ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается подход к решению задачи оптимизации скорости агрегирующих запросов к непрерывному диапазону строк таблицы базы данных PostgreSQL. Создан программный модуль на базе расширения PostgreSQL Extensions, обеспечивающий построение дерева отрезков для таблицы и запросов к нему. Достигнуто увеличение скорости запросов более чем в 80 раз для таблицы размером 100 миллионов записей по сравнению с существующими решениями.
Ключевые слова: PostgreSQL, дерево отрезков, запрос, агрегация, оптимизация, PosgreSQL Extensions, асимптотика, индекс
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
На сегодняшний день проблема глобального изменения климата и связанная с ней деградация мерзлоты является приоритетным направлением исследований. В районах Крайнего Севера изменение температуры на полградуса способствует возникновению геокриологических опасностей: появлению оврагов, термокарстовых просадок, пучений, образованию жильных льдов и, как следствие, разрушению домов и инфраструктуры. В России зона вечной мерзлоты занимает около 63-65% ее территории и простирается на тысячи километров. Различные инженерно-геологические воздействия, в том числе, техногенные, представляет собой серьезную геокриологическую опасность и могут приводить к деградации мерзлых грунтов в различных регионах. Вследствие быстрого оттаивания льда и изменения климата, на мерзлых грунтах образуются обвалы и пустоты. Также, при оттаивании вечной мерзлоты, образуется большое количество грунтовых вод и появляется риск засоления близлежащих водных и прибрежных зон. Это может привести к утрате ресурсов, которые необходимы для жизни местного населения, а также для экономики региона. Несмотря на то, что существуют многочисленные программы и исследования на эту тему, в России огромный объем работ по устранению геокриологических угроз до сих пор не проведен.
Ключевые слова: геокриология, вечная мерзлота, грунт, деградация мерзлых грунтов, протаивание, мониторинг, Якутия, криолитозона, геокриологическая опасность
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Методы частотного мультиплексирования (Orthogonal Frequency Division Multiple Access OFDM) стали основной базой для большинства беспородных систем. Данные методы также нашли применение и современных системах низкоорбитального спутникового интернета (СНСИ). Например, в системе StarLink применяются сигналы OFDM, которые для передачи данных используют кадр-сигнал, состоящий из пятидесяти двух каналов. Одним из путей, обеспечивающих повышение скорости передачи данных в OFDM, является замена преобразования Фурье (ПФ) на более быстрое ортогональное преобразование. В качестве такого было выбрано модифицированное вейвлет-преобразование (МВП) Хаара. МВП Хаара позволяет сократить число арифметических операций при ортогональном преобразовании сигнала по сравнению с ПФ. Использование целочисленных алгебраических систем, таких, как поля Галуа и модулярные коды классов вычетов (МККВ), позволяет обеспечить увеличение быстродействия вычислительного устройства, выполняющего ортогональные преобразования сигналов. Очевидно, что переход к новым алгебраическим системам должен привести к изменениям в структуре систем OFDM. Поэтому разработка структурных моделей системы передачи OFDM, использующей МВП Хаара в поле Галуа и МККВ, относится к актуальным задачам. Следовательно, целью работы является разработка структурных моделей беспроводных систем OFDM, использующих модифицированное целочисленное дискретное преобразование Хаара, позволяющее уменьшить время выполнения ортогонального преобразования сигнала. А это, в свою очередь, приведет к увеличению скорости передачи данных в СНСИ.
Ключевые слова: ортогональное частотное мультиплексирование, модификация вейвлет-преобразования Хаара, структурные модели выполнения МВП Хаара, поле Галуа, модулярные коды класса вычетов
В статье приведен анализ технологических схем повторного использования загрязнённых вод, полученных после промывки скорых фильтров водоочистных станций. Показаны преимущества и недостатки существующих вариантов повторного применения и утилизации очищенных и неочищенных промывных вод. Предложена новая технология водоподготовки, предусматривающая предварительную обработку промывных вод органическим коагулянтом с дальнейшим их смешением с речной водой и последующей реагентной очисткой полученной смеси отстаиванием и фильтрованием.
Ключевые слова: водоподготовка, промывные воды фильтров, коагуляция, сернокислый алюминий, органический коагулянт, осветление
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
В работе рассмотрены действующие законодательные акты и нормативно-технические документы, определяющие требования к организации деятельности заказчика. Выполнен обзор исследований с различными подходами к формированию организационных структур заказчика в зависимости от видов строительства, их объемов и особенностей объектов. Выделены факторы, определяющие требования к формированию организационных структур заказчика для различных объектов.
Ключевые слова: строительная организация, технический заказчик, организационная структура, строительный контроль, проектный подход
Многодвигательные электроприводы представляют собой системы, в которых суммируется вращающий момент, создаваемый двумя и более электродвигателями. Причем такое суммирование может осуществляться как непосредственно на общем валу, так и опосредованно, например, через общую нагрузку. При этом возникает проблема распределения суммарного момента между двигателями. Обычно для решения этой проблемы добиваются равномерного распределения моментов между двигателями. Для получения равенства моментов отдельных двигателей многодвигательного привода существуют различные способы, одним из которых является совмещение их механических характеристик путем воздействия по отдельности на жесткость механической характеристики и скорость холостого хода.
Ключевые слова: многодвигательный электропривод, выравнивание нагрузок, автоматическое регулирование, механическая характеристика, математическое описание распределения нагрузок, наблюдение распределения нагрузок
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассмотрены зарубежные примеры устойчивой и регенеративной архитектуры. Выявлены их основные новаторские решения, преимущества и недостатки. Проведена сравнительная оценка обоих направлений. В результате исследования выявлена преемственность принципов от устойчивой архитектуры к регенеративной архитектуре. Отличительные черты последней заключаются в практике «восполнения» окружающей среды и большем масштабе вмешательства. Вмешательство может включать биомимикрию для имитации природы, очистку воздуха в зданиях, структуры для очистки воды или архитектуру, улавливающую углерод и т.д. Смещение акцентов с устойчивой архитектуры на регенеративную позволит разработать более эффективную стратегию решения проблем климата и биоразнообразия, от которых страдает общество сегодня.
Ключевые слова: устойчивая архитектура, регенеративная архитектура, регенерация, проектирование, многофункциональный жилой комплекс, жилая архитектура
Исследована эффективность очистки воздуха следующими сорбентами: измельченный керамзит с размерами гранул до 2-3 мм, цеолит с размерами гранул до 1-3 мм, активированный уголь с гранулами до 3 мм, природный минерал пиролюзит в качестве катализатора, портландцемент, приготовленный с помощью разных методов: с добавлением 6% раствора поваренной соли, с замачиванием гранул в 26%, 31% и 36% растворах диэтаноламина. Исследования показали, что наиболее эффективно (98%) использование гранул пиролюзита, гранул портландцемента, полученных после смешения портландцемента с 6%-ным раствором хлорида натрия, с замачиванием в 31%-ном диэтаноламине и последующим высушиванием гранул при температуре 125 0С.
Ключевые слова: измельченный керамзит, портландцемент, очистка, приточный воздух, диоксид серы, монооксид углерода, формальдегид, гранулы
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассмотрены методы оптимизации вычислений с плавающей точкой на микроконтроллерных устройствах. Рассмотрены аппаратный и программный способы ускорения вычислений. Приведены алгоритмы Карацубы и Шёнхаге-Штрассена для операции умножения. Предложен способ замены вычислений с плавающей точкой на целочисленные вычисления. Описано использование фиксированной точки вместо плавающей. Рассмотрен вариант использования хэш-памяти и оптимизации кода. Представлены результаты измерения вычислений на микроконтроллере AVR.
Ключевые слова: вычисления с плавающей точкой, вычисления с фиксированной точкой, микроконтроллер, AVR, ARM
В данной статье рассматриваются проблемы препроцессинга аудиоданных для дальнейшего применения при обучении нейронной сети. В качестве решения ряда проблем выбран метод с мел-частотными кепстральными коэффициентами, что позволило уменьшить входные данные для обучения, увеличить производительность, улучшить четкость распознавания.
Ключевые слова: машинное обучение, препроцессинг данных, аудиоанализ, мел-кепстральные коэффициенты, извлечение признаков, спектр голосового сигнала, преобразование Фурье, окно Ханна, дискретное косинусное преобразование, короткое преобразование Фурье
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрено информационное моделирование каркаса здания сложной формы в плане. Для построения геометрии использована программа Dynamo для Autodesk Revit. Основной целью было достижение равномерной цветовые карты давления при обдуве здания c применением имитационного моделирования в ПК Autodesk CFD. Метод исследования – численный (метод конечных элементов). Использованы программный комплекс ЛИРА-САПР. Для выбранной формы здания и корректировки ее конструктивной схемы для достижения надежности и экономичности использован метод конечных элементов. Проведен анализ элементов конструкций объекта на действие ветровых нагрузок с учетом пульсационной составляющей ветровой нагрузки с целью совершенствования принятых конструктивных решений.
