В современных условиях перехода к шестому технологическому укладу и обострения глобальной конкуренции первостепенное значение приобретает проблема обеспечения технологического суверенитета и технологического превосходства на национальном и корпоративном уровнях. В основе решения этой проблемы лежит организация эффективного развития научных исследований и, в первую очередь, исследований, направленных на создание новых высокоэффективных технологий в различных сферах деятельности. В работе предлагается методика анализа и развития технологических трендов и технологий в условиях неполноты и нечеткости информации. Методика обеспечивает прогнозирование и оценку развития общемировых технологически трендов для заданных предметных областей, а также определение возможных альтернатив технологического развития и разработки стратегии достижения технологического паритета и технологического превосходства в условиях ограничений. Реализация предлагаемых в методике процедур позволяет определить организационную стратегию достижения технологического паритета на различных уровнях рассмотрения, а также сформировать перечень технологий развития технологических трендов, обеспечивающих технологическое превосходство. Определено, что методика построения дорожных карт развития технологических трендов и технологий в условиях ограничений должна обеспечивать: 1. Анализ развития общемировых технологических трендов для заданных предметных отраслей на национальном (на пример в РФ), отраслевом и корпоративном уровнях. 2. Анализ и разработку стратегии обеспечения технологического паритета и технологического превосходства в условиях ограничений. В отличие от имеющихся исследований представленная методика позволяет: - получать количественные прогнозные оценки развития технологических трендов и составляющих технологий, с учетом их связности, на основе конструирования будущих событий; - обеспечивать возможность построения дорожных карт развития технологических трендов и технологий на национальном, отраслевом и корпоративном уровнях в условиях ограничений. В основу проведенного исследования по созданию методического аппарата положен системный подход, при котором стратегия построения дорожных карт развития технологических трендов и технологий рассматривается как цельный комплекс взаимосвязанных элементов, обеспечивающих решение поставленных задач. В результате реализации предложенной процедуры возможно определить: - организационную стратегию достижения технологического паритета; - время достижения технологического паритета; - сформировать перечень технологий развития технологических трендов, обеспечивающих технологическое превосходство.
Цель исследования - сформировать и обобщить подходы, применяемые при проектировании программного обеспечения навигационных систем наземных подвижных объектов. В статье описан опыт разработки программного обеспечения навигационных систем различных наземных объектов. В зависимости от типа шасси, характера решаемых функциональных задач, требований к эргономике, степени автономности и ряда других факторов будет определяться сложность применяемых программно-алгоритмических решений. Алгоритмы функционирования системы навигации со всеми входящими в нее компонентами, как правило, не являются требовательными к вычислительным мощностям, за исключением реализации работы с цифровыми картами местности. В связи с этим, не смотря на значительное отставание отечественной элементной базы от зарубежных аналогов, формирование комплексированного навигационного решения может быть реализовано на ее базе. Еще одной особенностью проектирования программного обеспечения навигационных систем является необходимость функционирования их в режиме реального времени. Это необходимо для синхронной обработки, поступающей от различных источников первичной информации, и обеспечения формирования потребителю навигационного решения со стабильной частотой. Модульный подход проектирования программного обеспечения построен на принципах унификации внутренних функций навигационной системы и переносимости полученных ранее решений между проектами. При таком подходе каждый элемент выполнен в форме самостоятельного модуля, который представляет законченную подпрограмму с набором входных и выходных параметров. Реализация взаимодействия между модулями зависит от типа его исполнения и может быть выполнена как на уровне встраивания исходного кода, так и на уровне обмена параметрами через каналы информационного взаимодействия. Применение модульного подхода при проектировании программного обеспечения навигационных систем наземных объектов позволяют за короткий период создавать полнофункциональные технические решения, обеспечивающие потребности конечного пользователя. При этом снижается риск последующих конструктивных ошибок и доработок в связи с увеличенным объемом проверок и накопленным опытом применения разработанного ранее алгоритма.
Рассматривается проблема генерации карт занятости окружающего пространства для робототехнических платформ по данным от мультиспектральной системы технического зрения. Целью работы является качественное улучшение генерируемой модели проходимости путем комплексирования геометрических и семантических данных от лидаров и стереокамер, а также прямых измерений скорости от радаров миллиметрового диапазона. Представленные алгоритмы и их модификации являются универсальными по отношению к источнику данных и не требуют физической синхронизации сенсоров. В исследовании решается задача построения как статических априорных, так и работающих в реальном масштабе времени динамических карт занятости. Предложен подход по объединению априорной семантической карты с генерируемой в процессе автономного движения робота. Описаны подходы к накоплению и обновлению семантической информации в картах. Также рассматривается задача обнаружения динамических препятствий в картах занятости на основе модифицированного алгоритма фильтрации частиц. Описанный в статье комбинированный метод увеличивает точность определения динамических препятствий и позволяет корректно детектировать препятствие даже в случае ошибки алгоритма определения динамики. Выделены метрики по количественной оценки карт занятости. Разработанный алгоритм был протестирован на открытых датасетах Semantic KITTI, nuScenes в автомобильном домене данных, а также на малом сервисном роботе-уборщике как в симуляторе CARLA, так и в реальных условиях с активным пешеходным движением. Программная реализация алгоритма работает в реальном масштабе времени на встраиваемых вычислителях Jetson AGX Xavier и Jetson AGX Orin.
Выбор значений параметров в эволюционных алгоритмах сильно влияет на их производительность. Многие популярные методы настройки параметров ограничены максимальным числом вычислений целевой функции для поиска хорошего набора значений параметров. Недавно был предложен подход к выбору алгоритмов для решения оптимизационных задач, использующий анализ ландшафта функции приспособленности и машинное обучение для выбора оптимального алгоритма решения задачи на основе особенностей ее ландшафта. Подобное применение анализа ландшафта функции приспособленности мотивирует на дальнейшие исследования, в частности, применительно к настройке параметров эволюционных алгоритмов. Использование признаков ландшафта функции приспособленности позволяет выявлять похожие задачи и использовать данные о настройке параметров, полученные при тестировании на эталоных задачах, что значительно снижает число необходимых вычислений целевой функции при настройке. В этой работе на примере генетического алгоритма (1+( λ, λ)) рассматривается подход к автоматическому выбору параметров с использованием анализа ландшафта целевой функции и машинного обучения. В предлагаемом решении оцениваются особенности ландшафта целевой функции поставленной задачи оптимизации и предлагаются оптимальные значения параметров алгоритма с помощью нейронной сети. Данная сеть была обучена на наборе данных об особенностях ландшафта, выраженных в виде числовых признаков и соответствующих им оптимальных наборов параметров алгоритма. В отличие от подходов к автоматическому выбору алгоритмов оптимизации для конкретной задачи, в данной работе рассматривается задача регрессии параметров алгоритма вместо проблемы классификации наиболее подходящего алгоритма из заданного набора. Результаты экспериментов на различных конфигурациях задачи W-model, а также на задачае MAX-3SAT показывают, что предлагаемый подход к автоматическому выбору параметров с учетом ландшафта целевой функции может помочь определить подходящие значения статических параметров генетического алгоритма (1+( λ, λ)) , так как алгоритм с предложенными значениями параметров превосходит другие рассмотренные варианты (1+( λ, λ)) GA , в среднем требуя меньше вычислений целевой функции для нахождения оптимума, чем остальные рассмотренные алгоритмы.
