Научный архив: статьи

Предлагается методика выбора рациональных параметров крупноразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) самолётного типа на начальных стадиях проектирования с использованием оптимизационного алгоритма дифференциальной эволюции и численного математического моделирования задач аэродинамики. Методика предполагает выполнение весового и аэродинамического баланса на основных режимах полёта, имеет возможность рассматривать БПЛА самолётного типа с одной или двумя несущими поверхностями, применять параллельные вычисления и автоматически генерировать трёхмерную геометрическую модель облика летательного аппарата по результатам оптимизации. Предлагается и демонстрируется способ ускорения более чем в три раза процесса решения задачи оптимизации параметров летательного аппарата по взлётной массе путём введения целевой функции в набор проектных переменных. Приводятся результаты оценки достоверности используемых математических моделей аэродинамики и корректности вычисления целевой функции с учётом различных ограничений. Комплексная проверка работоспособности и эффективности методики рассматривается на решении демонстрационных задач по оптимизации более десяти основных проектных параметров облика двух существующих беспилотных летательных аппаратов тяжёлого класса с известными из открытых источников характеристиками. Показаны примеры использования результатов оптимизации для модификации прототипов.

На этапе предварительного проектирования летательных аппаратов обычно приходится решать проблему недостаточности исходных данных для применения традиционных детерминированных моделей математического программирования. Актуальной является разработка алгоритмов, позволяющих повысить надёжность проектных решений в условиях эпистемической неопределённости, возникающей, когда к формированию исходных данных привлекаются эксперты. В работе рассматривается задача выбора аэродинамических характеристик и параметров двигателя маневренного самолёта в условиях неопределённости, связанной с неточностью экспертной информации. Предлагаются алгоритмы, в которых теория неопределённости применяется с моделями «чёрного ящика», реализующими методику оптимизационных расчётов из инженерной практики предварительного проектирования летательных аппаратов. Используя эти алгоритмы, эксперты получают возможность задавать неопределённые параметры, в которых недостаток знаний учитывается функциями распределения неопределённости. В случае монотонности целевых функций по неопределённым параметрам применение теории неопределённости позволяет при оптимизационных расчётах значительно сократить вычислительные затраты по сравнению с методом статистического моделирования. Приводятся результаты расчётных исследований разработанных алгоритмов. Для различных уровней уверенности получены Парето-фронты, позволяющие выбрать проектные решения, включающие значения аэродинамических характеристик и параметров двигателя маневренного самолёта.

Рассматривается пример практического использования методики многодисциплинарной оптимизации параметров облика летательных аппаратов самолётного типа в виде решения задачи модификации двух существующих летательных аппаратов с характеристиками, представленными в открытых источниках. Исследована сходимость задачи оптимизации. Приводятся результаты валидации математических моделей аэродинамики путём сравнения с экспериментом, проведена оценка достоверности вычисления целевой функции на примере решения прямой задачи расчёта взлётной массы и лётно-технических характеристик самолётов-прототипов и сравнения результатов с их реальными характеристиками. Предложена методика продольной балансировки летательных аппаратов самолётного типа с двумя несущими поверхностями при оптимизации параметров.

В работе рассмотрены особенности оптимизации несущих систем летательных аппаратов (ЛА) с концевыми крылышками при ограничении на деформацию геометрии базового крыла. Отмечается необходимость использования в процессе оптимизации эффективных программ обтекания пространственных компоновок. Показано хорошее согласование расчетов по быстродействующей программе, использующей панельный метод Морино, с результатами расчета коммерческих программам на базе осредненных уравнений Навье-Стокса с различными моделями турбулентности.

В статье представлена практическая реализация модели оценки финансовой деятельности организации, систематизирующая и направляющая ее функционирование в течении всего их жизненного цикла. Отмечено, что проведение финансовой аналитики показателей деятельности организации, определяемой технологиями управления и факторами воздействия внешней и внутренней среды, может быть использовано для создания и развития ее финансовой стратегии. Показано, что высокая конкуренция, существенные риски, кризисные явления, геополитические и социально - экономические процессы на мировой арене и в государстве, дополнительно повышают актуальность разработки нового методического аппарата управления финансовой устойчивостью организаций, как базовым ресурсом обеспечения их развития. Установлено, что недостаточно исследованные методические подходы и отсутствие единого подхода к методам анализа показателей финансовой деятельности организации препятствуют разработке и совершенствованию ее финансовой стратегии. Автором отмечается, что подходы к оценке методов анализа показателей финансовой деятельности организации оптимизации представляет дополнительные возможности и рекомендации в развитии бизнеса, а также разработку теоретических и практических предложений, раскрывающих успешные направления построения всей системы стратегического управления финансами организаций.

Рассмотрен процесс инновационной деятельности с точки зрения агентного подхода. Описана система рынка открытых инноваций, включающая инвестора, разработчика и пользователя. Рассматриваются денежные потоки между указанными агентами системы, возникающие в процессе создания и коммерциализации инновационного продукта. Для каждого агента разработана функция прибыли, являющаяся критерием его оптимальной деятельности. Разработана экономико-математическая модель, описывающая взаимодействие агентов в системе.

Разработана эффективная методика аэродинамического проектирования вертолетных профилей на основе параметризации контура профиля универсальным методом PGT (Parent function/Generating functions Transformation). На первом шаге выполняется редукция пространства переменных проектирования (ППП) с использованием решателей низкого уровня. На втором шаге поиск оптимума продолжается в редуцированном ППП с привлечением решателя высокого уровня. Обосновано минимальное количество переменных проектирования необходимое для успешного решения оптимизационной задачи. Проведено сравнение с предыдущим уровнем целевых аэродинамических критериев профилей.

Рассмотрены возможные пути определения момента окончания флотационного процесса очистки сточных вод. Для обоснования этого вопроса выполнено решение системы уравнений, описывающих в общем виде флотационный процесс очистки сточных вод. Полученные решения позволили найти обоснованные пути выбора окончания флотационного процесса очистки сточных вод и оптимизировать по определенному критерию задачи флотационной очистки сточных вод.

Предмет исследования: вычисления на дискретных математических структурах.

Цель исследования: разработка алгоритма оптимизации распределения видов технического обслуживания средств связи и автоматизации в подразделениях органов внутренних дел Российской Федерации.

Методы и объекты исследования: в статье рассматривается возможность совершенствования планирования мероприятий технического обслуживания средств связи и автоматизации, используемых в органах внутренних дел Российской Федерации при решении задач, возложенных на МВД России. Отмечается, что в современных условиях необходимо тщательное планирование всех операций и мероприятий, осуществляемых техническими специалистами в подразделениях органов внутренних дел. Указывается, что ввиду занятости или нехватки технического персонала могут появляться события, связанные с некачественным выполнением мероприятий технического обеспечения. Предлагается в качестве критерия равномерности распределения использовать среднюю абсолютную ошибку (MAE), учитывающую как положительные, так и отрицательные отклонения длительности проведения технического обслуживания по месяцам в течение календарного года.

Основные результаты исследования: разработан алгоритм равномерного распределения видов технического обслуживания, показана возможность его применения в подразделениях органов внутренних дел на примере оборудования ситуационного центра Воронежского института МВД России, определены ограничения применения разработанного алгоритма.

В представленной статье подробно рассматривается концепция, известная как “принцип одного окна”. Весьма важным является анализ функциональности данного принципа, который применяется с целью максимального ограничения числа заявителей, обращающихся за государственными услугами. В ходе исследования подробно описывается устоявшийся механизм принципа, определяющий его эффективное функционирование. Принцип одного окна выступает в роли ключевого инструмента для регулирования потока заявителей, нацеленного на получение различных государственных услуг. Особое внимание уделяется воздействию этого принципа на права заявителей, стремящихся воспользоваться предоставляемыми государством услугами. В контексте данного исследования подчеркивается роль принципа одного окна в ограничении и управлении трассой тоннеля, предоставляя эффективный механизм для контроля над исполнительной съемкой и обеспечивая более системный подход к предоставлению государственных услуг. Завершая анализ, в заключении статьи резюмируются как достоинства, так и недостатки применения принципа одного окна. Обсуждаются возможности оптимизации данного подхода с учетом выявленных особенностей и контекста использования, что способствует более полному пониманию его эффективности в рамках предоставления государственных услуг.

Цель – разработка методического подхода к оптимизации стратегии управления ассортиментной политикой фармацевтической компании на основе контроля товарных запасов.

Материал и методы. Исследование проведено на примере фармацевтической компании «Байер». Материалы исследования включают в себя первичные данные из интервью с менеджерами по логистике фармацевтической продукции и вторичные данные из рецептов. Анализ собранных данных проведен путем расчета ряда величин (экономичный объем заказа, точка повторного заказа, страховой запас, средний уровень ассортимента) с применением ABC-анализа и методов подсчета циклов. По данным собранной исходной информации, ассортиментный портфель анализируемой компании включает 400 фармацевтических продуктов.

Результаты. Предложенный подход базируется на данных по контролю товарных запасов в условиях изменяющегося спроса на фармацевтическую продукцию с использованием политики непрерывного анализа. Проведена количественная и качественная оценка состояния ассортимента в разрезе отдельных наименований лекарственных препаратов и рекомендована адаптированная стратегия управления ассортиментом, направленная на повышение эффективности ассортиментной политики при минимизации общих затрат.

Заключение. В итоге проведенного последовательного анализа состояния и динамики товарных запасов лекарственных препаратов с использованием методов циклического подсчета и ABC-анализа обоснована рациональная стратегия управления ассортиментом, позволяющая оптимизировать процесс снижения затрат на товарные запасы.

Широкое применение систем с отрицательной обратной связью объясняется их несомненными достоинствами: выходной сигнал в них весьма точно повторяет предписание (сигнал задания), а помеха, действующая на объект, как и небольшие изменения параметров математической модели объекта, практически не влияет на результат управления таким объектом. Как правило, принято результат измерения выходного сигнала, который используется для управления объектом, предварительно фильтровать для получения достаточного отношения сигнал/шум. Большинство разработчиков руководствуются правилом оптимального выделения сигнала на фоне шума, то есть используют такой фильтр, частота среза которого проходит через точку пересечения спектров сигнала и шума. Однако теоретически можно предсказать и на практике часто подтверждается, что подобная фильтрация хотя и способствует повышению отношения сигнал/шум в фильтрованном сигнале за счёт подавления шумов за пределами основной части спектра сигнала, иногда не улучшает возможности управления, а наоборот вредит этим возможностям, приводя к снижению устойчивости системы или к необходимости снижения её быстродействия. Причиной этого является утрата высокочастотной компоненты сигнала, хотя бы даже в этой области частот отношение сигнал/шум намного ниже единицы. Желательно сохранять значительную часть этого спектра сигнала. Эти теоретические утверждения не подкреплялись систематическими исследованиями и поэтому зачастую не вызывают должного доверия со стороны разработчиков таких систем, а когда подобное всё же получает экспериментальные доказательства в частных случаях, это вызывает удивление у разработчиков. Опыт автора показывал, что при использовании распространённого требования, состоящего в том, чтобы частота среза фильтра превышала частоту создаваемой системы автоматического регулирования, как минимум, на порядок, недостаточно. Требуется, чтобы частота фильтра была в 50 и более раз выше, чем частота, ограничивающая рабочую полосу системы. Данная статья предлагает исследование этого теоретического положения методом численного моделирования с целью доказательства и демонстрации необходимости преодоления противоречивости требований лучшей фильтрации и сохранения малого запаздывания по измеряемому сигналу, что требует решения компромиссной задачи с целью отыскания оптимального решения этой проблемы.