Исследование представляет обширный анализ методов низкоуровневой оптимизации алгоритма умножения матриц для вычислительных систем с общей памятью. Опираясь на сравнение различных подходов, включая блочную оптимизацию, параллельное выполнение с OpenMP, векторизацию с AVX и использование библиотеки Intel MKL, выявляются значительные улучшения в производительности полученных программных реализаций. В частности, блочная оптимизация сокращает количество кеш-промахов, параллелизм эффективно задействует многоядерность, а векторизация и Intel MKL демонстрируют максимальное ускорение за счет более эффективных программных оптимизаций. Полученные результаты подчеркивают важность тщательного выбора оптимизационных методов и их соответствия архитектуре вычислительной системы для достижения требуемых параметров эффективности проектируемого программного обеспечения.

Ключевые слова: низкоуровневая оптимизация, блочная оптимизация, параллельное выполнение, OpenMP, векторизация, AVX, Intel MKL, производительность, бенчмаркинг, умножение матриц

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассмотрена задача построения модели интеллектуальной системы непрерывного контроля плотности асфальтобетонной смеси для вибрационных катков. Методология, теоретические основы построения таких систем для дорожных машин рассмотрены автором ранее в авторских публикациях. Предложены четыре модели функциональных зависимостей показателей качества уплотнения от переменных динамических параметров системы. Представлен алгоритм, реализующий предложенный метод, а также научные результаты, полученные на основе измеренных сигналов вибрационных параметров в полевом экспериментальном исследовании при строительстве верхнего слоя асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги. Научные результаты получены на основе анализа данных переменных во временной области.

Ключевые слова: интеллектуальная система, нечеткая нейронная сеть, асфальтовый каток

2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Высокая актуальность вопросов, связанных с импортозамещением иностранного контроллерного оборудования на отечественные разработки для систем автоматизированного управления ведения технологического процесса на горнорудных и металлургических компаниях продиктована отсутствием возможности закупки и технической поддержки комплектующих автоматизированных систем управления для обеспечения режима непрерывного производства горно-металлургических предприятий, а также для обеспечения потребностей страны продукцией черной металлургии. В данной статье рассмотрена разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом производства стали в кислородном конвертере на Новолипецком металлургическом комбинате с применением контроллеров отечественного производителя. Переход на автоматизированные системы управления, основанные на отечественном контроллерном оборудовании, является стратегически важным шагом для предприятия, направленным на повышение эффективности производственных процессов, повышение надежности систем и стабильности производства, за счет оптимизации технологических процессов и сокращения зависимости производства от импортного оборудования.

Ключевые слова: импортозамещение, конвертер, кислородно-конвертерное производство, производство стали, контроллер, автоматизированные системы управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассмотрен традиционный цикл изготовления высокотехнологичного изделия электронной техники и разработана методология по его оптимизации. Проведена взаимосвязь между этапами разработки конструкторской документации и электронной структуры изделия. Методология позволила существенно сократить срок изготовления изделий за счет параллельной разработки электронной структуры изделия с изделием. Приведено обоснование рациональности применения методологии при проектировании.

Ключевые слова: электронная структура изделия, 1C:PLM, закупка комплектующих

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящее время одним из перспективных направлений в мировой энергетике является внедрение в существующую сеть возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Применение ВИЭ может быть выгодно в автономных энергосистемах, где высоки затраты на топливо. Однако стохастический характер выработки электроэнергии создает ряд сложностей с сохранением баланса мощности. Для решения этой проблемы предлагается подключать к шинам нагрузки гибридный накопитель электроэнергии (ГСНЭ), состоящий из аккумуляторной батареи и суперконденсатора. Эффективность такого ГСНЭ зависит в большей части от способа ее подключения к сети и выбора метода контроля. В статье приведен обзор существующих механизмов управления электропотреблением ГСНЭ.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, гибридный накопитель электроэнергии, топология преобразования мощности, стратегия управления накопителя электроэнергии

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы

Предметом данной статьи является разработка шаблона поведения с элементами ИИ для бота-противника в однопользовательской игре Steal Tower. Суть, которой собрать ресурсы для постройки башни быстрее противников. Для создания иллюзии того, что против игрока играют такие же люди, разработана имитационная стохастическая модель на основе метода Монте Карло для цепей Маркова. На основе результатов ее испытаний определены сбалансированные параметры системы, которые внедрены в поведенческий шаблон бота, который реализован с помощью перечисления Enum AIStates состоящего из пяти состояний: Idle (бездействие), GoTo (движение) и GoToWarehouse (возврат к складу), Win (победа), Loose (подсчет очков). В каждом из них разработаны функции для оптимального поведения бота приведенные в статье. Так для состояния GoTo созданы функции, анализирующие выгоду от разного типа поведения: украсть или собрать, или дойти до склада или до башни.

Ключевые слова: игровой интеллект, поведенческий шаблон, эмуляция живого мира, сценарий поведения бота, структура состояний, цепи Маркова, метод Монте Карло, имитационная модель, среда Unity, язык C#

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Шаговый двигатель достаточно часто используется в автоматизированных установках лазерной резки. Схема управления шагового двигателя требует специального электронного устройства – драйвера, который получает на вход логические сигналы и изменяет ток в обмотках двигателя для обеспечения параметров движения. В данном научном исследовании проводилась оценка драйверов шагового двигателя для определения целесообразности их использования – PLDS880, OSM-42RA, OSM-88RA. Для управления системой был написан программный код, который по связующей плате соединялся с контроллером. С каждым драйвером при различных режимах подобраны оптимальные параметры (начальная скорость, конечная скорость и ускорение), то есть движение каретки без срыва на десяти проходах с минимальным временем прохода. Результаты экспериментальных исследований представлены в табличной форме.

Ключевые слова: лазер, лазерная резка, автоматизация, технологический процесс, шаговый двигатель, быстродействие, драйвер, контроллер, схема управления, оптимальные параметры

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Произведена оценка правильности аналитических моделей процесса однопараметрической селективной сборки двух элементов путем сравнения с результатами имитационного моделирования. Проводилась серия машинных экспериментов, включающая однофакторные и двухфакторные. При принятых уровнях варьирования факторов определялся доверительный интервал вероятности выхода годных изделий из исходной совокупности элементов, не прошедших сортировку, с использованием критерия Стьюдента при заданных уровне значимости и числе степеней свободы. Сравнение результатов моделирования выявило факты попадания указанного показателя процесса, определенного по аналитической модели, для всех экспериментов в пределы доверительных интервалов и наличия относительно небольших отклонений от их центров.

Ключевые слова: селективная сборка, аналитическая модель, имитационная модель, погрешность измерения, результаты моделирования

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье приведено описание разработанного аппаратно-программного комплекса для управления светильниками по протоколу DALI, особенности конструкции и программного кода, рекомендации по эксплуатации.организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях.

Ключевые слова: протокол DALI, осветительный прибор, управление освещением, Arduino, световой поток

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Данная статья исследует внедрение и реализацию моделей нейронных сетей в сфере сельского хозяйства, с акцентом на их использование в умных теплицах. Умные теплицы представляют собой инновационные системы контроля микроклимата и других факторов, влияющих на рост растений. С использованием нейронных сетей, обученных на данных о влажности почвы, температуре, освещенности и других параметрах, возможно прогнозирование будущих показателей с высокой точностью. В статье рассматриваются этапы сбора и подготовки данных, процесс обучения нейронных сетей, а также практическая реализация данного подхода. Результаты исследования подчеркивают перспективы внедрения нейронных сетей в аграрном секторе и их важную роль в оптимизации процессов роста растений и увеличении производительности сельскохозяйственных предприятий.

Ключевые слова: нейронная сеть, прогнозирование показателей, умная теплица, искусственный интеллект, моделирование данных, микроклимат

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье рассматриваются пути повышения качества, долговечности, экономичности кирпича в результате разработки и внедрения АСУ ТП производства кирпича. В работе использован метод обобщения результатов известных работ и разработка улучшенной по своим характеристикам технической системы, т.е. АСУ ТП производства кирпича, показаны этапы разработки такой системы на основе систематизации ее задач, предложены алгоритм работы и обобщенная структурная схема АСУ ТП производства кирпича. Предложены варианты построения подсистем сбора информации для разработанной АСУ. Отмечена важность в реализации этих подсистем применения измерительной цепи с улучшенными характеристиками для обеспечения высокой точности измерения физических параметров ТП производства кирпича. В качестве такой измерительной цепи предложена четырехплечая мостовая измерительная цепь с улучшенными структурными способами характеристиками. Особое внимание в работе уделено важному ТП в производстве кирпича - сушке кирпича, и разработке задач локальной АСУ этим значимым ТП.

Ключевые слова: производство кирпича, технологический процесс, сушка, обжиг, алгоритм управления, автоматизированная система управления, обобщенная структурная схема, подсистема сбора информации, одноканальная схема, многоканальная схема, измерительная цепь

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной работе исследуются и сравниваются две нейронные сети - U-Net-Attention и SegGPT, использующие разные механизмы внимания, для поиска взаимосвязей между различными частями входных и выходных данных. Архитектура U-Net-Attention представляет собой нейросеть U-Net с дополнительным слоем внимания, данная нейросеть предназначена для сегментации изображений. Она имеет кодер и декодер, объединенные связями между слоями и связями, пропускающими скрытые слои, что позволяет передавать информацию о локальных свойствах карты признаков. Для улучшения качества сегментации в оригинальную архитектуру U-Net включен слой механизма внимания, который помогает усилить поиск интересующих нас признаков изображения. Модель SegGPT основана на архитектуре Visual Transformers и также использует механизм внимания. Обе модели обладают способностью фокусироваться на важных аспектах изображения и могут быть эффективными при решении различных задач. В работе производится сравнение их работы на примере сегментации трещин на изображениях дорожного полотна, для дальнейшей классификации состояния дорожного покрытия в целом. Таже произведен анализ и выводы о возможности использования архитектур Transformers для решения широкого спектра задач.

Ключевые слова: машинное обучение, нейронные сети Transformer, U-Net-Attention, SegGPT, анализ состояния дорожного полотна, компьютерное зрение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье рассматриваются основные принципы и шаблоны проектирования приложения для сбора данных из сторонних источников. Проведено исследование различных способов получения данных, включая веб-скрапинг, использование API и парсинг файлов. Также описываются различные подходы к извлечению информации из структурированных и неструктурированных источников.

Ключевые слова: интернет-источники, API, парсинг, web, веб, безголовый браузер, скрапинг, etag, сбор данных

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены вопросы проектирования и конструирования мобильного многофункционального лабораторного стенда промышленной автоматизации на основе программируемого логического контроллера отечественного производства СПК110, приведены функциональная схема и схема соединений лабораторного стенда, предоставлен полный перечень использованных для создания стенда электротехнических компонентов. Произведенная экономическая оценка изготовления лабораторного стенда даёт основание сделать вывод об экономической целесообразности производства подобных стендов силами сотрудников кафедр направления промышленной автоматизации. В статье также показан опыт внедрения данного лабораторного стенда в учебный процесс подготовки бакалавров по направлению 15.03.04 “Автоматизация технологических процессов и производств”. Лабораторный стенд на базе СПК110 является многофункциональным, мобильным стендом, предназначенным для реализации многоуровневых задач промышленной автоматизации, который также может использоваться в качестве наглядного пособия при проведении профориентационных и выставочных мероприятий во внеаудиторных помещениях. Проект по созданию лабораторного стенда может быть масштабирован в других высших учебных заведениях нашей страны без временных затрат на подготовительную и исследовательскую части.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, лабораторный стенд, промышленная автоматизация, автоматизация технологических процессов и производств

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

в статье рассматривается проблема, связанная с автоматизацией процессов измерений и контроля, а также с сокращением времени, затрачиваемого на контрольные операции. Выявлены и детально описаны новые требования, которые необходимо учитывать при разработке современных систем измерительных средств с помощью модульных измерителей микросхем типа «эталон-калибратор». Проанализирована универсальная структурная схема таких средств, применимая для измерений. Определены ключевые задачи автоматизации. Проведен сравнительный анализ использования автоматических измерительных систем с эталонным методом калибровки вольтметров. Проанализирована значимость системного подхода при создании производственного процесса с использованием автоматизированных средств измерений. Показано, что это способствует повышению эффективности и надежности контроля.

Ключевые слова: измерительная система, поверка, калибровка, средство измерения, автоматизация, вольтметр, методика поверки, эталон, эффективность

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

В статье рассмотрены вопросы модернизации автоматизированной системы налива нефтепродуктов (АСН). Сложность обслуживания автоматизированной системы управления по причине отсутствия актуальной документации и обновленного программного обеспечения, а также периодические отказы и высокая стоимость запасных частей стали основными причинами внедрения модернизации. Разработаны системы автоматического регулирования на основе ПИД-закона: с использованием запорно-регулирующего клапана с позиционным приводом или частотного преобразователя для управления АСН. В программе MATLAB разработаны математические модели, предлагаемых систем. В лабораторных условиях собрана экспериментальная модель насосной станции, проведено имитационное моделирование работы автоматизированной системы управления сливо-наливной станцией. По результатам экспериментальных исследований по прямым характеристикам оценки качества переходного процесса наилучшие результаты демонстрирует график схемы с частотным преобразователем.

Ключевые слова: автоматизированная насосная система, нефтепродукты, математические модели, ПИД-контроллер

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

На сегодняшний день во Вьетнаме для обеспечения стабильности и повышения качества асфальтобетона основное внимание уделяется применению новых технологий, материалов или совершенствованию методов проектирования. Однако, несмотря на значительные достижения в этой области, остаётся недостаточно исследованным и внедрённым вопрос автоматизации процессов управления производством асфальтобетонных смесей. На основе опыта, накопленного в России, авторы предлагают разработать систему адаптивного управления рецептурой асфальтобетонной смеси, которая способствует стабилизации и повышению качества производства. В статье авторы представляют структуру системы управления и её алгоритмы, а также описывают результаты моделирования и оценки эффективности данной системы. Исследование показывает, что система адаптивного управления рецептурой асфальтобетонной смеси, разработанная на основе опыта работы в России, успешно демонстрирует свою эффективность в условиях Вьетнама.

Ключевые слова: асфальтобетон, асфальтобетонная смесь, стабильность Маршалла, система управления, рецептура, имитационная модель, моделирование, MATLAB, эффективность управления

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Безопасность труда — один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако при решении данной задачи целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм технико-экономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности.

Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

Представлен способ программирования на основе паттерна ESC. Актуальность работы связана с тем, что объектно-ориентированный подход является одним из самых популярных и востребованных способов разработки информационного продукта благодаря огромному регулярно обновляемому выбору различных методов, шаблонов и способов его реализации. Наиболее значимый из них - Entity System Component (ESC). Данный метод реализации ООП позволяет делать программный продукт гибким и расширяемым. Паттерн ESC базируется на методе реактивного программирования и разделяет всю архитектуру кода на три составляющие: сущность, система, компонент. Пакетом инструментов, реализующих паттерн ESC, является пакет ESC DOTS, предназначенный для среды Unity3D. Встроенный пакет Jobs System предоставляет возможность работы с многопоточным программированием в Unity. Этот пакет распределяет созданные во время исполнения потоки на группы определенного типа, которые имеют строго ограниченное время исполнения. Так, задача перебора массива из несколько сотен элементов переходит в поток типа Temp, который выполняется в течение одного кадра в Unity, а перебор миллиона полигонов ландшафта Unity размещается в потоке типа Persistent, имеющем неограниченный лимит на время.

Ключевые слова: объектно-ориентированное программирование, среда Unity, паттерн ESC, многопоточное программирование, реактивное программирование, расширяемая архитектура, менеджер пакета

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе приведены аспекты разработки устройства для беспроводного съема сигнала виброускорения с поверхности барабана шаровой мельницы. Приведены результаты измерения виброускорения для макета шаровой мельницы для различных уровней загрузки измельчаемым материалом. Согласно данных результатов с увеличением загрузки измельчаемыми материалами относительно шаровой уровень вибрации понижается. Также в работе приведены полученные круговые диаграммы распределения вибрационной нагрузки по барабану мельницы, по которым можно судить о ее текущем режиме функционирования.

Ключевые слова: шаровая мельница, беспроводной съем сигнала, виброускорение, контроль загрузки мельницы

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Асфальтобетонные смеси являются основным строительным материалом для дорожного покрытия, и точное проектирование их состава играет ключевую роль в качестве и долговечности дорожных покрытий. В данной статье обсуждаются проблемы, связанные с проектированием состава асфальтобетонной смеси, а также представляется разработанная система автоматического подбора смеси. Система автоматического подбора состава асфальтобетонных смесей представляет собой мощный инструмент для оптимизации процесса подбора материалов, используемых в дорожном строительстве. Эта система может рассчитать оптимальный состав смеси, учитывая технические и экономические ограничения, что приводит к повышению точности и надёжности подбора состава смеси. Преимущества этой системы включают сокращение времени и затрат на процесс подбора, возможность тестирования и анализа различных вариантов смеси, что в итоге улучшает качество и долговечность дорожных покрытий.

Ключевые слова: асфальтобетон, асфальтобетонная смесь, подбор состава, метод наименьших квадратов, метод линейного программирования, программное обеспечение, автоматизация, Python, Microsoft Access

2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассматривается моделирование многодвигательного линейного электропривода конвейерного поезда. Дается схема имитационной модели, выполненная в программе Simulink. Приводятся графики скорости и усилия электропривода при эстафетной передаче вторичного элемента. Формулируется вывод о выполнении системой предъявляемых к ней требований.

Ключевые слова: имитационное моделирование, Simulink, линейный асинхронный двигатель, электропривод, конвейерный поезд, эстафетная передача

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.8.7 - Теоретические основы проектирования горнотехнических систем

Буровзрывной метод на сегодня является наиболее широко используемым для добычи горных пород. Показателем качественно проведенных буровзрывных работ являются равномерный гранулометрический состав взорванной горной массы – процент кусков руды негабаритного размера при этом должен быть минимальным. Процент негабарита и его увеличение оказывают существенное влияние на технические процессы транспортировки горной массы, приводя к увеличению затрат на погрузочно-транспортные операции и вторичное дробление негабаритных рудных масс. В работе описаны результаты исследования методов определения гранулометрического состава произведенных буровзрывных работ с применением нейронных сетей сегментации Unet и FPN. Для анализа используются снимки, выполненные с БПЛА. Так же разработан метод классификации горной руды по крупности, обеспечивающий точность доли верных ответов более 0,91.

Ключевые слова: гранулометрический состав, Unet, FPN, классификация, сегментация

2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Данное исследование посвящено анализу возможностей языка программирования Python при создании информационных систем обнаружения опасных предметов в багаже. В результате разработана архитектура системы распознавания, включающая следующие основные компоненты: модуль обработки изображений, модуль машинного обучения, базу данных и интерфейс пользователя. В качестве программного обеспечения выбран Python с библиотеками PySide6, SQLite, Numpy, YOLO. Проведена реализация и тестирование информационной системы на реальных данных, что подтвердило правильность выбранных возможностей и технологий языка Python для разработки информационных систем безопасности.

Ключевые слова: информационная система, безопасность, нейронная сеть, машинное обучение, распознавание образов, быстродействие

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается вариант реализации систем сбора данных на базе универсального промышленного протокола Modbus TCP. В качестве сервера используется программа эмулятор протокола Modbus TCP. Для реализации клиента разработан алгоритм, на базе которого приведен пример реализации на высокоуровневом языке программирования Python с применением низкоуровневой библиотеки socket.

Ключевые слова: разработка, промышленный, протокол, высокоуровневый, язык, программирования, сервер, эмулятор, сбор, данные, python, сокет

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами