр, параметризм, монопараметризм, жесткость конструкции, прямая, точка, геометрическое тело
В статье рассматриваются вопросы особенности целей изучения и методики испытаний для определения характеристик различных зон контактов, организованных различными способами и требующих разного методологического подхода для изготовления и испытания образцов. Зона контакта стальной пластины и бетона, организованная выштамповкой на стальном листе, требует применения стальных форм для запрета горизонтального перемещения. Зона контакта двух деревянных брусков, организованная эпоксидным клеем с армирующим полотном, помещенным между слоями клея, испытывается на сдвиг без организации запрета горизонтального перемещения. Зона контакта, образовавшаяся при соединении стальной пластины и не полностью набравшего прочность бетона, с объединением стальными стержнями, имеет особенности фиксации фактической прочности бетонной части образца. Рассмотренные методики обладают рядом как общих особенностей, так и различий, которые учитываются в предложенных методиках изготовления и испытания.
Ключевые слова: контактная зона, характеристики контакта, методика испытания, испытания сдвиг, выштамповка, составная конструкция
Путем численного моделирования проведено исследование теплообмена в пластинчатых радиаторах с круглыми фасками различной глубины: 0,55 мм; 1,1 мм; 1,65 мм. Решена задача обтекания радиатора потоком воздуха с массовым расходом от 10-3 до 4·10-3 кг/с и температурой 293 К. К радиатору подводилось тепло с помощью нагревателя, на котором задавалась температура от 323 до 353 К. По результатам расчетов построены графики изменения теплового потока, перепада давления и показателя энергетической эффективности в зависимости от массового расхода воздуха. Результаты исследований показали, что радиатор с круглыми фасками глубиной 1,65 мм обеспечивает самые высокие значения теплового потока и показателя энергетической эффективности, а также наименьший перепад давления.
Ключевые слова: радиатор, система охлаждения, численное моделирование, вычислительная гидродинамика, теплообмен, тепловой поток, перепад давления, энергоэффективность, расчет, электроника
1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Путем численного моделирования исследовано осаждение частиц в пористом теплообменнике, изучен механизм формирования осадка и проведена оценка влияния осадка на тепловой поток. Исследовано влияние длины пористого теплообменника, размера частиц пыли и скорости воздушного потока на эффективность осаждения частиц, проскок частиц и на значение теплового потока. Результаты исследований показали, что с увеличением длины теплообменника эффективность осаждения частиц пыли увеличивается, что приводит к формированию осадка. В свою очередь, осадок снижает значение теплового потока от пористого теплообменника. В зависимости от длины теплообменника и скорости воздуха снижение теплового потока составляет 3,43-7,27%.
Ключевые слова: пористая среда, теплообменник, осаждение частиц, эффективность осаждения, проскок частицы, осадок, тепловой поток, численное моделирование, вычислительная гидродинамика, расчет
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В данной статье предлагается физико-информированная нейронная сеть, содержащая натуральный градиентный спуск, для решения краевой задачи уравнения Пуассона. Методы машинного обучения, использующийся в решении дифференциальных уравнений в частных производных, являются альтернативой по отношению методу конечных элементов. Традиционные численные методы решения дифференциальных уравнений не способны с эквивалентной эффективность решать произвольные задачи математической физики, в отличии от методов машинного обучения. За точность решения начальных и краевых задач уравнений в частных производных отвечает функция потерь нейронной сети. Чем эффективнее проходит минимизация функции потерь, тем более точное решение получается в итоге. Самым традиционным алгоритмом оптимизации является адаптивная оценка моментов, которая по сей день используется в глубоком обучении. Однако данный подход не гарантирует достижения глобального минимума функции потерь. В следствии чего, мы предлагаем использовать натуральный градиентный спуск с распределением Дирихле, который позволил повысить точность решения уравнения Пуассона.
Ключевые слова: натуральный градиентный спуск, уравнение Пуассона, матрица Фишера, метод конечных элементов, нейронные сети
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается метод обнаружения дефектов у протяженных изделий. Для нахождения дефектов применяется сканирование изделия по всей длине. В результате получается двумерный поток данных, который необходимо проанализировать. Задача обнаружения дефекта – это одна из задач обнаружения «полезного» сигнала на фоне «шума». Наиболее надежным методом является использование комплекса статистических критериев. Для сравнения средних значений были применены критерий Стьюдента и критерий Уилкоксона–Манна–Уитни, для сравнения величин рассеяния – критерий Фишера и критерий Ансари–Брэдли. Эффективности алгоритма была подтверждена с помощью компьютерной модели имитации двумерного однородного потока данных.
Ключевые слова: дефекты, протяженные изделия, компьютерная модель, имитация, статистический критерий
2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматриваются методы расчета и проектирования строительных конструкций позволяющие гарантировать вероятность безотказной работы в течение срока службы, а значит и уровень надежности. По показателю безотказности предлагается схема нормирования надежности проектируемых строительных конструкций и увязывается с оценкой показателей качества возводимых конструкций. Вводиться гарантированные с заданной вероятностью безотказной работы показатели качества конструкции, не связанные с прочностью: геометрические размеры, модуль деформации и упругости, с учетом вариативности свойств и технологии. Определяются соответствующие коэффициенты запаса, обеспечивающие требуемую вероятность безотказной работы. Развивается схема расчета проектирования конструкций с требуемым уровнем надежности в процессе проектирования, возведения и эксплуатации конструкций.
