Внедрение цифровых технологий в практику государственного и муниципального управления направлено на усиление взаимодействия органов власти разных уровней между собой и с населением, рост скорости и качества принятия решений. При этом сохраняется высокая дифференциация процессов цифровой трансформации на региональном и муниципальном уровнях. Статья посвящена исследованию теоретико-методических и практических аспектов использования цифровых технологий в развитии территорий, возможностей их применения в сфере государственного и муниципального управления. Методологическую основу исследования составили теории регионального роста, стратегического управления, пространственные теории, концепции цифрового общества. В работе использованы методы синтеза, анализа данных, визуализации, экспертных оценок. Информационная база представлена официальными данными Росстата,нормативными документами развития субъектов РФ. Исследование цифровизации развития территорий подтвердило ее возрастающую роль как фактора долгосрочного развития. Систематизированы виды цифровых технологий в управленческой практике, выявлена высокая дифференциация их применения органами государственной власти и местного само управления. Лидерами в использовании цифровых технологий являются Уральский и Центральный федеральные округа. Результаты анализа стратегий цифровой трансформации и стратегий регионального развития показали необходимость усиления их взаимосогласованности и интегрированности. Установлено, что для эффективной цифровизации территорий разных уровней требуются определение границ и норм использования цифровых технологий, развитие компетенций у лиц, принимающих решения с их помощью, обеспечение информационной безопасности и защиты личных данных, снижение рисков мошенничества.
В статье рассмотрены ключевые проблемы и ведущие подходы к пониманию взаимосвязи науки и нравственности. Проведен исторический анализ смены идеи этической нейтральности на тенденцию нравственной обусловленности науки. Философский анализ дихотомии, включающей свободу научного поиска и социальную ответственность ученого, привел к заключению о том, что любые научные исследования, затрагивающие сферу деятельности и интересов, как нынешнего, так и будущего поколения, должны подвергаться гласному, всестороннему и широкому обсуждению. Обосновывается необходимость разработки этического кодекса ученого и способов контроля научной деятельности, адекватных современному этапу развития науки и общества в целом.
исследование посвящено разработке численного метода решения обратной задачи теплопроводности с неполными исходными данными, связанной с теплопереносом в объекте, внутри которого отсутствуют источники тепла, а его поверхность подвергается внешнему тепловому воздействию, одинаковому в каждой ее точке. Математическая модель обратной задачи представлена одномерным параболическим уравнением с начальными условиями и одним граничным условием, сфор- мированным на основе информации, которая отражает характер результатов измерения температуры на поверхности объекта. В работе предложена вычислительная конечно-разностная схема решения обратной задачи, построенная с использованием регуляризирующих подходов, обеспечивающих устойчивость вычислительной схемы. Параметром регуляризации в предлагаемом алгоритме являются шаги дискретизации. Разработанная схема послужила основой для проведения вычислительных экспериментов. В экспериментах проводился сравнительный анализ численных решений обратной задачи с тестовыми функциями, сформированными на основе имитационного моделирования, получены оценки погрешности построенных численных решений. Результаты расчетов подтверждают принципиальную возможность численного решения обратных задач при неполных данных и иллюстрируют достаточную надежность предложенной схемы.
в настоящее время особо актуальной стала проблема светофорного регулирования транспортных потоков. Как правило, системы управления светофорами зависят от оператора или следуют строго прописанным заранее правилам. В связи с этим ставится задача разработки интеллектуальной системы, которая смогла бы полностью самостоятельно автоматически принимать решение о включении или выключении того или иного светофора на перекрестке. В работе рассмотрена модель городского светофора на крестообразном перекрестке. Предложены режимы работы перекрестка, характеризующиеся набором включенных и выключенных светофоров для безаварийного проезда машин в определенном направлении. Данные режимы позволяют свести задачу управления светофором к задаче классификации. Разработана нейросетевая модель светофора, позволяющая решить данную задачу. В качестве входных данных модель получает количество машин на каждом направлении. На выходе нейросетевая модель по создавшейся ситуации на перекрестке выбирает тот или иной режим перекрестка. Были проведены экспериментальные исследования для определения конфигурации модели, а также вычислительные эксперименты, показавшие принципиальную возможность использования данного подхода к решению поставленной задачи и высокую эффективность предложенной модели.
в работе предложен новый подход к построению элементно-адаптивных расчетных сеток, сгущающихся к элементам конструкций свайного фундамента. Построенные расчетные сетки ориентированы на использование в численных алгоритмах для проведения компьютерного мо- делирования температурных полей в грунте в области свайных фундаментов зданий северных городов, находящихся в криолитозоне. Особенностью таких свайных фундаментов является наличие в них разномасштабных элементов, таких как сваи и сезонно-действующие охлаждающие устройства. Присутствие таких элементов создает проблемы, связанные с построением расчетной сетки. Качество новой расчетной сетки проверялось путем сравнения численных данных компьютерного моделирования с данными температурного мониторинга в термометрической скважине для конкретного жилого здания в городе Салехарде. Построенная расчетная сетка также сравнивалась с использованной ранее геометрически-адаптивной сеткой с выделенными зонами сгущения узлов. Результаты численных экспериментов выявили преимущество новой расчетной сетки перед старой. Было показано, что сетки, построенные с помощью нового подхода, позволяют повысить точность численных расчетов по нахождению тепловых полей в грунте в области свайного фундамента, уменьшить используемую машинную память и время счета.
свайные фундаменты используются в различных строительных конструкциях, рас- положенных на грунтах, которые подвержены сезонному замерзанию. Этот процесс может вызывать искажение фундаментов и повреждения конструкций, которые необходимо контролировать с помощью различных датчиков. Работа посвящена исследованию динамических характеристик одиночной сваи, являющейся базовым элементом фундамента, осуществляющим деформационное взаимодействие кон- струкции с грунтом. При сезонных изменениях температуры в результате оттаивания или замораживания грунтов может происходить заметное изменение их механических свойств, которое оказывает влияние и на деформационное поведение сваи. Для изучения этого процесса был произведен натурный эксперимент, в ходе которого фиксировалось фоновые вибрационные процессы на одиночной свае с грузом в течении нескольких недель. Свая была предварительно заглублена в замерзший грунт в зимний период и находилась в естественных условиях до полного оттаивания грунта. Периодические наблюдения за фоновыми вибрациями сваи с грузом показали, что наблюдается заметное снижение собственных частот (10–20%) при оттаивании грунта, что соответствует изменению жесткости системы «свая–грунт» на 20–40%.
в данной работе рассматривается усредненная по глубине модель движения вязкой жидкости, предназначенная для компьютерного моделирования распространения вулканических лав. Описываются математические свойства модели, методы ее аппроксимации и алгоритмы численного решения, ориентированные на применение современных гибридных вычислительных кластеров. Математическая модель представляет собой систему уравнений гиперболического типа, которая отражает законы сохранения массы и импульса в приближении тонкого слоя. Данные рельефа, реологические свойства жидкости и экструзия вещества из кратера задаются как неоднородные члены в системе. Предлагаемая математическая модель имеет преимущество вычислительной эффективности из-за ее двумерности и включения высоты свободной поверхности в качестве переменной в основные уравнения. В работе обсуждаются параллельные компьютерные реализации рассматриваемой модели на основе OpenFOAM (MPI), OpenMP и OpenACC. Компьютерные коды реализованы на вычислительных кластерах с общей и распределенной памятью на CPU и GPU под управлением ОС Linux. Проведены верификация кодов на аналитическом решении задачи и профилирование кодов для многоядерных CPU с общей памятью и GPU.
В статье рассматривается значение Интернет-технологий и медиапространства для сферы образования. В связи с этим проводится анализ проблемы мониторинга цифрового пространства сети Интернет как образовательного источника, анализируется понятие «медиапространство», определяется объект мониторингового исследования сети Интернет. Рассматривается место и значение медиапространства и медиатехнологий, сети Интернет в сфере образования.
предлагается и экспериментально исследуется новый подход к ускорению итерационных методов — субтайлинг, основанный на идеях классического тайлинга. Суть подхода заключается в повторном использовании данных, загруженных в кэш-память процессора, что значительно сокращает время вычислений и повышает эффективность алгоритмов. Основная идея заключается в формировании субтайлов — вторичных тайлов, смещенных по диагонали на один узел относительно исходных тайлов. Предложенный подход был протестирован на итерационном методе последовательной верхней релаксации (SOR). Результаты численных экспериментов показали, что субтайлинг позволяет ускорить вычисления более чем в 5 раз. Изложен алгоритм формирования и использования субтайлов, проведен анализ его эффективности.
в работе представлен анализ эффекта ориентационной термоупругости с применением двумерной упрощенной динамической модели жидкого кристалла в акустическом приближении. Предполагается, что эффект возникает при нагревании одной из границ прямоугольного жидкокристаллического слоя. При решении системы уравнений модели применяется метод двуциклического расщепления по пространственным переменным в сочетании с конечно-разностной схемой распада разрыва Годунова для уравнений акустики и схемы Иванова с контролируемой диссипацией энергии для уравнения теплопроводности. Использование такой комбинации конечно-разностных схем позволяет проводить расчеты связанных термомеханических процессов с одинаковыми шагами по времени и по пространству, удовлетворяющим условию Куранта–Фридрихса–Леви. Численный алгоритм реализован в виде параллельной программы, написанной на языке C++. Распараллеливание вычислений выполнено для компьютеров с графическими ускорителями NVIDIA по технологии CUDA. Проведены расчеты, демонстрирующие невозможность наблюдения эффекта переориентации молекул жидкого кристалла под действием температуры для представленной упрощенной модели в акустическом приближении. Однако воздействие температуры существенно влияет на давление и скорости. Сделано заключение, что при учете сил поверхностного натяжения этот эффект будет наблюдаться для используемой в работе модели.