Представлено описание программных средств Интернет-платформы для рейтингового оценивания качества жизни территорий в разрезе реализации национальных проектов. Функционирование платформы основано на реализации оригинального метода интегрального аналитического оценивания качества жизни, который обеспечивает формирование комплексных оценок на основе территориальноориентированной нормативной модели. Платформа обеспечивает пространственно-временной анализ результатов оценивания, картографический анализ и качественную интерпретацию полученных оценок. Аналитическая платформа представляет собой клиент-серверное приложение с web-интерфейсом. Практическим результатом работы является апробация платформы для оценивания качества жизни населения на территориях Красноярского края по данным Автоматизированной информационной системы мониторинга муниципальных образований. Применение аналитической Интернет-платформы позволяет обеспечить информационную поддержку задач планирования мероприятий и контроля достижения целевых показателей национальных проектов на муниципальном уровне.

Выполнено исследование территориальных кластеров макрорегиона с применением методов многомерного анализа – анализа главных компонент и кластерного анализа – к данным, характеризующим качество жизни населения на уровне муниципальных образований Красноярского края. В разрезе показателей качества жизни определены ключевые характеристики и особенности существующих территориальных кластеров региона. На основе анализа фактических значений показателей и расчётных интегральных оценок качества жизни выполнена кластеризация территорий, определены принципы распределения муниципальных образований по кластерам. Результаты исследования позволили выявить особенности социально-экономического развития муниципальных образований, определить перспективные и проблемные направления экономики и социальной сферы, что дает возможность более эффективно планировать и проводить стратегические мероприятия по повышению качества жизни на территориях Красноярского края, используя преимущества кластерного подхода.

Одним из эффективных технологических методов обеспечения сопоставимости данных, характеризующих состояние территориальных систем с разных позиций, является преобразование их в форму картографических моделей, известную как зонирование территориальных систем. В данной статье рассматриваются проблемы районирования территории Республики Башкортостан на примере данных о заболевании геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (ГЛПС). Результаты зонирования служат основой для решения других информационных проблем. В статье также рассматриваются вопросы выявления схожих состояний территориальной системы по данному показателю в разных временных срезах. Анализ состояния территории в целом сводится к сравнению результатов, полученных с помощью математических и геоинформационных моделей относительно всей исследуемой территории при различных условиях моделирования. Предлагаемый подход позволяет увеличить количество частных характеристик, то есть количество точек зрения на состояние территориальной системы.

Рассмотрена пространственная структура генов фотосистем I и II хлоропластов водорослей. Под пространственной структурой понимается распределение точек, соответствующих частотным словарям генов, в пространстве частот триплетов. Гены фотосистем образуют два основных кластера, соответствующих прямому и обратному стренду. Не обнаружено группирования точек внутри основных кластеров ни по видам организмов, ни по типам генов, как это характерно для хлоропластов наземных растений и цианобактерий. Распределение по значениям GC-состава неоднородно. Часть надтипов имеют градиентное распределение, часть не обнаруживают выраженного порядка распределения.

В настоящее время системы распознавания лиц являются широко распространенным способом биометрической идентификации на практике. Однако такие системы требуют защиты от несанкционированных действий в виде так называемых презентационных атак, когда злоумышленник осуществляет подмену подлинных изображений поддельными изображениями или короткими видеопоследовательностями. В статье предлагается метод обнаружения презентационных атак с использованием глубины сцены без применения специальных датчиков. Задача заключается в том, чтобы усилить тонкую разницу между подлинными и поддельными изображениями. Для этого была обучена и протестирована глубокая сеть, состоящая из блоков свертки центральной разности и многомасштабного модуля внимания. Эксперименты показали, что предварительное преобразование входных изображений лиц в цветовое пространство HSV имеет преимущество по точности обнаружения поддельных изображений. Так, точность обнаружения на собственном наборе данных, наборах данных KITTI и Cityscapes возросла на 3-7% в зависимости от устройств захвата, условий освещения и настроек самого алгоритма.

