В статье предложен новый метод обучения частных классификаторов, а также способ агрегации их прогнозов в составе комитета. Обучение основано на гипотезе итерационного повторного входа биологических нейронных сетей и использует для своей реализации метод главных компонент. Для частных классификаторов задаются области компетенций, в совокупности покрывающих обучающее множество примеров. Показано, что процесс итерационного обучения за несколько шагов сходится, обеспечивая точность распознавания 100% в области компетенции частного классификатора. Агрегация прогнозов реализуется по принципу максимальной проекции образа на собственные подпространства классов частных классификаторов. Приведены примеры использования комитета компетентных классификаторов для набора данных MNIST. Предложена модель непрерывного обучения комитета классификаторов, пригодная для построения самообучающихся систем распознавания. Рассмотрена нейросетевая реализация классификаторов в классе самоподобных нейронных сетей.

Проблема XOR является классической проблемой машинного обучения. Большинство методов машинного обучения при решении проблемы XOR дает неудовлетворительные результаты. Попытки улучшения метрик качества решающих правил за счет перехода от линейных разделителей к полиномиальным или увеличения глубины и числа деревьев ухудшает интерпретируемость решения и может приводить к переобучению. Поэтому данную проблему обычно решают нейронными сетями с использованием метода обратного распространения ошибки. В настоящий момент времени актуален поиск альтернатив нейросетевому подходу к решению задач классификации и методу обратного распространения ошибки для обучения нейронных сетей. Такой альтернативой могут быть комитетные конструкции в виде задач математического программирования. Эффективность их применения во многом зависит от структуры исходных данных. Классические комитеты единогласия, большинства и старшинства позволяют достичь высоких метрик качества решающего правила только при относительно простой структуре данных, но при ряде структур они не эффективны. Возникает закономерный вопрос о существовании комитетов с принципиально другой логикой, но соответствующей определенной структуре данных, которая заранее не известна и ее надо определить. Вопрос существования новых комитетных конструкций является отдельной научной проблемой. Предлагается дополнить множество комитетных конструкций XOR-комитетом. В статье приводится его логика, геометрическая интерпретация, математическая модель, сравнение с метриками качества решения другими методами машинного обучения. Сведение задач классификации к четко формализованным комитетным конструкциям в виде задачам математического программирования предоставляет дополнительные возможности по управлению качеством решающего правила в процессе его построения, а не постфактум, как это происходит при использовании программ из стандартных библиотек для решения задач машинного обучения.

В статье предложен метод согласования систем координат в роботизированных технологических комплексах (РТК) с использованием машинного зрения и модели глубокого обучения, без применения специальных калибровочных объектов. Метод основан на калибровке "eye-to-hand"(«глаз-к-руке») и использовании модели YOLOv5 для обнаружения и классификации объектов в рабочей зоне робота. Предложенный подход позволяет автоматически преобразовывать координаты объектов из системы координат камеры в системы координат робота и других компонентов РТК, обеспечивая точное взаимодействие между ними. Результаты моделирования подтвердили эффективность метода и его пригодность для промышленных задач. Метод обеспечивает сокращение времени переналадки и повышение гибкости РТК, что особенно важно в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства.

Целью данной статьи является устранение в алгоритме обучения нейронных сетей недостатков, к которым относятся неточное определение направление движения, медленное схождение к экстремуму и необходимость применения достаточно большого количества начальных симплексов. Предлагается внедрение в алгоритм обучения нейронных сетей дополнительного направления поиска, применительно к решению задачи параметрической оптимизации искусственных нейронных сетей (ИНС), содержащихся в звеньях с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) автоматических систем регулирования (АСР). Ввиду того, что ИНС используются в АСР, задачи обучения и параметрической оптимизации являются равнозначными и в конечном итоге сводятся к определению весовых коэффициентов ИНС. Для достижения означенной цели поставлены и решены задачи: 1) проанализированы существующие подходы, применяемые в методах прямого поиска для улучшения их характеристик; 2) проведены эксперименты по применению наиболее распространённых подходов, в контексте задачи параметрической оптимизации систем с ШИМ-регуляторами; 3) предложены рекомендации по их применению. Это позволяет разрешить проблемы скорости, количества начальных симплексов, возникающие при решении задачи параметрической оптимизации АСР с устройством, осуществляющим ШИМ с использованием ИНС, что обусловливает актуальность представленной статьи.

Статья посвящена разработке новой структурной спецификации регрессионных моделей. Ранее автором были введены в рассмотрение неэлементарные линейные регрессии, в которых объясняющие переменные преобразуются с помощью таких неэлементарных операций, как минимум, максимум и модуль. В данной статье для преобразования объясняющих переменных в регрессионной модели предлагается использовать операции округления их значений до ближайшего целого числа в меньшую сторону (пол) или в большую сторону (потолок). В математике и цифровой обработке сигналов такой процесс преобразования называется квантованием. Рассмотрен известный равномерный квантователь с границей округления 0,5. Предложена неэлементарная линейная регрессия с квантованными объясняющими переменными. Определены области возможных значений шагов квантования для модели с одной объясняющей переменной. На основе этого разработан алгоритм приближенного оценивания с помощью метода наименьших квадратов параметров предложенной структурной спецификации. С использованием искусственно сгенерированных статистических данных в пакете Gretl проведены вычислительные эксперименты, подтвердившие корректность приведенных математических рассуждений. Все полученные в ходе экспериментов неэлементарные линейные регрессии с квантованными переменными оказались адекватнее классических линейных регрессий.

В статье представлена функциональная схема подсистемы управления механизмом подъема ковша шагающего экскаватора. Разработаны структурно-параметрические модели электроприводов переменного тока экскаватора с системой импульсно-фазового управления и системой частотно- импульсного управления. Проведено моделирование электроприводов переменного тока экскаватора с системой импульсно-фазового управления и системой частотно-импульсного управления в среде Matlab/Simulink. Приведено сравнение результатов моделирования систем управления.

Аннотация. В работе предложена уточненная модель теплообмена при непрерывном прессовании способом Конформ с учетом технологических и энергосиловых параметров, и влияния теплообмена в инструменте, что позволяет использовать точное описание геометрии очага деформации, провести математическое и компьютерное моделирование распределения температуры металла. С применением информационных технологий проведены численные эксперименты, подтверждающие соответствие температурного поля распределению скоростей течения металла.

Процесс создания интеллектуальных энергосистем (ИЭС) сопровождается широким использованием информационных технологий, среди них важное место занимают технологии обработки данных: облачные технологии, применяемые для обработки больших объемов данных, а также граничные вычисления, позволяющие быстро и эффективно обрабатывать данные локально (на местах). В статье проведено сравнение этих технологий по различным критериям, определены области их применения при развитии ИЭС. Рассмотрены примеры применения этих технологий при реализации функций управления новыми объектами и структурами, создаваемыми и функционирующими в рамках цифровой трансформации и интеллектуализации энергетики, такими, как умный дом, активная распределительная сеть, тренажер диспетчера, виртуальная электростанция и др.

В данной работе предпринята попытка разработки комплексного подхода к структурно-параметрической оптимизации микросетей с учётом воздействия различных возмущений. Представленная многоуровневая схема оптимизации позволяет лицам, принимающим решения, за приемлемое время получить целый спектр альтернативных перспективных конфигураций микросети, обеспечивающих устойчивое и бесперебойное энергоснабжение потребителей в заданных неблагоприятных условиях. Стохастические «генераторы погоды» в данной схеме необходимы для формирования временных рядов природно-климатических данных разной длительности, близких к реальным в заданном географическом положении, при проверке эффективности промежуточных и окончательных результатов расчёта.

