ivdon3@bk.ru
Важнейшей задачей теории и практики обеспечения информационной безопасности является анализ процесса функционирования подсистемы реагирования на компьютерные инциденты и ликвидации последствий компьютерных атак системы защиты информации автоматизированных систем специального назначения в условиях воздействия компьютерных атак злоумышленника на защищаемый информационный ресурс, сервис или сеть, что предполагает моделирование процесса реагирования. Обобщенная модель процесса ликвидации последствий компьютерных атак и реагирования на компьютерные инциденты представлена в виде направленного графа, где вершины соответствуют состояниям подсистемы, а дуги – переходам из состояния в состояние. Описание функционирования подсистемы в пространстве состояний позволяет моделировать процесс реагирования на компьютерные инциденты и ликвидации последствий компьютерных атак, оценивая обобщенные показатели времени нахождения подсистемы в различных состояниях и оперативно управлять процессом реагирования путем изменения управляемых параметров модели.Модель учитывает множества видов компьютерных атак и множества стратегий управления средствами защиты информации в процессе ликвидации последствий компьютерных атак, является теоретической основой для разработки методического аппарата анализа, оценки и определения приоритета обработки компьютерных инцидентов, а также исследования вопросов динамического управления подсистемой реагирования на компьютерные инциденты с целью повышения оперативности ее функционирования.
Ключевые слова: автоматизированная система специального назначения, моделирование, система защиты информации, средства защиты информации, компьютерный инцидент, компьютерная атака, состояние системы
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается методика проведения строительного контроля с использованием информационной модели строительных конструкций и облака точек, полученного с применением технологии наземного лазерного сканирования. Предложенная методика позволяет повысить эффективность выявления геометрических отклонений в ходе контроля за строительством промышленных, гражданских и инфраструктурных объектов.
Ключевые слова: цифровые технологии, BIM-модель, информационная модель, облако точек, наземное лазерное сканирование, контроль за строительством
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Строительство общественных зданий из металлического каркаса всегда связано с поиском рационального конструктивного решения, которое отвечает не только требованиям надежности, безопасности, но и архитектурным и дизайнерским решениям. Зачастую решением задачи рационализации конструкций покрытий в общественных зданиях становится использование арочных комбинированных систем так как такие системы имеют ряд преимуществ по сравнению с простыми арками. Целью исследования является поиск рационального конструктивного решения двух арочно-вантовых систем, сравнение работы комбинированных арок и простых арок с точки зрения наименьших усилий, перемещений и металлоёмкости при различных соотношениях стрелы подъёма и пролёта в программном комплексе Lira Sapr 2020. По результатам расчетов определены наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, получены деформированные схемы арочных систем, перемещения, моменты и усилия, подобраны сечения арок и затяжек. Лучший результат с точки зрения эффективной работы и металлоёмкости показали арки с центрально сосредоточенными вантами с отношением стрелы подъёма к пролёту f/L=1/3 и радиально (веерно) расположенными вантами с отношением стрелы подъёма к пролёту f/L=1/4.
Ключевые слова: комбинированная система, арочно-вантовая конструкция, моделирование преднапряжения, арка с центрально сосредоточенными вантами, арка с радиально (веерно) расположенными вантами
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В данной статье рассмотрено моделирование полосно-пропускающего фильтра Баттерворта 4-го порядка, с топологией Саллена-Ки, составленного из 2-х каскадов с полосой пропускания от 31,5 Гц до 8,5 кГц, предназначенного для работы в составе цифрового измерителя уровня шума. Моделирование производилось в современном пакете автоматизированного проектирования Filter Design Tool от Texas Instruments. Представлены результаты моделирования, сделано заключение о соответствии параметров смоделированного фильтра расчетным. Фильтр обладает удовлетворительной добротностью, отклонением по амплитуде в полосе пропускания, является достаточно простым и экономически приемлемым с точки зрения его реализации.
Ключевые слова: измеритель шума, фильтр полосно-пропускающий, фильтр Баттерворта, топология Саллена-Ки, моделирование, САПР
05.11.08 - Радиоизмерительные приборы , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Крепь в призабойной зоне ствола представляет систему колец из монолитного бетона, имеющего различный срок твердения, который возрастает от забоя вверх по стволу и определяется продолжительностью проходческого цикла. От возраста бетона зависят прочностные и деформационные параметры бетона крепи. Так для определения прочности бетона в ранние сроки твердения бетона используют различные эмпирические зависимости, связывающие прочность бетона в проектном возрасте с прочностью в требуемом возрасте. На основании серии расчетов, выполненных методом конечных элементов, установлено, что изменение скорости проходки не оказывает существенного влияния на соотношение между напряжениями и деформациями при достижении статического равновесия в системе «крепь – массив», которое при высокой скорости проходки наступает на большем удалении от забоя ствола. В то же время интенсивное загружение крепи в раннем возрасте может нарушить процесс естественного твердения бетона, привести к нарушению его структуры, развитию трещиноватости, что повлечет за собой снижение несущей способности и водонепроницаемости крепи, уменьшение ее долговечности.
