Вісник № 01. Системний аналіз, управління та інформаційні технології

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/53562

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 17 з 17

Modelling semantic kernel of web resource
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Orekhov, Sergey Valerievich; Malyhon, Hennadiy Vasilievich
The article presents an attempt to describe mathematically the effect of the semantic kernel of a web resource on the Internet. In accordance with the theory of marketing, the product that we want to sell on the network is characterized by the following basic properties: price, time and place. In other words, a potential buyer wants to receive a given product in the right place at a given time. To satisfy this need, it is necessary to use the classic component of marketing, product promotion. However, this component is now becoming a fully virtual instrument. This tool functions in a hypertext, video and image environment. Therefore, the user analyzes the meaning of these elements in order to get the desired product. The results of web projects carried out in this area indicate the emergence of a new phenomenon, which reflects the main meaning of virtual promotion – this is the semantic core. The core is a short annotation of the main properties of the product, its location and time of appearance. Therefore, the purpose of this article is both a presentation of a new object of research and a mathematical description. It is assumed that the semantic core is formed on the basis of natural language terms. In other words, the semantic core is a set of keywords that are grouped by meaning. We propose to use data mining approaches for clustering to group terms. The classic clustering method at the moment is k-means. The article presents a model of the semantic core based on this method. This method and its distance function are considered as the second stage of web content processing. At the first stage, web content is converted into a semantic web. However, the k-means technique has significant drawbacks when modeling the semantic core. Therefore, in the development of this idea, the work shows an alternative way to modeling the kernel. As an alternative approach, the construction of clusters based on the concept of maximum flow is considered. This approach has the significant advantage that the type of links in the semantic network overlaps with the type of distance function in this method. As a result, on a real web project, the effect of the connection between the semantic core model and the level of new users of the web resource was demonstrated over the past five years.
Моделювання системи автоматичного регулювання режиму натягу в чорновій групі клітей неперервного сортового стану
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Маринич, Іван Анатолійович; Сердюк, Ольга Юріївна
Предметом дослідження є особливості моделювання системи автоматичного керування режимом натягу чорнової групи клітей, яка враховує зміни швидкості прокатки на виході попередньої кліті і вході в наступну кліть. Системи управління швидкісним режимом прокатки на сортових станах, є найбільш відповідальними системами, так як від їх роботи в більшій мірі залежить безаварійна робота прокатного стану. Під управлінням швидкісним режимом прокатки розуміють регулювання натягу в чорновій групі клітей і стабілізацію петлі прокату в чистових групах. Вплив таких технологічних факторів як нерівномірність нагріву заготовок, зміна режиму обтиску в клітях і т. п. призводить до виникнення сил натягу або підпору, відхилення петлі прокату від заданих значень. Прокатка з натягом на відміну від прокатки з петлею є стійким режимом прокатки. Однак, (при значних величинах натягу в прокаті) такий режим прокатки призводить до різної товщини готової продукції. Режим прокатки з петлею є нестійким режимом і не можливий без систем автоматичного керування. Як при режимі прокатки з натягом, так і при режимі вільної прокатки з петлею необхідно дослідження систем автоматичного керування з метою визначення можливостей компенсації збурюючих впливів і отримання прокату заданої точності. Тому основним завданням системи автоматичного керування є підтримання режиму прокатки з мінімально можливим натягом. Для досягнення поставленою мети безпосередній контроль натягу смуги прокату сучасними технічними засобами досить ускладнений, і робота систем керування натягом ґрунтується на непрямих методах його вимірювання, а дослідження ефективності роботи системи зводиться до моделювання самого процесу. Розроблена модель складається з трьох клітей та двох міжклітівих проміжків, тому що вона враховує зміни швидкості прокатки на виході попередньої кліті і вході в наступну кліть. Саме завдяки цьому одержано адекватні результати моделювання наближенні до реального процесу прокатки.