Электро- и теплоснабжение потребителей удаленных и труднодоступных территорий целесообразно во многих случаях осуществлять с использованием возобновляемых источников энергии. Проектирование оптимальной автономной энергетической системы сопряжено с рядом сложностей: стохастический характер потенциала возобновляемых источников энергии, многообразие технико- экономических параметров и технологических ограничений оборудования. Длительный жизненный цикл энергетической системы и многочисленность целей, преследуемых при ее создании или развитии, приводят к необходимости многокритериального рассмотрения задачи. В статье проведен обзор методов и программного обеспечения для выбора конфигураций энергетических систем, показана актуальность развития многокритериальных подходов. Предложен двухэтапный подход к многокритериальному выбору конфигурации автономной энергетической системы. На первом этапе используется программа nPro, обеспечивающая оптимизацию конфигураций различных энергетических систем, включающих ветровые энергетические установки, фотоэлектрические преобразователи, тепловые насосы, солнечные коллекторы, накопители электрической и тепловой энергии. На втором этапе проводится многокритериальная оценка сформированных энергетических систем методом TOPSIS. Для повышения обоснованности получаемых решений весовые коэффициенты критериев определяются на основе объективного оценивания методом энтропии, а также субъективным методом. Пример применения подхода рассматривается для удаленного населенного пункта Усть-Соболевка, расположенного в Приморском крае. В результате определены десять конфигураций для автономного электро- и теплоснабжения и проведена их многокритериальная оценка с учетом четырех критериев: капитальные затраты, нормированная стоимость производства электрической и тепловой энергии, выбросы диоксида углерода. Наиболее предпочтительная конфигурация характеризуется сравнительно низкими капитальными затратами и выбросами диоксида углерода, а также лучшими среди рассматриваемых вариантов оценками нормированной стоимости производства электрической и тепловой энергии.

Актуальность построения цифровых двойников возобновляемых источников энергии (ВИЭ), к которым относятся ветровые электростанции, обусловлена стремительным развитием технологий и необходимостью повышения эффективности эксплуатации энергетических систем. Цифровые двойники позволяют создавать виртуальные модели реальных объектов, что открывает новые горизонты для оптимизации процессов, мониторинга состояния и предсказания функционирования установок. В условиях глобального перехода к устойчивой энергетике важность цифрового моделирования возрастает, так как оно способствует более эффективному использованию ресурсов, снижению затрат и увеличению надежности энергетических систем.
В статье рассматривается процесс формирования цифровой модели ветроэнергетической установки (ВЭУ), который является ключевым элементом в разработке цифрового двойника. В работе описываются основные подходы и методы, применяемые для создания точной виртуальной копии реальной ветроустановки, включая выбор параметров моделирования, таких, как геометрические размеры, материалы и механические свойства, а также определение граничных условий, позволяющих максимально точно воспроизводить особенности эксплуатации.
Особое внимание уделяется характеристикам погодных условий, включая временные ряды скорости ветра, что является критически важным для оценки коэффициента использования установленной мощности ветроустановки. Указанные погодные данные позволяют точно смоделировать реальные условия работы установки и корректировать параметры модели в соответствии с изменяющимися климатическими условиями.
В статье также обсуждаются современные технологии и инструменты, используемые для обеспечения высокой степени соответствия между цифровой моделью и физическим объектом, такие, как системы сбора данных и программное обеспечение для анализа данных. Перспективы применения цифровых двойников в ветроэнергетике подчеркиваются в контексте оптимизации работы установок, прогноза выработки электроэнергии и повышения общей эффективности эксплуатации, что является важным шагом к устойчивому развитию возобновляемых источников энергии.