Ключевые слова: ствол, проходка, крепь, бетон, напряжения, деформации, прочность, несущая способность
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
Автором проведена разработка измерительного блока интеллектуальной системы охраны территории. На основе проведенного обзора устройств аналогичного назначения была произведена разработка структурной схемы устройства. Разработана и описана функциональная схема разрабатываемого устройства на основе структурной схемы. Приведено описание машинного эксперимента по моделированию работы входного блока схемы в Micro-Cap, его результаты и анализ.
Ключевые слова: измерительный блок, интеллектуальная система, моделирвоание, вибрация, трибоэлектрический датчик
05.11.08 - Радиоизмерительные приборы , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приведены результаты исследования автоматизированной системы коммерческого учета энергоресурсов. Разработана и протестирована открытая архитектура программного обеспечения верхнего уровня автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии, на основе WEB технологий, которая позволит проводить дальнейшие исследования и научную деятельность в области математической и программной обработки данных о потреблении электроэнергии. Разработан модуль планирования и управления ресурсами предприятия при внедрении АИИС КУЭ в МКД на основе разработанной диаграммы вариантов использования.
Ключевые слова: WEB технология, автоматизированная информационно-измерительная система, электроэнергия, энергопотребление, автоматическое управление
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье описана разработка модуля электроимпедансной томографии со следующими характеристиками: количество электродов – n = 16; сила инжектируемого тока – I = 5 мА ± 2%; допустимая погрешность измерительного канала – δдоп = 2%; частота инжектируемого тока – f = (10…400) кГц; результирующее напряжение на инжектирующих электродах – U ≤ 12 В; форма инжектируемого тока – синусоидальная, треугольная, прямоугольная; интерфейс передачи данных – USB. Разработана и описана функциональная схема устройства. Проведено моделирование источника тока с подключённой нагрузкой в программном пакете MicroCap
Ключевые слова: электроимпедансная томография, аппарат искусственной вентиляции лёгких, диагностика заболеваний, моделирование
05.11.08 - Радиоизмерительные приборы , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В ходе проектирования устройства для измерения мгновенной скорости движения плазмы в электродинамическом ускорителе разработана структурная схема реализации разработанного метода. Представлено математическое описание вычисления мгновенной скорости движения плазмы в электродинамическом ускорителе. Обоснован выбор реализуемого метода измерения мгновенной скорости движения плазмы в электродинамическом ускорителе с использованием дифференциально-суммарно-логометрической координатной функции и аппроксимацией сигнала датчиков положения обратно-экспоненциальной функцией. Выполнено моделирование вычислительного блока устройства в среде Micro-Cap.
Ключевые слова: измерительное устройство, электродинамический ускоритель, скорость движения плазмы, дифференциальные датчики
05.11.08 - Радиоизмерительные приборы , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе приведены результаты численных экспериментов по решению систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с разряжёнными матрицами методом LU-разложения, методом Якоби, методом Гаусса-Зейделя, модифицированным методом Гаусса-Зейделя и модифицированным методом Якоби с параметром релаксации ω. В ходе проведённых численных экспериментов по решению СЛАУ с тестовыми разряжёнными матрицами различной размерности с использованием пакета MATLAB было установлено, что наилучшие результаты по времени решения задачи были получены модифицированным методом Гаусса-Зейделя с параметром релаксации ω =0,5 при заданной точности решений ε=10^-6 . В дальнейшем, данный метод был использован при расчёте интегральных характеристик функционирования распределённых систем обработки информации для различных практических приложений.
Ключевые слова: распределенная система обработки информации, система линейных алгебраических уравнений, разряжённая матрица, LU-разложение, метод Якоби, метод Гаусса-Зейделя, параметр релаксации
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматривается концепция работы технологии Virtual DOM в библиотеке для создания пользовательских веб-интерфейсов React.js. Производится сравнительный анализ подходов к построению современных пользовательских интерфейсов. Рассматривается технологическая реализация внутренних механизмов и алгоритмов работы концепции Virtual DOM в React.js. Описываются современные тенденции в области разработки веб-приложений.
Ключевые слова: обработка данных, визуализация данных, веб-приложения, пользовательские интерфейсы, алгоритмы, разработка программного обеспечения, обновление данных, клиент-серверные приложения, тенденции веб-разработки
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Актуальность данного исследования состоит в том, что будут учтены взаимные влияния существующих транспортных объектов и вновь возводимой подземной части, будут определены способы минимизации геомеханического воздействия друг на друга. Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние системы «сооружение – массив – сооружение». Целью исследования являются способы минимизации взаимного влияния метрополитена, железной дороги и подземной части проектируемого здания.
Ключевые слова: геотехнический экран, математическое моделирование, МКЭ, подземное сооружение, взаимное влияние, напряженно-деформированное состояние, станция метрополитен, минимизация влияния
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
Сформулирована задача синтеза оптимального управления и учтена матричная и векторная составляющие в системе Рикати. Для определения закономерностей использован метод динамического программирования Беллмана. Рассмотрена конкретная математическая модель процесса колебаний и численно исследованы свойства. Приведены примеры линейной и квазилинейной задачи и определено наименьшее возможное значение критерия качества. Построены соответствующие графические зависимости и с помощью инструментария оптимального управления осуществлен перевод состояния объекта из одной точки в другую. Путем использования метода степенных рядов Зубова выявлено оптимальное управление. Произведены численные расчеты и получены функции Рикати в нелинейной системе с сосредоточенными параметрами.
Ключевые слова: задачи синтеза, оптимальное управление, матричная и векторная составляющие, система Риккати, процес колебаний, критерии качества
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе проводится исследование процесса теплопроводности в плоской стенке с внутренним источником теплоты при граничных условиях первого рода. Для решения задач теплообмена применяются различные численные и аналитические методы. Каждый метод обладаем рядом преимуществ и недостатков. В работе предлагается использовать численный метод конечных разностей. Исходное дифференциальное уравнения, а также краевые условия аппроксимируются с использованием конечно разностной схемы. Суть метода заключается в нанесении на расчётную область пространственно-временной сетки. Для каждого узла сетки записывается разностное соотношение (исходное дифференциальное уравнение с краевыми условиями заменяется соответствующими выражениями, полученными при использовании разностной схемы). Решая данную схему получаем значения температуры в пластине для каждого шага по времени и координате. На основе полученного решения построены графические зависимости температуры от времени и координаты, а также проведен их анализ.
Ключевые слова: метод конечных разностей, теплопроводность, пластина, внутренний источник теплоты, граничные условия первого рода
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Выполнен обзор методов расчета параметров микроклимата. Рассмотрена возможность использования существующих математических моделей для описания аэродинамических характеристик вентиляционных клапанов и оптимизации их рабочих показателей: производительности, гидравлического сопротивления, плотности, времени отклика и других параметров, формирующих их КПД. С целью оценки соответствия полученных математических зависимостей проведен физический эксперимент. Выполнена проверка адекватности математической модели путем сравнения результатов расчета параметров внутренней среды в программно-вычислительном комплексе SolidWorks с данными эксперимента.
Ключевые слова: параметры микроклимата, тепломассообмен, математическое моделирование, сопротивление теплопередаче, экспериментальное исследование микроклимата, подвижность воздуха, клапан
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Система измерения габаритов грузов предназначена для потокового измерения габаритов грузов, которыми могут быть багаж в аэропортах и перевалочных базах, различные посылки, а также коммерческие грузы. Авторами статьи разработаны структурная и функциональная схемы контрольно-измерительной системы динамического измерения габаритов грузов, а также рассмотрены принципы ее функционирования.
Ключевые слова: контрольно- измерительная система, измерения, габариты грузов, багаж, автоматизированные системы
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается вопрос влияния температуры окружающей среды на начальную высоту подъема факельных выбросов. В работе представлены натурные и теоретические исследования выбросов факела, действующего вблизи временного жилого комплекса. В ходе работы была проведена серия снимков факельных выбросов при разных температурных условиях окружающей среды и последующее сравнение их с теоретической моделью. Натурные исследования верифицируют теоретическую модель и устанавливают, что начальная высота подъема факельных выбросов зависит от температуры окружающей среды и имеет обратную пропорциональность.
Ключевые слова: Факел, факельные выбросы, загрязнение атмосферного воздуха, PM2,5
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В данной работе проведено исследование устройства испытания стабилизаторов напряжения Teplocom ST-222/500, ST-555, ST-888. Исследуемое устройство обеспечивает алгоритм проверки, изложенный в инструкциях по настройке, проверке и технологическому прогону. Данная проверка подразумевает изменение фазировки проводников на входе проверяемого устройства; управление источниками напряжения, подаваемого на проверяемый стабилизатор; измерение значений напряжения на входе и выходе стабилизатора; их регистрацию. Целью работы является проектирование устройства испытания стабилизаторов напряжения, с погрешностью измерительного блока не более 2,5% и скоростью испытаний не менее 1,3 с. Для подтверждения достижения заданных параметров было проведено моделирование в программном пакете MicroCap 11.
