ivdon3@bk.ru
Современное проектирование имитационных моделей не обходится без широкого круга специалистов разных отраслей. Дополнительных ресурсов требует также разработка программного кода и его отладка. Исследование направлено на демонстрацию возможностей больших языковых моделей (БЯМ) применения на всех этапах создания и использования начиная с этапа формализации моделей динамических систем, а также на оценку вклада этих технологий в ускорение создания имитационных моделей и уменьшение их сложности. Методика разработки модели включает этапы формализации, верификации и создания математической модели на основе диалогов с БЯМ. Эксперименты проводились на примере создания модели мультиагентного сообщества роботов с использованием гибридных автоматов. Результаты экспериментов показали, что модель, созданная с помощью БЯМ, демонстрирует идентичные результаты по сравнению с моделью, созданной в специализированной среде моделирования. На основе анализа результатов эксперимента можно сделать вывод о значительном потенциале применения БЯМ для ускорения и упрощения процесса создания сложных имитационных моделей.
Ключевые слова: имитационное моделирование, формализация, большая языковая модель, нейронная сеть, GPT-4, математическая модель
Многослойная торцевая коммутация в технологиях трёхмерной интеграции может упростить проектирование микросборок и снизить длину торцевых электрических связей. Однако данная коммутация уязвима к термомеханическим нагрузкам и требует предварительного анализа конструкции изделия. В рамках данной работы представлены результаты моделирования различных вариантов многослойной торцевой коммутации трёхмерных микросборок, отличающиеся как используемым на торцах материалом диэлектрика, так и материалом герметизации объёма микросборки. Установлено, что наименьшие значения термомеханических напряжений в коммутации характерны для материалов, чей температурный коэффициент линейного расширения максимально близок к данному параметру проводников. При этом использование композитных диэлектриков в слоях перераспределения ведёт к более значимому уменьшению нагрузок, чем использование более термостабильных ненаполненных полимеров.
Ключевые слова: трёхмерная интеграция, корпусирование, термомеханические напряжения, полиимид, слои перераспределения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.2 - Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств
В рамках городской среды получены законы распределения концентрации мелкодисперсной пыли РМ2,5, РМ10 вдоль дорожных участков. Эти данные необходимы для оценки вероятности превышения предельно допустимых концентраций и улучшения систем мониторинга и контроля состояния атмосферного воздуха. Проведен анализ ключевых факторов, влияющих на содержание частиц РМ2,5 и РМ10 в воздухе прилегающих к дорогам территорий. Были получены уравнения регрессии для общей пыли, пыли РМ2,5 и РМ10 позволяющие сделать вывод о зависимости концентрации РМ2,5 и РМ10 от общей пыли. Проведенный анализ показал, что массовое содержание РМ10 в общем пылевом загрязнении колеблется в диапазоне 73 – 81%, а концентрация мелкодисперсной пыли РМ2,5 колеблется в пределах в двух узких диапазонах около 11,6 и около 7 мкм. Исследование доли РМ2,5 от общей концентрации показало, что она составляет в среднем порядка 20%.
Ключевые слова: пыль, выбросы, концентрация, атмосферный воздух, проезжая часть, климат, линейный город, коэффициент корреляции, влияющие факторы
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье исследуется проблема энергоснабжения маломощных устройств, удаленных от стационарных источников питания. Рассматриваются структурные решения автономных систем электропитания повышенной и малой мощности, в которых используется энергия возобновляемых источников. Показано, что в автономных системах электропитания микро и малой мощности контроллеры MPPT-типа не даёт технических и экономических преимуществ по сравнению контроллерами, в которых за счёт простых структурных и схемотехнических решений реализуется необходимый, но достаточный минимум функций по заряду и разряду накопителя энергии системы электропитания. Приведены модели схемотехнических решений узлов контроллера, реализующие необходимый минимум функций по заряду и разряду накопителя энергии и результаты экспериментальных исследований, показывающие работоспособность предложенных схемотехнических решений.
Ключевые слова: система электропитания, контроллер, источник возобновляемой энергии, импульсный преобразователь напряжения, аккумуляторная батарея, ограничитель напряжения
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
Эта статья представляет собой исследование применения программной среды Matlab Simulink в качестве инструмента разработки для микроконтроллеров семейства STM32. В работе рассматриваются возможности Simulink для моделирования и тестирования алгоритмов управления, а также для генерации кода, который может быть напрямую интегрирован с микроконтроллерами. Статья предназначена для инженеров и разработчиков, работающих в области электроники и автоматизации, и может служить полезным ресурсом для тех, кто стремится оптимизировать свои процессы разработки микроконтроллерных систем.
Ключевые слова: модельно-ориентированное программирование, MatLab, Simulink, STM32, микроконтроллер, генерация кода, система автоматического управления, двигатель постоянного тока
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье анализируется современное состояние автоматизированных систем управления уличным освещением: преимущества и недостатки, проблемы, с которыми сталкиваются производители и операторы таких систем. В статье описаны основные принципы работы автоматизированных систем управления, такие как использование датчиков движения, датчиков освещенности и технологии связи для оптимизации работы уличного освещения. Так же в статье рассматриваются особенности и проблематика проектирования уличного освещения на основе систем автоматизированного управления освещением, и возможные проблемы, связанные с их реализацией и эксплуатацией.
Ключевые слова: управление освещением, цифровой двойник, автоматизация, датчик, источники света, светодиодный осветительный прибор
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В данной работе рассматриваются проблемы и препятствия, возникающие при реализации инвестиционных проектов в сфере капитального строительства, между заказчиком и генподрядчиком (дочерним обществом заказчика). Для решения проблем предлагается разработать конкретные мероприятия по модернизации инвестиционно-строительной деятельности компании заказчика, в соответствии с принятой в России стратегией экономического развития, основанной на цифровизации. Информационные системы и технологии открывают широкие возможности для развития различных аспектов экономической деятельности. Одна из них-информационные системы для управления инвестиционными проектами. В результате работы авторами сформулированы основные направления развития и предложены решения по модернизации инвестиционно-строительной деятельности компании-заказчика.
Ключевые слова: инвестиционно-строительная деятельность, инвестиционный проект, промышленное строительство, заказчик, генеральный подрядчик, информационные системы и технологии
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Статья посвящена созданию узкоспециализированной автоматизированной информационной системы учета параметров технологического процесса производства промышленного предприятия. Разработка подобных программных продуктов позволит упростить и ускорить работу технологов и уменьшить влияние человеческого фактора при сборе и обработке данных.
Ключевые слова: автоматизированная информационная система, система учета параметров технологического процесса производства, диаграмма Раммлера-Брейча, ролевая система доступа к данным
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.5 - Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей
Информационные технологии применяются во всех сферах современной жизнедеятельности общества. Базы данных, документооборот в организациях должны быть четко организованы, упорядочены, а также обеспечена взаимосвязанная работа отделов и служб компаний для сбора и обработки информационных потоков и принятия эффективных управленческих решений. В статье отражено место этапов планирования и проектирования информационных технологий и методов их разработки в алгоритме формирования стратегии ИТ-проекта организации. Показаны подходы к формированию автоматизированных рабочих мест на примере организационно-управленческой структуры предприятия. Выделены службы и отделы организации, отвечающие за планирование, учет, анализ и контроль ее финансовых результатов, что обусловило вывод о направлениях повышения качества разработки ИТ-проекта.
Ключевые слова: информационная система, ИТ-проект, планирование, проектирование, моделирование, автоматизированные рабочие места
В работе предложен гибридный мультиагентный алгоритм поиска решений, содержащего процедуры, моделирующие поведение пчелиной колонии, роя агентов и методов ко-эволюции, с реконфигурируемой архитектурой. В основу разработанного гибридного алгоритма, положен иерархический много популяционный подход, позволяющий с помощью разнообразия совокупности решений, расширять области поиска решений. Представлены формулировки метаэвристики пчелиной колонии и роя агентов канонического вида. В качестве меры сходства двух решений используется аффинность – мера эквивалентности, родственности (сходства, близости) двух решений. Раскрыт принцип действия и применения оператора направленной мутации. Приведено описание модифицированной парадигмы хромосомного роя, который, обеспечивает возможность поиска решений с целочисленными значениями параметров в отличие от канонических методов. Временная сложность алгоритма составляет О(n2)-О(n3).
Ключевые слова: рой агентов, пчелиная колония, ко-эволюция, пространство поиска, гибридизация, реконфигурируемая архитектура
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Представлены результаты исследования влияния комплексной минеральной добавки «шлам химводоочистки + опока либо зола уноса» на морозостойкость строительных растворов в зависимости от дозировки РПП от 0 до 3%. Установлено, что после 100 циклов замораживания и оттаивания выполняется условие RF/R0 > 1,2, а значение k по п. 5.2.4 ГОСТ 10060-2012 после 100 – 125 циклов замораживания и оттаивания составило от 0,94 до 1,73, минимальное значение относительного модуля упругости EF/E0 = 0,97, а деформация остаточного расширения не превысила 0,03%. Строительные растворы с золой уноса обладают более высокой морозостойкостью по критерию прочности при изгибе в сравнении с растворами с опокой. Критерий морозостойкости по прочности при изгибе является более «жестким» относительно критериев по ГОСТ 10060-2012. Нецелесообразно применение дозировки РПП более 2% для производства строительных растворов с повышенными требованиями по морозостойкости.