Моделювання теплових процесів парогенератора АЕС для інформаційної технології оптимізації управління
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Нікуліна, Олена Миколаївна; Северин, Валерій Петрович; Коцюба, Ніна Вікторівна; Бубнов, Антон Ігорович
Розроблені математичні моделі теплових процесів у формі Коші в просторі стану з відносними змінними парогенератора ПГВ-1000 енергоблоку атомної електричної станції з ядерним реактором ВВЕР-1000 для використання моделей в інформаційній технології оптимізації управління парогенератором. Розглянуто робочі теплові процеси в парогенераторі ПГВ-1000, які пов’язані з підведенням до нього живильної води від системи водяної підготовки і теплоносія від ядерного реактора та відведенням пари у головний паровий колектор. Представлена розрахункова схема парогенератора, яка відображає робочі процеси в ньому під дзеркалом випаровування і над ним. На основі диференціальних рівнянь теплового балансу теплоносія в парогенераторі та в металевих теплообмінних трубках виконане моделювання теплопередачі від теплоносія до живильної води в парогенераторі. Розроблена модель теплопередачі у вигляді лінійної системи диференціальних рівнянь у відносних змінних стану. Розглянуті процеси пароутворення при нагріванні живильної води поверхнею теплопередачі. Складені диференціальні рівняння матеріального і теплового балансів динамічних процесів пароутворення в парогенераторі, які не є рівняннями у формі Коші. Виконані перетворення диференціальних рівнянь матеріального і теплового балансів в парогенераторі до форми Коші. Отримана нелінійна система диференціальних рівнянь балансу пароутворення у відносних змінних стану. Обчислені значення постійних параметрів моделей для парогенератора ПГВ-1000. Математична модель теплових процесів в парогенераторі ПГВ-1000, яка представлена у вигляді системи диференціальних рівнянь і включає процеси теплопередачі та пароутворення, за допомогою інформаційноїтехнології оптимізації дозволить виконати ідентифікацію та оптимізацію системи управління парогенератором.
Система поддержки принятия решений для определения оптимального состава команды исполнителей на примере спортивного варианта игры "Что? Где? Когда?"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мельников, Александр Юрьевич
В работе была поставлена задача создания системы поддержки принятия решений, позволяющей определить оптимальный состав команды исполнителей. В качестве предметной области выбран спортивный вариант игры «Что? Где? Когда?». Описаны принципы проведения турниров по интеллектуальной игре «Что? Где? Когда?» и правила формирования команд для участия в таких соревнованиях. Сделан вывод, что для предсказания влияния изменений в составе команды на результат целесообразно использовать современные математические и интеллектуальные методы, в том числе – метод искусственных нейронных сетей. Приведены имеющиеся данные о результатах синхронных турниров ЛУК (СТ) с 2011 года и городских турнирах (ГТ) с 2017 года, охарактеризованы основные показатели по каждому соревнованию. Обосновано введение выходных факторов: отношение результата команды к среднему результату и отношение результата команды к результату победителя. Сформулирована задача прогнозирования как предсказание относительного результата команды на конкретной игре по имеющемуся перечню игроков команды на эту игру. Предложено учитывать место проведения конкретной игры, а участие игроков фиксировать в виде «доли» вклада в результат команды, при этом сумма «долей» всех игроков должна быть равной единице. Предложен метод искусственных нейронных сетей с архитектурой двухслойного персептрона, активационной функцией сигмоидой и алгоритмом обратного распространения ошибок для обучения сети. Приведены примеры расчета в среде Deductor Studio Lite. Сделаны выводы, что для практического применения модели постоянное использование стандартных пакетов неприменимо. Кроме того, также необходимо решить задачу автоматизации выбора состава команды. Описано разработанное в среде визуального программирования приложение – система поддержки принятия решений, которая позволяет импортировать исходные данные из XLS-файла, настраивать входные и выходные факторы, изменять архитектуру нейронной сети (число скрытых слоев и число нейронов в каждом слое), проводить обучение нейронной сети методом обратного распространения ошибок, сохранять обученную сеть на диске и загружать ее заново, осуществлять расчет значений для вводимых данных, проводить поиск вариантов состава команды. Разработанная система поддержки принятия решений позволяет посредством перебора вариантов давать рекомендации по формированию команды на конкретный турнир.
Технологія визначення інформаційного порядку денного в потоках новинних даних
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Петрасова, Світлана Валентинівна; Хайрова, Ніна Феліксівна; Колесник, Анастасія Сергіївна
З кожним днем обсяг потоків новинних даних зростає, що збільшує інтерес до систем, які дозволяють автоматизувати обробку великих потоків даних. Визначення смислової подібності текстової інформації на основі використання інтелектуальних засобів обробки даних дозволить виділяти спільні інформаційні простори новин. У статті проаналізовані сучасні статистичні метрики для визначення зв’язних фрагментів, зокрема, новинних текстів, що відображають порядок денний (agenda), вказані основні переваги та недоліки. Пропонується інформаційна технологія виявлення спільного інформаційного простору актуальних новин в потоці даних за певний період часу. Технологія включає логіко-лінгвістичну і дистрибутивно-статистичну модель ідентифікації колокацій. Модель дистрибутивної семантики МІ застосовується на етапі вилучення потенційних колокацій. При цьому регулярні вирази, розроблені відповідно до граматики англійської мови, дозволяють виявляти граматично правильні конструкції. Перевагою розробленої логіко-лінгвістичної моделі формалізації семантико-граматичних характеристик колокацій на основі використання алгебро-предикатних операцій і предиката семантичної еквівалентності, є врахування аналізу як граматичної структури мови, так і смислу слів (колокатів). Тезаурус WordNet застосовується на етапі визначення відношення синонімії між головними і залежними компонентами колокацій. На основі досліджуваного корпусу новинних текстів служб CNN і BBC проведена оцінка ефективності розробленої технології. Аналіз показав, що коефіцієнт точності precision дорівнює 0,96. Застосування запропонованої технології дозволить поліпшити якість обробки потоків новинних повідомлень. Вирішення завдання автоматичного визначення смислової близькості може застосовуватися при виявленні текстів однієї тематики, актуальної інформації, добуванні фактів і усунення смислової неоднозначності та ін.
Продольная ловушка электронного пучка в потенциальной яме магнитного соленоидального поля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мазманишвили, Александр Сергеевич; Решетняк, Николай Григорьевич
Рассмотрено цилиндрическое магнитное поле двухмодового вида, потенциал которого имеет минимум. Объектом данной работы является изучение параметров электронного пучка при его движении в соленоидальном поле с продольной ловушкой, образованной магнитным полем, и построение вычислительной модели движения электронного потока. Поставлена задача об устойчивости движения электронов в таком соленоидальном магнитном поле. Изучена возможность получения колебательных режимов движения частиц. Получено, что для колебаний частиц с энергией в десятки килоэлектронвольт в потенциальной яме необходимо поле амплитудою в десятки тысяч Эрстед. Для соленоидального магнитного поля соленоида изучено формирование пучка электронов с энергией 55 кэВ в продольном и радиальном направлениях при его транспортировке. В качестве физического объекта использована секция магнетронной пушки. Одним из возможных направлений является комбинация двух согласованных магнитных систем пушки для создания потенциальной ямы магнитного поля. Показано, что для выбранных условий движению электронов можно сопоставить модель трехмерных осцилляций. В работе на основе гамильтонова формализма движения электронов в магнитном поле и алгоритма численного нахождения решений дифференциальных уравнений динамики построено программное средство, позволяющее получать массивы значений траекторий частиц в объеме. Использование программного средства дало возможность промоделировать основные зависимости движения электронного пучка в заданном двухмодовом соленоидальном магнитном поле. Представлены результаты численного моделирования траекторий электронов в градиентном магнитном поле с точечным вторичноэмиссионным катодом, расположенным в середине системы. Рассмотрено формирование пучка с энергией 55 кэВ в радиальном и продольном направлениях при его транспортировке в соленоидальном магнитном поле с большим градиентом. Для значительных временных интервалов показана возможность трехмерных колебаний и получены режимы работы магнитной системы, при которых частица испытывает устойчивые трехмерные осцилляции. Изучено влияние начальных условий при эмиссии на возникновение возвратно-колебательного эффекта. Показано, что при заданной энергии электрона и фиксированном магнитном поле параметром, определяющем отражение частицы, является полярный угол влета относительно оси цилиндрического магнитного поля. Исследована зависимость формирования итогового распределения частиц от амплитуды и градиента магнитного поля вдоль оси системы. Приводятся результаты численного моделирования по движению электронного потока. На основе модели движения электронного потока рассмотрены характеристики результирующего электронного пучка. Полученные результаты моделирования показывают на возможность в условиях эксперимента установить явление колебательно-возвратного продольного движения.
