Исследование способов ускорения обучения нейронных сетей с помощью генетических алгоритмов и изучение зависимости скорости работы генетических алгоритмов от коэффициента мутации. В данном исследовании была реализована программа на графической платформе «Unity» с использованием генетических алгоритмов и мутациями для определения оптимального их коэффициента. Проведенный эксперимент показал, что скорость обучения действительно зависит от коэффициента мутации, а наибольшая скорость обучения получилась при 5-7,5%.

Ключевые слова: машинное обучение, глубокое обучение, генетический алгоритм, оптимизация, нейронная сеть, искусственный нейрон, мутация, искусственный интеллект, неигровой персонаж, оптимизация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе показывается как изучение движения вывело Николая Орема к выводу о расхождении суммы гармонического ряда, дающего оценку пройденного пути равномерно устающего путника. Этим доказывалось, что он пройдет любое сколь угодно большое расстояние. Рассматривается связь с дзета-функцией и сходными парадоксальными моделями, в которых путь оказывается конечен, несмотря на замедление или ускорение движения.

Ключевые слова: путник Орема, дзета-функция, нули функции, проблема Римана

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье описываются возможности, достоинства и отличия систем машинного обучения без учителя от обучения по шаблонам. Также дается определение понятию кластеризации с указанием основных методов и задач, решаемых данным алгоритмом машинного обучения. Подробно расписывается алгоритм распознавания данных из документов посредством технологии OCR, формируются цели и задачи использования технологии OCR в бизнес – процессах IT – компаний. Далее приводятся инструменты решения проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов PDF посредством библиотек машинного обучения Nanonets и Tesseract. В заключении к данной статье описываются достоинства и недостатки использования данных библиотек в решении проблемы распознавания и кластеризации данных из сканов документов.

Ключевые слова: машинное обучение, кластеризация, распознавание данных, библиотека Nanonets, библиотека Tesseract

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Представлен алгоритм и листинг кода разработанного самообучающегося чат-бота, способного поддерживать беседу с пользователем, переходить в режим обучения в случае отсутствия нужной информации, проводить анализ контекста беседы на «запрещенные» слова. А также реализована дополнительная опция «Решать арифметические задачи» в случае запроса от пользователя. При реализации последней опции использовался алгоритм рекурсивного спуска на основе трех вложенных рекурсивных функций. Разработана функция для разделения входящей строки на токены. Код чат-бота разработан на языке С++/С# .

Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, голосовой помощник чат-бот, режим обучения, токены, рекурсивный спуск, бинарное дерево

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассматриваются основные критерии оценки эффективности эксплуатации тепловых сетей и пунктов и ставится задача их модернизации путем реконструкции и введения цифровых технологий. В качестве критериев оценки выбраны: критерий надежности – интегральный годовой недоотпуск тепловой энергии, критерий качества тепловой энергии – потери давления, критерий экономической эффективности – технологические потери теплоты в сети, критерий физического состояния – коэффициент износа сетей. Проанализированы параметры существующей тепловой сети районной котельной №1111 г. Волгограда. По многокритериальной модели с учетом неопределенности тепловых нагрузок с помощью мультипликативного критерия получен оптимальный вариант очередности реконструкции и модернизации участков сети и тепловых пунктов. Рассмотрена математическая модель нечеткого множества критерия эффективности принятия решения и с помощью алгоритма, составленного на языке Python, определено модальное значение функционала.

Ключевые слова: модернизация, критерии оценки эффективности эксплуатации тепловых сетей, методы оценки принятия решений, многокритериальная оптимизация, критерий эффективности принятия решения, нечеткое множество, треугольное нечеткое число, модальное число

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье исследуется влияние длины Ni-нанотрубок на анизотропию механических свойств нанотрубок на примере модуля Юнга. При этом учитывается влияние на анизотропию как монокристаллической симметрии структуры, так и преимущественного пространственного распределения кристаллографических осей.

Ключевые слова: анизотропия механических свойств, упругие постоянные, модуль Юнга, параметр анизотропии

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.16 - Атомная и молекулярная физика

Развитие, освоение и реорганизация территорий под объекты гражданского строительства нередко связано с проблемами контроля и защиты от эрозионных процессов. Территории ранее считавшиеся неудобными сейчас подлежат интенсивному освоению. Инвестиционная привлекательность таких территорий очень высока, поэтому необходимо выполнять мероприятия по инженерной подготовке, в том числе и для защиты ее от эрозионных процессов. Как показывают исследования наиболее дружественными окружающей среде конструкциями по предотвращению эрозионных процессов являются геокомпозиционные системы, создаваемые на основе противоэрозионных геосинтетических материалов. Но прежде чем применять какие-либо мероприятия по стабилизации эрозионных процессов необходимо понять процесс взаимодействия применяемых методов с защищаемыми поверхностями. В статье рассмотрено зонирование береговых откосов, как наиболее уязвимых для воздействия эрозии территорий в городах, на не подтопляемую, частично подтопляемую и постоянно затопленную зоны. Соответственно данное разделение выполнено с целью определения возможных воздействий на конструкции геокомпозиционных систем. Каждое воздействие (гидравлическое, снеговое, ледовое) описано с использованием математического моделирования с указанием методов расчета устойчивости геокомпозиционной системы для зон определенных в исследовании. Установлено, что прочность геокомпозиционной системы также оказывает влияние на ее устойчивость, поэтому при определении общей устойчивости геокомпозиционной системы введено понятие ее прочности на растяжений. Представленные материалы имеют важное значение при практическом применении. Это обусловлено сокращением материальных и трудовых затрат на реализацию мероприятий противоэрозионной защиты при применении результатов данного исследования. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию конструкции противоэрозионной защиты на основе геокомпозиционных систем с целью организации их поточного производства и создание типовых промышленных образцов.

Ключевые слова: противоэрозионная защита, геокомпозиционные системы, неудобные территории, зонирование, математическое моделирование, устойчивость геокомпозиционных систем

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов

Рассмотрены допущения математических моделей расчёта трещиностойкости железобетонных конструкций. По каждому из них проведен анализ на предмет соответствия их действительности на протяжении всего жизненного цикла конструкции: начиная от затвердения бетонной смеси, заканчивая разрушением. По результатам проведённого анализа предложено на уровне норм для оценки трещиностойкости конструкций использовать только один единственный расчёт – по ширине раскрытия трещин, acrc. Так, например, при определённом значении acrc конструкция по-прежнему будет оставаться герметичной (трещины будут несквозными), а при превышении этого значения – нет. При этом уже имеющиеся в нормах расчёты на ограничение проницаемости и сохранность арматуры по-прежнему останутся востребованными. На стыке теории накопления повреждений и нелинейной механики разрушения предложен сжатый алгоритм возможного учёта влияния трещин на всех масштабных уровнях структуры бетона, ключевым для которого является нормирование статистических параметров распределения несплошностей по диаметрам, длинам, раскрытиям, заглублениям, направлениям, расстояниям между несплошностями и т.д.

Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье описаны методы выравнивания перепадов температур в материале после предварительного нагрева в зоне подогрева. Разработан режим изменения температур материала и печного канала. Установлены оптимальная длина зоны обжига и время прохода материала, при которых поддерживается постоянная температуре на поверхности материала. Приведены величины для оптимизации основных параметров.

Ключевые слова: обжиг, туннельная печь, выравнивание температур

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В данной статье описывается создание гибридной системы для задачи распознавания различных видов персональных данных в неструктурированных текстах. В основу системы легла нейронная сеть архитектуры ELMo-BiLSTM-CRF и регулярные выражения. Для обучения и валидации нейронной сети был использован специализированный русскоязычный набор данных для задачи распознавания именованных сущностей, созданный на основе наборов Nerus и WiNER. Полученная гибридная модель позволит снизить издержки организаций на хранение и обработку текстовых данных, а также сохранить конфиденциальность пользователей в случае утечек.

Ключевые слова: персональные данные, обработка естественного языка, распознавание именованных сущностей, условное случайное поле, нейронная сеть, рекуррентная нейронная сеть, регулярное выражение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.1.3 - Частноправовые (цивилистичеcкие) науки

Определение несущей способности сваи, расположенной в просадочных грунтах. В данной работе проводится моделирование испытаний в программном комплексе Plaxis 2D, а также определяется несущая способность в соответствии с п. 9.9 СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. По результатам проведенной работы было выявлено несовершенство актуального нормативно-правового документа в области проведения натурных испытаний свай.

Ключевые слова: просадочные грунты, несущая способность сваи, испытания свай, численное моделирование, Plaxis

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Произведена разработка автоматической системы установки в нейтральное положение чувствительного элемента магнито-оптического датчика магнитного поля. Установка в нейтральное положение осуществляется за счёт автоматической системы управления пьезоэлектроприводом на основе микроконтроллера. Построена математическая модель и выполнено численное моделирование системы автоматического регулирования. Приведены результаты и параметры моделирования. Разработанная система обеспечивает значительное повышение автономности датчика, что позволяет исключить или существенно сократить затраты на регулирование датчика.

Ключевые слова: датчик магнитного поля, магнито-оптический датчик, система автоматического регулирования, пьезодвигатель

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Для возможности монтажа мостовых кранов, стальные колонны промышленного здания выполняют ступенчатыми, с выделением надкрановой и подкрановой частей. Основу верхней и нижней частей колонны составляют стальные двутавры с несовпадением центральных осей. В рамках работы было произведено вариантное моделирование (с применением САПР) стальной колонны, входящей в состав П-образных рам промышленных зданий, состоящая из надкрановой и подкрановой частей. Предложены различные варианты решения перепада центральных осей надкрановой и подкрановой частей колонны в модели. Получены результаты статического расчета элементов колонн. Произведено сравнение полученных результатов, выполнен анализ оптимального способа моделирования элементов колонн для конструктивных схем. На основании выполненных расчетов и проведенного анализа полученных результатов сделаны выводы.

Ключевые слова: промышленное здание, двутавр, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, узел, стержень, схема

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье автором рассматривается проблема обеспечения кибербезопасности в современном мире на примере исследования социальных практик. Анализируются реализованные кибератаки и показывается опасность хакерских атак. С достаточной долей очевидности можно утверждать, что в современном обществе риски, связанные с кибер-вторжениями могут включать потерю или раскрытие потребительских данных, кражу или раскрытие интеллектуальной собственности, а также потери инвесторов в результате кражи средств или снижения рыночной стоимости компаний, подвергшихся кибератакам. Делается вывод о том, что кибербезопасность, это постоянно развивающийся ландшафт, и в настоящее время возникает острая необходимость в том, чтобы постоянно учиться как на собственном опыте, так и на опыте других компаний эффективно противодействующих киберактакам, а так же важным является то что успешное взаимодействие с противниками в киберпространстве требует, постоянного стремления к тактической, оперативной и стратегической инициативе.

Ключевые слова: кибервойны, когнитивное моделирование, кибератаки, хакерские атаки, киберриски, киберзащита

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается процесс релаксации волокнистого материала после того, как завершается действие на него нагрузки. Построена простая модель процесса релаксации в виде экспоненциальной функции, достаточно точно описывающая этот процесс. Определено, что оценки времени релаксации являются робастными по отношению к распределениям параметров. Построенные модели релаксации дают возможность оценить величину остаточной относительной деформации, соответствующей пластической деформации материала.

Ключевые слова: релаксация, деформация, волокнистый материал, робастность, метод Монте-Карло, экспоненциальная модель, регрессия

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Предложена и обоснована концепция волокнистого материала (далее ВМ) как мягкой конструкции, образованной окруженными воздухом элементами волокон и участками взаимодействия волокон по поверхностям касания. Элементы волокон находятся в деформированном состоянии. Деформация волокон – обратимая, упруго - эластическая. На участках взаимодействия между волокнами действуют силы сцепления и сухого трения. Деформация волокон приводит к сохранению в материале остаточной внутренней энергии. При малых нагрузках ВМ может изменять свое состояние обратимо. При больших нагрузках необратимо изменяется структура участков взаимодействия. Процессы старения и деградации ВМ – это постепенные безвозвратные переходы из одной группы состояний в другие. Динамика этих процессов носит статистический характер. Поэтому разработана Марковская модель изменения состояний в виде нескольких подмножеств невозвратных подмножеств и одного эргодического подмножества состояний. На качественном уровне показана возможность использования предложенной модели для описания динамики процессов старения ВМ и оценки продолжительности этого процесса с учетом его вероятностно - статистической природы.

Ключевые слова: волокнистый материал, старение, мягкая конструкция, упруго- эластическая деформация, необратимый процесс, марковская модель, статистическая динамика

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

В условиях конкуренции определение эффективной стратегии развития фирмы приобре-тает огромное значение и невозможно без использования математических методов моде-лирования. В статье предложена иерархически организованная модель IT-предприятия. Рассмотрение проведено на примере ООО «Электронная медицина». Для описания дея-тельности фирмы используется производственная функция Кобба-Дугласа. Произведены численные расчеты путем имитационного моделирования для реальных входных данных. Построено равновесие Штакельберга, дан анализ полученных результатов.

Ключевые слова: иерархическое моделирование, равновесие Штакельберга, производственная функция Кобба-Дугласа, имитация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведены результаты исследования влияния упрочнения свода выработок небольшой длины, произвольной формы, с поперечным сечением до 80 м2, с опережающим анкерованием, что позволяет значительно снизить смещения грунтовых обнажений. Анализ показывает, что полностью исключить вывалы грунта не удаётся, поэтому выполнен комплекс исследований напряженно-деформированного (НДС) грунтового массива, упрочнённого защитным экраном. Моделированием методом конечных элементов (МКЭ) установлена не эффективная работа опережающего анкерования длиной до 15 м, поскольку анкера расположены в зоне сползания грунта. Увеличение длины анкеров защитного экрана для опирания их концов за пределами призмы сползания позволяет повысить устойчивость грунтовых обнажений в забое.

Ключевые слова: подземное строительство, напряжения, смещения, упрочнение, анкерование, моделирование, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В этой статье проведен анализ проблем пространственной, временной и фазовой синхронизации в некооперативном пассивном бистатическом радиолокационном измерителе координат, которые затрудняют обнаружение слабых объектов. Исследован метод временной и фазовой синхронизации, основанный на оценке параметров сигнала прямой волны и способ обнаружения слабых объектов, который состоит из длительного когерентного накопления параметров сигнала. Предложен универсальный алгоритм, который состоит из двух этапов: извлечение импульсов прямой волны и оценки параметров. На основе оценки параметров и формы волны дается алгоритм обнаружения слабых целей, основанный на обобщенном преобразовании Фурье.

Ключевые слова: некооперативный пассивный бистатический радиолокационный измеритель координат, алгоритм, синхронизация, импульс, обобщенное преобразование Фурье

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Поиск ортогональных и квазиортогональных матриц рассматривается как последовательность задания начальных условий, выбора метода реализации, фильтрации набора сгенерированных последовательностей. Предлагается ускорение поиска матриц за счет предварительных фиксации их структуры и фильтрация сгенерированных последовательностей с использованием спектра Фурье. Фиксация структуры предполагает использование свойств симметрии искомых матриц. Фильтрация позволяет исключить последовательности с явными выбросами спектра при формировании блоков симметричных матриц.

Ключевые слова: майнинг матриц, матрицы Адамара, конструкция Пропус, фильтрация последовательностей

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье приводится методика расчета токов короткого замыкания в тяговой сети постоянного тока. Система группового заземления опор, рассматриваемая в статье, снабжена дополнительным проводником, улучшающим условия работы всего участка электрифицированной железной дороги за счет снижения сопротивления петли короткого замыкания.

Ключевые слова: групповое заземление опор, ток короткого замыкания, электрифицированная железная дорога, тяговая сеть, волоконно-оптическая линия связи

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы

В статье рассматривался вопрос определения равновесие однородной нерастяжимой тяжелой нити при статическом взаимодействии с поверхностями различной формы. Приведены результаты аналитического моделирования натяжения нити с использованием численных методов. Выведены формулы для расчета натяжения в любой точке нити и нормальное давление на двух гладких цилиндрических поверхностях и шероховатой поверхности конуса, моделирующих некоторые рабочие органы текстильных машин.

Ключевые слова: идеальная нить, гибкая однородная нерастяжимая нить, натяжение, уравнение равновесия нити, равновесие на гладкой поверхности, равновесие на шероховатой поверхности, стрела провисания

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описано исследование поведения вектора реакции в пятне контакта колеса с опорным основанием при вариации значений угла поворота ведущих колес. Для нахождения зависимости величин была создана модель MATLAB Simulink с программными блоками, позволяющими определить поведения вектора реакции в пятне контакта колеса с опорным основанием при вариации значений угла поворота ведущих колес.

Ключевые слова: управляемость, математическая модель, колесная машина моделирование, шина колеса, угол поворота колеса, MATLAB Simulink

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе проводится анализ теплового режима высокофункционального бортового блока управления в корпусе из алюминиевого сплава АМг6 и сравнение полученных данных с тепловым режимом блока с высокоэффективным теплоотводом из композитных материалов. Был проведен расчёт теплового поля блока был средствами САПР, основанного на методе конечных элементов с тепловым приложением, с целью оценки его работоспособности при заданных граничных условиях. На основании сравнительного анализа различных теплоотводящих материалов базовой несущей конструкции была выбрана наименее теплонапряженная система.

Ключевые слова: тепловой режим, высокоэффективный теплоотвод, композитные материалы, бортовая аппаратура, кислородная система, метод конечных элементов, математическая модель, система автоматизированного проектирования, электрорадиоизделие, печатная плата

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Рассмотрено течение, возникающее при движении лифтовой кабины в шахте высотного здания с -4 по 58 этаж. Движущаяся кабина лифта, работая как поршень, вытесняет воздух перед собой из шахты и втягивает воздух в шахту позади себя. В качестве метода исследования использовался вычислительный комплекс STAR-CCM+. Для моделирования нестационарной задачи движения лифтовой кабины использовалась технология скользящих сеток. Получено, что при движении лифтовой кабины со скоростью 7 м/с максимальные перепады давления на поверхностях лифтовой шахты составили 130 Па. Максимальный расход воздуха, поступающего за счет действия эффекта поршня через дверь в шахту лифта и из шахты лифта в холл, составляет около 250 м3/ч. Эта величина сопоставима по значению с расходами, формирующимися при естественном движении воздуха в лифтовой шахте за счет действия эффекта тяги в холодный период года и не может быть автоматически выкинута из рассмотрения.

Ключевые слова: высотное строительство, численное моделирование, эффект тяги, эффект поршня, лифтовая шахта

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.1 - Вакуумная и плазменная электроника