Ключевые слова: информационное моделирование, метод конечных элементов, каркас здания, нодовая система, модальный анализ, формы колебаний
В данной статье описывается первый этап выполнения научно-исследовательской работы по разработке камеры на базе FPGA для задач идентификации транспортных средств, широко распространённых в автоматизированных пунктах весогабаритного контроля. Поскольку FPGA является альтернативой обычных процессоров, в особенности которой входит возможность выполнение нескольких задач параллельно, то камера оборудованная FPGA сможет выполнять функции обнаружения и идентификации транспортных средств одновременно. Таким образом, камера будет осуществлять не только передачу изображения, но и передачу результата обработки для проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации обработки потока данных, после чего серверу будет необходимо только подтвердить или опровергнуть результаты работы камеры, что значительно снизит время обработки изображений со всех автоматизированных пунктов весогабаритного контроля. В ходе разработки была реализована простая плата VGA порта, программа статического изображения для вывода его на монитор в разращении 640х480, программа счётчика пикселей. В качестве FPGA используется EP4CE6E22C8, мощность которого для достижения результата более чем достаточно.
Ключевые слова: методы системного анализа, оптимизация, FPGA, VGA адаптер, Verilog, Камера для распознавания, разработка платы, обработка информации, статистика
В статье предоставлена обзорная информация о важности обеспечения экологической безопасности окружающей среды, о тенденциях усиления антропогенного воздействия парникового загрязнения на климатические изменения, об объеме парникового газа от транспортного потока, причём автотранспорт указан, как наиболее влиятельный фактор по загрязненности городской окружающей среды. При этом показано, что рынок автомобильного транспорта в РФ возрос за последние годы. Приведены результаты натурных исследований интенсивности движения автотранспорта по вновь введенной в эксплуатацию магистрали «0-я Продольная» г. Волгограда, выявлена тенденция роста общей интенсивности, начиная с 2019 года, и рост интенсивности движения общественного транспорта малой вместимости по вновь проектируемым маршрутам. Указаны направления необходимых исследований по снижению экологического воздействия на экологию среды прибрежной зоны.
Ключевые слова: окружающая среда, загрязнители от автотранспорта, интенсивность транспортного потока, прибрежная зона города
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В условиях стабильного спроса на потребительскую электронику (ПЭ), текущие методы автоматизированного тестирования программного обеспечения при производстве часто оказываются неэффективными, что ведет к росту программных ошибок. В статье рассматривается усовершенствованный метод автоматизированного тестирования с использованием удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call - RPC) и облачных технологий. Главная цель исследования заключается в создании универсальной и эффективной системы для автоматизированного тестирования ПО, способной масштабироваться и адаптироваться к различным платформам и библиотекам. Результаты эксперимента подтвердили возможность интеграции описанного метода с существующими системами тестирования без значительных изменений, что обеспечивает более высокую эффективность процесса тестирования и сокращение времени на его проведение.
Ключевые слова: автоматизированное тестирование, устройства потребительской электроники, потребительская электроника, программное обеспечение, удаленный вызов процедур, качество программного обеспечения, тестирование программного обеспечения, облачные устройства
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Исследуются особенности архитектуры предприятий и объектов малой энергетики в городской среде. Описывается ряд проблем, возникающих при взаимодействии ОМЭ с застройкой города и их размещении в городском пространстве. Выделяются предпосылки архитектурно-пространственной классификации ОМЭ. Предлагается классификация типов ОМЭ по функциональному, градостроительному, объемно-пространственному и композиционному признакам. Формируются требования к архитектуре ОМЭ и к их интеграции в архитектурно-средовой контекст на современном этапе. Выявленные требования и типы ОМЭ создают методическую базу для формирования адаптивных подходов и перспективных направлений по гармонизации данных объектов в структуре городских пространств.
Ключевые слова: архитектура, объекты малой энергетики, городская среда, интеграция, гармонизация, признаки классификации