В задачах проектирования микрополосковых фильтров большую роль играет удачный выбор начального приближения для значений искомых геометрических размеров элементов фильтра. Особенно это важно, если проектируемый фильтр обладает новыми конструктивными признаками, и методы синтеза этого устройства еще находятся на стадии разработки. В работе рассматриваются некоторые результаты проектирования полосовых микрополосковых фильтров, состоящих из противонаправленных шпилечных резонаторов с металлизированным отверстием в середине каждого резонатора. Такое техническое решение позволяет существенно расширить полосу заграждения фильтра за счет подавления паразитной полосы пропускания, которая неизбежно формируется в традиционном фильтре на полуволновых шпильках в связи с возникновением резонанса на удвоенной частоте основной полосы пропускания. Введение в резонатор металлизированных отверстий приводит к необходимости исследования свойств этих резонаторов и к определению потенциальных возможностей полосового фильтра, состоящего из таких резонансных элементов. Важнейшей характеристикой полосового фильтра, задаваемой в любом техническом задании на проектирование, является ширина основной полосы пропускания и ее положение на частотной оси. В работе получены оценки относительной ширины полосы пропускания фильтра в зависимости от ширины реализуемых значений полоскового проводника, образующего шпильку, и от зазора между плечами шпильки. В результате определяются потенциальные возможности рассматриваемых фильтров по реализуемой ими относительной ширине основной полосы пропускания. Под физической реализуемостью фильтра понимается возможность технологически реализовать значения всех геометрических размеров элементов фильтра, исходя из накладываемых на них разумных ограничений. Эти ограничения определяются технологическими допусками для минимальных геометрических размеров и габаритными и частотными ограничениями для максимальных размеров. В работе определен диапазон реализуемых геометрических размеров. Методика решения задачи синтеза фильтра основана на переходе от фильтра к 2n-полюснику и в рамках данной работы она используется как инструмент для определения потенциальных возможностей исследуемых фильтров в электродинамической среде моделирования HFSS. Реализуемые значения относительной ширины полосы пропускания фильтра лежат в пределах от 10 % до 32 %, что позволяет отнести данный тип фильтра к устройствам с умеренной шириной полосы пропускания. Приводятся результаты проектирования фильтров на двух шпилечных резонаторах для случаев предельно узких и предельно широких полос пропускания.
Генераторы, стабилизированные диэлектрическими резонаторами, нашли широкое применение в связи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбе. Их исследованию посвящено большое число работ, однако повышение требований к ним заставляет разработчиков радиоаппаратуры искать новые технические решения. Особенно важна стабильность частоты генераторов СВЧ в условиях воздействия вибраций, ударов, перепадов температуры, изменения напряжения питания. Влияние внешних воздействующих факторов приводит к появлению паразитных параметров сигнала - уходам частоты, расширению спектральной линии, возрастанию гармоник и субгармоник. Целью данной работы является измерение паразитных параметров выходного сигнала. Объектом исследования является серийный генератор СВЧ. В работе даётся краткое его описание. К генератору предъявляются следующие требования: - расчёт диэлектрического резонатора; -моделирование микрополоскового фильтра из состава умножителя частоты; - рабочая частота 17490±3,5 МГц; - выходная мощность не менее 10 дБм; - сопротивление нагрузки 50 Ом; напряжение питания 15 В; ток потребления не более 215 мА. В качестве результатов исследования представлены: - выбег частоты за 15 минут после включения; - зависимость частоты от напряжения питания; - спектр выходного сигнала в полосе 100 кГц; - спектр выходного сигнала в полосе 20 ГГц. Полученные результаты могут быть использованы студентами и преподавателями радиотехнических дисциплин, инженерами - разработчиками радиоаппаратуры. Статья дополняет известные результаты по экспериментальному исследованию генераторов в части паразитных параметров выходного сигнала. Для начинающих исследователей может быть полезна методика эксперимента.
В статье рассматривается такой феномен современных партнерских отношений как онлайн неверность. Описана проблематика и актуальность исследования онлайн неверности в зарубежной и отечественной литературе. Представлена попытка операционализации и разделения понятий микроизмены и онлайн неверности (кибер неверности). Приведены результаты пилотажного исследования при помощи неструктурированного интервью и опроса на тему онлайн неверности в партнерских отношениях у мужчин и женщин.
Успехи микроэлектроники, особенно развитие КМОП-технологии, обеспечили возможность создания приборов с чрезвычайно низкой потребляемой мощностью. Это позволило разрабатывать автономные беспроводные приборы, которые обеспечивают с использованием радиоволн не только прием, обработку и передачу информации, но и получение мощности питания от терминалов. Более того, для беспроводного и безбатарейного питания может применяться собирание радиочастотной энергии из окружающей среды: энергии излучения станций сотовой связи, радиотелевизионных станций, СВЧ-печей, Wi-Fi, Bluetooth и др. источников. Для преобразования радиочастотной энергии в напряжение питания чаще всего применяются выпрямители на основе нанометровых МОП-транзисторов в диодном включении. Когда устройства с беспроводным питанием находятся далеко от терминала или собирают энергию для питания из окружающей среды, плотность мощности электромагнитного поля и, следовательно, амплитуда входного напряжения может быть весьма малой. Поэтому актуальной является задача разработки и исследования таких устройств, способных работать при очень низких входных напряжениях. Целью исследования является анализ выпрямительных свойств диодов на основе нанометровых МОП-транзисторов в режиме слабой инверсии при сверхнизких входных напряжениях и выработка рекомендаций по выбору технологии и проектированию микросхем с беспроводным питанием. Получены выражения для оценки коэффициентов выпрямления диодов по току и по мощности. Выполнены расчеты по полученным выражениям и моделирование с использованием модели BSIM4v4.8.2 вольтамперных характеристик и зависимостей коэффициентов выпрямления диодов по току и по мощности от напряжения для типовой КМОП-технологии 90 нм. Показана возможность построения выпрямителей на основе МОП-транзисторов при сверхнизких напряжениях вплоть до единиц мВ. Даны рекомендации по обоснованию технологических и конструктивных параметров при проектировании модулей преобразования и собирания энергии беспроводных устройств.
В системах управления и контроля чаще всего используются фильтры нижних частот и полосовые фильтры. Для ограничения спектра сигналов от датчиков широко применяются аналоговые, дискретно-аналоговые и цифровые фильтры, амплитудно-частотные характеристики которых аппроксимируются различными математическими функциями, в т.ч. полиномами Лежандра. Применение фильтров Лежандра в контуре системы автоматического управления приводит к изменению ее динамических характеристик. Характер этого влияния зависит от порядка передаточной функции фильтра, а также от вида аппроксимации, которые выбираются при проектировании системы управления и контроля. Задержка информации в таких фильтрах является причиной появления динамической составляющей их погрешности, влияющей на общую погрешность системы управления и контроля, что снижает допустимую скорость её работы. В статье дается аналитическая оценка зависимости величины динамической погрешности для фильтров Лежандра нижних частот и полосовых. Это позволяет оперативно решать прямую и обратную задачи распределения погрешностей системы управления и контроля и обосновать скорость её работы. В статье проводится анализ схем полосового фильтра Лежандра первого, второго и третьего порядков, а далее, полученные результаты обобщаются на полосовой фильтр Лежандра произвольного порядка. Показано, что для фильтров нижних частот величины максимальных динамических погрешностей могут быть получены с высокой точностью. Для полосовых фильтров Лежандра погрешности аппроксимации математической зависимости максимальных динамических погрешностей от параметров фильтров определяются единицами процентов, но в некоторых случаях могу достигать 20%.
Статья посвящена исследованию ценностно-смысловой сферы личности студентов, склонных к употреблению психоактивных веществ. Отмечается важность своевременной организации коррекционной работы по преодолению аддиктивного поведения. В статье рассматриваются факторы, определяющие возникновение зависимого поведения, классификации мотивов формирования зависимых форм поведения личности в студенческом возрасте. Рассмотрены теоретико-методологические подходы к изучению возникновения аддиктивных форм поведения личности. В эмпирической части исследования описаны структура, методы и результаты исследования отношения личности студента к психоактивным веществам. Установлена взаимосвязь между ценностно-смысловыми характеристиками и отношением к психоактивным веществам.