SCI Библиотека

Одним из актуальных направлений при создании систем раннего обнаружения объектов является разработка алгоритмов поиска и распознавания малоразмерных объектов на изображениях. В задаче раннего обнаружения приходится распознавать объекты на дальних расстояниях от места их фиксации камерой. Образ на изображении таких объектов представлен малой компактной группой пикселей, которая претерпевает пространственные и яркостные изменения от кадра к кадру. Для успешного решения этой задачи целевые объекты реального мира должны иметь большие физические размеры. Кроме физических размеров объекта на образ объекта на изображении влияют большое количество факторов: разрешение матрицы камеры, фокусное расстояние объектива, светочувствительность матрицы и др. Вектор решения такой задачи направлен в сторону сверточных нейронных сетей. Однако, даже у передовых архитектур сверточных нейронных сетей поиск и распознавание малоразмерных объектов на изображениях вызывает трудности. Эта проблема напрямую связана с эффектом переобучения модели нейронной сети. Переобучение модели нейронной сети можно оценить на основе анализа кривых обучения. Для снижения вероятности переобучения применяют специальные методы, которые объединяет термин регуляризация. Однако, в распознавании малоразмерных объектов существующих методов регуляризации бывает недостаточно. В работе произведено исследование разработанного алгоритма предварительной обработки последовательности видеокадров, увеличивающего исходное пространство признаков новым независимым признаком движения в кадре. Алгоритм предварительной обработки основан на пространственно-временной фильтрации последовательности видеокадров, применение которого распространяется на широкий спектр архитектур сверточных нейронных сетей. Для исследования характеристик точности и распознавания сверточных нейронных сетей сформированы датасеты изображений в градациях серого и изображений с признаком движения на основе среды разработки 3D графики Unreal Engine 5. В работе приведен критерий малоразмерности объектов на изображениях. Произведено обучение и оценка характеристик точности тестовой модели сверточной нейронной сети и анализ динамики кривых обучения тестовой модели. Показано положительное влияние предложенного алгоритма предварительной обработки последовательности видеокадров на интегральную точность обнаружения малоразмерных объектов.

Для автоматизации процесса нанесения клея на предприятии «Автотор» была внедрена роботизированная установка на линию сборки KIA/Hyundai, также планируется внедрить установку для нанесения клея на линию сборки BMW. В данной статье описываются доработки программного обеспечения для внедрения установок.

Тема исследования затрагивает вопрос о роли наставничества в поддержке и помощи семьям, которые находятся в трудной жизненной ситуации. В данном исследовании анализируется эффективность и важность наставничества в поддержке семей, сталкивающихся с трудностями в области экономики, здравоохранения, образования, беженцев, насилия в семье или других сложных ситуациях. Этот метод помогает не только обучать, но и воспитывать новое поколение, передавая им ценные знания и опыт своего предшественника. Различные специалисты стремятся исследовать вопросы и проблемы семейного наставничества с целью разработки эффективных методов и подходов в этой области. В работе акцентируется внимание на роли семейного наставника в оказании практической и эмоциональной поддержки, доверительных отношений и содействия семейной стабильности. Кроме того, исследование рассматривает эффективные методы и подходы к семейному наставничеству, а также рекомендации для организаций и индивидуальных наставников, работающих с семьями в трудных жизненных ситуациях. Результаты исследования могут быть полезны для разработки программ и стратегий поддержки семей в трудной жизненной ситуации, а также основы для дальнейших исследований в данной области.

Комплексирование нескольких моделей в одну систему технического зрения позволит решать более сложные и комплексные задачи. В частности, для мобильной робототехники и беспилотных летательных аппаратов (БЛА) является актуальной проблемой отсутствие наборов данных для различных условий. В работе в качестве решения данной проблемы предлагается комплексирование нескольких моделей: сегментации, сопровождения и классификации. Это позволит значительно повысить качество решения сложных задач без дополнительного обучения. Модель сегментации позволяет выделять произвольные объекты из кадров, поэтому ее можно использовать в недетерминированных и динамических средах. Модель классификации позволяет определить необходимые для навигации объекты, которые затем сопровождаются с помощью третей модели. В работе подробно описан алгоритм комплексирования моделей. Ключевым элементом в алгоритме является коррекция предсказаний моделей, позволяющая достаточно надежно сегментировать и сопровождать различные объекты. Процедура коррекции предсказаний моделей решает следующие задачи: добавление новых объектов для сопровождения, валидация сегментированных масок объектов и уточнение сопровождаемых масок. Универсальность данного решения подтверждается работой в сложных условиях, на которых не обучали модели, например, подводная съемка или изображения с БЛА. Проведено экспериментальное исследование каждой из моделей в условиях открытой местности и в помещении. Наборы данных включали сцены актуальные для мобильной робототехники. В частности, в сценах присутствовали движущиеся объекты (человек, автомобиль) и возможные преграды на пути робота. Для большинства классов метрики качества сегментации превышали 80%. Основные ошибки связаны с размерами объектов. Проведенные эксперименты наглядно демонстрируют универсальность данного решения без дополнительного обучения моделей. Дополнительно проведено исследование быстродействия на персональном компьютере с различными входными параметрами и разрешением. Увеличение количества моделей значительно повышает вычислительную нагрузку и не достигает реального времени. Поэтому одним из направления дальнейших исследований является повышение быстродействия системы.

Представлен способ алгоритмической компенсации смещения центров чувствительных элементов акселерометров в составе высокоточной инерциальной навигационной системы. Ранее рассматриваемую компенсацию допускалось не применять, ввиду возможности минимизации ее влияния за счет конструктивных особенностей - максимально близкого расположения акселерометров друг к другу. С модернизацией комплектующих инерциальных датчиков влияние погрешности типа «size-effect» могло стать существенным по сравнению с погрешностями гироскопов и акселерометров. Целью данной работы является анализ влияния этой погрешности на решение навигационной задачи в условиях точностей современных инерциальных датчиков. В работе подробно изложена схема компенсации: отдельно рассматривается компенсация к произвольному центру инерциального измерительного блока, учитывающая эффект разнесения триады акселерометров, и к центру вращения транспортного средства, учитывающая место установки на объект эксплуатации. Дополнительно проанализированы конструкции расположения акселерометров на платформах блока датчиков высокоточной и малогабаритной инерциальных навигационных систем. С помощью серии вращений на наклонно поворотном столе проведен расчет разнесения акселерометров по методу наименьших квадратов относительно точки пересечения осей вращения используемого стенда. Получена оценка невязки вычисленных коэффициентов разнесения чувствительных элементов от их номинальных значений. На примере калибровочных вращений достигнуто уменьшение всех паразитных явлений в сигнале акселерометров, проявляемых в результате центростремительного и тангенциального ускорений. Аналитически выведено влияние паразитного сигнала акселерометров при курсовой качке изделия на исчисление координат и раскрыта зависимость исследуемой погрешности от времени работы изделия в условиях постоянной качки. С целью верификации проведены реальные испытаниях на наклонно-поворотном столе и изложены полученные результаты эффективности компенсации. Приведены результаты компенсации при летных испытаниях на двуместном вертолете вертикального взлета и посадки. Расчет летных испытаний производился путем натурного моделирования по записанными данным с учетом синхронизации используемых датчиков. Отдельно рассматривается компенсация в режиме сведения триады акселерометров к произвольной точке и в режиме сведения акселерометров к центру вращения транспортного средства.

Приводится описание и сравнение алгоритмов построения стереоизображений с использованием одной или двух видеокамер для применения в портативном устройстве в режиме реального времени. На основе замеров производительности на наиболее распространенных процессорах одноплатных компьютеров выбран наиболее подходящий алгоритм.

В статье рассматривается проблема подготовки педагогов к взаимодействию с семьями обучающихся. В статьепредставлены результаты исследования 12 отечественных и 56 зарубежных программ подготовки будущих педагогов в 35 педагогических вузах, в том числе: 17 программ по профилю «Дошкольное образование», 19 программ по профилю «Начальное образование» и 32 программы по профилю «Иностранный язык» (как пример программы, которая не предполагает прямого контакта учителя с родителями обучающихся). Зарубежные университеты были выбраны на основании ежегодно публикуемого рейтинга университетов мира QS World University Rankings. Также в статье представлены результаты всероссийского исследования запросов родителей и педагогов на взаимодействие школы и семьи. В опросе приняли участие 400 респондентов - 200 родителей и 200 педагогов, из которых 183 учителя и 17 членов администрации школ. Исследование позволило конкретизировать основные запросы родителей и педагогов на взаимодействие, понять трудности, с которыми сталкивается школа и семья при взаимодействии, выявить дефицит компетенций учителей в области работы с семьями обучающихся. Исследование также показало, что родители и педагоги солидарны в выборе главных компетенций учителей в области взаимодействия с семьями обучающихся. В статье предложена примерная тематика программы повышения квалификации учителей в области взаимодействия школы и семьи, которая учитывает запросы родителей и учителей.

Проанализирована существующая сеть сотовой связи в городе Светлогорске. Обоснована целесообразность внедрения сетей пятого поколения. С учетом плотности застройки и рельефа местности выбраны модели распространения сигнала, произведен расчет бюджета радиоканала, радиуса зоны уверенного радиоприема, количества базовых станций. Определено оптимальное расположение базовых станций сотовой связи на территории города Светлогорска.

Непрерывное совершенствование технологий создания беспилотных авиационных платформ приводит к росту их количественного состава и спектра решаемых ими задач. Установка станций постановки помех в качестве полезной нагрузки на беспилотные летательные аппараты (БпЛА) позволяет осуществлять радиоэлектронное подавление многофункциональных радиолокационных станций (МРЛС) средств противовоздушной обороны за счет превышения числа помех над числом каналов компенсатора этих помех. Поскольку современные МРЛС сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн оснащаются фазированными антенными решетками (ФАР), чаще всего проходного типа, то задача увеличения противопомехового канального ресурса в таких системах наиболее актуальна. Одним из направлений решения данной задачи является конструктивное объединение (интеграция) основной и компенсационных подрешеток в общем раскрыве ФАР. Данное решение требует незначительной программно-аппаратной доработки образца, заключающейся в применении системы дополнительных облучателей с цифровым выходом, расположенных за основным полотном ФАР, что является более экономичным в сравнении с использованием множества вспомогательных малоразмерных компенсационных ФАР. В статье приводится сравнительная оценка эффективности функционирования подсистемы автоматической компенсации помех с подрешетками компенсационных каналов интегрированных в основную ФАР и автокомпенсатора помех с множеством малоразмерных компенсационных решеток. Исследование проводилось методами компьютерного моделирования на имитационной программной модели функционирования подсистемы автоматической компенсации помех МРЛС с ФАР при воздействии группы БпЛА - носителей станций постановки помех. Результаты моделирования показали возможность увеличения противопомехового канального ресурса при реализации в МРЛС предложений, а также рост показателя помехоустойчивости в 1,02…1,23 раза по сравнению с МРЛС, оснащенной малоразмерными ФАР компенсационных каналов.

Физико-математическое моделирование нестационарных обменных процессов в зоне взаимодействия разнородных вод в устьях рек пока остается проблематичным. Поэтому в работе предложена и апробирована методика оценки разнонаправленных расходов воды, тепла и солей в этой зоне по натурным данным. Для этого была разработана программа, рассчитанная на многолетние экспедиционные исследования, выполнены натурные измерения в 2017-2021 гг., разработаны алгоритм и программа расчета, выполнено апробирование методики количественной оценки составляющих обменных процессов по данным натурных исследований в 2019 г. в устье р. Черной, в зоне взаимодействия речной и распресненной воды Севастопольской бухты. В статье представлена методика и приводится пример оценки водо-, соле- и теплообмена для репрезентативной экспедиции, выполненной при средних гидрометеорологических условиях в период межени. Расчеты сделаны аналитическим методом, с помощью стандартных программ, и графическим методом, путем графической интерполяции и планиметрирования площадей. Расхождения между результатами, полученными разными методами, составляли 2-7 %, что свидетельствует о возможности применения данной методики для обработки многолетнего массива данных с достаточной точностью. Предлагаемый метод количественной оценки составляющих обменных процессов по натурным данным может быть использован в любом створе разнотипных устьев рек для балансовых расчетов, прогнозирования возможных изменений их состояния и прилегающих частей моря под влиянием природных и антропогенных факторов, а также для калибровки и верификации моделей.