Ключевые слова: стабилизатор напряжения, MicroCap, Teplocom, моделирование переходных процессов
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе представлено моделирование шестиугольной мембраны. Получены некоторые частные решения для задачи о свободных колебаниях мембраны правильной шестиугольной формы с различным заданным начальным изгибом поверхности и найдены собственные частоты колебаний. Полученный результат можно использовать при моделировании конструкций крыла в форме шестиугольника таких летательных аппаратов как параплан.
Ключевые слова: Моделирование крыла шестиугольной формы, свободные колебания мембраны, мембрана правильной шестиугольной формы, собственные частоты колебаний
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приведены результаты исследования системы управления шагового двигателя дорожного принтера. Применение шагового двигателя накладывает дополнительные требования к дорожному принтеру по части управления рабочими параметрами. Главным требованием к шаговому двигателю дорожного принтера является обеспечение вращения ротора, на заданный угол, который зависит от режима управления. Дано описание дорожного принтера. Приведены зависимости шагового двигателя как объекта управления. Исследовано на устойчивость системы по Найквисту. Разработана имитационная модель системы управления шаговым двигателем дорожного принтера и приведены результаты моделирования.
Ключевые слова: дорожный принтер, шаговый двигатель, математическая модель, передаточная функция, моделирование, регулятор
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрены особенности протекания процессов тепло- и массообмена с учетом формирования поверхности контакта при взаимодействии воздуха и капель воды, распыляемой в рабочем пространстве форсуночной камеры орошения. Представлены результаты численного моделирования процессов тепло- и массообмена, позволившие установить условия распыления жидкости, обеспечивающие наиболее эффективное протекание процессов тепло- и влагообмена в рабочем пространстве форсуночной камеры.
Ключевые слова: система кондиционирования воздуха, форсуночная камера, тепло- и массообмен, диффузионная модель, эффективность, параметры капли, расчетная модель, численное моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В работе рассмотрена структурная модель твёрдого тела. Ю. Н. Малашкиным предложена структурная модель бетона, основной идеей которой является элементарный объём в виде полиэдра, сформированный из стержневых октаэдров. При разработке модели осуществлялся исключительно ее аналитический анализ. В настоящей работе в развитие модели произведён её конечно-элементный анализ в программном комплексе «ЛИРА-САПР». Исследование показало совпадение качественных и количественных параметров модели, полученных при численных и аналитических расчетах, подтвердило ее адекватность применительно к бетону.
Ключевые слова: структурная модель, бетон, элементарный объем, полиэдр, стержневой октаэдр, конечно-элементный анализ, программный комплекс «лира-сапр»
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В статье представлен обзор работ по моделированию поведения двойного электрического слоя в мембранах при воздействиях различной природы, в том числе, на примере различных поверхностных явлений (адсорбция, ПАВ, адгезия, расклинивающее давление, электроосмос и пр.). Было отмечено, что влияние на структуру ДЭС оказывает величина и распределение заряда по поверхности, вблизи которой он сформирован; для получения распределение потенциала необходимо знать структуру границы раздела «мембрана–раствор электролита»; промежуточно уметь вычислить распределение заряда, и, соответственно, вычислять само распределение потенциала. Было указано, что при выборе математической интерпретации процесса часто используют уравнение Пуассона с учетом самосогласованного поля или решают уравнения Навье-Стокса вместе с уравнением Нернста-Планка и условием электронейтральности; для описания процессов с небольшой точностью методами молекулярной динамики применяют модель Гуи-Чепмена, дополненную условием адсорбции ионов по изотерме Ленгмюра; при моделировании тока электролита пользуются описанием поверхностного тока ионов с учетом вязких свойств среды.
Ключевые слова: двойной электрический слой, дзета-потенциал, мембрана, примембранный слой, плотность пространственного заряда, уравнение Навье-Стокса, поверхностный ток, уравнение Пуассона, конденсатор, потенциал течения жидкости
01.04.02 -Теоретическая физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются возможности ГИС-технологий для оценки пространственно-временного распределения лесных пожаров на территории Европейской части России. Выполнен анализ изменчивости данных как о лесных пожарах, так и климатических данных за тот же многолетний период и на том же региональном масштабе. Выявлены общие тенденции и главные пожароопасные факторы, которые помогут в дальнейшем, при наличии надежных климатических сценариев, принимать решения по стратегиям предупреждения и более эффективного управления пожарами.
Ключевые слова: лесные пожары, геоинформационные системы, анализ, климат, пространственное распределение, эффективное управление
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Для обеспечения исправной и продолжительной работы всех электронных приборов необходимо, чтобы все компоненты этих приборов соответствовали своим заявленным характеристикам. В данной статье разрабатывается информационно-измерительная система входного контроля и анализа качества комплектующих изделий. Были разработаны структурная и функциональная схемы системы. Проведен натурный эксперимент.
Ключевые слова: информационно-измерительная система, входной контроль, анализ качества, комплектующие изделия
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