Научный архив: статьи

Квазистатическое приближение является эффективным методом моделирования плазменного кильватерного ускорения, но оно становится неточным, если в сильнонелинейной волне отдельные частицы плазмы смещаются на большое расстояние в продольном направлении, если в плазме есть волны с ненулевой групповой скоростью или резкие градиенты плотности, или если форма пучка быстро меняется. Работа посвящена расширению квазистатического приближения, лишенному многих его ограничений и сохраняющему его основные преимущества – скорость вычислений и пониженную размерность расчетной области. В новом подходе учитывается обмен информацией между соседними слоями плазмы. В работе сформулирована физическая модель и описана ее численная реализация. Результаты моделирования сравниваются с существующими аналитическими решениями и другими кодами.

Цели. Несмотря на широкое применение термина «онтология» в философии и социальных науках, в области информатики онтология и, тем более, онтологическое моделирование остаются мало изученными. Также мало исследована онтология в области информационного поля. Цель работы – разработка методики информационного онтологического моделирования и исследование технологии информационного поиска в широком смысле и как части онтологического моделирования. На основе онтологического моделирования необходимо показать различие между закономерностью и функциональной зависимостью.

Методы. Для достижения цели применен логически структурный подход, включающий построение концептуальных схем и логический формализм их описания. Логически структурный подход включает построение концептуальных схем, которые служат для применения логического формализма. Основой логического моделирования является выделение родственных моделей. Для этой цели предлагается применить расширенную технологию информационного поиска, которая ищет не отдельные объекты, а группы объектов. Онтологическое исследование строится на применении перехода от качественного описания к количественному. К числу применяемых методов относится метод количественно-качественных переходов.

Результаты. Вводится новое понятие – информационное онтологическое моделирование. Обоснованы условия онтологического моделирования. Исследованы отношения между понятиями закономерности и функциональности. На этой основе дается трактовка закономерности и функциональной зависимости. Показано структурное и формальное различие между информационным моделированием, технологиями информационного поиска и онтологическим моделированием. Раскрыты три задачи информационного поиска. При онтологическом моделировании решают вторую и третью задачи информационного поиска, соответственно, поиск группы связанных между собой объектов и поиск отношений или связей внутри группы связанных между собой объектов. Даны формальные схемы онтологического моделирования. Показан переход от отношений к связям в случае онтологического моделирования.

Выводы. Доказано, что онтологическое моделирование можно применять только к родственным моделям или к моделям, между которыми существует общность. Предложена технология онтологического моделирования, в варианте которой информационный поиск является начальной частью онтологического моделирования. Вторым вариантом является применение технологии кластерного анализа. Онтологическое моделирование использует качественно-количественные переходы и в предлагаемом варианте может служить для извлечения неявного знания.

Введение. Сетевые методы диагностики обладают важным достоинством, которое заключается в возможности интегрировать данные различных научных исследований. В частности, актуальна возможность проведения диагностики, нацеленной на выявление связанности социальных и психологических характеристик акцентуаций студентов различных направлений подготовки. Методология и источники. Использованы концептуальные идеи различных наук, предполагающих построение синтетической методологии исследования. Интегрированы положения социологической науки, социальной психологии и психологии о природе, факторах формирования и особенностях проявления акцентуаций личности, зависимых от самых разнообразных условий, в частности от характера профессионального выбора. Результаты и обсуждение. Полученные результаты исследования представлены в виде сетей акцентуаций, отражающих некоторые особенности их связанности. Подтвердились основные гипотезы исследования: сети акцентуаций студентов-журналистов выстраиваются вокруг подвижных эмоциональных акцентуаций; сети студентов-менеджеров формируются вокруг стремлений лидировать; сети студентов-программистов складываются в наиболее плотные среды вокруг интеллектуальных свойств, качеств и характеристик учащихся. Заключение. Построение сетей акцентуаций студентов различных профилей подготовки имеет хорошую перспективу для диагностики и коррекции образовательного процесса. Сетевое моделирование динамики формирования акцентуаций студентов по мере обучения в университете дает надежную основу для оценки и управления учебно-воспитательным процессом.

В современных социокультурных условиях необходим надежный диагностический инструментарий для оценки психического развития ребенка, который при этом позволял бы корректировать задачи образовательной деятельности. В статье отражены результаты адаптации и стандартизации методики «Перцептивное моделирование», входящей в диагностический комплект оценки умственного развития дошкольников (Л. А. Венгер и сотрудники). Выборка исследования состояла из двух групп: детей 4-6 (N=1003) и детей 5-7 (N=1516) лет. В этих группах детям предъявлялись разные варианты методики, учитывающие возрастную специфику сформированности перцептивных действий. Адаптация методики «Перцептивное моделирование» предполагала перевод ее в электронный вид, изменение системы оценки полученных результатов и статистическую проверку возможности ее использования в такой форме для решения диагностических задач. Процедура стандартизации методики показала наличие хорошей внешней и внутренней валидности, ее диагностическую надежность. Статистический анализ выявил отсутствие значимых гендерных различий при выполнении методики и наличие значимых различий между нормотипичными детьми и детьми с ОВЗ (нарушение речи, слуха и задержка психического развития). В результате стандартизации были определены возрастные нормы овладения детьми шестого и седьмого годов жизни действиями перцептивного моделирования для нормотипичных детей и детей с ОВЗ.

Введение. Исследование посвящено анализу структуры образов Москвы и Санкт- Петербурга в языковом сознании россиян. Актуальность работы определяется значением этих городов для культурной, исторической и социальной жизни России, а также их ролью в развитии внутреннего и международного туризма. Научная новизна заключается в том, что впервые образы российских столиц рассматриваются как иерархически организованная совокупность признаковых и эмоциональных компонентов. Методология и источники. Методологическая база исследования опирается на когнитивный и психолингвистический подходы, в рамках которых образ рассматривается как форма ментальной репрезентации. В качестве теоретической основы использованы идеи о структуре образа, представленные в работах А. В. Брушлинского и Е. А. Сергиенко, Ф. Е. Василюка, Д. А. Леонтьева, а также R. W. Langacker, E. Rosch и др. Ключевым методом исследования является вербализация, позволяющая выявить когнитивные характеристики образа. При анализе полевой структуры образа выделяются компоненты ядра, предъядерной, средней и периферийной зон. Материал исследования был получен в ходе психолингвистического эксперимента, проведенного методом анкетирования в апреле 2023 г. среди 60 носителей русского языка, проживающих в разных регионах России. Участники эксперимента давали вербальные характеристики Москвы и Санкт-Петербурга, выделяя ключевые признаки и связанные с данными городами эмоции. Результаты и обсуждение. В результате семантического и частотного анализа687 полученных реакций построены и сопоставлены модели образов Москвы и СанктПетербурга. Результаты сопоставления показали, что образы российских столиц существенно отличаются как по составу компонентов, так и по их иерархии: образ Москвы характеризуется преобладанием объективных компонентов, отражающих масштабность и возможности, которые дает этот город; образ Санкт-Петербурга отличается большей активностью эмоциональных и культурно-исторических компонентов. Заключение. Исследование образов Москвы и Петербурга на экспериментальном материале показало, что структура образа строится на основе многослойной когнитивной рамки, включающей признаковые и эмоциональные компоненты. Эти компоненты взаимодействуют между собой, формируя общее восприятие городов. Полученные выводы позволяют лучше понять специфику восприятия российских столиц и могут использоваться при разработке маркетинговых и туристических стратегий продвижения городов.

В данной статье рассмотрены принципы, параметры и свойства цифрового двойника в строительной области. Приведены этапы и цели его создания; рассмотрены алгоритмы создания и параметры цифрового двойника строительного проекта; предложен оптимальный вариант для Ирака; описано несколько вариантов алгоритмов создания цифрового двойника на основе предыдущих исследований и разработок, а также опыта авторов в этой области. Даны подробные характеристики особенностей разработки объектов строительства с использованием цифровых двойников, приведены примеры использования цифрового двойника в Российской Федерации и за рубежом, показано, как внедрение данной технологии повлияло на реализацию строительных проектов.

Результаты: даны рекомендации в области разработки алгоритма цифрового двойника для реализации строительных проектов в Ираке.

Поддержка принятия решений при управлении сложными организационными и техническими системами сохраняет свою актуальность в связи с растущей ролью и возможностями географических информационных систем, которые и являются объектом настоящего исследования. Анализируется уровень их представления в мировой и российской среде, особенности их развития, а также основные научные результаты, полученные в Институте проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. Выделены самые востребованные в сфере хозяйствования технологии и функциональные возможности геоинформационных систем. Геоинформационная система рассмотрена как инструмент обработки и поддержки принятия управленческих решений. Исследованы основные зарубежные и российские геоинформационные системы, основные их характеристики, области применения, тенденции и перспективы развития. Приведены описания геоинформационных технологий и алгоритмов, реализованных в полнофункциональных геоинформационных системах и рассматриваемых как платформы для создания геоинформационных систем различного назначения.

В работе рассмотрена многоуровневая модель индикативного планирования целевых индикаторов в системе «мир (много стран) - страна - отрасли - ресурсы - мероприятия». В предлагаемой имитационной модели реализуется подход на основе сценарного планирования. Поставлена задача анализа и прогноза целевых индикаторов страны на примере показателя ВВП по ППС. Проведены оценки необходимого для реализации целевого сценария роста ВВП и валовой добавленной стоимости (ВДС) отдельных отраслей. Определены удельные показатели эффективности по финансовым и кадровым ресурсам: производительность труда и капиталоемкость. Сделана оценка необходимых для реализации целевого сценария инвестиций в основной капитал и численность занятых. Показано, что для реализации целевого сценария роста ВДС необходимы меры по ускорению роста производительности труда, выделены наиболее актуальные отрасли. В качестве исходных данных использовались данные Мирового банка и Росстата.

