Кибернетика и программирование
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > Требования к статьям > Редакция и редакционный совет > Рецензенты > Порядок рецензирования статей > Политика издания > Ретракция статей > Этические принципы > Правовая информация
Журналы индексируются
Реквизиты журнала

ГЛАВНАЯ > Журнал "Кибернетика и программирование" > Содержание № 05, 2017
Выходные данные сетевого издания "Кибернетика и программирование"
Номер подписан в печать: 30-10-2017
Учредитель: Даниленко Василий Иванович
Издатель: ООО <НБ-Медиа>
Главный редактор: Сидоркина Ирина Геннадьевна, доктор технических наук
ISSN: 2306-4196
Контактная информация:
Выпускающий редактор - Зубкова Светлана Вадимовна
E-mail: info@nbpublish.com
тел.+7 (966) 020-34-36
Почтовый адрес редакции: 117465, Москва, Россия, ул. Генерала Тюленева, 31/1-210.
Библиотека журнала по адресу: http://www.nbpublish.com/library_tariffs.php

Содержание № 05, 2017
Компьютерная графика, обработка изображений и распознавание образов
Мошкова Т.В., Роменский С.А., Ротков С.И., Тюрина В.А. - Алгоритмическая и программная реализация электронного конструктора графа сборки 3D объекта c. 1-13

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24342

Аннотация: Предметом исследования данной статьи является применение аппарата теоретико-множественных операций для формирования графа сборки конструкции 3D объекта. Так же в статье рассматриваются вопросы организации алгоритмической и программной системы – электронного конструктора графа сборки 3D объекта – как одного из способов трансформации архивов чертежно-конструкторской документации с бумажного носителя в электронную модель объекта. Автоматизация этого процесса представляет большой научный интерес и находится в процессе разработки некоторых научных геометрических школ, в том числе нижегородской школы. При проведении исследования были использованы теоретические и эмпирические методы, а именно: аналитическое обобщение и систематизация информации по литературным и другим источникам, постановка задачи, выявление и разрешение противоречий, использование эвристического подхода при построении рабочих гипотез, применение методов геометрического моделирования. Автоматизация процесса преобразования данных 2D→3D, т.е. изображений на поле чертежа в электронную модель изделия, и известного как «решение обратной задачи начертательной геометрии», давно привлекает исследователей, но пока не представлена ни в одной из известных систем геометрического моделирования. Изучение и анализ действий пользователя, выделяющего элементарные тела на чертеже, позволяет разработать совершенный алгоритм «автоматического чтения чертежа» с максимальным учетом эвристической составляющей этого процесса. Разработанный авторами статьи программный комплекс является одним из подготовительных этапов для перевода архивов чертежно-конструкторской документации изделия с бумажного носителя в электронный вид и преобразования двумерного чертежа в электронную трехмерную модель объекта (ЭМИ, ЭМД) и позволяет проводить практические исследования в малоизученной области восприятия человеком чертежно-конструкторской документации, что необходимо при подготовке разработчиков программного обеспечения систем автоматизированного проектирования.
Актуальный вопрос
Потапов Д.Р., Артемов М.А., Барановский Е.С., Селезнев К.Е. - Обзор методов построения контейнеров данных «ключ-значение» для использования в самоадаптирующихся контейнерах данных c. 14-45

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.23557

Аннотация: В статье рассматриваются существующие методы построения ассоциативных контейнеров данных, которые могут быть использованы в самоадаптирующихся контейнерах данных. Построение ассоциативных контейнеров является актуальной задачей в связи с возросшей популярностью и частым использованием таких контейнеров в области NoSQL и BigData. В работе представлен обзор и анализ отсортированных и хешированных контейнеров, таких как различные виды деревьев, SSTable, хеш-таблицы и др. Кроме того, рассматриваются основные области применения этих структур. Статья имеет обзорный характер и направлена на анализ и сравнение существующих методов построения контейнеров данных «ключ-значение». Несмотря на то, что данная тематика достаточно широко представлена в научной литературе, к настоящему времени не существует работ, полностью посвященных систематическому обзору и анализу методов построения контейнеров данных «ключ-значение». В результате проведенного в статье анализа были выявлены основные сферы применения контейнеров при реализации самоадаптирующихся ассоциативных контейнеров данных.
Юрьева Р.А., Тимко А.С., Ведерников К.А., Мальцева Н.К. - К вопросу о технологии беспроводной передачи данных для построения линии связи теледиагностического комплекса c. 46-53

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24057

Аннотация: В статье приводится исследование существующих и развивающихся технологий беспроводной передачи данных для построения линии связи теледиагностического комплекса, на примере киберфизической системы производства АО «Диаконт». Представлены достоинства и недостатки, проведена оценка эффективности внедрения технологии. Актуальность исследования заключается в анализе перспектив и недостатков применения беспроводной связи, что даст возможность увеличить скорость передачи данных и увеличить дальности проведения диагностики от места загрузки за счет уменьшения веса соединительного кабеля. Методы анализа: теоретический анализ существующих разработок в области внедрения беспроводной связи в киберфизические теледиагностические системы, используемые для контроля состояния трубопроводов Модификация робота под беспроводную передачу данных основывается на закреплении мостов и антенн на ВСД (взрывобезопасное средство доставки) и на срез трубы (место загрузки). Модификация ВСД заключается в корректировке конструкции, схемотехники и программного обеспечения. Необходима разработка новой крышки БПС (блока преобразования сигналов) с высокочастотными разъемами и новой крышки-антенны на БД (блок драйверов).Теоретически существуют технологии, позволяющие перейти на беспроводную передачу данных внутри комплекса для проведения внутритрубной диагностики. Основным вопросом на сегодняшний день остается вопрос электромагнитной совместимости и помехоустойчивости. Для этого необходима закупка оборудования под каждый стандарт в отдельности и проведение испытаний на электромагнитную совместимость, пропускную способность, радиус действия и др.
Аксенова О.Ю., Овсянникова Е.А., Пачкина А.А. - Использование средств трехмерной графики при планировании рекультивационных работ c. 54-63

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24365

Аннотация: Предметом исследования является возможность эффективного использования средств трехмерной графики при планировании рекультивационных работ отработанных участков земли горнодобывающей промышленности. Объектом исследования являются отработанные площади разреза «Кедровский» в г. Кемерово. Особое внимание уделяется задаче рассмотреть эффективность и необходимость использования средств трехмерной компьютерной графики при планировании и прогнозировании рекультивационных работ. В статье предлагается решение вопроса рекультивации земель на стадии проектирования мероприятий по восстановлению земной поверхности посредством трехмерной компьютерной графики – визуализация нарушенного участка до и после рекультивации, что позволяет наглядно увидеть планируемый результат, подобрать и научно обосновать экономически целесообразную технологию, а также обеспечить высокий экологический и социальный эффект планируемой рекультивации участка земной поверхности. Методология исследования заключается в решении вопроса рекультивации земель экспериментально-теоретическим методом, посредством трехмерной компьютерной графики. Основными выводами проведенного исследования является сравнительная характеристика временных периодов этапов рекультивационных работ с применением трехмерной компьютерной графики и без ее применения, которая показывает, что в первом случае значительно сокращается время для окончательной оценки принятых проектных решений, и позволяет наглядно увидеть восстановленную земную поверхность максимум через 5 месяцев от начала проектирования, тогда как без применения возможностей трехмерной компьютерной графики наглядные результаты восстановленного ландшафта будут получены минимум через 2,5 года.
Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
Захаров В.М., Песошин В.А., Шалагин С.В., Эминов Б.Ф. - Автоматная модель представления нелинейных псевдослучайных последовательностей с функцией выхода на основе системы инъективных преобразований c. 64-78

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.23065

Аннотация: Предметом исследования являются методы усложнения аналитического строения псевдослучайных последовательностей путем применении к элементам заданной исходной псевдослучайной последовательности дополнительного преобразования в виде нелинейной внешней логики - нелинейной функции усложнения. Целью работы является определение и алгоритмическое построение математической модели нелинейной функции усложнения, представляемой на основе модулярной операции возведения в степень по простому модулю, позволяющей получать нелинейные псевдослучайные последовательности, обладающие на заданном максимальном периоде статистическими свойствами, приближающимися к свойствам случайной равновероятной последовательности. Для представления модели используется формализм теории автоматов, теорий конечного поля, модулярной арифметики и простых чисел. Предложена автоматная модель формирования нелинейных псевдослучайных последовательностей с заданными периодами L = 2^n-1 и L = 2^n, n >1, отличающаяся функцией выхода, представленной в виде нелинейной функции усложнения на основе системы нелинейных преобразований по модулям, принадлежащих к множеству простых чисел Ферма. Доказано, что функция выхода автомата, представляется как инъективная функция, выполняющая на основе нелинейных модулярных операций на периоде L = 2^n перестановку элементов последовательности де-Брейна. Показано, что алгоритмическая модель функции выхода автомата позволяет менять структуру нелинейных последовательностей путем перестановки по псевдослучайному закону значений первообразных корней по модулю числа Ферма. Размер ансамбля нелинейных последовательностей, формируемых нелинейной функцией усложнения, зависит от числа первообразных корней и определяется нижней оценкой вида О(2^n), n>1.
Глушенко С.А., Долженко А.И. - Обучение нейро-нечеткой сети с помощью генетического алгоритма c. 79-88

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24309

Аннотация: Приводятся описание особенностей использования и преимуществ генетического алгоритма для обучения нейро-нечеткой сети. Авторами осуществляется обзор литературных источников, в которых рассматриваются модификации генетического алгоритма, адаптированные для решения различных задач. Выявлено, что существующие подходы к реализации генетического алгоритма содержат ряд недостатков для обучения нейро-нечеткой сети. Так при формировании хромосомы интервал, содержащий пик функции принадлежности, кодируется с помощью 1, в противном случае – 0. Это сказывается на разрешающей способности при поиске оптимального решения. Авторы также подробно рассматривают такие аспекты, как операторы базового алгоритма и приводят схему комбинированного метода обучения сети. Для обучения нейро-нечеткой сети на основе генетического алгоритма предлагается подход кодирования функций принадлежности, основанный на α–уровне. В качестве фитнесс-функции генетического алгоритма была использована среднеквадратичная ошибка. Новизна исследования заключается в предложенном авторском подходе кодирования функций принадлежности, основанном на α–уровне, что позволяет повысить разрешающую способность алгоритма при поиске оптимального решенияОсновным выводом проведенного исследования являются тот факт, что предложенный в статье подход позволяет провести корректировку параметров функций принадлежности лингвистических переменных для нейро–нечеткой сети и получить более адекватные значения параметров выходного слоя сети.
Евстигнеева О.А., Югансон А.Н., Коробейников А.Г., Гришенцев А.Ю., Кубашева Е.С. - Оптимизация переходных коммутационных процессов в системах термических операций c. 89-102

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24411

Аннотация: Предметом исследования является метод снижения искровой нагрузки и коммутационных помех с помощью сепарирования силовых элементов термических установок. Объектом исследования являются термические установки. Целью исследований является разработка метода разделения силовых элементов термических установок с целью снижения токов коммутации при осуществлении терморегулирования. В работе выполнено моделирование, на примере, нагревательной установки. Результаты моделирования и сравнения системы с сепарированием и без сепарирования термических контуров показывают эффективность применения метода сепарирования для снижения токов коммутации при сохранении допустимых характеристик системы по критерию cosφ. В работе предложен метод снижения токов коммутации в процессе терморегулирования температуры термических установок за счёт перехода от одного силового элемента термической установки к нескольким, мощности которых распределены пропорционально первым членам ряда Фибоначчи. Произведённые в работе исследования показали возможность снижения токов коммутации за счёт увеличения числа термических контуров. Продемонстрирована возможность снижения в несколько раз коммутационных пульсаций напряжения.В работе предложено производить деление мощности, между потребителями (термическими контурами или криогенными элементами), пропорционально нескольким первым членам из ряда Фибоначчи.Характерной особенностью разделения системы на несколько силовых контуров является повышение реактивной мощности. В термических системах предлагается метод возвращения части реактивной мощности с помощью встречного включения нагревательных спиральных элементов.
Колесников А.Г. - Моделирование работы и оптимизация параметров жестких дорожных одежд c. 103-109

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24448

Аннотация: Предметом исследования является математическая модель жесткой дорожной одежды в виде многослойной конструкции на упругом основании. Основное внимание уделяется моделированию поведения жесткой дорожной одежды в виде совокупности уравнений, отражающих изменение напряженно-деформированного состояния таких конструкций. Система уравнений учитывает геометрическую нелинейность работы материала конструкции и дает возможность исследовать влияния различных параметров на значения напряжений и перемещений. Граничные условия выбраны так, чтобы удовлетворялись различные типы опирания. Показана возможность оптимизации геометрических параметров конструкции и достижении экономии веса и объема расходуемого материала. Нелинейные уравнения, моделирующие поведение конструкции, решены с помощью метода Бубнова-Галеркина. В качестве критериев оптимизации используется функции формы и толщины конструкции и характеристики упругого основания. Новизна исследования заключается в моделировании покрытия жесткой дорожной одежды в виде пологой оболочки на упругом основании с некоторой стрелой подъема в центре. Это усложнит задачу, однако позволит учесть более реальные условия работы. Постановка задач оптимизации и предложенный алгоритм решения позволит добиться значительной экономии веса или уменьшения напряжений в конструкции.
Автоматизация проектирования и технологической подготовки производства
Ульянов Р.С., Шиколенко И.А., Величкин В.А., Завьялов В.А. - Применение методов оптимизации и машинного обучения при автоматизированном проектировании режимов работы систем управляемого светодиодного освещения c. 110-122

DOI:
10.25136/2306-4196.2017.5.24012

Аннотация: Коллективом авторов статьи были рассмотрены вопросы направленные на повышение эффективности автоматизированного проектирования освещения в части перехода от методов принятия проектных решений в области выбора режимов освещения с упраляемым спектром базирующихся на экспертное оценке, к подходам, базирующимся на человеко-машинных принципах. В данной работе указанные выше подходы применяются к одной из базовых качественных характеристик излучения источников света, а именно спектральной плотности излучения. В частности, будут изложены методы выборы оптимальных параметров искусственных излучателей, а также методы их автоматизированной классификации. В процессе исследования будут рассмотрены методы машинного анализа и оптимизации целевой функции спектрального распределения источников излучения, основанные на применение широко распространённых специализированных библиотек языка программирования Python. Результатами проведенного исследования является концептуальное описание решения двух задач, которые впоследствии могут быть востребованы как часть комплексного процесса проектирования режимов работы систем управляемого светодиодного освещения. Первая задача – оптимизация выбора мощности излучения RGB компонент светодиодной лампы при условии приближения целевой функции спектрального распределения к эталонному источнику излучения. Вторая задача – автоматизированная классификация источников света в зависимости от их спектральной характеристики в целях предварительной подготовки исходных данных для проектирования или последующей эксплуатации систем освещения. В заключительной части статьи рассмотрен способ совместного применения указанных решений в рамках системного подхода и сделано предположение об актуальности более детальной проработки указанных решений.
Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.
Сайт исторического журнала "History Illustrated"