Сучасні підходи до розв'язання контактної задачі про втиснення двозв'язного штампу в пружній півпростір
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Зайцева, Тетяна Анатоліївна; Шмельов, Іван Ігорович
Робота присвячена розв’язанню задачі про вдавлення в пружний півпростір циліндричного штампу з плоскою основою під дією вертикальної сили, лінія дії якої проходить через центр основи. Поперечний перетин штампу займає двозв’язну область, обмежену двома концентричними лініями. Зроблено стислий огляд методів розв’язання задачі аналізу контактної взаємодії між циліндричним штампом та пружним півпростором. Застосовано розв’язок задачі у вигляді розкладення за малим параметром для випадка коли рівняння граничних кривих залежать від одного і того ж малого параметра. Для цього у кожному наближенні задача про вдавлення штампа з двозв’язною площадкою контакту у формі некругового кільця зводиться до аналогічної задачі про вдавлення штампа з площадкою контакту у формі кругового кільця. Розроблено програмне забезпечення на мові Java для обробки аналітичного розв’язку за отриманими розрахунковими формулами. За допомогою програмного пакету ANSYS створено скінчено-елементну модель контактної взаємодії абсолютно жорсткого штампа з пружним півпростором. Чисельне моделювання відбувалося із застосуванням ліцензованої версії, яка надається безкоштовно. Розв’язана низка задач для квадратних кілець різної ширини. Отримано розподіл тиску під штампом у різних перерізах та заглиблення штампу. Побудовані графіки розподілу тиску. При розв’язанні низки тестових задач з метою оцінки адекватності скінчено-елементної моделі, було проведено порівняння чисельних результатів з результатами, отриманими аналітичним шляхом. Отримана модель може бути використана для аналізу та прогнозування навантаження, зносу та руйнування контактної ділянки. До перспектив дослідження можуть бути віднесено розв’язання низки задач аналізу напружено-деформованого стану взаємодії штампу складної форми з пружнім півпростором, а також групи штампів складної форми, та аналіз поведінки моделі в залежності від властивостей та особливостей пружного півпростору.
Development and comparative analysis of semi-supervised learning algorithms on a small amount of labeled data
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Yamkovyi, Klym
The paper is dedicated to the development and comparative experimental analysis of semi-supervised learning approaches based on a mix of unsupervised and supervised approaches for the classification of datasets with a small amount of labeled data, namely, identifying to which of a set of categories a new observation belongs using a training set of data containing observations whose category membership is known. Semi-supervised learning is an approach to machine learning that combines a small amount of labeled data with a large amount of unlabeled data during training. Unlabeled data, when used in combination with a small quantity of labeled data, can produce significant improvement in learning accuracy.The goal is semi-supervised methods development and analysis along with comparing their accuracy and robustness on different synthetics datasets. The proposed approach is based on the unsupervised K-medoids methods, also known as the Partitioning Around Medoid algorithm, however, unlike K-medoids the proposed algorithm first calculates medoids using only labeled data and next process unlabeled classes – assign labels of nearest medoid. Another proposed approach is the mix of the supervised method of K-nearest neighbor and unsupervised K-Means. Thus, the proposed learning algorithm uses information about both the nearest points and classes centers of mass. The methods have been implemented using Python programming language and experimentally investigated for solving classification problems using datasets with different distribution and spatial characteristics. Datasets were generated using the scikit-learn library. Was compared the developed approaches to find average accuracy on all these datasets. It was shown, that even small amounts of labeled data allow us to use semi-supervised learning, and proposed modifications ensure to improve accuracy and algorithm performance, which was demonstrated during experiments. And with the increase of available label information accuracy of the algorithms grows up. Thus, the developed algorithms are using a distance metric that considers available label information.
Моделювання розташування віртуального розподіленого виробництва в умовах обмежених можливостей розвитку підприємства
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Прончаков, Юрій Леонідович
Ставиться та вирішується задача дослідження підприємств при розміщенні їх на нових площах. Актуальність задачі пов’язана з моральним та фізичним старінням виробничих систем, що призводить до необхідності їх модернізації та реінжинірингу. Для розвитку підприємства потрібні нові площі для розміщення сучасного технологічного обладнання. Через диверсифікацію діяльності підприємства і появи нових замовлень доцільно на нових площах розміщувати сучасні виробничі лінії з високим ступенем автоматизації. Вимоги щодо організації нових виробництв, з урахуванням концепції Industry 4.0, призвели до створення підприємств у вигляді віртуальних виробництв, які орієнтовані на створення нових інноваційних виробів. Ціллю роботи є розробка моделей раціонального розміщення віртуального виробництва на нових площах в умовах обмежених можливостей підприємства. З-за складності задачі, що вирішується, дослідження проводиться у три етапи: оптимізація розміщення на земній поверхні; формування комунікаційної інфраструктури віртуального виробництва; моделювання виробничого циклу віртуального підприємства. Раціональне розміщення віртуального виробництва проводиться з використанням як локальної, так і багатокритеріальної оптимізації. Для формування комунікаційної інфраструктури віртуального підприємства здійснюється вибір оптимальної траси прокладки магістралі. Моделювання виробничого циклу здійснюється з урахуванням часових затримок та черг при виконанні технологічних операцій. Новим науковим результатом є рішення задачі розміщення віртуальної виробничої системи на земній поверхні з урахуванням запропонованих показників та обмежень, які включають вартість оренди (придбання) земельних ділянок, а також витрати, пов’язані з проведенням земельних та будівних робіт. Використані математичні методи: цілочисельна оптимізація, імітаційне моделювання, агентне моделювання.
Застосування методів і технологій рекомендаційних систем для конфігурування динамічних лінійок програмних продуктів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Гамзаєв, Рустам Олександрович; Ткачук, Микола Вячеславович
У статті проведено аналіз існуючих підходів до вирішення задачі динамічного конфігурування у лінійках програмних продуктів (ЛПП). ЛПП це набір програмних систем, що мають спільні і варіабельні компоненти і використовують набір парадигм і методів до розробки. Завдяки використанню яких надаються можливості налаштовувати програмні рішення відповідно до потреб кінцевих користувачів. Було показано, що для вирішення цієї проблеми доцільно використовувати методи і технології побудови сучасних рекомендаційних систем (РС). Проведено аналіз існуючих підходів і методів побудови РС, були розглянуті такі можливі методи як: кластеризація, марковский процес прийняття рішень, факторизація матриць. В результаті огляду інтелектуальних методів розробки РС та дослідження функціональних можливостей технологій реалізації РС у проектах з відкритим кодом, для подальшого використання саме в задачах конфігурування динамічних ЛПП запропоновано метод N-вимірної контекстно-залежної тензорної факторизації та інструментальна система CARSkit. Розроблені функціональні вимоги та запропонована архітектура прототипу РС, яка уможливлює автоматизацію конфігурування програмних компонентів у системах «Розумний будинок» (РБ), і яка може бути програмно реалізована засобами системи CARSkit та алгоритмами обробки консолідованих даних на мові Python. Ця реалізація дозволяє побудувати процес відстеження змін у зовнішньому середовищі і передавати інформацію в РБ і після аналізу вхідних даних обробляти в РС для відстеження змін у контекстної інформації. Під час подальших досліджень заплановано проведення обчислювальних експериментів з урахуванням специфіки систем «Розумний будинок» і застосування кількісних метрик для оцінки ефективності алгоритмів тензорної авторизації для прогнозування динамічних змін програмних компонентів в цих системах.
Огляд і аналіз методів моделювання процесу розвитку епідемії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Іващенко, Дар'я Сергіївна; Куценко, Олександр Сергійович
Сьогодні актуальною проблемою, яка постала перед людством, стала проблема боротьби з епідеміями і пандеміями. Одним із шляхів, які сприяють вирішенню цієї проблеми, є застосування математичних методів прогнозування процесу пандемії і оцінка впливу заходів, які приймаються органами охорони здоров’я, щодо зниження рівня темпів розвитку захворювання. У статті на основі аналізу великої кількості інформаційних джерел розглянуто найбільш ефективний підхід до математичного і комп’ютерного моделювання розвитку епідемії на основі індивідуально-орієнтованого і мультиагентного підходів. Проведено аналіз проблеми моделювання розвитку епідемій на основі мультиагентного підходу, а також можливостей прогнозування перебігу епідеміологічного процесу. Наведено приклад структури багатокомпонентної імітаційної моделі на основі загальноприйнятої вербальної моделі поширення вірусних захворювань. Як приклад розглянуто методику імітаційного агентного моделювання за допомогою програмного продукту Any Logic процесів поширення 2019-nCoV. Отримані усереднені показники підтвердили основні середньо годинні періоди протікання зараження, які були отримані чисто статистичними методами. На основі аналізу опублікованих робіт досліджені можливості управління розвитком епідемії шляхом впливу на ці фактори. Запропоновано відносно простий спосіб математичного моделювання та прогнозування епідемічної ситуації. Показано, що своєчасний і адекватний прогноз є необхідною умовою для планування структури, масштабів, термінів необхідних заходів, спрямованих на попередження епідемій і спалахів захворюваності, так само на скорочення та усунення їх негативних наслідків.
Algorithmic support for multicriteria assessment of retail information systems
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Bieliaiev, Oleksandr Ihorovych; Liutenko, Iryna Victorivna; Stratiienko, Nataliia Kostiantunivna
This article is devoted to the issues of assessing the effectiveness of information systems for enterprises engaged in retail trade in consumer goods. This article describes the tasks that the retail FMCG trade, as well as the functions of the retail trade, solve. The features of the subject area were considered, which will form the basis for the formation of scales for assessing the effectiveness of information systems. The priorities, tasks, and features of the business model of enterprises engaged in retail trade in consumer goods, depending on the market segment they occupy. Various types of corporate information systems that can be used in retail trade are considered. The analysis of the subject area made it possible not on ly to determine important metrics for assessing the effectiveness of information systems but also to determine the priority of the requirements for the availability of certain functionality in the information system from each business segment, large, medium and small. Also, the existing standards in the subject areas of software development and enterprise organization were considered. This article proposes a methodology for evaluating information systems for enterprises engaged in consumer goods retail trade that belong to different market segments. The proposed methodology is based on the approach of multi-criteria expert assessment. An example of linguistic variables for one of the questions of the questionnaire for experts is given. The order of operation of the expert system is also presented in the form of an activity diagram. The developed expert information system can be monetized by providing referral links to the products of companies supplying information systems for retail. In the future, it is planned to add the ability for qualified experts to select combination of metrics for assessment, as well as change the assessment scale to increase accuracy.
Задача дробово-лінійного програмування в умовах невизначеності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Павлов, Олександр Анатолійович; Вознюк, Олександра Віталіївна; Жданова, Олена Григорівна
Розглядається задача дробово-лінійного програмування в умовах невизначеності. Під невизначеністю у роботі розуміється неоднозначність значень коефіцієнтів функціонала оптимізації. Наведено дві математичні постановки задачі: в першій задачі невизначеність відн оситься до чисельника – є кілька наборів коефіцієнтів цільової функції, кожен з яких може визначати чисельник критерію задачі на етапі реалізації її розв’язку, у другій – невизначеність відноситься до знаменника функціоналу. У роботі пропонується кілька компромісних критеріїв оцінки розв’язків даної задачі. Детально розглянуто два з них: 1) знаходження компромісного розв’язку, у якого значення часткових функціоналів відхиляються від їх оптимальних значень в заданих межах; 2) знаходження компромісного розв’язку за критерієм мінімізації сумарного зваженого перевищення значень часткових функціоналів відповідно заданих допустимих відхилень від їх оптимальних значень (величин поступок). Для знаходження компромісного розв’язку задач дробово-лінійного програмування за цими двома критеріями сформульована допоміжна задача лінійного програмування, обмеження якої залежать від напрямку оптимізації вихідної задачі. Для дослідження властивостей задачі були проведені серії експериментів чотирьох типів, метою яких було: 1) дослідження впливу зміни величин встановлених допустимих відхилень часткових цільових функцій на величини фактичних відхилень і на величини поступок; 2) дослідження впливу зміни експертних ваг часткових цільових функцій на величини фактичних відхилень і на величини поступок, що відповідають отриманим компромісним розв’язкам. В роботі запропоновані схеми експериментів і представлені їх результати в графічному вигляді. При цьому було встановлено, що отримані залежності залежать від напрямку оптимізації вихідної задачі.
О влиянии колебаний транспортируемой жидкости на область устойчивости замкнутой системы автоматического управления курсом автомобиля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Александров, Евгений Евгеньевич; Александрова, Татьяна Евгеньевна; Григорьев, Александр Львович; Моргун, Ярослав Юрьевич
Рассмотрены существующие работы по оптимизации автомобильных систем курсовой устойчивости. Составлена математическая модель, которая описывает возмущенное движение автомобиля с цистерной. Данная математическая модель позволяет учесть колебания свободной поверхности жидкости и определить их влияние на курсовую устойчивость автомобиля при равномерном движении и во время резкого торможения. Описаны характеристики автомобиля-топливозаправщика, который использовался для проведения расчетов. Разработан алгоритм вывода характеристического уравнения для сложной системы дифференциальных уравнений, описывающей динамические изменения параметров движения автомобиля с цистерной, колебания парциальных слоев жидкости в цистерне, работу электромагнитного привода управляющего клапана и электронного ПИД-регулятора для двухконтурной системы обеспечения курсовой устойчивости. На основе разработанной математической модели исследуется влияние вынужденных колебаний жидкости на область устойчивости системы в плоскости варьируемых параметров регулятора. Показано, что низкочастотные колебания свободной поверхности жидкости приводят к значительному сокращению области устойчивости, что свидетельствует о необходимости учета таких колебаний при решении задач анализа и синтеза этой системы. Установлено, что для автомобиля с цистерной, где происходят низкочастотные поперечные колебания жидкости, которые сопровождаются перераспределением массы, что возмущает движение, увеличение курсовой скорости однозначно приводит к снижению курсовой устойчивости. Это позволило исключить эту скорость из числа варьируемых параметров и существенно упростить решаемую задачу. Проведены расчёты для разных уровней загруженности цистерны. Установлено, что уровень жидкости в цистерне, с учетом его связи со скоростью движения, оказывает неоднозначное влияние на курсовую устойчивость автомобиля, и ограничивать исследования расчетами для случая 50 % нагрузки недопустимо. Вместо этого упрощения необходимо находить линию, которая огибает сверху те границы устойчивости, которые соответствуют многим уровням жидкости.
Дослідження методів класифікації типів даних при розробці програмного забезпечення комп'ютерної інженерії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Павленко, Євген Петрович; Бутенко, Володимир Михайлович; Губін, Вадим Олександрович; Лубенець, Сергій Васильович
У роботі розглядаються проблеми підвищення ефективності розробки програмного забезпечення, зокрема, питання зменшення термінів розробки програм та використання автоматизованого синтезу програм, що дозволить уникнути доопрацювання вихідного продукту. Програмне забезпечення потрібно протестувати разом з іншими системними компонентами у всіх поєднаннях, які можуть зустрітися. Тестування займає багато часу, бо приховані помилки виявляються при несподіваних взаємодіях програмних компонентів. При структурному аналізі діаграми потоків даних не є кінцевим результатом, це інструмент розробників. Спочатку будуються діаграми, а потім розробляються механізми, що забезпечують необхідну поведінку системи. Розвивається графічний підхід до вирішення проблеми автоматизації розробки програмних засобів, який базується на залученні візуальних форм представлення програм. Для будь-якого програмного об’єкта можна виділити кінцеве число станів, в яких він перебуває в кожен момент часу. Хід виконання програми тоді асоціюється з переходами об’єкта з одного стану в інший. Граф замінює текстову форму опису алгоритму програми, при цьому реалізується подання алгоритму в візуальній формі. Специфікація структур даних, а також установка міжмодульного інтерфейсу за даними відділена від опису структури алгоритму і елементів управління. Використовуються базові модулі і типи даних. Базові модулі є локальними обчислюваними функціями, на основі яких породжуються всі інші об’єкти технології. Типи даних описують синтаксичний і семантичний аспекти побудови даних, що використовуються в базових функціях. Розглянуто алгоритми пошуків маршрутів на орієнтованих графах. Під час визначення маршрутів з кореневої вершини в кінцеві використано властивості алгебри тризначної логіки. На підставі розглянутого підходу, а також з урахуванням його недоліків, був запропонований метод класифікації типів даних, заснований на реалізації часткового перебору маршрутів графу зв’язків програми та спосіб проектування ПЗ на його основі з урахуванням мінімізації часу і вартості проекту.
Алгоритмическое и программное обеспечение оптимального управления прерывистым тепловым режимом зданий
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Товажнянский, Владимир Игоревич
Рассматривается актуальная задача синтеза оптимального закона управления режимом прерывистого отопления офисных зданий, заключающегося в программном снижении температуры помещений во внерабочее время. Проведенный анализ источников информации показал отсутствие в достаточной мере обоснованных методов решения задачи оптимизации тепловых процессов зданий, обеспечивающих комфортные условия функционирования персонала с одной стороны и экономию расходов на их поддержание, с другой стороны. Сформулирована постановка задачи оптимального управления тепловым состоянием здания, содержащая математическую модель процесса, цель управления, ограничения на управляющие воздействия и интегральный квадратичный критерий качества, включающий отклонения температуры помещения от заданной программы и расхода теплоты. Ограничение по управляющему воздействию учтено методом штрафных функций. В качестве математической модели оптимизируемого теплового процесса принята двумерная управляемая система дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, величины которых определяются на основе критериев подобия зданий, что позволяет решать задачу оптимизации в безразмерной форме. Модель включает управляющее воздействие – подводимый тепловой поток и возмущающее воздействие – температуру окружающей среды, изменяющуюся по заданному гармоничному закону. Численное решение задачи оптимального управления реализовано методом последовательных приближений Черноусько. Приведено описание интерфейса пользователя, а также примеры реализации оптимального управления тепловым состоянием. Предложенное программное обеспечение позволяет на этапе проектирования системы теплоснабжения получать экспресс-оценки различных тепловых режимов здания, а также может быть использовано в качестве компьютерного обеспечения автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов.
Прогнозування результатів складання єдиного вступного іспиту з іноземної мови випускниками-бакалаврами закладу вищої освіти при вступі до магістратури
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мельников, Олександр Юрійович
В роботі наведено інформацію щодо необхідності складання «Єдиного вступного іспиту» з іноземної (англійської) мови студентами, що отримали освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавра та бажають продовжити навчання для здобуття ступеня магістра. Визначено, що при роботі зі студентами випускного курсу бакалаврату доцільно, по-перше, визначити відсоток випускників, здача якими ЄВІ малоймовірна, а по-друге, активізувати роботу з такими випускниками для підвищення цієї ймовірності. Було поставлено задачу створення моделі для прогнозування результатів складання єдиного вступного іспиту з іноземної мови випускниками-бакалаврами закладу вищої освіти при вступі до магістратури. Запропоновано низку факторів, які впливають на бал ЄВІ, а саме: конкурсний бал при зарахуванні (показник базового рівня студента), рейтинг (оцінка) за підсумками першого року навчання (іспит з обов’язкового предмету «Іноземна мова»), рейтинг за підсумками вивчення дисципліни вільного вибору «Іноземна мова» на 2-3-му курсах (максимальний з усіх або «0», якщо студент не вибирав), рейтинг за підсумками додаткових занять «Іноземна мова» на 4-му курсі, середній рейтинг за передостанню сесію (показник «актуального» відношення студента до навчального процесу), факт наявності додаткових балів (показник зацікавленості студента іншими видами діяльності, крім навчальної), середній рейтинг диплому бакалавра (показник загального ставлення студента до навчального процесу). Наведено наявні дані щодо студентів двох років кафедри інтелектуальних систем прийняття рішень Донбаської державної машинобудівної академії. Запропоновано метод штучних нейронних мереж з архітектурою двошарового персептрону з десятьма нейронами у кожному прихованому шарі, активаційною функцією сигмоїдою і алгоритмом зворотного поширення помилок для навчання мережі. Проведено розрахунки в середовищі Deductor Studio Lite, проаналізовано їхні результати. Зазначено, що запропонований підхід до прогнозування можна застосовувати при роботі зі студентами випускного курсу бакалаврату, для визначення відсотку випускників, здача якими ЄВІ малоймовірна, та активізації роботи з такими випускниками для підвищення цієї ймовірності.