Архив статей журнала
Задача на определение знака числа является одной из проблемных в системе остаточных классов. Эта операция играет фундаментальную роль, поскольку лежит в основе других сложных для реализации операций, таких как сравнение чисел и деление. Традиционные алгоритмы основываются на вычислениях с определенными, специально подобранными наборами модулей, что делает такие алгоритмы эффективными только для ограниченного круга задач. Цель данной работы состоит в разработке нового алгоритма определения знака числа в системе остаточных классов. Новизна представленного алгоритма заключается в использовании дробных значений в модифицированной версии Китайской теоремы об остатках, что в свою очередь обеспечивает универсальность алгоритма и его применимость в системах остаточных классов любого типа. Разработанный подход позволяет эффективно определять знак числа в системе остаточных классов, не накладывая ограничений на выбор конкретного набора модулей. Программное моделирование показало увеличение быстродействия работы разработанного алгоритма в сравнении с известным методом на основе быстрого преобразования в обобщенной позиционной системе счисления. Полученные результаты могут эффективно использоваться в различных системах цифровой обработки сигналов и задачах машинного обучения.
Представленная разработка способствует внедрению цифровых технологий в описание процессов нефтехимических предприятий, отвечает потребностям промышленности в быстрых и точных расчетах, сокращает зависимость от дорогостоящих экспериментов и зарубежного программного обеспечения, что делает его актуальным как для науки, так и для реального сектора экономики. Целью исследования является способ расчета вязкости широкой фракции углеводородов с использованием нейронных сетей для повышения точности и эффективности прогнозирования по сравнению с традиционными методами и реализация в виде специализированного программного комплекса. Для оптимизации процесса обучения и ускорения вычислений исходная задача была разделена на несколько более простых подзадач с уменьшенной размерностью параметров, предложенная декомпозиция значительно сократила объем вычислений, что способствует снижению параметричности построенного многослойного полносвязного персептрона и понижению проблематичности процедуры обучения моделей. Для автоматизации сбора информации для обучения многослойного полносвязного персептрона был разработан вспомогательный программный комплекс, формирующий требуемые наборы данных в Unisim. Все построенные нейронные сети обучались на выборках, которые разбивались на обучающее, валидационное и тестовое подмножества по 70, 15 и 15 % от исходного набора соответственно. Потери при обучении не превысили 10-6 при отсутствии переобучения. Работоспособность полученного многослойного полносвязного персептрона дополнительно проверили на производственных данных, не использовавшихся при обучении. Реализация метода осуществлена в виде оригинального специализированного программного комплекса, в котором используется согласованная работа нескольких обученных нейронных сетей для точного расчета вязкости углеводородных смесей. Разработанный программный комплекс доказал свою эффективность и надежность, представляя собой мощный инструмент для расчета вязкости широкой фракции углеводородов при моделировании процессов нефтехимии.
В работе рассматривалась детерминированная теоретико-игровая модель демографического процесса с конечным горизонтом. Целью работы являлась разработка детерминированной математической многошаговой модели с конечным числом шагов исследования демографического процесса. Для достижения цели работы были решены следующие задачи: сформулирована математическая формализация процесса, конкретно составлена детерминированная математическая модель, в которой были задействованы два участника, один из которых - регулирующий орган, принимающий законодательные решения в зависимости от складывающихся внешних и внутренних условий, влияющих на течение демографического процесса, целью которого являлась максимизация функции, зависящей от численности населения, вторым участником явились внутренние и внешние условия среды, персонифицирующие складывающиеся демографические условия, цель которых противоположна целям регулирующего органа; разработано и найдено оптимальное решение для многошаговой антагонистической игры; проанализированы полученные результаты и сделаны выводы. Проводимое исследование являлось примером изучения демографических процессов математическими методами. Полученная модель позволила провести исследование воздействий, проявляющихся в процессе работы, и определить оптимальное чередование различных программ поддержки населения и многолетних программ в зависимости от ожидаемого характера условий среды каждого года планируемого цикла.
