Рассматривается задача о напряженном состоянии породного массива с непрерывной неоднородностью, полученной при создании в нём полости с помощью взрыва. Выбран случай, когда основные механические характеристики зависят только от одной координаты – радиуса, что позволило получить относительно простые способы решения задачи. Расчетная схема задачи позволяет свести её к решению одномерных задач. Для случая центрально-симметричной задачи рассматривается обыкновенное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с переменными коэффициентами. Используя замену переменных, можно перейти к решению гипергеометрического уравнения. Решения гипергеометрических уравнений даются в виде гипергеометрических рядов, которые заведомо сходятся. С помощью обратных замен находятся напряжения. Определяется напряжённое состояние породного массива при различных степенях его неоднородности. Результаты представлены в виде графиков. Проведено сравнение с аналогичными решениями для однородных массивов. Представленные результаты позволяют сделать вывод, что при решении подобных задач следует учитывать неоднородность породных массивов, полученную в процессе создания в них полостей с помощью взрыва.

Ключевые слова: неоднородность среды, породный массив, сферическая полость, напряжённое состояние

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье рассматривается акторная модель, реализованная в языке программирования Elixir, который является наследником языка Erlang. Акторная модель представляет собой подход к параллельному программированию, где независимые объекты, называемые акторами, взаимодействуют друг с другом посредством асинхронных сообщений. В статье подробно описаны основные концепции Elixir, такие как сопоставление с образцом, неизменяемость данных, типы и коллекции, а также механизмы работы с акторами. Особое внимание уделено практическим аспектам создания и управления акторами, их взаимодействию и поддержанию состояния. Статья будет полезна исследователям и разработчикам, интересующимся параллельным программированием и функциональными языками.

Ключевые слова: акторная модель, elixir, параллельное программирование, сопоставление с образцом, неизменяемость данных, процессы, сообщения, почтовый ящик, состояние, рекурсия, асинхронность, распределённые системы, функциональное программирование, отказоустойчивость

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе рассматривается плоское движение тяжелой материальной точки в квазистатической среде под действием сил гравитации, аэродинамических сил и силы тяги. Эту задачу можно рассматривать как продолжение задачи Жуковского о моделировании продольного полета летательного аппарата в предположении, что угол атаки является постоянным, с учетом воздействия силы тяги. Получены уравнения движения в разных системах координат. Найдены стационарные режимы полета. Исследуется устойчивость самых основных режимов. Найдено численное решение уравнений движения и исследуется поведение траекторий на различных режимах полета.

Ключевые слова: cила тяги, материальная точка, задача Жуковского

1.1.7 - Теоретическая механика, динамика машин , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассмотрен вопрос применения системы компьютерного зрения для контроля качества изделий в алгоритме управления мехатронной станцией сортировки. В качестве примера выбрана обувная продукция. Разработанная система основана на методах машинного обучения для распознавания изображений путем их сегментации. В результате создана нейросетевая модель, а также написана программа для идентификации и выделения объектов с использованием камеры для последующей сортировки бракованных изделий. Программа содержит три модуля: инициализацию для объявления всех переменных, моделей, классов, видеопотока с камеры; основной модуль, содержащий внутренний цикл по каждому сегментированному объекту; подпрограмму для завершения работы. Внедрение компьютерного зрения в алгоритм управления повышает эффективность и гибкость системы контроля качества, повышает точность измерений параметров объектов для их последующей сортировки.

Ключевые слова: мехатронная станция, сортировка, компьютерное зрение, сегментация изображения, обучение нейросети, алгоритм управления

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности

В данной работе представлена разработка и анализ признаковой модели динамической рукописной подписи для повышения эффективности распознавания. Признаковая модель основана на извлечении как глобальных признаков (длина подписи, средний угол между векторами подписи, размах динамических характеристик, коэффициент пропорциональности, средняя скорость ввода), так и локальных (координаты пера, сила нажатия, азимут, угол наклона). Для формирования эталона подписи, учитывающего вариативность её написания, используется метод потенциалов. Экспериментальная оценка проводилась на базе подписей MCYT_Signature_100, содержащей 2500 подлинных и 2500 поддельных образцов. В работе определены оптимальные значения степени компактности для каждого признака, что позволило учесть вариативность написания подписи и повысить точность распознавания. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенной признаковой модели и её перспективность для биометрических систем аутентификации, что представляет практический интерес для специалистов в области информационной безопасности.

Ключевые слова: распознавание лиц, глубокое обучение, нейронные сети, идентификация пользователей, архитектура модели, обучение модели, интеграция модели, облачные сервисы, безопасность, биометрические технологии

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Представлены результаты исследования адгезии разделительных покрытий на основе полиизобутилена к металлическим поверхностям. В среде Microsoft Visual Studio, на языке С++ разработано программное обеспечение, позволяющее производить расчет состава и эффективных технологических режимов формирования покрытия, обеспечивающих его наилучшую адгезию к защищаемым поверхностям. В качестве примера продемонстрирован порядок расчета соотношений: состав-температура-время формирования покрытий, обеспечивающих наиболее высокую адгезию, равную «нуль» баллов по шестибалльной шкале надрезов. Показано, что применение программы позволяет производить оценку параметров формирования покрытия за время порядка 1-2 секунды. Результаты расчета подтверждены экспериментально. Методами оптической микроскопии исследована морфология покрытия. Выявлено, что в местах пересечения надрезов и областях решетки отслоений не наблюдается.

Ключевые слова: покрытие, адгезия, микроструктура, метод надрезов, полиизобутилен, оптимизация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

В статье рассматривается как замена исходных данных преобразованными влияет на качество обучения глубоких нейросетевых моделей. Автор проводит четыре эксперимента с целью оценки влияния замены данных в задачах с малыми наборами данных. Первый эксперимент заключается в обучении модели без внесения изменений в исходный набор данных, второй заключается в замене всех изображений в исходном наборе на преобразованные, третий заключается в сокращении количества исходных изображений и расширения исходного набора данных при помощи преобразований, применяемым к изображениям, а также в четвертом эксперименте осуществляется расширение набора данных с целью уравновесить количество изображений в каждом классе по большему.

Ключевые слова: набор данных, расширение, нейросетевые модели, классификация, преобразование изображений, замена данных

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье основное внимание уделяется методам снижения высокой индуктивности в цепях питания на примере одной из топологий подложки ИС с высокоскоростным интерфейсом. Рассматриваемый интерфейс работает на скорости 28,25 Гбит/с и предъявляет жёсткие требования к параметрам индуктивности питания. Представленные решения ориентированы на обеспечение низких значений индуктивности питания в условиях высокой плотности компоновки и требованиями к целостности питания современных интерфейсов передачи данных.

Ключевые слова: индуктивность питания, система питания, малошумящее питание, импеданс питания, аналоговое питание, последовательный интерфейс, высокоскоростной интерфейс, органическая подложка, корпусирование ИС

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.9 - Проектирование и технология приборостроения и радиоэлектронной аппаратуры

В работе предложен способ вычисления площади плоской области по фотографии, основанный на применение методов математического анализа. Для вычисления площади применяется криволинейный интеграл второго рода по замкнутому контуру, ограничивающему рассматриваемую область. Задание границы в виде сплайна Безье сводит вычисление криволинейного интеграла к вычислению нескольких определенных интегралов от базисных полиномов Бернштейна. Для интегралов от базисных полиномов Берштейна получен явный вид. Для сплайна Безье третьего порядка выведена формула для вычисления площади области через координаты опорных точек кривых Безье.

Ключевые слова: кубический сплайн, базисные полиномы Берштейна. кривая Безье, сплайн Безье, формула Грина, бета-функция, гамма-функция

1.1.1 - Вещественный, комплексный и функциональный анализ , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлена адаптивная сверточная нейронная сеть на для автоматизированного обнаружения нарушений техники безопасности в реальном времени. В отличие от существующих решений, использующих статические модели, предлагаемый подход включает два ключевых нововведения. Автоматическая адаптация весов модели с комбинированием методов стохастического и градиентного спуска. Алгоритм динамически регулирует скорость обучения и глубину модификации параметров, что позволяет сохранять ранее полученные знания при дообучении на новых данных без деградации точности. Оптимизированный механизм обработки контекста – модель анализирует не только объекты (например, отсутствие каски), но и их взаимное расположение (рабочий в опасной зоне без средств индивидуальной защиты), что снижает количество ложных срабатываний. Разработанная система интегрирует модули компьютерного зрения, генерации предупреждений и аналитики, обеспечивая не только мгновенное реагирование на нарушения, но и долгосрочный анализ рисков. Эксперименты подтвердили повышение точности на 15% при работе в изменяющихся условиях освещения и ракурсах съемки.

Ключевые слова: сверточная нейронная сеть, информационная система, несчастные случаи на производстве, техника безопасности, производство, обучение модели, нейронная сеть, адаптивный алгоритм

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье описывается методология построения регрессионной модели заполняемости платных парковочных зон с учетом неравномерного распределения сессий в течение дня и особенностей поведения двух групп клиентов – регрессионная модель состоит из двух уравнений, учитывающих особенности каждой группы. Кроме того, описан процесс создания модели данных, сбор, обработка и анализ данных, распределения заполняемости в течение дня. Также приведена методология моделирования явления, распределение которого имеет форму колокола и зависит от времени суток. Результаты могут быть использованы коммерческими предприятиями, управляющими парковками, и городским администрациями, исследователями при моделировании аналогичных показателей, которые демонстрируют нормальное распределение, характерное для многих естественных процессов (клиентопоток в отделениях банка, пополнение и/или снятие средств в течение жизни пополняемых депозитов и т. п.).

Ключевые слова: платные парковки, заполняемость, регрессионная модель, клиентское поведение, поведенческая сегментация, устойчивость модели, моделирование, прогнозирование, управление парковкой, распределение показателя

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Разработано программное обеспечение для оценки поверхностных характеристик жидкостей, растворов и суспензий в среде Microsoft Visual Studio. Модуль с дружественным интерфейсом не требует от пользователя специальных навыков и позволяет за время ~ 1 секунды произвести численный расчет энергетических характеристик жидкости: работы адгезии, когезии, энергии смачивания, коэффициента растекания и сцепления жидкого состава с контактной поверхностью. На примере тестовой жидкости - дистиллированная вода и исходной жидкой разделительной смазки серии Пента-100 продемонстрирован пример расчета смачивания жидкими средами стальной поверхности. Использование предлагаемого модуля позволяет произвести экспресс-оценку совместимости жидких составов с защищаемой поверхностью и представляет интерес для производителей лакокрасочных материалов при контроле качества продукции.

Ключевые слова: программа для ЭВМ, язык программирования C#, смачивание, поверхность, адгезия

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается обзор по различным подходам, используемым для моделирования контактного взаимодействия между зерном шлифовального круга и поверхностным слоем детали в процессе шлифования. Кроме того, изучается влияние свойств материала, параметров шлифования и морфологии зерна на процесс контакта.

Ключевые слова: шлифование, зерно, зона контакта, моделирование, шлифовальный круг, индентор, микрорезание, глубина резания

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.5 - Технология и оборудование механической и физико - технической обработки

В данной работе исследованы методы формирования квазиортогональных матриц на основе псевдослучайных последовательностей максимальной длины (m-последовательностей). Проведен анализ существующего метода, основанного на циклическом сдвиге m-последовательности и дополнении получившейся циклической матрицы каймой. Предложен альтернативный метод, основанный на связи псевдослучайных последовательностей максимальной длины, а также квазиортогональных матриц Мерсенна и Адамара, позволяющий генерировать циклические квазиортогональные матрицы симметричной структуры без каймы. Проведен сравнительный анализ корреляционных свойств матриц, полученных обоими методами, и исходных m-последовательностей. Показано, что предлагаемый метод наследует корреляционные свойства m-последовательностей, обеспечивает более эффективное хранение и потенциально лучше подходит для задач обеспечения конфиденциальности.

Ключевые слова: ортогональные матрицы, квазиортогональные матрицы, матрицы Адамара, m-последовательности

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Университеты обладают фантастическим потенциалом для получения важнейших знаний, благодаря наличию огромных объемов данных. Статья посвящена переходу университетов от хранилищ данных к более гибким и масштабируемым озёрам данных для обработки больших данных. Рассматриваются ключевые различия и сходства хранилищ данных и озер данных, где хранилища ориентированы на структурированные данные и традиционную аналитику, а озера данных позволяют работать с сырыми и полуструктурированными данными, поддерживая гибкий ELT-подход (извлечение, преобразование, загрузка). Акцентируется внимание на вызовах, связанных с миграцией данных между этими архитектурами, включая вопросы безопасности, масштабируемости и затрат. Использование облачных решений и технологий, таких как Apache Hadoop и Spark, помогает снижать затраты и эффективно управлять большими данными. Приводятся примеры способов обработки данных с помощью машинного обучения и специализированных инструментов, что способствует лучшему пониманию процесса управления и анализа данных в университетских структурах.

Ключевые слова: хранилище данных, озеро данных, большие данные, облачное хранение, неструктурированные данные, полуструктурированные данные

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

В статье представлен метод количественной оценки зигзагообразности траекторий движения транспортных средств, позволяюший выявить потенциально опасное поведение водителей. Алгоритм анализирует изменения направления движения между сегментами траектории и включает этапы предварительной обработки данных: слияние близко расположенных точек и упрощение траектории с использованием модифицированного алгоритма Рамера–Дугласа–Пекера. Эксперименты на сбалансированном наборе данных (20 траекторий) подтвердили эффективность метода: точность — 0.8, полнота — 1.0, F1-мера — 0.833. Разработанный подход может применяться в системах мониторинга движения, предупреждения аварий и обнаружения опасного вождения. Дальнейшие исследования направлены на повышение точности и адаптацию метода к реальным условиям.

Ключевые слова: траектория, анализ траекторий, зигзагообразность, упрощение траекторий, алгоритм Рамера–Дугласа–Пекера, yolo, обнаружение объектов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассмотрены существующие системы управления горочными вагонными замедлителями и методы их технической диагностики. Выявлены недостатки существующих аналитических методов технической диагностики. Выявлены факторы, помогающие повысить точность технической диагностики вагонных замедлителей, доступные в существующих горочных автоматизированных управляющих комплексах. Предложен подход к построению интеллектуальной системы, уточняющей текущее состояние вагонного замедлителя, на базе деревьев решений. Предложен способ повышения качества деревьев решений, построенных с использованием технологии Data Mining, в условиях малого объема обучающих примеров. В основе подхода лежат идеи самоорганизации интеллектуальных систем. Повышение точности решающих правил продемонстрировано на проверочных базах данных примеров.

Ключевые слова: "сортировочная горка, управляющие комплексы, напольные устройства, вагонные замедлители, интеллектуальные системы, многофакторный анализ, классификация по признакам, алгоритмы самоорганизации, автоматическое приобретение знаний, мягкие вычисления

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.9.3 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

В данной работе предложена новая модель открытой многоканальной системы массового обслуживания с взаимопомощью между каналами и ограниченным временем ожидания заявки в очереди. Представлены общие математические зависимости для вероятностных характеристик такой системы.

Ключевые слова: система массового обслуживания, очередь, обслуживающее устройство, взаимопомощь между каналами

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящее время ключевыми аспектами разработки программного обеспечения являются безопасность и эффективность создаваемых приложений. Особое внимание уделяется безопасности данных и операций с базами данных. В статье освещаются методы и техники разработки безопасных приложений на основе интеграции языка программирования Rust и системы управления базами данных (СУБД) PostgreSQL. Рассматриваются ключевые концепции Rust, такие как строгая типизация, программная идиома (шаблон) RAII, макроопределения, неизменяемость, и как они способствуют созданию надежных и производительных приложений при работе с базой данных. Рассматривается, как интеграция с PostgreSQL позволяет эффективно управлять данными при высоком уровне безопасности, исключая распространенные ошибки и уязвимости. Практический пример демонстрирует преимущества использования Rust в сочетании с PostgreSQL для создания системы управления расписаниями занятий, обеспечивая целостность и безопасность данных.

Ключевые слова: язык программирования Rust, безопасность памяти, RAII, метапрограммирование. СУБД, PostgreSQL

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Данная работа посвящена описанию разработки и интеграции двух ключевых подсистем инсектоморфного шестиногого робота: модуля управления походкой и системы компьютерного зрения для автономной навигации. Рассматриваются архитектурные решения, алгоритмические основы и практическая реализация компонентов, обеспечивающих стабильное передвижение и интеллектуальное взаимодействие робота с окружающим пространством.

Ключевые слова: инсектоморфный робот, модуль управления походкой, компьютерное зрение, автономная навигация, ROS2, SLAM, RTABMap, NAV2, OctoMap, триподная походка, Raspberry Pi, LiDAR

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассматривается вариант построения модели привода ориентации солнечных батарей на основе двигателя постоянного тока и ПИД управлением. Ориентация в пространстве осуществляется по двум осям: азимутальной и зенитальной. Модель используется для оптимальной настройки параметров ПИД-регулятора при отработке требуемых углов ориентации в условиях порывистых ветровых воздействий. В качестве основных критериев настройки используются: малое перерегулирования при отработке угла, апериодический (не колебательный) характер переходных процессов, минимальная динамическая ошибка компенсации ветровых воздействий при отработке угла, минимальное время установления при отработке воздействия. Оптимизация регулятора осуществлялась методом покоординатного спуска. Приводится вариант настройки регулятора для оптимального режима с приведением графиков процессов, подтверждающих его практическую оптимальность. Построенная модель привода может использоваться при реализации цифрового двойника системы контроля и управления приводом ориентации панелей солнечных батарей.

Ключевые слова: математическая модель привода, ПИД-регулятор, солнечная панель, порывистые ветровые воздействия, азимутальная и зенитальная ориентация, оптимизация по комплексному критерию

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы

В данной статье рассматриваются особенности реализации модели для распознавания болезней яблонь по листьям. В ходе работы проведен ряд экспериментов с известными архитектурами сверточных сетей, рассматривается влияние на точность модели разных архитектур нейронных сетей, изменение параметров сети. Приводится описание практического опыта построения своей сети классификации болезней и решение проблем, возникающих при реализации. В частности, показано, что пакетная нормализация или углубление сети может положительно сказываться на таком эффекте, как затухание градиентов. Для наглядности в работе приведены графики обучения нейронных сетей. В процессе работы сформированы выводы и рекомендации.

Ключевые слова: искусственный интеллект, компьютерное зрение, нейронные сети, глубокое обучение, машинное обучение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 4.1.4 - Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры

В данной статье представлен обзор существующих конструкционных решений внутритрубных роботов, предназначенных для инспекционных работ. Основное внимание уделено анализу различных механизмов движения и типов шасси, используемых в таких роботах, а также выявлению их преимуществ и недостатков применительно к задаче сканирования продольного сварного шва. Рассмотрены такие типы роботов, как гусеничные, колесные, винтовые и те, которые движутся под действием давления внутри трубы. Особое внимание уделяется проблеме обеспечения стабильного и точного перемещения робота вдоль сварного шва, минимизации боковых смещений и выбору оптимальной системы позиционирования. На основании проведенного анализа предлагаются рекомендации по выбору наиболее подходящего типа движения и шасси для выполнения задачи построения 3D-модели сварного шва с использованием лазерного триангуляционного датчика (далее ЛТД).

Ключевые слова: внутритрубные роботы, инспекционные роботы, 3D сканирование, сварные швы, конструкционные решения, типы движения, шасси, гусеничные роботы, колесные роботы, винтовые роботы, продольные сварные швы, лазерный триангуляционный датчик

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Отрасль железнодорожного транспорта демонстрирует значительные достижения в различных областях деятельности благодаря внедрению прогнозной аналитики. Системы прогнозной аналитики используют данные из множества источников, таких как сети датчиков, исторические данные, погодные условия и т.д. В статье рассматриваются ключевые направления применения прогнозной аналитики на железнодорожном транспорте, а также преимущества, вызовы и перспективы дальнейшего развития этой технологии в железнодорожной инфраструктуре.

Ключевые слова: прогнозная аналитика на железнодорожном транспорте, прогнозирование пассажиропотока, оптимизация грузоперевозок, оптимизация технического обслуживания, управление запасами и снабжением, управление персоналом, финансовое планирование, анализ больших данных

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается Simulink-модель, позволяющая рассчитывать переходные процессы объектов, описываемых с помощью переходной функции при любом виде входного воздействия. Описывается алгоритм работы S-функции, выполняющей расчет с помощью интеграла Дюамеля. Приводятся результаты расчетов. Даются рекомендации по заданию параметров модели. Формулируется вывод о возможности применения модели для расчета динамических режимов.

Ключевые слова: имитационное моделирование, Simulink, переходная характеристика, ступенчатая функция, S-функция, интеграл Дюамеля, модельное время

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации