ivdon3@bk.ru
Данная статья посвящена разработке моделей и методов для распознавания русской дактильной азбуки, используемой глухими и слабослышащими людьми для коммуникации. В статье проводиться исследований в области распознавания жестов и символов русской дактильной азбуки с применением современных методов машинного обучения и компьютерного зрения. Авторы представляют разработанные модели и алгоритмы, основанные на глубоком обучении и нейронных сетях для повышения точности распознавания жестов. Особое внимание уделено проблемам обучения на ограниченном объеме данных.
Ключевые слова: компьютерное зрение, распознавание жестов, классификация дактильных жестов, перенос обучения, русский дактильный алфавит, глубокое обучение, компьютеризация, программное обеспечение, ассистивные технологии, сверточные нейронные сети
Данная статья посвящена одной из наиболее актуальных на сегодняшний день проблеме обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО) в городе Луганске. Ведь отсутствие рациональной системы обращения с отходами влечет за собой загрязнение окружающей среды, что влияет на всю биосферу планеты. В статье проанализированы основные источники отходов, общая масса накопленных опасных и токсичных отходов, пути обращения с ними. Особое внимание уделено влиянию на экологическое состояние окружающей среды шахтных отвалов. Приведены города, в которых отведены наибольшие площади под отходы угледобычи. Так же авторами подробно рассмотрен вопрос сбора твердых коммунальных отходов в жилом секторе и их утилизации. В заключении сделан вывод об основных проблемах, связанных с организацией сбора и утилизации твердых коммунальных отходов.
Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, окружающая среда, промышленные отходы, вторичная переработка, утилизация, захоронение
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Предмет исследования в статье – система обращения с твердыми коммунальными отходами, выбор способа сортировки и переработки отходов для получения готовой продукции на основе метода материального баланса. Для анализа производственных систем предлагается метод материального баланса, который позволяет оценить количество (массу) отходов, вовлеченных в сортировку, переработку и получение готовой продукции и количество полученной готовой продукции на каждом из приведенных этапов системы обращения с отходами. Одними из таких показателей могут быть коэффициент эффективной переработки отходов Ƞ (КЭПО) при производстве новых товаров народного потребления (аналогичен коэффициенту полезного действия (КПД)) с учетом хозяйственного цикла по переработке ТКО, включающего сбор, сортировку, переработку отходов и производство новых товаров в одном хозяйственном цикле, и коэффициент образования отходов µ (КОО) в том же хозяйственном цикле, определяемый методом материального баланса.
Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, сортировка, переработка, получение готовой продукции, материальный баланс, коэффициент эффективной переработки отходов, коэффициент образования отходов
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Качество асфальтобетонной смеси на выходе асфальтобетонного завода (АБЗ) нестабильно из-за возмущений, которые мы не можем контролировать или контролируем со значительной задержкой. К возмущениям можно отнести такие факторы как: неточность имеющихся связей между свойствами компонентов асфальтобетонной смеси и параметрами технологического процесса с качеством готовой продукции. К возмущениям можно отнести наше незнание о наличии связей между отдельными показателями и качеством смеси. Прогнозирование этих возмущений для определения фактического качества на выходе становится ключевой задачей. Ранее определение оптимальной длины ряда данных для прогнозирования было сложной задачей. На сегодняшний день с использованием современных технологий эта проблема успешно решена. В данной статье авторы предлагают метод прогнозирования с адаптацией для определения оптимальной длины ряда данных. Результаты исследования включают значения ошибок прогнозирования без адаптации и с адаптацией. Метод прогнозирования с адаптацией продемонстрировал меньшие значения средней абсолютной ошибки (MAE) чем метод прогнозирования без адаптации (где длина временного ряда всегда равна 100). Это позволяет более эффективно и точно предсказывать суммарные возмущения, что критически важно для обеспечения высокого и стабильного качества асфальтобетонной смеси.
Ключевые слова: асфальтобетон, асфальтобетонная смесь, возмущение, система управления, модель авторегрессии, прогнозирование, метод прогнозирования с адаптацией, оптимальная длина ряда, точность прогноза, средняя абсолютная ошибка
2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Исследована возможность обнаружения стеганографического преобразования цифровых изображений, основанного на классификации контейнеров. Полученные результаты демонстрируют эффективность применения для решения данной глубоких нейронных сетей. Применение метода LSB может быть обнаружено с помощью нейросетевого классификатора, построенного на архитектуре EfficientNet b3. Достигаемая точность классификации при этом – выше 97%. Применение более сложных, частотных методов стеганографии, может быть эффективно обнаружено при классификации их представления в виде цифровой модели YCrBr, с аугментацией в виде вертикального и горизонтального поворотов. Достигаемая при этом точность классификации с помощью EfficientNet b3 – выше 77%.
Ключевые слова: стеганография, стегоконтейнер, машинное обучение, классификация, цифровое изображение, глубокое обучение, сверточная нейронная сеть, EfficientNet b3, конфиденциальность, защита информации
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Предложен новый математический аппарат контроля адекватности выбора интервала дискретизации сигнала с точки зрения учета основных высокочастотных составляющих и выявления возможностей его увеличения. Он базируется на построении специальных алиасинг-грамм по измеренным отсчетам сигнала. Алиасинг-граммы представляют собой графики среднеквадратических отклонений амплитудных спектров условно эталонного дискретного сигнала, заданного с наибольшей частотой дискретизации и вспомогательных дискретных сигналов, полученных на том же интервале наблюдения, но с меньшими частотами дискретизации. Анализируя подобные графики, легко выявить частоты дискретизации, приводящие к появлению эффекта алиасинга в случае дискретизации, а, следовательно, к искажению спектра сигнала. Для ускорения и упрощения построения алиасинг-грамм предложено в качестве вспомогательных использовать сигналы, полученные из эталонного путем прореживания. Показано, что данный аппарат эффективен и в случае возникновения эффекта растекания спектра. Он может быть применен в самообучаемых измерительных системах.
Ключевые слова: интервал дискретизации, алиасинг, амплитудный спектр, алиасинг-грамма, прореживание отсчетов, растекание спектра
2.2.11 - Информационно-измерительные и управляющие системы , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматриваются методы компьютерного формирования уравнений движения систем абсолютно твёрдых тел древовидной структуры и алгоритмы приведения их к нормальной форме обыкновенных дифференциальных уравнений. Уравнения движения выписываются с использованием формализма Гамильтона относительно расширенного набора переменных состояния механической системы. Уравнения представлены в наглядной матричной форме. Выписаны рекуррентные формулы для определения всех коэффициентов уравнений. Представлены алгоритмы редукции этих уравнений к уравнениям Гамильтона в обобщенных координатах и обобщенных импульсах. Приводится алгоритм решения полученных уравнений движения систем твердых тел, использующий LTDL-разложение. Выписаны формулы, позволяющие вычислить объем арифметических операций, требуемых для приведения уравнений движения к нормальной форме с помощью рассмотренных алгоритмов. На основе этих формул проведен сравнительный анализ эффективности алгоритмов для систем твердых тел различной структуры и с различными типами связей между телами. Результаты анализа представлены в виде диаграмм. На диаграммах выделены области, в которых проявляется преимущество того или иного метода в зависимости от типа механической системы.
Ключевые слова: система твёрдых тел, уравнения движения, динамика, обобщённые импульсы, математическое моделирование, вычислительная эффективность
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Зеленые кровли вызывают все больший интерес в качестве одного из решений для противодействия ряду экологических и социально-экономических проблем, связанных с ростом городских территорий. Необходимо преобразовать застроенную среду за счет ее включения в гражданское строительство, используя существующие площади кровель зданий. Ээксплуатируемые зеленые кровли необходимо интегрировать в урбанизированный городской ландшафт.
Ключевые слова: устойчивое развитие городов, преобразование городских пространств, зеленые кровли, критерии интенсивности использования зеленой кровли
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В статье рассмотрена графическая нотация с использованием трехмерной визуализации для представления моделей автоматизированных систем по методологии автоматизации интеллектуального труда (МАИТ). Целью исследования является повышение эффективности процесса моделирования автоматизированных систем за счет более полного представления моделей. Метод исследования: системный подход. В результате исследования были сформулированы описание и правила формирования соответствующей графической нотации для этапов начального и концептуального моделирования предметных задач по МАИТ, правила формирования представлений для статических и динамических структур модели, а также представления их взаимосвязи. Кроме того, были рассмотрены правила визуального выделения и сокрытия элементов диаграмм графической нотации, что делает ее пригодной для реализации в качестве программного модуля с графическим интерфейсом для CASE-средств, позволяющих производить моделирование по МАИТ. Подобное решение позволяет визуализировать модель в целом и повысить эффективность работы специалистов аналитиков, производящих моделирование по методологии.
Ключевые слова: методология автоматизации интеллектуального труда, моделирование автоматизированных систем, концептуальное моделирование, графическая нотация, трехмерная визуализация
Путем численного моделирования проведены исследования влияния длины пористого теплообменника на осаждение частиц пыли. Исследования проведены для моделей теплообменников с длинами: 5, 10, 20 и 30 мм. На границах расчетной области задавали скорость воздушного потока: 0,1; 1; 5 м/с и диаметр частиц пыли от 10-7 до 10-4 м. Результаты исследований показали, что с увеличением длины пористого теплообменника повышается эффективность осаждения частиц пыли, что может привести к снижению тепловых и гидравлических характеристик теплообменника.
Ключевые слова: пористая среда, теплообменник, численное моделирование, расчет, осаждение частиц пыли, длина теплообменника, скорость воздушного потока, диаметр частиц, воздушное охлаждение, микроэлектроника
1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются вопросы совершенствования конструктивных решений сталежелезобетонных перекрытий с внешним армированием. Определена возможность создания ортотропной сталежелезобетонной плиты по профилированному настилу с сплошной или дискретной затяжкой расположенной перпендикулярно направлению гофр. Найдены два варианта расчета данной конструкции, как монолитного стержня с шпренгельной цепью и, как составного стержня с явно выраженной зоной контакта. При близкой к абсолютной жесткости контактной зоны стержень может рассматриваться как монолитный, однако физические характеристики сцепления материалов не определены. Произведен сравнительный анализ существующих методик и определена дальнейшая методика экспериментального исследования. Проведен численная оценка напряжений в стальной пластине.
Ключевые слова: сталежелезобетонные перекрытия, ортотропные плит, методы расчета, контактная зона, выштамповка
Работа посвящена проблематике поддержки принятия решений в сфере информационной безопасности. Целью работы является построение (в рамках теоретико-игрового подхода) итерационной процедуры определения смешанной игровой стратегии обеспечения информационной безопасности при неопределенности состояния объекта защиты и противодействии злоумышленника. Использование методологического аппарата имитационного моделирования (наряду с применением метода фиктивного разыгрывания Брауна-Робинсон) обусловлено возможным непуассоновским типом потоков событий, приводящих к изменению состояния объекта защиты, а также сложностью решения стохастических игр с тремя участниками. Применение разработанной процедуры позволяет повысить научную обоснованность управленческих решений по выбору стратегий защиты стохастически-динамических (меняющих свое состояние случайным образом) объектов.
Ключевые слова: информационная безопасность, неопределенность, противодействие, теоретико-игровой подход, имитационное моделирование
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье приведены предпосылки актуальности по переработке и утилизации гальванического шлама образующегося от промышленных предприятий, который в свою очередь занимает многочисленные площади земли для хранения, чем наносит вред окружающей среде. Обзор методов переработки и утилизации отходов гальванического производства, включая физические, химические и биологические процессы. Приведены экспериментальные исследования осадка гальванического шлама. Осадок представляет собой смесь кристаллических CaCO3, SiO2 и аморфной фазы, которая не определяется фазовым анализом. Приведены современные передовые технологии по переработке и утилизации гальванических шламов.
Ключевые слова: отходы гальванических шламов, автоматизация, управление, методы, термограмма осадка
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлена программно-ориентированная теоретико-множественная модель сложно-функциональных блоков (СФ-блоков) реконфигурируемой системы на кристалле (РСнК), позволяющая ввести их в систему автоматизированного проектирования (САПР) на разных этапах проектирования интегральной схемы на основе РСнК и выполнить отображение архитектурно-независимых СФ-блоков проектируемой схемы в СФ-блоки базового кристалла. Модель объединяет в себе формализованные представления компонентов базового кристалла, архитектурно-независимых и архитектурно-зависимых параметризованных СФ-блоков для этапа логического синтеза, а также СФ-блоков для этапа топологического синтеза. Также модель имеет несколько отличительных особенностей. Первой особенностью является наличие относительных координат элементов гибких СФ-блоков, что позволяет учесть архитектурные особенности РСнК на этапе размещения. Вторая особенность - информация о специализированных трассировочных ресурсах и межсоединениях проектируемой и базовой схем, что дает возможность установить соответствие между соединениями СФ-блока и РСнК независимо от типов трассировочных ресурсов.
Ключевые слова: реконфигурируемая система на кристалле, сложно-функциональный блок, программируемая логическая интегральная схема, система автоматизированного проектирования, теоретико-множественная модель, формализация
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье предложен новый подход к методу расчета жесткого фундамента на нелинейно и неравновесно деформируемом полупространстве с учетом переменной во времени внешней нагрузки. Нелинейность и реологию деформирования предлагается учитывать на основе современной феноменологической теории с помощью интегрального метода последовательных итераций, позволяющего учитывать переменный во времени режим внешней нагрузки, характерный для стадии строительства и эксплуатации конструкций. Представлен алгоритм численного решения поставленной задачи в условиях режимного действия внешних нагрузок с помощью метода интегральных оценок на основе шагового метода и последовательных приближений.
Ключевые слова: жесткий фундамент, деформация основания, режимные нагрузки, реология деформирования, интегральный метод, феноменологическая теория