В статье рассмотрены вопросы развития атомной энергетики в Республике Беларусь в контексте устойчивого энергетического развития. На основе авторской методики проведен анализ динамики устойчивого энергетического развития Республики Беларусь в 1995-2020 гг. Определены направления устойчивого энергетического развития Республики Беларусь до 2030 г. Построена формализованная модель энергетической системы Республики Беларусь, собрана база исходных данных для моделирования энергопроизводства электрической энергии на среднесрочный период в программе MESSAGE. Построены сценарии развития энергосистемы Республики Беларусь с учетом ввода в эксплуатацию Белорусской атомной станции, в зависимости от разных темпов роста спроса на электроэнергию. Выполнены прогнозы производства и стоимости электрической энергии в энергетической системе Республики Беларусь на период до 2050 г. согласно выбранным сценариям. Проведен сравнительный анализ результатов моделирования по следующим критериям: структура энергопроизводства, объемы и структура вводимых мощностей, расход топлива на производство электроэнергии, стоимость электроэнергии.

Цель исследования заключается в разработке и апробировании методического подхода к комплексному экологическому анализу энерготехнологий, поскольку любая реализованная энерготехнология сопровождается нарушением экологического равновесия в природе. Задача разработки нового методического подхода состоит в более полном представлении возможного влияния на это нарушение, чтобы определить наиболее экологически чистую альтернативу для дальнейшей ее реализации. В статье обобщается отечественный и зарубежный опыт по созданию аналогичных методических подходов и предлагается разработка нового метода комплексного сравнения энерготехнологий, включающего формирование и расчет экологических критериев, характеризующих воздействие энерготехнологий на окружающую среду. Разрабатываемый методический подход представляется в виде схемы и состоит из трех этапов: информационного обеспечения, критериальной оценки энерготехнологий и сравнительного их анализа и ранжирования с помощью методов многокритериального анализа. С этой целью выполняются структуризация задач, формирование энергоэкологических критериев и их функциональный анализ. Основной особенностью методического подхода является системное сопоставление энерготехнологий на всем жизненном цикле их существования. В статье рассматриваются две энерготехнологии: традиционная паротурбинная теплоэлектроцентраль на угле и ветроэлектрическая станция с электрокотлами на уровне производства, эксплуатации и утилизации их основного оборудования. Сравнение энерготехнологий выполнено с использованием метода линейной свертки, преимущество которого заключается в том, что он требует минимального количества входных данных от пользователя, а выходные данные легко интерпретируются в виде наглядных иллюстраций. Исследования носят укрупненный характер и выполнены с целью демонстрации работоспособности методики, вместе с тем развитие предлагаемого методического подхода предполагает усложнение расчетных примеров, более приближенным к характеристикам реальных объектов.

В статье содержатся сведения о создании бюджетной цифровой системы мониторинга уровня воды открытых водоемов, которая включает измерительные датчики, устройства сбора и передачи данных на сервер для последующей обработки данных. Описаны новый способ и устройство для определения уровня жидкости в открытых водоемах. Предложено решение передачи данных мониторинга по технологии информационно-измерительных систем (ИИС) с использованием радиомодема.

Расчетные исследования теплогидравлических процессов в активной зоне ядерных реакторов с легководным теплоносителем сверхкритического давления имеют высокую значимость. При этом сложность определения свойств воды в области сверхкритических параметров приводят к необходимости дальнейшего развития теплогидравлических моделей и инструментов прогнозирования, для чего приходится обращаться к современным компьютерным и информационным технологиям. Такие исследования необходимы при обосновании безопасности концепций ядерных реакторов со сверхкритическими параметрами теплоносителя. В рамках обоснования безопасности водо-водяных реакторов под давлением широкое распространение получил расчетный код RELAP5. При проведении расчетов крайне важны соотношения, используемые в программном коде для описания процесса теплообмена между стенкой и жидкостью. Для оценки корректности данных по теплообмену в трубах и пучках с водой сверхкритического давления, используемых в коде RELAP5, было выполнено воспроизведение эксперимента по изучению теплообмена в вертикальной трубке. Проведена серия расчетов температур стенки и теплоносителя при давлениях 23 и 25 МПа и различных тепловых потоках в диапазоне 600-1100 кВт/м2 . Выполнено сравнение результатов эксперимента с результатами его расчетного воспроизведения. Результаты расчета и эксперимента сопоставлены с теоретическими представлениями о механизме теплоотдачи в воде сверхкритического давления.

В статье рассматриваются информационные технологии развития российских предприятий с точки зрения увеличения или уменьшения (разрушения) стоимости бизнеса. Авторы используют модель дисконтированных денежных потоков для оценки фундаментальной стоимости бизнеса. Для исследования ощутимого изменения экономических параметров предприятий разработана модификация формулы стоимости бизнеса на основе дисконтированных денежных потоков в аналитическом виде, предполагая, что многие параметры остаются неизменными. Это предположение подтверждается динамикой развития крупных организаций. Модельные расчеты проводились на основе информации официальной финансовой отчетности российских организаций. Методы обработки больших данных позволили значительно сократить время обработки информации. Для целевого исследования были рассмотрены предприятия энергетической отрасли. Результаты расчетов показывают, что увеличение темпа роста выручки снижает стоимость бизнеса. Для этого используется особый термин – разрушение. Основным условием роста стоимости при увеличении выручки является превышение операционной рентабельности организации над ее фондоемкостью с учетом ставки дисконтирования. Модельные расчеты показали, что для многих российских организаций выбранной отрасли не выполняются оптимизационные условия максимизации стоимости, что позволяет говорить о разрушении стоимости российских энергетических компаний.

Целью работы является создание инструментов для сбора данных и исследования аспектов безопасности информационного взаимодействия распределённых устройств и приложений Интернета вещей (Internet of Things – IoT). Для достижения цели решены задачи: разработан специализированный исследовательский стенд, включающий все функциональные уровни архитектуры IoT, созданы инструменты сбора и агрегирования данных, построены показатели для выявления сетевых аномалий. Специализированный стенд включает сенсорный уровень, который состоит из измерительных устройств мониторинга окружающей среды, транспортный уровень, реализованный на основе инфраструктуры корпоративной сети, для сервисного уровня развёрнут кластер сбора и хранения данных, имеющий различные конфигурации настроек безопасности, на прикладном уровне размещено программное обеспечение для работы с данными. Инструменты выполняют сбор, агрегирование и анализ структурированных данных и неструктурированных журналов сетевого трафика, учитывая конфигурации настроек политик безопасности телекоммуникационных узлов. Построены показатели, отражающие активность и легитимность обращений с распределением по дням, странам и серверам. Инструменты предназначены для специалистов по кибербезопасности и позволяют анализировать влияние архитектуры IoT на обеспечение безопасности информационного взаимодействия элементов сети.

В работе представлен подход к созданию цифрового двойника производства электронной аппаратуры на печатных платах. Применена двухуровневая декомпозиция производственного процесса на операции, технологические переходы и далее на функциональные узлы применяемого технологического оборудования и оснащения для автоматизированных и ручных операций сборки. Рассмотрено моделирование ручных операций сборки, представлена комплексная цифровая модель рабочего места установки компонентов с использованием антропоморфного манекена операторамонтажника. Использовано программное обеспечение Tecnomatix компании Siemens DI. На примере разработанной цифровой модели производства с участием типового изделия рассмотрен ряд сценариев организации рабочего места и производственного участка в целом, выполнено дискретное имитационное моделирование, проанализированы основные результаты применительно к производительности спроектированного участка. Выполнена модернизация цифровой модели в целях увеличения загрузки технологического оборудования и повышения суммарной производительности участка сборки.

Предложено специальное информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение для модуля «Планирование в условиях рисков» в составе программного комплекса «Эколого-математическое моделирование аграрного производства» – АГРЭКО. Описана параметрическая эколого-математическая модель для оптимизации производства аграрной продукции с учетом рисков, связанных с климатическими событиями. С помощью алгоритма выделения аномальных уровней путем построения многоуровневых трендов и стохастического анализа оценены производственные риски в будущем с определением ущербов от потери урожая. Реализованы тестовые задачи на примере сельскохозяйственной организации Иркутской области СХЗАО «Приморский» Нукутского района, деятельность которой подвержена значительному влиянию рисков, связанных с экстремальными климатическими явлениями, прежде всего, засухами. Многоуровневые тренды построены на примере временного ряда урожайности зерновых культур.

Расчеты динамических процессов в элементах теплоэнергетических установок (теплообменники, камеры сгорания, турбомашины и др.) необходимы для обоснования допустимых и оптимальных режимов работы, выбора конструктивных характеристик элементов, оценки их надежности и т. д. Эти задачи сводятся к решению систем уравнений в частных производных. В настоящее время для таких расчетов в основном используются метод конечных разностей и метод конечных элементов. Эти методы громоздки и сложны. В статье предлагается метод, основная идея которого заключается в сведении решения указанных систем уравнений к решению задач линейного программирования. Работа метода демонстрируется на примере теплообменника периодического действия.

Статья посвящена, в первую очередь, исследованию поведения критерия нелинейности «по площади» для аддитивных степенных регрессий с одной объясняющей переменной в зависимости от степени. Этот критерий исследован на монотонность и доказано, что его пределы на бесконечности равны единице. На основе доказанной теоремы введено понятие «воронка нелинейности». Показано, как с помощью «воронок нелинейности» можно контролировать при оценивании степень нелинейности аддитивных степенных регрессий. Предложен новый критерий нелинейности, вычисляемый как разность между единицей и значением коэффициента детерминации в линейной регрессии зависимости объясняющей переменной от той же переменной, возведенной в степень. Установлено, что предложенный критерий корректно использовать только на выборках большого объема

В статье рассматривается методика идентификации параметров модели наведения для атмосферных черенковских телескопов IACT по отклонениям положений изображений звезд на фокальной плоскости во время калибровочных измерений. В работе представлена модель для расчета положения телескопа по показаниям датчиков и оценки угла поворота фокальной плоскости. Для идентификации параметров предлагается использовать градиентные методы оптимизации с начальным приближением, полученным из линейной регрессии в предположении малого угла вращения фокальной плоскости, с последующим уточнением параметров модели по апостериорным распределениям вероятностей, полученных методом Монте-Карло с Марковскими цепями. Приводится результаты тестирования методики на модельных данных, подход позволяет надежно получить точные оценки параметров.

Подходы к обучению нейросетевых моделей поиска со слабо-размеченными данными используются, когда большое количество размеченных данных недоступно. Результаты экспериментов в различных исследованиях показывают, что качество моделей, обученных подобным способом, не превосходит качество моделей, обученных с использованием полной разметки. Представленный в данной работе подход позволяет улучшить качество поиска штриховых кодов и сократить затраты на получение разметки при использовании небольшого количества размеченных данных. Качество модели, обученной только на небольшой части (169 примеров) полностью размеченных данных: Precision = 0.627, Recall = 0.869, F1 = 0.728, качество классификации объектов независимо от их типа: Accuracy = 0.624. Качество улучшенной модели, обученной на искусственной разметке (2531 примеров) и настроенной на полностью размеченных данных (169 примеров): Precision = 0.856, Recall = 0.892, F1 = 0.874, качество классификации объектов независимо от их типа: Accuracy = 0.924.

В работе рассматривается проблема синтеза неизбыточных механических структур сложных технических систем. В качестве математической модели механической структуры используется гиперграф. Эта модель адекватно описывает процессы сборки, разборки и декомпозиции изделия на сборочные единицы. С ее помощью можно идентифицировать структурную избыточность изделия. В терминах гиперграфовой модели преодоление избыточности называется линеаризацией. Показано, что эта операция способна привести к образованию запрещенных фигур, то есть таких подграфов, которые описывают несобираемые конструктивные фрагменты. Предложены алгоритмы, позволяющие выполнить линеаризацию с последующей проверкой на наличие запрещенных фигур. Разработанные алгоритмы могут быть использованы при проектировании сложных технических систем в современных интегрированных CAD/CAM/CAE-системах.

Исследование долговечности рабочих колес современных турбомашин с учетом преднамеренной расстройки параметров с помощью анализа чувствительности, отличающихся геометрической сложностью конструкций, требует больших вычислительных ресурсов. В связи с этим необходимо разработать и развить методы уменьшения требуемых компьютерных затрат (память, быстродействие), тем самым снизить трудоемкость моделирования, ускорить процесс проектирования. В данной работе представлена математическая модель для оптимизации введения преднамеренной расстройки с целью получения конструкций с повышенной долговечностью. Статья посвящена применению математических моделей для прогнозирования и оптимизации усталостной долговечности осевого облопаченного диска c преднамеренной расстройкой на основе метода конечных элементов (МКЭ). Выполнено численное исследование введения преднамеренной расстройки на основе созданных математических моделей динамической нагрузки лопаток турбомашин и оценки ресурсных характеристик. Для исследования влияния преднамеренной расстройки рабочих колес турбомашин применены программный комплекс ANSYS WORKBENCH и оригинальные авторские программы. Объект исследования – академическое рабочее колесо с 10-ю лопатками, изготовленное в Бранденбургском техническом университете. Использование результатов в данной работе позволяет повысить эффективность и надежность на стадии проектирования деталей рабочих колес турбомашин. На основе полученных результатов возможно обеспечить необходимую точность расчетов и провести вычислительные эксперименты для исследования влияния преднамеренной расстройки параметров на долговечность осевых реальных рабочих колес.