Ключевые слова: морозостойкость строительных растворов, критерии морозостойкости, редиспергируемые полимерные порошки, прочность при сжатии и изгибе, модуль упругости, деформации остаточного расширения
В статье изучены динамические-механические характеристики блок-сополимеров типа стирол-изопрен-стирол, полибутилметакрилата, термопластичного полиуретана и их смесей методом динамического механического анализа. Выявлено, что смешение нескольких типов полимеров позволяет расширить температурный диапазон эффективного вибропоглощения. Определена комбинация полимеров, обладающая высокими демпфирующими свойствами в широком температурно-частотном диапазоне. Исследовано влияние частоты колебаний на динамические-механические свойства композитов.
Ключевые слова: полимерный композиционный материал, динамический механический анализ, полибутилметакрилат, термопластичный полиуретан, блок-сополимер типа стирол-изопрен-стирол, вибропоглощение, демпфирующий материал, температура стеклования
В статье в качестве объекта исследований выбран плавучий завод сжиженного природного газа, располагаемый на морской гравитационной платформе в Мурманской области. Представлены результаты по разработке и подбору оптимальных составов бетонов с применением фибровых наполнителей и модифицирующих добавок. Выполнен комплекс работ по определению влияния базальтовых фибровых волокон, а также пластифицирующих добавок на структуру и прочность мелкозернистых фибробетонов. Показаны их преимущества и предложены к применению в конструкциях корпусов резервуаров и других объектов на морской гравитационной платформе.
Ключевые слова: фибробетон, резервуары газохранилищ, гравитационная платформа, фибра базальтовая, суперпластификатор
В статье предложен вариант разработки светодизайн-проектов наружного архитектурного освещения. На основе моделирования светораспределения в программе DIALux 4.13 с использованием конкретных осветительных приборов созданы кисти, имитирующие световые эффекты от реальных осветительных приборов. Создан вариант эскиза наружного архитектурного освещения средствами Adobe Photoshop с реализацией приема локального освещения на примере здания драматического театра. Используя трехмерную модель объекта, создан светодизайн проект в программе DIALux EVO. Предложенный метод создания скетчей полезен в профессиональной деятельности, связанной с разработкой эскизов светодизайн-проектов по их качественным фотографиям без необходимости разработки трехмерных моделей, для концептуальных предложений фрагментов городской световой среды и ландшафтных территорий. После разработки базы кистей (на основе реальных светораспределений осветительных приборов), возможно создание эскизов архитектурного освещения зданий, реализующих различные приемы освещения.
Ключевые слова: adobe photoshop, dialux 4.13, dialux evo, эскиз, кисть, фасад здания, наружное архитектурное освещение, световой эффект, прием освещения, концепция архитектурного освещения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В данной статье на основе математического моделирования проанализирован теплообмен в шахматном пучке труб в условиях стационарного и пульсационного потока. Численное исследование проводилось для пучков труб при числе продольных рядов 5, 10 и 15. Число Рейнольдса Re и число Прандтля Pr соответствовали 3400 и 3 соответственно. Пульсации потока имели симметричный и несимметричный возвратно-поступательный характер. Влияние пульсаций оценивалось с помощью произведения относительной безразмерной амплитуды пульсаций и числа Струхаля A/DSh, которое принимало значения 0,1, 0,25 и 0,4. Численное исследование проводилось с помощью Ansys Fluent. Гидродинамика потока в пучке труб описывалась с помощью осредненных по Рейнольдсу нестационарных уравнений Навье-Стокса. По результатам математического моделирования установлено, что влияние пульсаций на теплообмен пучка труб различно в зависимости от числа продольных рядов. Показано, что увеличение числа рядов приводит к уменьшению прироста числа Нуссельта в пульсационном течении по сравнению со стационарным потоком. Установлено что теплогидравлическая эффективность возрастает с увеличением числа рядов. Показано, что несимметричные пульсации эффективней симметричных для интенсификации теплообмена при учете энергетических затрат.
Ключевые слова: интенсификация теплообмена, шахматных пучок труб, теплообмен, математическое моделирование, пульсации потока
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника