В статье на основе когнитивной методологии рассмотрен процесс цифровизации системы высшего образования. На основе метода когнитивных карт визуализированы структурные и функциональные аспекты формирования цифрового университета в условиях перехода к цифровой экономике. Представлены базовые элементы, определяющие процесс перехода к цифровому университету (создание цифровой образовательной среды, формирование цифровых компетенций, управление на основе базы данных, обеспечение информационной безопасности). Определено, что в процессе перехода к цифровому университету изменения носят системный характер, и затрагивают управленческие, образовательные, методические и научно-исследовательские практики, квалификационные требования ко всем субъектам образовательного процесса, изменения в корпусе технологий, методик, подходов и инструментов.

Ключевые слова: когнитивная модель, когнитивная карта, цифровизация, система высшего образования, цифровой университет

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рыночные отношения между потребителем и поставщиком электроэнергии влечет к увеличению обязательств для участников рынка. В условиях развития конкуренции на розничном рынке для энергосбытовой компании становится актуальной проблема эффективного распределения электроэнергии, приобретаемой на оптовом рынке. Прогноз электропотребления становится важным показателем для дальнейшего планирования спроса потребителей, уменьшении затрат на генерацию и транспортировку электроэнергии. В случае составления неточного прогноза предприятие вынуждено закупать или продавать электроэнергию по заранее невыгодной цене. Применение многофакторных математических моделей в задаче прогнозирования позволяет получить прогноз электропотребления высокой точности. Автором предложено сложную систему потребления электроэнергии представить в виде уравнения множественной линейной регрессии, которое учитывает взаимосвязь между факторами и дает возможность выделить влияние того или иного фактора на выходную величину. предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в  интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях.

Ключевые слова: электропотребление, тяга поездов, прогнозирование электропотребления, множественная регрессия, коэффициент корреляции, парная корреляция, математическая модель, анализ остатков, коэффициент детерминации, критерий Фишера

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье предложены схемы и модели, позволяющие за счет использования формальных параметров и процедур расширить возможности когнитивного моделирования и повысить уровень адекватности принимаемых решений по результатам моделирования. В работе представлены различные варианты схем моделирования, что позволяет исследователю выполнить более разносторонний анализ системы, включая анализ динамических воздействий, а также подбор параметров управляющих воздействий, обеспечивающих желаемый уровень реакции системы.

Ключевые слова: динамическое воздействие, управляющее воздействие, моделирование, формально-когнитивная модель, формальная нейрокогнитивная сеть, ф-нейроконцепт

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В основу работы положены результаты пилотажного анкетирования, проведенного среди студентов Грозненского государственного технического университета в конце 2019 года. Анкета состояла из двух частей. Предназначенных для измерения аффективной и когнитивной компонент рассматриваемых установок. Исследование эмоционального отношения студенчества к дружбе отражено в предыдущей работе. Настоящая статья посвящена анализу когнитивного восприятия данного социального феномена. Приведены также результаты сопоставительного анализа этих двух компонент установок. Для измерения когнитивного отношения к дружбе использовалась технология, известная как тестовая традиция в социологии. Студенты оценивали этот параметр по 11 первичным характеристикам. Дальнейшая обработка проводилась на базе модернизированного нами метода анализа иерархий. В отличии от общепринятой технологии иерархическая структура приоритетов не задавалась заранее. Приоритеты последующего уровня определялись параллельной факторизацией параметров нижележащего уровня. Получено, что 11 первичных параметров сводятся к трем факторам следующего уровня, которые в свою очередь формируют интегральный показатель когнитивного восприятия дружбы. Выявленная иерархическая структура отражает различные стороны такого когнитивного восприятия. В работе приведены функции распределения полученных факторов.

Ключевые слова: дружба, когнитивная составляющая установок, тестовая технология, метод анализа иерархий, факторизация, интегральный показатель когнитивного восприятия, функции распределения по респондентам

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

С использованием конечных разностей выполнен переход от дифференциального уравнения второго порядка к разностному уравнению для описания динамики интегрального показателя качества продукции. Определены соотношения между коэффициентами разностного уравнения динамики качества и уравнения авторегрессии второго порядка для интегрального показателя качества. На основе экспериментальных данных по динамике интегрального показателя качества обоснована адекватность его описания линейным дифференциальным уравнением второго порядка, а также связанных с ним линейным разностным уравнением и уравнением авторегрессии. Выполнен анализ результатов деятельности трех российских предприятий по обеспечению качества производимых ими троллейбусов с использованием обобщенного аналога коэффициента чувствительности, отношения средней величины управляющего воздействия к его размаху и коэффициента пульсации. Рассмотрена связь результатов деятельности этих предприятий с их дальнейшим жизненным циклом.

Ключевые слова: динамика качества, метод конечных разностей, авторегрессия, интегральный показатель качества

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящее время наблюдается стремительное развитие вычислительных систем, в том числе систем, включающих в свой состав устройства различного типа. Такие системы называют неоднородными или гетерогенными. В состав подобной системы помимо традиционных процессоров CPU могут входить графические GPU, программируемые вентильные матрицы, другие устройства. Одной из ярко выраженных проблем подобных систем является сложность распределения вычислительной нагрузки между узлами вычислительной системы. В данной работе описываются типы балансировки и методы распределения вычислительной нагрузки в неоднородных вычислительных системах. Описывается пример балансировки нагрузки в реальной гетерогенной вычислительной системе.

Ключевые слова: неоднородная система, гетерогенная система, балансировка нагрузки, распределение нагрузки, вычислительный кластер

05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассмотрены характеристики облачной конвекции полученные в ходе вычислительных экспериментов на основе трехмерной физико-математической модели конвективных облаков, в которой детально учитываются микрофизические процессы нуклеации, конденсации или сублимации водяного пара, коагуляции и аккреции частиц осадков, накопления объемных электрических зарядов, роста напряженности электрического поля облака вследствие процессов разделения зарядов, происходящего при быстром замерзании крупных переохлажденных капель, аккреционном росте крупы и градин. На основе данных численного моделирования с применением отмеченной модели исследовано расположения в объеме микроструктурных параметров грозоградовых облаков (водности и ледности), объемных зарядов, напряженности электрического поля, радиолокационной отражаемости в сантиметровом диапазоне, и других параметров в фиксированные моменты времени эволюции облака.

Ключевые слова: конвективное облако, микроструктура облаков, электричество облаков, численная трехмерная модель, радиолокационная отражаемость, электрическая коагуляция

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается задача экспериментального определения параметров модели погрешности МЭМС акселерометров. Показаны возможные источники погрешностей и их характер. При разработке модели погрешностей учитывалось влияние неортогональности осей, температурных зависимостей коэффициента преобразования, смещения нулей. Разработана математическая модель погрешностей МЭМС акселерометра и алгоритм экспериментального определения ее параметров. Приводятся конкретные структурные схемы стендов. Описана их аппаратная и программная реализация. Рассмотрены конкретные особенности управления температурой в малогабаритной термокамере с нагревателем и охладителем на базе элемента Пельтье. Показан пример экспериментальной оценки параметров модели погрешности для одной оси акселерометра MPU6050. Разработанные средства позволяют начать систематическое исследование и объективное сравнение характеристик МЭМС акселерометров различных фирм, а также получить их рабочие модели погрешностей, пригодные для применения в алгоритмах фильтрации при построении различных систем инерциальной навигации и угловой стабилизации объектов.

Ключевые слова: микроэлектромеханические системы, МЭМС, погрешности, модели, методы, конструкции, акселерометр, микросхема, моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Распознавание излучения от небесных тел техническими средствами является важной задачей при ориентации космических аппаратов. Для устройства, входящего в состав прибора ориентации по Земле, исследован вариант моделирования усилителя электронного сигнала, полученного от пироэлектрического датчика. По рекомендации разработчиков изучены свойства трансимпедансных операционных усилителей, подобраны подходящие коэффициенты для цепи отрицательной обратной связи. Изучен вид выходного сигнала модели в сопоставлении с записью значений, снятых с реального фотоприёмного устройства. Показан предпочтительный вариант оформления модели в среде Matlab Simulink – модель, задаваемая электрической схемой с помощью библиотеки Simscape Electrical.

Ключевые слова: моделирование электрических схем, космическая ориентация, фотоприёмное устройство, трансимпедансный усилитель, оптико-электронные приборы, космическое приборостроение

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье описан подход к разработке программного обеспечения, позволяющий использовать современные методологии и технические средства с целью улучшить качество продукта, увеличить скорость его доставки и существенно повысить общую стабильность.

Ключевые слова: GitLab, Jenkins, Kubernetes, Git, DevOps, CI, CD, IaaC, инфраструктура, методологии, программное обеспечение, разработка

05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается задача планирования обоснованных гарантированных запасов топлива различных типов для обеспечения технического обслуживания группы рассредоточенных объектов силами выездных органов обслуживания. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность решения. Предложено применить «соревнование» дух методов решения: на основе статистических данных о погоде за рассматриваемый период и на основе метода теории игр, рассматривающего природу как злонамеренного противника. Предложена методика анализа полученных результатов.

Ключевые слова: теория игр, симплекс-метод, статистическая обработка результатов, целевая функция

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описываются результаты моделирования электропривода динамической модели механизма сканирования прибора ориентации по Земле в основе которого лежит гибридный шаговый двигатель. Моделирование опирается на параметры электромотора NEMA 17HS3410. Приводится краткое описание и особенности гибридных шаговых двигателей. Приводится математическая модель и показывается влияние таких параметров как сухое и жидкостное трение на работу привода. Показывается, что для управления механизмом сканирования можно применять как П-регулятор, так и ПИ-регулятор.

Ключевые слова: шаговый гибридный двигатель, электропривод, математическая модель, момент инерции, сухое трение, ротор, статор, угловая скорость, момент силы, Simulink

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлен комбинированный подход с использованием методов машинного обучения для выбора эффективной торговой стратегии на валютной бирже. Представленный подход использует расчет углового коэффициента линейной регрессии по индикаторам логарифмической доходности и определение тренда котировок валютной пары BTC/USD в следующем периоде на основе рассчитанного знака коэффициента. Многослойная нейронная сеть прямого распространения выполняет предсказание значения углового коэффициента в следующем десятиминутном периоде для текущего двадцатиминутного периода. В статье предлагается комбинированный подход к использованию методов машинного обучения для выбора эффективной торговой стратегии на валютной бирже. В исследовании представлены результаты практических экспериментов, оценивающих соотношение эффективных и неэффективных стратегий на основе предсказанных значений коэффициентов линейной регрессии.

Ключевые слова: машинное обучение, нейронная сеть, финансовые временные ряды, предсказание поведения котировок валют, коэффициенты линейной регрессии

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматриваются принципы построения математической модели водоочистки на основе использования биологически активного слоя, бактерии которого поглощают вредные примеси, содержащиеся в воде. Приводится система уравнений, на основе которой строится модель водоочистки в простейшем элементе, представляющем собой стержень, покрытый биопленкой. Система уравнений представляет собой систему, включающую параболическое уравнение в трехмерной области и гиперболическое уравнение на части поверхности области, связанные между собой через краевое условие и потенциал в уравнении гиперболического типа. Далее проводится асимптотический анализ этой системы, позволяющий свести модель отдельного элемента к решению простого обыкновенного дифференциального уравнения. На этой основе предлагается модель работы всего устройства водоочистки, содержащего большое количество таких элементов.

Ключевые слова: водоочистка, биологически активный слой, асимптотический анализ решений в тонкой области, биопленка, математическая модель очистки загрязнений, система дифференциальных уравнений смешанного типа, оптимизация конструкций биофильтра, городские сточные воды

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Анализируются последствия пандемии COVID-19 на строительную отрасль, предлагается использование интегрированного подхода к реализации инвестиционно-строительных проектов, повышающий качество управления проектами. Предлагается использование программных комплексов с внедрением технологии информационного моделирования.

Ключевые слова: комплексная реализация проектов, бережливое строительство, BIM-моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.08 - Технология и организация строительства

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

Статья посвящена обзору задачи суммаризации текста в целом и анализу различных способов решения данной проблемы. С этой целью было выполнено сравнение нескольких методов суммаризации с описанием используемых в сравнении инструментов, проведен анализ качества и скорости алгоритмов, относящихся к различным типам, представлены результаты выполненного анализа, а также представлен пример работы. Обзорное исследование может помочь тем, кто хочет получить базовое понимание задачи суммаризации или области NLP.

Ключевые слова: методы суммаризации, машинное обучение, обработка естественного языка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В современных организационных системах управления всё чаще вместо традиционных систем поддержки принятия решения предлагаются их интеллектуальные варианты, построенные с использованием симуляции реальных процессов. Показан вариант использования имитационной модели в контуре управления организационными конфликтами в качестве интеллектуального анализатора конфликтной ситуации. Предложено на её основе осуществлять конструирование собственного стиля руководства, необходимого и достаточного для успешного преодоления организационного конфликта. Опираясь на модельный прогноз эффективности противодействия конкретному конфликту руководитель конструирует в рамках вариативности авторитарного, демократического и либерального стилей управления с помощью доступных ему вспомогательных переменных целесообразное решение. Это позволяет ему не только выходить из привычного стиля руководства, но и подбирать необходимый и достаточный в данном случае стиль, апробировать стилевые стратегии поведения. Руководитель получает принципиальную возможность использовать стиль управления максимально соответствующий внутренним и внешним условиями своей деятельности. Сегодня руководители своей стилевой вариативностью должны соответствовать возникающим проблемам и способности их эффективного решения.

Ключевые слова: имитационная модель, конфликт в организации, стиль управления, стратегия поведения, руководитель

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа основана на экспериментальных результатах, полученных опросом среди студентов Грозного и Ростова-наДону. Аффективный компонент студенческих установок по отношению к дружбе определялся по технологии семантического дифференциала Ч. Осгуда. Приведены функции распределения по респондентам эмоционального отношения к виртуальной и реальной дружбе, рассчитанные в рамках ранее разработанной нелинейной стохастической модели. Результаты сравнительного анализа показывают, что в целом по группе разница в восприятии реальной дружбы между респондентами обоих городов небольшая. К реальной дружбе грозненцы в среднем относятся чуть положительнее. Виртуальную дружбу студенты обоих исследованных выборок воспринимают в целом отрицательнее, чем реальную. Но здесь разница в отношениях более значительная. Подгруппы с положительным восприятием в Грозном примерно на 10% меньше. В среднем грозненцы относятся к виртуальной дружбе отрицательнее, чем ростовчане. Скорее всего, это связано с разницей в менталитете.

Ключевые слова: дружба, виртуальная дружба, аффективная составляющая установок, технология семантического дифференциала, нелинейная феноменологическая модель, сравнительный анализ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

При определении мест размещения компенсирующих устройств необходимо произвести сложные расчеты, учитывающие различные факторы (входящие в состав уравнений в виде переменных). Для получения результатов, расчеты выполняются неоднократно. Широкое применение получил метод Ньютона с коэффициентами в виде матрицы Якоби. Рассмотрен алгоритм решения необходимых уравнений методом Гаусса, определено необходимое количество итераций для получения достоверных результатов.

Ключевые слова: компенсация реактивной мощности, оптимизация, линия электропередачи, компенсирующие устройства потребителей, аналитическая модель, реактивная нагрузка, энергосистема

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Одним из эффективных способов повышения информационной скрытности группировки низкоорбитальных космических аппаратов (НКА) является применение системы аутентификации спутника (САС). С целью снижения временных затрат на определение статуса НКА, а также повышения отказоустойчивости системы опознавания в ряде работ предлагается использовать коды полиномиальной системы классов вычетов (ПСКВ). В данной работе представлена методика построения отказоустойчивой системы аутентификации космического аппарата, которая построена на обменных операциях, реализуемых в кодах ПСКВ. Используя обменные операции, то есть, изменяя количество информационных и избыточных оснований, можно обеспечить возможность сохранения работоспособного состояния системы опознавания при возникновении последовательности отказов, в результате чего уровень информационной скрытности НКА не будет снижен.

Ключевые слова: система аутентификации спутника, полиномиальная система классов вычетов, обменные операции, методика построения отказоустойчивой системы опознавания

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приведен обзор некоторых методов идентификации личности на основе ее биометрических данных, а также основные принципы реализации этих методов. Также предложен метод надежного хранения биометрических данных на удаленных пространственно-распределенных хранилищах с применением алгоритмов основанных на системе остаточных классов.

Ключевые слова: методы идентификации, биометрические идентификаторы, система остаточных классов, схемы разделения данных

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Данная статья посвящена информационному моделированию объектов недвижимости. Наиболее подходящим вариантом трехмерного представления данных для управления информацией о зданиях и сооружениях, во времени и пространстве выступают BIM-технологии. При их использовании в строительстве создается подробная модель объекта капитального строительства, следовательно, такие сведения могут стать базой для создания и наполнения 3D – кадастра.

Ключевые слова: BIM-технологии, информационная модель, 3D – формат, информационное моделирование, Единый Государственный Реестр Недвижимости, среда общих данных

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Предложено использовать систему управления устойчивостью небольших роботов для активных (роботизированных) экзоскелетов, используемых для реабилитации больных с нарушениями функций ходьбы. Предлагается метод управления устойчивостью ходьбы, основанный на методе точки нулевого момента с учетом угла наклона поверхности передвижения за счет управления голеностопным суставом экзоскелета. Результаты показывают, что предложенный метод управления обеспечивает устойчивость системы человек- экзоскелет, при ходьбе по качающейся поверхности при наличии моментных возмущений.

Ключевые слова: медицинский экзоскелет, антропоморфный робот, управление устойчивостью

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Soft Defined Radio (SDR) или программно-конфигурируемый приемник является наиболее перспективным направлением развития современных радиоприемных устройств. Поэтому изучению принципов его построения следует уделять особое внимание при подготовке радиоинженеров. Однако поскольку большая часть операций по обработке и преобразованию принятого сигнала осуществляется в программном виде, в том числе в сигнальных процессорах, то построение наглядного для понимания лабораторный макета вызывает вопросы. В данной работе для наибольшего охвата всех процессов обработки и преобразования принятого сигнала предложено лабораторный макет реализовать на основе модели супергетеродинного приемника с двукратным преобразованием частоты с ненулевой промежуточной частотой. Результатом является возможность исследования влияния программной настройки и перестройки параметров отдельных структурных элементов схемы (модели), а также типов отдельных элементов.

Ключевые слова: Soft Defined Radio, полосовой фильтр, SDR приемник, двух позиционное кодирование, постоянная времени, амплитудно-цифровой преобразователь, BPSK, полоса пропускания

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