ivdon3@bk.ru
В условиях климатического кризиса и роста стоимости энергоресурсов возрастает необходимость повышения энергоэффективности. Государства стремятся к сокращению выбросов углекислого газа, а бизнес — к оптимизации расходов на энергию. Цифровизация энергетики и внедрение технологий интернета вещей (IoT) создают условия для применения искусственного интеллекта (ИИ) в управлении энергопотреблением. В данной статье представлен обзор технологий ИИ и их применение в управлении энергопотреблением на примере ледовой арены. Проведен анализ данных энергопотребления, собранных с реального объекта, и рассмотрены методы нейросетевого моделирования временных рядов для прогнозирования и оптимизации управления. Представлены результаты моделирования, демонстрирующие потенциал использования предиктивных алгоритмов в снижении энергозатрат и повышении эффективности эксплуатации ледовых арен.
Ключевые слова: глобальное потепление, энергопотребление, энергоэффективность, цифровизация, интернет вещей, искусственный интеллект, управление энергопотреблением, машинное обучение, глубокое обучение, временные ряды, предиктивные алгоритмы
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Данная статья представляет исследование, посвященное применению нейросетевой модели YOLOv8 для обнаружения дорожных знаков. В ходе исследования была разработана и обучена модель на основе YOLOv8, которая успешно детектируют дорожные знаки в реальном времени. Статья также представляет результаты экспериментов, в которых модель YOLOv8 сравнивается с другими широко используемыми методами обнаружения знаков. Полученные результаты имеют практическую значимость в области безопасности дорожного движения, предлагая инновационный подход к автоматическому обнаружению дорожных знаков, что способствует улучшению контроля скорости и снижению аварийности на дорогах.
Ключевые слова: машинное обучение, дорожные знаки, сверточные нейронные сети, распознавание образов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В настоящей работе представлены исследования характеристик трения и изнашивания, протекающих в зоне фрикционного контакта при принудительном введении в активную зону контактного взаимодействия различных веществ фрикционного назначения методом молекулярной динамики.
Ключевые слова: активации трения, специальный материал, метод, квантово-химический анализ, молекулярная динамика, трибология, трение, компьютерное моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе представлены два метода компьютерного моделирования (метод квантово-химического анализа и метод молекулярной динамики) взаимодействия присадок с поверхностью железа. Проведено квантово-химическое взаимодействия силикатных и фосфатных присадок с поверхностью железа. Для квантово-химического анализа использована модель пластины, расчеты проводились в приближении DFT. Метод молекулярной динамики основан на расчете эволюции системы взаимодействующих частиц атомов и молекул путем интегрирования уравнений их движения. Показано, что окисление поверхности приводит к уменьшению энергии адгезии как отдельных присадок, так и их комбинаций, позволяя найти влияющие факторы на поведение трибосистем.
Ключевые слова: смазочный материал, метод, квантово-химический анализ, молекулярная динамика, трибология, трение, компьютерное моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлены результаты исследования оперативных рекурсивных методов оценивания частоты квазигармонических сигналов на коротком интервале наблюдения, которые необходимы, например, для адаптивного управления диаграммой направленности гидроакустических антенн в неоднородной среде. Предложены рекурсивные выражения для реализации четырех методов оценивания частоты, требующие минимального количества математических операций, не зависящего от длительности интервала, на котором производится оценка. Проведен сравнительный анализ скорости, точности и устойчивости этих методов, который позволяет выбрать из них оптимальный по одному или нескольким критериям. Представлены результаты обработки рекурсивными методами модулированных сигналов с аддитивным шумом в рамках скользящего окна заданной длительности.
Ключевые слова: канал связи, диаграмма направленности, оценивание частоты, рекурсивный метод, точность метода, устойчивость метода, скользящий интервал
Предложена новая поляризационная интегрально-оптическая схема на основе слабонаправляющих волноводов в стекле - пассивный преобразователь линейной поляризации излучения на 90 градусов эволюционного типа. В ее основе четырехслойный волновод, состоящий из ионообменного волновода в стекле, покрытого тонким слоем диэлектрической пленки с высоким показателем преломления, имеющей клинообразную толщину, либо (в другом варианте построения преобразователя) рупорообразную ширину. Проведено обоснование функционирования преобразователя поляризации методами модового анализа. Установлено, что в некотором небольшом диапазоне толщины (или ширины) покровной наноразмерной пленки вторая и третья моды волновода имеют близкие эффективные показатели преломления и гибридную структуру полей мод, а вне этого диапазона, эти моды имеют структуру поля мод ТМ0 либо TE1. При этом плавное увеличение толщины (или ширины) покровной пленки волновода вдоль его продольной геометрической оси приводит к тому, что он будет выполнять функции преобразователя поляризации излучения ТМ0-TE1.
