Научный архив: статьи

Автор рассматривает деятельность современных авиационных технических центров, которые предлагают такие услуги как послепродажное техническое обслуживание авиационной техники. Особенность их деятельности в том, что они имеют довольно сложную производственную структуру. Для обслуживания их систем производственного планирования необходимы высококвалифицированные технические специалисты различных специальностей. Особенностью эксплуатационных авиационно-технических предприятий является сингулярность производственных процессов, а именно: планирование, выполнение, мониторинг и внесение корректив. Эти четыре стадии цикла обслуживания должны учитывать такие факторы: расписание полетов, время технического обслуживания, необходимость выполнения различных доработок по директивам регламента, внесения изменений в полный цикл процессов деятельности предприятия. В приведенной работе автор впервые предлагает метод структурного моделирования авиационного технического центра, специализирующегося на послепродажном техническом обслуживании авиационной техники, основанный на методе порождающей грамматики Хомского. Предложенный метод может послужить основанием для программирования процессов планирования производства технического обслуживания авиационной техники, оперативного перераспределения инженерно-технического персонала подразделений внутри предприятия без изменения штатного расписания производственных цехов и с высокой точностью определять потребную численность технического персонала для проектируемых структур подразделений.

Рассматривается подход к разработке критериев и модели описания и оценки эффективности принятия решения по определению конструкционных параметров навесов от атмосферных осадков для пассажиров во время ожидания транспорта для обеспечения уровня комфортности на основе обработки информации.

Проведен анализ статистики распределения влаги от осадков на существующих железнодорожных платформах в московском регионе.

Построена математическая модель описания и оценки степени защиты пассажиров от атмосферных осадков с использованием предложенного авторами коэффициента «сухих ног», как критерия эффективности принятия решения, учитывающего статистику аэродинамических характеристик и геометрических параметров объектов (навесов).

Представленный подход можно использовать при принятии эффективных решений о параметрах навесов при проектировании пассажирской инфраструктуры на железнодорожном транспорте.

Операторы строительных и дорожных машин подвергаются значительным вибрационным и ударным нагрузкам. Вибрации приводят к профессиональным заболеваниям и снижению работоспособности операторов. В качестве основных направлений виброзащиты используются виброзащитные опоры кабин и виброзащитные подвески сидений. Активные виброзащитные системы имеют преимущества в широте частотного диапазона и возможностях настройки. В то же время пассивные виброзащитные системы надежнее и долговечнее. В перспективных виброзащитных системах используется эффект квазинулевой жесткости. Описана разработанная в российской среде моделирования SimInTech математическая модель пассивной виброзащитной системы сиденья с эффектом квазинулевой жесткости. Учитываются внешние воздействия в виде заданных перемещений основания сиденья, и параметры системы. Входными параметрами являются масса, время, коэффициенты жесткости и демпфирования, амплитуда и частота колебаний основания сиденья. Выходными параметрами являются координата, скорость и ускорение сиденья в абсолютной системе координат и производная от них перегрузка сиденья. Также в результате моделирования определяются временные зависимости локальной координаты, или деформации виброзащитного механизма. Использованы блоки библиотеки «Механика» SimInTech. Реализованы заданные функциональные зависимости возвращающей силы и демпфирования. Модель воспроизводит вертикальные колебания сиденья. Приведены пример использования и результаты. Возвращающая сила определяется трехсегментной статической силовой характеристикой. Перегрузка определяется по текущим значениям ускорения сиденья, которые, в свою очередь, определяются блоком виртуального датчика. Приведен пример использования модели, когда исследуются вертикальные колебания сиденья с оператором наземной транспортно-технологической машины. Основание сиденья, т. е. пол кабины, совершает заданные гармонические колебания. Приведены графики временных зависимостей вертикальной координаты центра масс сиденья, вертикальной координаты основания сиденья и перемещения сиденья относительно собственного основания, а также временная зависимость перегрузки сиденья. Область применения разработанной модели - исследование динамики вынужденных колебаний виброзащитной системы сиденья наземной транспортно-технологической машины с оператором.

В рамках выдвинутой гипотезы о том, что энергетические затраты на рабочие движения звеньев стеллажных кранов-штабелеров неразрывно связаны с формой рабочей области склада, в котором работает кран, для снижения энергозатрат, в конструкции крана-штабелера было предложено использовать поворотную стрелу. С помощью программных реализаций математических моделей кранов-штабелеров традиционной велосипедной конструкции и предложенной конструкции с поворотной стрелой, открылась возможность определения средних затрат энергии на все возможные перемещения грузов одинаковой массы в пределах соответствующих рабочих областей этих конструкций. Для этого были разработаны системы дифференциальных уравнений в форме Коши, где учитывалась диссипация энергии. Определялось суммарное значение работ приводов крана при разгоне и торможении. Последние осуществлялись с постоянными ускорениями, а движение после разгона - с постоянными скоростями. Разработанные имитационные математические модели кранов традиционной конструкции и предложенной конструкции с поворотной стрелой позволяют определять затраты энергии в приводах при перемещении звеньев кранов по заданным траекториям. По критерию средних полных затрат энергии, принятому для всех возможных сочетаний перемещений в пределах областей одинаковой вместимости в сто квадратных метров, кран-штабелер предлагаемой конструкции имеет преимущество перед краном традиционной конструкции. Это позволяет существенно сократить затраты энергии при использовании таких кранов в складах и ангарах. Целесообразно рекомендовать использование крана-штабе-лера разработанной конструкции на складах круглой формы - это позволит значительно сократить расходы энергии при передвижении грузов во всех возможных сочетаниях координат целевых ячеек.

Целью данной работы является разработка цифровых стандартов, на основе которых возможен лишь оптимальный переход от этапа информатизации управления экономикой к этапу цифровой ее трансформации. Показано, что цифровые стандарты отражают один из основных принципов данного перехода, относящегося ко всему общественному развитию - формированию рациональной структуры управления данными с повсеместной интеграцией разрозненных их элементов в единую систему. В качестве цифрового инструмента, разрешающего проблему их формирования, предлагается математическая модель формирования цифровых платформ управления экономикой страны. С помощью данной модели на примере сельского хозяйства были получены цифровые стандарты в виде онтологических и логических моделей технологических баз данных, баз данных первичного учета, единых для всей отрасли. Это позволит эффективным образом реализовать государственное управление национальной экономикой на основе создания единой государственной компьютерной сети, идеи которой предлагались ещё руководителям СССР выдающимися учеными А. И. Китовым и В. М. Глушковым.

Введение. Одним из приоритетных направлений современной государственной политики является повышение качества жизни граждан. В Указе Президента РФ «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года» и в «Стратегии национальной безопасности Российской Федерации» определены основные направления повышения качества жизни граждан. Поскольку социально-экономическое развитие страны невозможно без повышения эффективности деятельности регионов, большое внимание уделяется разработке новых методов и подходов к анализу качества жизни населения. На сегодняшний день, несмотря на наличие многочисленных исследований в данной области, отсутствует универсальный математический аппарат для анализа и прогнозирования показателей качества жизни в регионе. Данное обстоятельство способствует снижению эффективности управленческой деятельности и, как следствие, слабому контролю за жизнедеятельностью территорий. Поэтому целью проведенного исследования стала разработка методики анализа и прогнозирования качества жизни в регионе.

Материалы и методы. Основой разработанной методики является математическая модель системной динамики. Модель включает в себя системные переменные, внешние факторы и функциональные зависимости, определяющие положительные и отрицательные взаимосвязи между элементами модели. В качестве моделируемых переменных используются показатели социально-экономического развития региона. Математическая модель состоит из восьми дифференциальных уравнений, решением которых при заданных начальных условиях и временном интервале являются прогнозные значения показателей качества жизни.

Результаты. Показана практическая реализация разработанной методики для анализа качества жизни в Саратовской области. Приведена характеристика современного состояния социально-экономического положения Саратовской области. Многовариантность прогнозирования реализована в разработке различных сценариев социально-экономического развития региона. Приведены графики прогнозных значений показателей качества жизни на временном интервале 2023, 2027 гг. Алгоритм реализации разработанной методики на варьируемых временных интервалах и разных уровнях управления показан с использованием информационно-логической схемы.

Обсуждения и выводы. Представленная авторская методика анализа показателей качества жизни населения в регионе направлена на своевременное предоставление ЛПР информации для принятия необходимых управленческих решений.

Анализируются силы, действующие на летательный аппарат в процессе разбега по взлетной полосе. Данный анализ является актуальным и своевременным, поскольку непонимание действующих на самолет сил, а также отсутствие конкретной математической модели, описывающей движение самолета в процессе разбега приводят к трудностям восприятия информации пилотами, их запоздалой реакции на возникшую ситуацию и невозможности обеспечения необходимого уровня безопасности этапа полета. Наличие подобной математической модели позволило бы определить все параметры движения самолета при разбеге, а также принять решение о продолжении или прекращении взлета.

В рамках данной работы ставится задача моделирования протеза ноги ниже колена с пружинной системой сгиба отдельных частей: предплюсна, плюсна, фаланги. Рассматривается конструкция протеза ниже колена с системой, оказывающей помощь при ходьбе с помощью пружин, позволяющей пользователю осуществлять ходьбу идентичной человеческой походке и сглаживать переходы между движениями предплюсны, плюсны и фаланг. Протез имеет возможность сгибаться в районе соединения фаланг пальцев, что позволяет пользователю быстрее привыкнуть к изделию. Результаты компьютерного моделирования конструкции протеза в САПР Solidworks показали, что жесткость конструкции при нагружении статической вертикальной силой равной 488 Н будет равна 65,5 кН/м. По результатам расчета динамики стопы предельное значение осевой жесткости пружин составляет 70 кН/м. В качестве одних из возможных материалов для изготовления пружин предплюсны и фаланг протеза могут быть использованы сталь 35Г2, 40Г2 и др. Указанные материалы обеспечивают стабильную работу протеза ноги. Полученная модель стопы может быть использована при проектировании биопротезов медицинского назначения.

В современной научной литературе пристальное внимание уделяется феномену адаптации технологий и внедрению инноваций в сферу политики и государственного управления. В настоящее время существует большое количество исследований, центральным объектом которых выступает такое активно развивающееся явление, как государственные цифровые услуги. Несмотря на пеструю палитру из теоретических подходов, устоявшейся методологической традиции моделирования восприятия цифровых услуг пока не сложилось. К тому же многие исследования основаны на предпосылке, что действия пользователя являются добровольными. Мы же исходим из того, что в условиях отсутствия добровольности классическая для моделирования форма принятия решения – «да или нет», «действовать или не действовать» – во многом теряет смысл. Обязательность порождает ряд важных следствий, для части из которых требуются новые модельные решения. Чтобы восполнить этот пробел, в этой работе мы представляем вычислительную модель формирования отношения к государственным цифровым услугам в условиях обязательности. Причиной выбора этой области является величина принудительной власти государства и его возможность применить эту власть к самому широкому кругу социальных групп. Основными свойствами агентов в модели являются доверие к правительству и цифровые навыки. Государственные цифровые услуги различаются по техническим требованиям и, что особенно важно, по сенситивности – объему прав и обязанностей пользователей, которые затрагивает услуга, и объему персональных данных, которые она требует. Модель показывает, как эти переменные по-разному взаимодействуют в условиях добровольного и обязательного использования сервиса. Вычислительные эксперименты показали, что условия обязательности приводят к поляризации отношения пользователей, когда предоставляемая услуга является сенситивной. Поляризация усиливается, когда неудовлетворенность связанными с ней рисками влияет на уровень доверия к правительству. Обязательность также служит «катализатором» процессов формирования аттитюда: в условиях обязательности увеличивается как масштаб изменений, так и влияние других факторов (в первую очередь, сенситивности).

В процессе добычи твёрдых полезных ископаемых открытым способом ключевыми производственными операциями являются процессы разрушения и измельчения. Для повышения экономической эффективности горно-добывающих предприятий, использующих оборудование для дробления и измельчения, необходимо постоянно совершенствовать конструкцию и увеличивать срок службы основных компонентов. В работе представлена методика оценки эффективности использования оборудования для дробления, которая основана на анализе удельных затрат на дробление. Актуальность применения методов контроля эффективности оборудования для дробления возрастает в связи с увеличением объёмов переработки горных пород из-за снижения содержания полезного компонента в извлекаемой руде. В связи с этим была разработана методика, которая связывает физико-механические свойства разрушаемой горной породы с периодом замены расходных элементов дробилки. Разработка этой методики обусловлена необходимостью контроля эффективности использования техно-логического оборудования, в данном случае — оборудования для дробления. Внедрение методов оценки эффективности с использованием автоматизированных систем позволит снизить затраты на электроэнергию и расходные материалы, а также поддерживать стабильность размера ча-стиц. Экономико-математическая модель удельных затрат на дробление разработана с учётом опыта эксплуатации оборудования для дробления на различных горно-обогатительных комбинатах России. Разработанная методика позволяет с достаточной точностью оценить экономическую эффективность оборудования для дробления, используемого в рамках дро-бильно-сортировочных комплексов или обогатительных фабрик. При раз-работке методики авторы использовали теоретико-практический подход, учитывая реальную практику эксплуатации оборудования для дробления.

Качество регрессионной модели в значительной степени определяется опытом специалистов, выполняющих сбор и исследование данных, в частности: надежными результатами наблюдений, наиболее близко определенными формами связей между переменными и верно подобранными методами оценки регрессии. Однако даже при наличии этих составляющих нельзя гарантировать оптимальный характер итоговой математической зависимости, потому как объем необходимых расчетов и проверок для поиска решения задачи оптимизации выходного уравнения часто оказывается существенно больше, чем можно выполнить вручную. В статье рассмотрены некоторые этапы подхода к процессу математического моделирования объекта методами регрессионного анализа данных, выделены проблемные места. В качестве варианта решения предлагается реализация алгоритмического программного комплекса, специализированного под описанный процесс моделирования. Проведен краткий обзор аналогов. Выводы сопровождаются графическим представлением функциональных требований к целевой программной реализации. Проектирование выполнено на концептуальном уровне.

Рассматриваются основные функции и область применения рельсовых цепей, основные пути совершенствования алгоритмов функционирования, математические модели нормального, шунтового, контрольного режимов, режимов короткого замыкания и АЛС при четырехполюсной схеме замещения рельсовых цепей.