Существующая геополитическая ситуация привела к сокращению экспортных объемов газа в западные страны, в связи с этим необходимо исследовать возможности переориентации газовых потоков на восток (внутренний рынок и экспорт) и активное развитие поставок СПГ морским путем. Планирование развития системы газоснабжения на перспективу проводится с помощью оптимизационных расчетов. Невозможно создать подробную расчетную модель системы, достаточно точно описывающую все ее компоненты. Расчетная схема должна иметь меньше узлов и связей по сравнению с подробной схемой, при этом должны сохраняться все ее основные характеристики.
Отсюда возникает актуальность и важность уточнения существующих методов укрупнения схем и определения показателей их объектов. Предложенная методика агрегирования исходной схемы позволяет создать укрупненную расчетную схему Единой системы газоснабжения и на её основе проводить расчеты по развитию газовой отрасли России, а также отдельных ее регионов, на перспективу. В статье рассматриваются возможные направления развития газотранспортной системы, сформирована подробная схема газоснабжения восточного крыла страны. Сформирована расчетная схема ЕСГ РФ с детализацией Восточной Сибири и Дальнего Востока для исследования развития данного региона в комплексе с газоснабжающей системой всей страны.

В статье разработана онтология самоочищающейся способности атмосферы от антропогенных загрязнителей и выявлено влияние на нее значимых факторов. По данным сайта https://rp5.ru, в созданной базе данных в СУБД MySQL рассчитаны и проанализированы среднегодовые и среднемесячные значения метеорологических показателей накопления загрязнения атмосферы (МПЗА), МПЗА2, МПЗА3, и показателей самоочищения атмосферы (ПСА), усовершенствованный метеорологический показатель атмосферы (УМПА) для крупных промышленных городов Ангарск, Братск, Иркутск с высоким уровнем загрязнения атмосферы за 2010-2023 годы. Показано, что с коэффициентом детерминации 95,8-99,9% вместо показателя МПЗА3 можно использовать более простой для вычисления МПЗА2, вместо сложного для вычисления показателя ПСА – применять показатель 1/МПЗА. В Иркутске в мае только в 7,1% случаев в атмосфере формируются благоприятные условия для рассеивания загрязнений, а в Ангарске и Братске благоприятных условий для их рассеивания нет.

В работе рассмотрены вопросы, связанные с представлением информации о публикацияхнаучных сотрудников ИСЭМ СО РАН, а также о научных изданиях Института в информационно-аналитических материалах системы Scilit. На конкретных примерах показаны преимущества полного и корректного задания метаданных научных публикаций, а также возникающие проблемы при небрежном обращении с библиографической информацией.

В статье обосновывается необходимость изменения существующих подходов к организации практики студентов технических вузов. Анализ результатов опроса студентов старших курсов и сотрудников технических вузов, в чьи обязанности входят организация и руководство различными видами производственных практик, а также публикаций в СМИ о проведении на местном, региональном и федеральном уровне мероприятий, посвященных проблемам наполнения рынка труда, показал необходимость решения задач целевой подготовки кадров на государственном уровне. Авторами предлагается изменение подхода к целевому обучению в вузах и переход к адресной подготовке специалистов для предприятий и организаций путем распределения студентов на производственную (в том числе, преддипломную) практику на конкурсной основе с учетом полученных ими знаний и навыков, а также текущих потребностей принимающего предприятия. Цель исследования – разработать подход к организации целевой подготовки специалистов, максимально приближенной к потребностям предприятий и отвечающей запросам выпускников, а также эффективной с точки зрения затрат на подготовку кадров. В рамках предложенного подхода разработан алгоритм распределения студентов на практику, новизна которого заключается в организации трехстороннего взаимодействия между вузами, предприятиями и студентами в процессе конкурсного отбора студентов на практику и возможностью дальнейшего трудоустройства выпускников на базах практики с использованием единой информационной платформы. Алгоритм, представленный в виде BPMN-модели, является основой формирования функциональных требований при проектировании информационной системы. Обосновывается необходимость онтологического моделирования делового процесса распределения студентов на практику с целью подготовки практико-ориентированной выпускной квалификационной работы, что позволит определить тезаурус понятий информационной системы и семантику отношений между ними.