В статье рассмотрены три вида задач обеспечения управления полетом космическими аппаратами (КА): командно-программное, баллистико-навигационное и информационно-телеметрическое в качестве объекта анализа задач управления КА. Представлена схема предметной области основных видов решения задач управления КА: методов, моделей и обобщенной технологии в формате базовых частей - постановки задачи, алгоритма, программы и проведения расчетов. Для каждого вида обеспечения представлены формы выдачи данных, используемых в цикле управления КА. Автором проведен анализ параметров решения задач управления КА на предмет определения степени структуризации последних. Результаты анализа показали, что ошибки, допущенные в одной составляющей части решения, переводят соответствующую задачу в разряд слабоструктурированных. При этом формат решения из формализованного переходит в эвристический. Дано определение системного подхода для исследования информационных объектов и его основные задачи: декомпозиция, анализ и синтез систем, приводится краткое описание методологии системного подхода и его этапов. Для решения слабоструктурированных задач баллистико-навигационного обеспечения рекомендуется использовать системно-элементный и системно-структурный подходы, причем в первом случае рассматриваются элементы объекта, а во втором - их структурные связи

Машинное обучение и искусственный интеллект, способные сами принимать решения, стали незаменимыми инструментами для оптимизации складских операций. Использование на складах грузоподъемного оборудования на мобильной платформе на меканум колесах имеет высокую степень практической реализации, так как рассматриваемая платформа может совершать движения в любом направлении. Кинематические исследования перемещения робота-манипулятора на рассматриваемой платформе позволяют оптимизировать его движения в условиях перемещения в ограниченном пространстве, имеющем подвижные и неподвижные препятствия, которые с позиции создания математической модели управления платформой представляют собой входные параметры, определяющие условия работы платформы. Методика проведения экспериментальных исследований и их анализ позволяют оптимизировать управление и поведение платформы на практике. Алгоритм перемещения платформы разработан с учетом ее особенностей предназначен для выбора оптимального маршрута и точности навигации при условиях изменяемого пространства (подвижные и неподвижные объекты). Для верификации и оценки эффективности алгоритма локализации и планирования пути с целью улучшении системы управления мобильной платформой на меканум колесах, были проведены моделирование и симуляция представленной модели, позволяющие оценить кинематические параметры платформы для достижения лучших результатов. Проведенный кинематический анализ позволил провести качественную и количественную оценку особенностей движения поведения платформы в пространстве при различных входных данных. Моделирование и симуляция алгоритма локализации и планирования пути позволили проверить его эффективность в различных условиях работы. Проведенные исследования показали, что предлагаемый метод кинематического анализа навигационной системы складского робота на меканум колесах позволяет оптимизировать его работу в складских условиях, что позволит повысить эффективность перемещения грузов и обеспечить точную навигацию в ограниченном пространстве склада. Развитие кинематического и динамического анализа навигационной системы складского робота на меканум колесах открывает перспективы для создания интеллектуальных и автономных решений в области логистики и складского хозяйства.

Работа посвящена исследованию влияния изменений геометрических характеристик, таких как диаметр и длина, внутренней полости для подвода рабочей жидкости в передающих устройствах высокого давления для гидроструйных технологий на изменение их теплового баланса в процессе эксплуатации за счет улучшения условий охлаждения участков бурового вала с контактными поверхностями. Моделирование проводилось не на полноразмерном передающем устройстве, а на одной восьмой части для того чтобы уменьшить время как создания самой модели, так и объем вычислений, что возможно благодаря осесимметричности поставленной задачи. Показана модель, созданная в вычислительной среде «Ansys» с расчетной сеткой для расчета эквивалентных напряжений. Рассчитанные методом конечных элементов распределения напряжений для различных сочетаний геометрии предающего устройства выявили соответствующие границы рационального изменения диаметра и длины внутренней полости, позволяющие обеспечить его работоспособность конструктивного узла в сочетании с максимальным охлаждением максимально термически нагруженных участков вала. Введены безразмерные геометрические параметры (приведенный диаметр и приведенная длина внутренней полости) для обобщающего описания геометрии передающих устройствах для гидроструйных технологий. Получены графики зависимостей величин напряжений от приведенных величин.

Решающее значение для работы преобразователей напряжения, тока, мощности является выбор метода управления. Управление сложными динамическими системами в условиях недостаточной или нечеткой информации требует привлечения не стандартных подходов в ходе построения системы управления. Есть два возможных варианта выхода из традиционных рамок линейного управления. Первый, заключается в разработке более точных нелинейных моделей, на которых может основываться высокопроизводительное проектирование контроллеров. Однако при выборе данного пути приходится разрабатывать очень сложные алгоритмы управления, и, следовательно, контроллер будет производить сложные математические вычисления, что может негативно отразиться на скорости регулирования и отклика. Другой путь заключается в использовании нейросетевого регулятора на основе нечеткой логики. Нечеткая логика является обобщением математической логики и теории множеств, которая является функцией принадлежности объекта ко множеству и может принимать любые значение в диапазоне [0; 1], а не только 0 или 1. В случае использования нечеткой логики моделирование не требуется, так как вся работа по проектированию контроллера сводится к преобразованию, заложенных в нечеткую логику правил, в алгоритм автоматического управления.