Ключевые слова: Интегральная оптика, преобразователь поляризации излучения, оптический волновод, волноводная мода
01.04.05 - Оптика , 05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
В работе представлены результаты исследования корректности задачи адаптивного управления диаграммой направленности антенны в неоднородной среде. С помощью спектральных методов найдено решение уравнения Гельмгольца с переменными параметрами в приближении замороженной среды и впервые обоснована корректность задачи формирования заданной диаграммы направленности в неоднородной среде по измеренному распределению комплексной амплитуды волны в плоскости приемников. Обоснована возможность использования антенны с синтезированной апертурой для адаптивной коррекции диаграммы направленности излучателя, оптимальной для обеспечения максимальной пропускной способности канала связи.
Ключевые слова: канал связи, диаграмма направленности, комплексная амплитуда, синтезированная апертура, метод углового спектра, адаптивное управление
Проведено физико-математическое моделирование многоэтапных процессов формирования волноводов в стекле K-8 на основе совместного решения двумерного уравнения диффузии, уравнения электростатики и волнового уравнения. Уравнение диффузии решалось путем использования неявной конечно-разностной двухслойной схемы Крэнка-Николсона. Рассмотрен общий случай трехэтапного технологического процесса, включающего в себя термический ионный обмен “серебро-натрий"", электростимулированное заглубление волноводного канала и его отжиг. Определены условия формирования одномодовых волноводов, которые имеют размеры модового поля, подходящие для их эффективной торцевой стыковки с волоконными световодами на длине волны 1.55 мкм. Построена модель волновода с селективным (частичным) заглублением, который обладает асимметричным профилем показателя преломления и гибридными модами.
Ключевые слова: интегральная оптика, оптические волноводы, ионный обмен в стекле, электростимулированная миграция ионов, нелинейное уравнение диффузии, волноводная мода
01.04.05 - Оптика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматриваются вопросы применения аппарата корреляционного анализа для оценки погрешности формы деталей машин в поперечном сечении. Показано, что использование рассматриваемого аппарата также эффективно как и применение традиционных методов оценки погрешности формы, однако требует меньших вычислительных затрат
Ключевые слова: погрешность, форма, детали, корреляция, анализ
В работе представлены новые схемотехнические решения R-S- и D-триггеров с ЭСППЗУ, а также энергонезависимого сдвигового регистра данных. Показано, что энергонезависимый R-S-триггер может быть эффективно использован в качестве ячейки памяти и одновременно схем записи и считывания для нее, что позволяет значительно увеличить надежность считывания данных из ЭСППЗУ за счет дифференциального считывания каждого бита данных.
Ключевые слова: КМОП, R-S-триггер, D-триггер, сдвиговый регистр, ЭСППЗУ, энергонезависимая память
В статье описано получение чувствительности выходного напряжения для типичной архитектуры ИОН к вариациям параметров элементов. Рассмотрены основные преимущества использования этого подхода при анализе и проектировании схемы. Приведены соответствующие графики чувствительностей. На основе полученных данных сделаны выводы о влиянии отклонений элементов схемы на выходные параметры источника опорного напряжения.
Ключевые слова: чувствительность, источник опорного напряжения, напряжение смещения, групповые отклонения
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Рассматривается информационная база текстильных текстур и материалов, с подробным описанием программного обеспечения для работы с базой. Рассказывается о методах создания базы текстильных текстур и материалов и о возможностях представляемого проекта.
Ключевые слова: информационнная база, текстильня промышленость, текстуры, материалы, визуализация, программное обеспечение, графика
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается автоматизированнаяя база 3DDT текстильных текстур и материалов, с подробным описанием программного обеспечения для работы с базой. Проводится анализ рынка потребления представляемого проекта и программных возможностей альтернативных программных продуктов
Ключевые слова: автоматизированная база, текстильня промышленость, текстуры, материалы, визуализация, программное обеспечение, графика, 3D
Рассматриваются методы формирования информационная база текстильных текстур и материалов, с подробным описанием программного обеспечения для работы с изображением. Рассказывается о методах создания базы текстильных текстур и материалов.
Ключевые слова: информационнная база, текстильня промышленость, текстуры, материалы, визуализация, программное обеспечение, графика, сканирование, фотография
Предложен цифровой параметрический метод измерения фазового сдвига сигналов с медленно меняющимися амплитудами одинаковыми медленно меняющимися мгновенными частотами. Проведено численное моделирование и эксперименты на разработанном аппаратно-программном комплексе. Погрешность измерения разности фаз гармонических сигналов в экспериментах составили не более 0,00001 рад. Метод может быть использован в задачах, где измеряемая величина выражена через разность фаз квазигармонических сигналов.
Ключевые слова: фазовый сдвиг, квазигармонический сигнал, измерения в реальном времени, аппаратно-программный комплекс
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления