Статья: ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ ПРЕДИКТИВНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ВЫБРОСОВ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (2025)

Актуальность и цели. Вычисление и сравнительный анализ параметров вариабельности сердечного ритма и вариативности является актуальной задачей классификации аритмичных и нормальных сигналов электрокардиограммы (ЭКГ). Целью являются сравнительный анализ статистических показателей вариабельности сердечного ритма и вариативности сигналов ЭКГ двумя методами и оценка различий параметров на разных видах сигнала.

Материалы и методы. В качестве исходных данных выбраны две группы сигналов из открытой базы данных PhysioNet: полученные от здоровых людей и людей, у которых наблюдаются аритмические нарушения. Для данных сигналов были построены гистограммы распределений плотности вероятности их амплитудных характеристик и относительных приращений ряда кардиоинтервалов. Рассчитаны площади несовпадения гистограмм в качестве метрик их различия.

Результаты. Проведена оценка различия показателей вариативности сигнала ЭКГ и вариабельности ритма сердца на основе усредненных гистограмм распределений значений сигналов ЭКГ для каждой группы и вычисления отношения площади области несовпадения к общей площади гистограммы, при этом соотношение для первого метода составило 48 %, а для второго - от 33 до 38 % для различных показателей. Выводы. Полученные данные показывают потенциальную применимость обоих методов для анализа сигналов ЭКГ на предмет наличия признаков аритмии.

Актуальность и цели. Поднимается проблема снижения статистической погрешности при формировании параметров проецирования оптико-электронных изображений космических объектов с использованием трехмерной оптико-геометрической модели, поскольку применение существующих методов построения таких моделей ограничивается неопределенностью ракурса космического объекта и размеров его геометрических примитивов, что приводит к ошибкам совмещения, выходящим за пределы статистической погрешности.

Материалы и методы. Для преодоления указанных ограничений при формировании параметров проецирования изображений предлагается вариант построения проективной конфигурации, основанный на использовании механизма восприятия глубины сцены при ее отображении на плоскость изображения.

Результаты. Разработан алгоритм определения коэффициентов диффузного отражения, основанный на формальном представлении векторов оптических характеристик элементов конструкции космического объекта и приводящий к снижению неопределенности при разбиении поверхностей на классы эквивалентности по коэффициенту диффузного отражения.

Выводы. Принципиальное отличие предлагаемого подхода заключается в качественно иной инструментальной поддержке определения коэффициентов диффузного отражения за счет анализа топологии элементов конструкции космического объекта.

Актуальность и цели. Выделена необходимость модификации традиционных статистических методов, которые основываются на предположении о нормальности распределения котировок и не учитывают более сложные динамические характеристики финансовых активов. Предложена новая методология, включающая бинарный подход к выбору активов в портфель, где основанием для принятия решения служат отклики, полученные от многопрофильных методов прогнозирования. Цель исследования - повышение эффективности инвестиционных решений за счет разработки комплексной методологии поддержки принятия решений на основе трансформации, комбинирования и синтеза статистических и спектральных методов прогнозирования временных рядов.

Материалы и методы. Комплексная методология включает в себя методы прогнозирования ARIMA/ARMA, ARIMA/GARCH и разложение Фурье, модифицированные автором. Для принятия решений на основе разработана общая модель и ее частные случаи - алгоритмы модифицированного случайного леса и Adaboost.

Результаты. Валидация моделей, входящих в методологию, была осуществлена в сравнении с классической моделью Марковитца на четырех мировых индексах за разные временные промежутки. В подавляющем большинстве случаев предложенные модели показали лучший результат, чем классическая модель.

Выводы. Комплексная методология поддержки принятия инвестиционных решений является более гибкой в сравнении с существующими за счет адаптации к характеру временных рядов и позволяет повысить эффективность инвестиций, что было показано при валидации. В дальнейшем планируется апробация методологии на российском рынке с расчетом экономического эффекта.

Актуальность и цели. Задача нахождения равновесного состава сложной многокомпонентной системы выполняется путем определения минимума приведенной энергии Гиббса при ограничениях, связанных с учетом баланса массы.

Материалы и методы. Рассмотрен выбор методов перехода от задачи условной оптимизации к задаче безусловной оптимизации. Сравнивались методы неопределенных множителей Лагранжа и метод штрафных функций с различными параметрами. Выбор метода перехода от задачи безусловной оптимизации к задаче условной оптимизации повлиял на вид целевой функции приведенной энергии Гиббса.

Результаты. При изменении целевой функции потребовалась модификация алгоритма определения первых и вторых производных в методе Ньютона - Рафсона, который используется для решения системы нелинейных алгебраических уравнений.

Выводы. Проведен сравнительный анализ двух программных реализаций метода штрафных функций (с постоянным значением штрафа и с монотонно возрастающим значением штрафа) и метода множителей Лагранжа.

Актуальность и цели. Рассматривается разработка нейросетевого бинарного классификатора рентгеновских изображений грудной клетки, позволяющего обнаружить характерные признаки пневмоний, вызванных COVID-19. Приведены доводы в пользу применения рентгенографии как альтернативы компьютерной томографии при выявлении изменений в легких, характерных для COVID-19. Проведен анализ публикаций в области автоматической классификации рентгеновских изображений с признаками COVID-19 пневмоний.

Материалы и методы. Для обучения и тестирования модели использовался авторский набор данных, состоящий из 1240 рентгеновских изображений грудной клетки. Обучающая часть набора данных была подвергнута процедуре аугментации. Предложена оригинальная четырнадцатислойная модель классификатора. Обучение модели проходило в течение 20 эпох.

Результаты. Оценка качества классификации проведена при помощи стандартных метрик. Были получены следующие значения метрик: Sensitivity (Recall) - 95,4 %, Specificity - 97,8 %, Accuracy - 96,7 %, Precision - 96,6 %, F1-scope - 96 %. Дополнительное тестирование модели было проведено на 228 изображениях базы COVID-19 Radiography Database платформы Kaggle, при этом получены следующие значения метрик: Sensitivity (Recall), Specificity, Accuracy - 96 %, Precision - 93 %, F1-scope - 94 %.

Выводы. Качество классификации рентгеновских изображений грудной клетки разработанной моделью соответствует современному уровню и достаточно близко к врачебному. Разработанный классификатор может быть использован в практической рентгенологии в качестве нейросетевого ассистента врача-рентгенолога.

Актуальность и цели. Рассматривается актуальная проблема организации технического обслуживания и ремонта современной медицинской техники в условиях низкой доступности комплектующих и запасных частей и ограниченного ресурса.

Материалы и методы. Впервые предложена модель декомпозированного ресурса и изложен опыт ее использования на практике для организации технического обслуживания и ремонта медицинской техники с учетом современных требований и условий эксплуатации. Mодель декомпозированного ресурса основана на иерархическом разбиении единицы медицинского оборудования (устройства) на составляющие по критерию автономности и периодичности обслуживания и ремонта. Автономность означает реализуемость раздельного обслуживания и ремонта комплектующих с учетом требований надежности и безопасности оборудования. Определено требование необходимости и достаточности обслуживания единицы медицинского оборудования в виде требования единства покрытия событиями технического обслуживания и ремонта его комплектующих.

Результаты. Предложено использовать указанную модель декомпозированного ресурса при решении задачи управления техническим обслуживанием и ремонтом при переходе от планирования по регламенту к планированию по ресурсу. Разработанная модель декомпозированного ресурса была реализована при планировании технического обслуживания и ремонта некоторых видов медицинской техники в клиниках Самарского государственного медицинского университета для случаев невозможности регламентного обеспечения запасными частями и комплектующими.

Выводы. Предложенная модель декомпозированного ресурса позволяет реализовать адаптивные методы планирования и управления техническим обслуживанием и ремонтом медицинской техники в системах поддержки принятия решений по эксплуатации оборудования с ограниченным ресурсом.

Актуальность и цели. Рассматривается применение алгоритма муравьиной колонии для решения задачи составления расписания для цеха единичного производства со сборочными операциями (assembly job shop). Он дает хорошие результаты, однако из-за высокой вычислительной сложности слабо подходит для решения реальных практических задач с размерностью в сотни и тысячи операций.

Материалы и методы. Предлагается метод существенного повышения вычислительной эффективности данного алгоритма применительно к многостаночной задаче - наиболее часто встречающемуся на практике случаю. Он состоит в разделении единой очереди работ на отдельные очереди по типам используемых станков и применении алгоритма муравьиной колонии к каждой из них по отдельности.

Результаты. Показывается, что на крупных (тысячи операций) задачах временные затраты сокращаются в 10 и более раз без потери качества находимых решений.

Выводы. Предложенная модификация позволяет существенно улучшить производительность алгоритма муравьиной колонии при практическом применении для решения производственных задач машиностроительных предприятий.

Актуальность и цели. На современном этапе темпы роста региональных экономик во многом определяются эффективностью инновационных проектов в электроэнергетической отрасли. Последняя функционирует в условиях высокого износа электрических сетей и оборудования, роста потребления электрической энергии потребителями, недостаточных объемов финансирования инвестиционных программ. Существующие модели оценки экономической эффективности инновационных проектов в электроэнергетике не обеспечивают приемлемую точность оценки потенциальных инновационных проектов с учетом параметров действующей инфраструктуры конкретного энергетического объекта.

Материалы и методы. Для анализа современных оценочных подходов при рассмотрении инновационных проектов приняты во внимание их особенности и ограничения с учетом региональной составляющей и операционных факторов. Методологическую основу исследования составил комплексный подход, объединивший логический анализ для выявления причинно-следственных связей, экономический расчет эффектов и статистическую верификацию гипотез. Обработка данных включала консолидацию технико-экономических показателей ПАО «Россети Северо-Запад» за 2023 г. (потери энергии, тарифы, режимные характеристики) и последующий расчет эффектов с агрегацией в интегральный показатель.

Результаты. Предложена модель оценки эффективности инновационных проектов в электроэнергетической отрасли, смещающая фокус оценки с неопределенных прогнозов на измеримые параметры и базирующаяся на определении увеличения капитальных затрат и снижения эксплуатационных и операционных затрат в условиях реализации проекта.

Выводы. Использование модели позволит пересмотреть традиционные подходы к оценке инновационных проектов по внедрению интеллектуальных электрических систем в условиях недостаточных сведений об их возможной окупаемости.

Актуальность и цели. Устойчивое развитие экономической системы страны является функцией системы национальных интересов, реализация которых во многом определяется степенью эффективности функционирования международных экономических институтов. Целью исследования являются установление природы конфликта международных механизмов реализации национальных интересов и анализ порождающих его проблем функционирования современных международных экономических институтов.

Материалы и методы. Для достижения данной цели использовались общенаучные и специальные методы: агрегирования, абстрагирования, систематизации анализируемого материала, группировки. Методология исследования базируется на институционально-эволюционной концепции и системном подходе.

Результаты. Представлена концепция зависимости реализации национальных экономических интересов от степени эффективности функционирования международных экономических институтов.

Выводы. Разрешение противоречий, успешный ответ на угрозы и вызовы, спровоцированные для международных экономических институтов современной геоэкономической ситуацией, являются необходимыми условиями преодоления конфликта международных механизмов реализации национальных экономических интересов, сохранения национального суверенитета и обеспечения устойчивого развития национальной экономической системы.

Актуальность и цели. В последнее время усиливается влияние ценовых колебаний на социально-экономическую устойчивость субъектов Российской Федерации, особенно в условиях глобальной турбулентности и санкционного давления. Целью исследования стало выявление механизмов, способных смягчить инфляционное давление и стабилизировать экономику регионов.

Материалы и методы. В работе используется комплексный подход, сочетающий элементы экономического анализа, исторических параллелей и критического осмысления современных мер регулирования.

Результаты. Проведен анализ влияния инфляции на ключевые сектора региональной экономики, рассмотрены примеры прошлого (в том числе 1990-х гг.) и дана оценка инструментов антикризисного реагирования на уровне субъектов. Особое внимание уделено региональной специфике: различиям в структуре экономики, уровне зависимости от центра, социальной чувствительности населения.

Выводы. Эффективность влияния на кризисные процессы во многом зависит от согласованности фискальной и социальной политики, открытости регионов к инновациям и гибкости административных решений. Данные исследования могут быть полезны для разработчиков антикризисных стратегий, органов управления и научного сообщества, исследующего механизмы устойчивости регионов в условиях инфляционных шоков.

Актуальность и цели. Товарные биржи играют важную роль в развитии экономики страны. Они дают возможность определить емкость рынка и условия конкуренции, обменяться информацией и способствуют оптимальному ценообразованию. Цены, установленные на бирже, служат ориентиром для других рынков. Раскрывается роль биржевых торгов щебнем как перспектива развития рынка строительных материалов. Цель работы состоит в исследовании необходимости организации биржевых торгов строительных материалов с целью формирования прозрачной системы ценообразования и повышения собираемости налогов в бюджет.

Материалы и методы. Проведен анализ ценообразования на ряд позиций строительных материалов, выявлена необходимость развития биржевых торгов как источника информации для регулирования со стороны государства, в частности налоговых органов. При проведении исследования были применены общенаучные методы исследования: индукция, анализ и обобщение данных.

Результаты. Проведена классификация потенциального биржевого товара - щебня, которая поможет покупателям выбрать нужную марку в зависимости от ее предназначения. Принятая классификация, отражающая свойства и назначение щебня, не только будет способствовать прозрачности сделок, но и предотвратит уклонение от уплаты налогов.

Выводы. Развитие биржевой торговли как единого центра ценообразования на рынке строительных материалов создаст множество удобств для участников рынка и для государства.

Актуальность и цели. В 2020 г. регионы РФ по-разному реагировали на внешние шоки ввиду наличия специфических отраслевых эффектов пандемии COVID-19. Исследование факторов устойчивого развития региональных экономик продолжает находиться в фокусе исследовательского интереса. Предметом данной работы является обоснование отраслевых детерминант, которые способны значимо определять устойчивость российских регионов к пандемическому шоку 2020 г. Гипотеза исследования: на основе анализа отраслевой динамики в сочетании с динамикой валового регионального продукта (ВРП) возможно определение направлений повышения устойчивости региональных социально-экономических систем.

Материалы и методы. Были использованы общенаучные методы анализа и синтеза, сравнения и обобщения информации, компаративный, монографический, а также специальные методы экономико-статистических исследований (группировка, корреляционно-регрессионный анализ).

Результаты. В результате исследования сделан вывод о том, что шоки, имевшие место в 2020 г., негативно сказываются на отраслях, связанных с качеством жизни и человеческим капиталом.

Выводы. В качестве рекомендаций предложено реализовать системные трансформационные изменения в экономике российских регионов с целью изменения характера взаимосвязи между этими отраслями и динамикой ВРП в долгосрочном горизонте. Целесообразны также институциональные воздействия, которые в краткосрочном горизонте должны купировать негативные тенденции.