Цель исследования - проведение анализа надежности торцевых уплотнений посредством сравнения эксплуатационных показателей и определение наиболее уязвимых материалов колец пар трения торцевого уплотнения на примере насосов нефтегазовой промышленности. Торцевые уплотнения имеют широкое применение в машиностроительной отрасли и используются в металлообрабатывающем оборудовании, подъемно-транспортных механизмах, двигателестроении, нефтегазовом оборудовании. Статья посвящена исследованию причин выхода из строя торцевых уплотнений, применяемых в машиностроении для герметизации вращающихся элементов агрегатов. Оценивается важность применения торцевых уплотнений и рассматриваются факторы, способствующие преждевременному выходу из строя. Приводится статистика отказов насосных агрегатов, которая позволяет говорить о необходимости поиска методов повышения их надежности и долговечности. Выполнен сравнительный анализ заявленных характеристик и фактических показателей образцов торцевых уплотнений различных моделей, бывших в эксплуатации, что позволило сделать вывод об их износостойкости. Проведен анализ комбинаций применяемых колец пар трения, который показал, что в условиях эксплуатации агрессивных сред под давлением пара графит + карбид кремния сохраняет свою актуальность, однако требует дополнительной обработки поверхностей. Комбинация пары трения уголь + керамика, карбид кремния является более совершенной конструкцией, позволяющей снизить износ от сил трения, возникающих при эксплуатации. Таким образом, применение карбидокремниевой керамики позволяет увеличить межремонтный интервал агрегата в части необходимости замены торцевого уплотнения из-за износа колец трения.
Алгоритмы машинного обучения предоставляют широкий спектр возможностей для предиктивного анализа работы технологического оборудования. Они позволяют выявлять скрытые закономерности и прогнозировать будущие события на основе имеющихся данных. Целью данного исследования является анализ и сравнение методов машинного обучения для реализации задач прогнозирования состояния вибрации компрессорной установки. Каждый из методов имеет свои преимущества и ограничения, поэтому выбор конкретного алгоритма зависит от решаемой задачи применительно к характеристикам оборудования и данных. В данной работе исследованы методы машинного обучения для решения задачи регрессии: в случае прогнозирования одномерных рядов использованы методы авторегрессии и авторегрессии со скользящей средней; для прогнозирования многомерных рядов использованы методы линейной регрессии, деревьев решений, случайный лес и градиентный бустинг. Проведен сравнительный анализ методов машинного обучения. Из результатов анализа видно, что для задачи регрессии наилучшими методами являются ансамблевые методы, такие как случайный лес и XGBoost. Применение XGBoost значительно улучшает качество прогнозов, особенно при работе с большим объемом данных. Для моделей AutoReg и ARIMA необходим стационарный временной ряд для получения точных и интерпретируемых результатов. Важно экспериментировать и настраивать параметры для каждого конкретного временного ряда, учитывая такие факторы, как наличие сезонности, тренда и выбросов в данных. При выборе метода прогнозирования необходимо учитывать не только его математические характеристики, но и особенности конкретных данных, на которых он будет применен.
Работа с детьми с ограниченными возможностями сопряжена с различными трудностями, что отражается как на работе специалистов, так и на взаимодействии структурных подразделений, в обязанности которых входит мониторинг и поддержка реабилитации, интеграции и приобщения таких детей. Однако на примере работы логопедов из различных учреждений в рамках междисциплинарного взаимодействия с другими специалистами можно проследить проблемные аспекты. Целью исследования является изучение механизмов обеспечения преемственности в работе структурных подразделений, участвующих в обеспечении населения услугами здравоохранения, образования и полноценной жизни. При подготовке работы использовались общенаучные, описательные и аналитические методы исследования. В статье подчеркивается важность системы нейрореабилитации для детей с ограниченными возможностями. Результаты исследования показывают, что в системе межведомственного взаимодействия остаётся много нерешенных проблем. Однако в ряде регионов и крупных городов сформировались практики, способствующие активной реабилитации детей с ограниченными возможностями. Была описана одна из таких практик, указывающая на возможности психолого-педагогической поддержки детей в условиях стационара. Сделан вывод о том, что комплексный и системный подход в рамках междисциплинарного взаимодействия специалистов с участием логопедов будет способствовать успешной реабилитации детей с ограниченными возможностями.
Развитие современных образовательных технологий и появление искусственного интеллекта, который генерирует самые различные данные, открывают новые перспективы во всех областях знаний. Это приводит к изменениям подходов, методик, приемов и средств обучения высшего профессионального образования. В данном исследовании авторы ставят целью определить готовность преподавателей и студентов медицинского вуза использовать в работе материалы, сгенерированные искусственным интеллектом, а также выявить сомнения и перспективы внедрения инструментов современных технологий в образовательный процесс. Материалом для исследования послужили собственные статистические данные авторов, собранные в результате общения с преподавателями в рамках конференций (Оренбург, 2025) и опроса в Яндекс Формах 208 студентов первого курса. Выбранные авторами теоретический и эмпирический методы позволяют рассмотреть объект исследования с ценностной точки зрения, так как в медицинской профессии очень важно личностное взаимодействие врача и пациента. В то же время для достойного поддержания здоровья и охраны жизни населения профессиональные компетенции специалистов здравоохранения всех уровней должны быть подкреплены свободным владением цифровыми и информационными ресурсами работы. Инновационные технологии помогают создавать эффективные образовательные программы, обрабатывать большой объем информации и персонализировать учебный материал. Появляются новые педагогические подходы и стратегии получения знаний, умений и навыков. Только при грамотно выстроенном взаимодействии преподаватель - студент технологии, основанные на искусственном интеллекте, будут работать на цели образования, приводить к повышению академической успеваемости и становлению высокопрофессионального специалиста.
В статье проведен анализ теоретических и практических подходов к организации многоуровневого оценивания знаний студентов с описанием направлений оценивания: типы, виды и уровни. Актуальность направления исследования обусловлена необходимостью обеспечения прозрачной, объективной и дифференцированной системы оценивания знаний студентов, учитывающей различный уровень подготовки студентов и особенности организации учебного процесса, в случае с дисциплинами, читаемыми в потоках. Целью статьи является описание механизмов применения элементов системы многоуровневого оценивания знаний (СМОЗ) студентов с акцентом на организацию своевременной реализации обратной связи «преподаватель - студент», способствующей повышению качества усвоения знаний. Реализация заявленной цели исследования обеспечивается системой многоуровневого оценивания знаний студентов с применением элементов цифровой образовательной среды. Приводится описание взаимодействия элементов рассматриваемой системы оценивания знаний, а именно технологии непрерывной оценки остаточных знаний и элементов модифицированной архитектуры цифровой образовательной среды. Для реализации обратной связи в архитектуру интегрированы такие компоненты, как искусственный интеллект, социальные сети и виртуальный информационно-коммуникационный помощник. В заключение приводится анализ применения системы многоуровневого оценивания знаний в цифровой образовательной среде на примере потоковой дисциплины кафедры прикладной математики Российского технологического университета.
В современных условиях задачами системы образования являются обеспечение исторической преемственности поколений, сохранение национальной культуры (обычаев, традиций, ценностей, искусства), включение региональных компонентов в образовательный процесс. Национально-региональный компонент в профессиональной подготовке будущего учителя в вузе играет ключевую роль в формировании глубокого понимания культурного наследия и традиционных ценностей родного края. Автор акцентирует внимание на множестве аспектов региональной составляющей, усиливающих значимость гуманизации и гуманитаризации образовательного процесса, акцентируя внимание на развитии духовных ценностей и фундаментальных личностных качеств обучающихся. Цель статьи заключается в выявлении и обосновании педагогических условий реализации национально-регионального компонента в профессиональной подготовке будущего учителя и представлении результатов опытно-экспериментальной работы. Автор подчеркивает важность реализации национально-регионального компонента в профессиональной подготовке будущего учителя, так как это является важным шагом на пути к гармоничному развитию общества, к сохранению культурного многообразия нации, подготовке подрастающего поколения, понимающего значимость и ценность культурных различий разных народов России. Это неисчерпаемый источник вдохновения для будущего учителя, стремящегося сохранять и переосмысливать традиционные и современные аспекты в своей практической деятельности. В статье представлены результаты опытно-экспериментальной работы по реализации национально-регионального компонента в профессиональной подготовке будущего учителя на базе кафедры технологии, изобразительного искусства и дизайна Петрозаводского государственного университета. Автор делает вывод, что выделенные педагогические условия способствует реализации национально-регионального компонента в профессиональной подготовке будущего учителя и способствуют формированию понимания культурного наследия, интеграции молодежи в мировое культурное пространство.
