ВЕСТНИК АСТРАХАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: УПРАВЛЕНИЕ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАТИКА

Рассматривается задача теории расписаний с дополнительным условием - необходимостью выбора альтернативной цепочки операций в техпроцессах изделий. Предлагается двухэтапный алгоритм планирования, первый этап которого - выбор подходящих по некоторому критерию цепочек операций из заданных альтернатив, после чего задача сводится к классической задаче JSSP (Job-Shop Scheduling Problem). На втором этапе происходит расстановка на машины выбранных производственных операций с учетом порядка технологического процесса и иных ограничений. В качестве критерия оптимизации выбрана минимизация времени переналадок на производстве. Описание алгоритма и его реализация приведены на примере кабельной промышленности (производство жгутов проводов). Оба этапа планирования реализованы на основе жадных алгоритмов, приведены результаты тестовых замеров на различных объемах данных (до десятков тысяч операций). Реализация выполнена на языке C# 10 с использованием свободной платформы .NET 6. Вектором дальнейших исследований является реализация более сложных алгоритмов (в частности, на основе эволюционных методов) с целью получения более оптимальных планов.

В аспекте решения проблемы неэффективности сложной информационной системы (ИС) управления государственными финансами рассматривается необходимость развития методологии системного анализа и моделирования сложной ИС. На основе синтеза положений теории систем, теории организации, теории принятия решений и теории управления были предложены основные определения отдельной теории, ее аксиомы и основные принципы оценки эффективности сложной ИС. Ключевым свойством управления сложной ИС обозначена адаптация, качественная настройка которой может усилить полезный эффект сложной системы за счет разработки общесистемной стратегии управления. Приведенные концептуальные описания адаптационного процесса управления указывают на необходимость непрерывного моделирования системы, на создание моделей управления функционированием и развитием сложной ИС как экосистемы, где приоритет в принятии решений должен быть сконцентрирован на синергетическом эффекте от бенчмаркинга, интеграции и централизации. За счет расширения научных знаний о категории эффективности сложной ИС результаты исследования позволят в дальнейшем на практике разрешать некоторые трудности и противоречия в управлении развитием сложной ИС управления государственными финансами.

Рассматривается возможность автоматизации качественного оценивания решений задач по программированию при обучении учащихся средней школы. Рассмотрены существующие на данный момент способы оценивания решения задач по программированию, выделены их преимущества и недостатки. На основе рассмотренных способов обоснована возможность использования представления исходного кода решения задачи в виде семантической сети для его дальнейшего качественного оценивания машинными методами. Вводится понятие функции подобия двух семантических сетей, построенных на программном коде. Данная функция определяется как отношение суммы размеров подграфов, составленных из общих элементов семантических сетей, к сумме размеров исследуемых сетей. Приводятся свойства получаемой функции, вытекающие из ее определения, а также приводится алгоритм вычисления функции подобия, созданного на основе алгоритма ISD. Рассматриваются различные модификации указанного алгоритма, обосновывается влияние каждого из них на итоговый результат. Для проверки работоспособности алгоритма был поставлен эксперимент по сравнению различных решений задачи по поиску максимального элемента, а также сравнению решений для различных задач базового курса программирования между собой. Результаты эксперимента приведены в сводной таблице и позволяют обосновать выбранную модификацию алгоритма расчета функции подобия. Результаты также демонстрируют перспективность использования данного метода для определения компетентности обучаемых в изучаемом языке программирования. В качестве побочного результата алгоритм качественного оценивания программного кода на основе его семантической сети позволяет осуществлять автоматическую проверку на плагиат программного решения задачи.

Представлен автоматизированный алгоритм расчета времени полного цикла работы, стадий термостабилизации и охлаждения реакционной смеси в реакторе, предназначенном для реактора синтеза серосодержащего сорбента, производимого на основе отходов производств металлургии, нефтехимии (сера), эпихлоргидрина (1, 2, 4-трихлорпропан) и целлюлозно-бумажной промышленности (лигнин) для извлечения из сточных вод ионов тяжелых металлов. Использование алгоритмов и программы автоматизированного расчета реактора способствует снижению трудоемкости производственных затрат и себестоимости готового сорбента, повышает надежность расчетов и качество проектных решений. Разработанные алгоритмы и программа включают в себя следующие подпрограммы расчета: физико-химических свойств компонентов реакционной смеси и выбора перемешивающего устройства (пропеллерная трехлопастная мешалка) с учетом вязкости смеси; гидродинамического расчета перемешивающего устройства и теплообмена при нагреве смеси от 20 до 45 °С; теплообмена при термостабилизации и охлаждении рабочей смеси, а также времени полного цикла работы реактора. В основе предлагаемого алгоритма теплообмена при термостабилизации реакционной массы лежит определение температурного диапазона водяного подогрева, компенсирующего тепловые потери. Для этого сформулирована и решена обратная задача теплообмена с неизвестными температурами по горячему теплоносителю, такими, что среднее значение между ними составляет термостабилизируемую величину. Приведен алгоритм расчета процесса охлаждения реакционной смеси в реакторе синтеза серосодержащего сорбента, учитывающий тепловые потери в окружающую среду в объеме 5 %. Разработана программа, реализующая представленные алгоритмы на языке C#, предназначенная для автоматизации расчета реактора синтеза серосодержащего сорбента, предназначенного для извлечения из сточных вод ионов тяжелых металлов.