Ключевые слова: метод расчета конструкций, надежность, безотказность, коэффициент запаса, класс по прочности, индекс надежности, совершенствование расчета конструкций
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Цель данного исследования состоит в том, чтобы представить оценку перспектив и рациональных сценариев развития лесопромышленного комплекса Республики Карелия и Мурманской области. На основе применения факторного и кластерного анализов 27 центральных лесничеств региона исследования были разделены на 9 однородных кластеров по 20 показателям. Выбранные показатели учитывали характеристики ресурсов древесины, природно-производственные условия и дорожную инфраструктуру. Основываясь на профилях кластеров, а также на данных топографических, климатических, почвенных карта и карт растительности предложены сценарии развития лесопромышленного комплекса региона исследования в разрезе полученных кластеров. Результаты исследования показали, что по мере движения с юга на север происходит постепенное оскудение ресурсов древесины. Усилия государства и бизнеса должны быть направлены на решение вопросов дорожной инфраструктуры, вовлечение в производственный оборот лиственной, тонкомерной, энергетической древесины. Учитывая природно-производственные условия, определяющиеся во многом переувлажненностью лесных почв и крайней уязвимости северных экосистем, в процессе лесозаготовок особо необходимо уделять внимание минимизации негативного влияния лесозаготовительных операций на почвенный покров.
Ключевые слова: районирование, лесная отрасль, факторный анализ, кластерный анализ, метод к-средних, лесозаготовки, управление лесами
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
В статье представлены способы повышения точности классификации нормативно-справочной информации при помощи алгоритмов иерархической кластеризации.
Ключевые слова: машинное обучение, искусственная нейронная сеть, сверточная нейронная сеть, нормативно-справочная информация, иерархическая кластеризация, DIANA
Представлены преимущества имитационных моделей. Рассмотрена компьютерная имитационная модель автоматизированного склада и приведено решение модельной оптимизационной задачи управления складом. Модель реализована в системе AnyLogic с применением средств мультиагентного моделирования.
Ключевые слова: моделирование, имитационное моделирование, цифровой двойник, управление запасами, AnyLogic, кластеризация
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.9 - Логистические транспортные системы
В данной статье рассмотрены условия и факторы, влияющие на безопасность информационных систем, функционирующих в условиях сетевой разведки. В основу разработанной модели положены техники, реализующие динамическую смену доменных имен, сетевых адресов и портов сетевым устройствам информационной системы и ложным сетевым информационным объектам, функционирующим в их составе. Произведена формализация задачи исследования. Теоретической основой разработанной модели являются теории вероятностей и случайных процессов. Приведены результаты расчета вероятностно-временных характеристик целевой системы в зависимости от действий сетевой разведки, позволяющих определить режим настройки разработанных мер защиты и осуществить оценку защищенности целевой системы при различных условиях ее функционирования.
Ключевые слова: информационная система ведомственного назначения, сетевая разведка, структурно-функциональная характеристика, ложный сетевой информационный объект
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В данной статье представлены разработанные составы сухих растворных смесей для приготовления мелкозернистых бетонов. Для приготовления указанных смесей была применена технология электромагнитного воздействия на сухие компоненты растворов. В результате использования магнитного поля для активизации и повышения реакционной способности смеси значительно улучшились физико-механические характеристики мелкозернистых бетонов. Увеличение предела прочности образцов на сжатие достигало более 70 % по сравнению с прочностью образцов, приготовленных по обычной технологии без применения магнитной обработки сухих компонентов смеси.
Ключевые слова: сухая смесь, магнитная обработка, линейно-индукционный вращатель, мелкозернистый бетон, прочность
На сегодняшний день огромное количество разнородной информации проходит через электронные вычислительные системы. Возникает критическая необходимость в анализе нескончаемого потока данных ограниченными средствами, а это в свою очередь требует структурирования информации. Одним из этапов решения задачи упорядочивания данных является дедупликация. В данной статье рассматривается метод удаления дубликатов с использованием баз данных, анализируются результаты тестирования работы с различными типами систем управления баз данных с разными наборами параметров.
Ключевые слова: дедупликация, база данных, поле, строка, текстовые данные, искусственная нейронная сеть, множества, запрос, программное обеспечение, неструктурированные данные
Социальное и пенсионное обеспечение являются ключевыми процессами в деятельности любого государства, а вопросы прогнозирования расходов на них - одни из важнейших в экономике. Задачу оценки эффективности работы пенсионного фонда принято решать различными методами, в том числе, методами регрессионного анализа. Особую сложность такая задача представляет собой ввиду наличия большого числа факторов, определяющих деятельность пенсионного фонда, таких, как: количество получателей пенсий по старости, количество страхователей, самозанятых страхователей, получателей пособий, застрахованных лиц и работающих пенсионеров. В качестве основного подхода к исследованию был применен метод реализации конкурса моделей. Из полученного множества альтернативных вариантов модели были исключены те варианты, которые нарушали содержательный смысл переменных и не отражали в полной мере поведение моделируемого процесса. Конечный вариант был выбран с помощью метода многокритериального выбора. Выявлено, что для качественного моделирования исследуемых процессов важным является использование относительных переменных.
Ключевые слова: пенсионный фонд, регрессионная модель, конкурс моделей, критерии адекватности, прогнозирование
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.4.2 - Экономическая социология
Описываются моделирование и расчет предлагаемых конструкций усиления железобетонных плит при помощи современных программных комплексов. Приведено описание предлагаемой конструкции усиления. Показаны результаты эксперимента на натурных образцах и результаты расчета 3D-модели. Выполнен сравнительный анализ данных, полученных при проведении эксперимента с данными, полученными при моделировании.
Ключевые слова: конструкции усиления, железобетонная многопустотная плита перекрытия, эксперимент, моделирование и расчет, сравнительный анализ данных