Статья посвящена вопросам организации внеурочной деятельности обучающихся. Работа осуществлялась в 2023-2024 году с младшими школьниками 3-4 классов образовательных учреждений МОУ «СОШ № 60» имени Героя Советского Союза П. Ф. Батавина, МАОУ «СОШ «Аврора», МАОУ «Гимназия № 3» г. Саратова на тематических занятиях, экскурсионных маршрутах, в играх. Поставлена цель: обобщить результаты педагогического опыта по организации внеурочной деятельности обучающихся краеведческой направленности в условиях пространства городского парка. Для достижения цели авторы выявили важные тенденции развития внеурочной деятельности школьников, заложенные в современное образование, а именно: смещение акцентов на становление саморегуляции у детей и подростков; построение образовательного пространства вокруг человека; развитие самостоятельности и активности у представителей подрастающего поколения в ходе решения социально значимых задач. Оценили возможности использования природных и социокультурных зон парка в образовательных целях, отметили его потенциал с учетом функций: мировоззренческой, просветительной, прогностической, практической, рекреационной, социальной, экологической. Разработали и апробировали экскурсионные маршруты экологической, исторической и математической направленности. Описали результаты организации игры «Тайны городского парка», что позволило обобщить работу творческих коллективов образовательных учреждений по созданию природоохранных экскурсионных маршрутов с учетом интересов и предпочтений обучающихся.
Цель исследования - изучить особенности понимания многозначности слов у детей старшего дошкольного возраста с общим недоразвитием речи. Для таких детей характерно нарушение всех сторон речевого развития, однако недостаточный уровень сформированности словарного запаса является одним из ключевых компонентов в структуре речевого дефекта. При этом важно не только количество, но и качество словарного запаса, в том числе знакомство дошкольника с таким явлением, как многозначность слов, раскрытие многозначности уже известных слов. Исследование проводилось на базе МАДОУ «Центр развития ребенка - детский сад № 8» г. о. Саранск. Исследование было проведено в период с 3 по 15 ноября 2024 г.; в нем приняли участие 19 дошкольников 6-7 лет, посещающих логопедическую группу и имеющих заключение о наличии общего недоразвития речи (III уровень речевого развития). В эмпирической части статьи представлены ход и результаты проведенного эксперимента по исследованию понимания многозначности слов у детей старшего дошкольного возраста с общим недоразвитием речи. Диагностическая программа включала задания, которые предъявлялись обследуемым индивидуально: понимание многозначного слова-предмета, понимание многозначного слова-признака, понимание многозначного слова-действия, понимание фразеологизмов. Анализ экспериментальных данных показал отсутствие у дошкольников показателей высокого уровня и уровня выше среднего по всем заданиям; преобладающими оказались результаты, соотносимые с уровнем ниже среднего. Дети данной категории испытывают затруднения при интерпретации лексического значения слов-предметов, слов-действий, слов-признаков, определения, предлагаемые детьми, характеризуются конкретностью, неразвернутостью, практически не используются варианты с переносным значением, детям требуется стимулирующая помощь. Обучающиеся не употребляют в собственной речи многозначные слова и/или выражения или делают это очень редко, понимание многозначных слов нарушено. Выявлена необходимость организации коррекционной работы по формированию понимания многозначности слов у детей исследуемой категории. Исследование выполнено в рамках гранта на проведение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научной деятельности вузов-партнеров ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И. Н. Ульянова» и ФГБОУ ВО «Мордовский государственный педагогический университет имени М. Е. Евсевьева» по теме «Научно-методические аспекты коррекционно-развивающей работы с детьми с ограниченными возможностями здоровья».
Данное исследование посвящено рассмотрению основных аспектов развития цифровых навыков и разработке и процессу применения технологии веб-квеста при подготовке научно-педагогических кадров. В работе выделены основные цифровые навыки, которые важны современному преподавателю высшей школы, инновационные направления по их формированию и развитию. Цель исследования заключается в разработке и внедрении образовательного веб-квеста на базе стандартных инструментов веб-разработки при подготовке научно-педагогических кадров. Авторы исследовали потенциал веб-квестов в подготовке научно-педагогических кадров, выявив преимущества и разработав рекомендации по их организации для преподавателей. Исследование включало анализ предметной области, сравнительный анализ веб-сервисов для создания образовательного контента, моделирование и разработку веб-квестов, направленных на формирование профессиональных компетенций у студентов. На примере разработанного и апробированного веб-квеста авторы продемонстрировали процесс развития цифровой компетенции у аспирантов, представив детальный сценарий, структуру, цели и задачи каждого этапа, а также необходимые ресурсы. В результате предложена подробная технология создания веб-квеста с использованием конкретного веб-сервиса и приведен пример успешной реализации. Может быть использован в качестве образца для разработки аналогичных образовательных ресурсов.