№ 3 (2023)

Целью исследования является повышение эффективности изготовления продукции,
на основе интегрированной автоматизированной информационной системы предпри-
ятия управления несоответствующей продукцией. Главные задачи заключаются в анал и-
зе существующих на рынке автоматизированных систем управления несоответству ю-
щей продукцией, разработке модели интегрированной автоматизированной системы
управления несоответствующей продукцией при передаче информации подразделениям
предприятия посредством единой отраслевой системы документооборота и информа-
ционной системы управления несоответствующей продукцией и оценке эффектив ности
применения интегрированной автоматизированной информационной системы управл е-
ния несоответствующей продукцией. В статье изложено, что автоматизированные
информационные системы управления производством являются неотъемлемой частью в
управлении производством продукции. В настоящее время они внедрены на многих пред-
приятиях РФ. Проведен анализ таких существующих отечественных автоматизирова н-
ных систем управления как автоматизированная система управления дискретным пр о-
изводством «Призма», «Галактика ERP», «8D. Управление несоответствиями» и АС
«Управление качеством». С помощью экспертного метода выявлен самый низкий пок а-
затель качества внедренной на предприятии автоматизированной системы «Управление
качеством», данным показателем является интероперабельность системы. Далее выяв-
лено, что для минимизации получения на предприятии продукции, несоответствующей
установленным требованиям, необходима интеграция данной автоматизированной си с-
темы управления несоответствиями и единой отраслевой системы документооборота.
Проведение интеграции систем, контроль объема производства годной и количество
обнаруженной дефектной продукции рассмотрены на примере интеллектуальных да т-
чиков давления ТЖИУ. Представлены и описаны модели процесса анализа выявления н е-
соответствий продукции до проведения интеграции и после. Для оценки результативно-
сти проведения интеграции построена гистограмма, на которой представлены резул ь-
таты эффективности производства изготовления годной продукции, на диаграммах
Ганта показано сокращение временных затрат на процесс проведения анализа выявления
несоответствий, а также представлены результаты экономической эффективности
проведения интеграции.

Разработана схема буферизации Ethernet-пакетов для аппаратной реализации их об-
работки на базе ПЛИС. Схема спроектирована на уровне RTL на языке System Verilog в
среде разработки Quartus II 13.1. Верификация и моделирование было проведено в среде
ModelSim Altera. В качестве целевой платформы была выбрана ПЛИС семейства
CycloneIV, располагающаяся на отладочной плате DE2-115. Особое внимание уделено мо-
дулям приема и передачи данных, а также реализации аппаратной очереди (FIFO) с воз-
можностью изменения ее содержимого модулем обработки. Схема является параметри-
зованной, позволяет изменять глубину очереди за счет одного параметра без внесения из-
менений в другие части схемы. Особенностью схемы является возможность добавления
любого аппаратного модуля, осуществляющего мониторинг, обработку или шифрование
сетевого трафика. Для передачи и приема пакетов применен интерфейс MII, что позволя-
ет использовать любые доступные микросхемы физического уровня для приема и передачи
пакетов. Устройство допускает без особых сложностей изменить входной и выходной
интерфейс, что увеличивает ее универсальность. В системе не используются проприетар-
ные IP ядра, что делает ее максимально переносимой на ПЛИС различных производителей.
К главной особенности схемы можно отнести низкую задержку между приемом и от-
правкой пакета, определяемой лишь параметрами модуля обработки. Результаты работы
можно применить в ходе проектирования устройств, осуществляющих передачу данных с
предварительной обработкой. Например, сетевое оборудование (коммутаторы, маршру-
тизаторы), системы мониторинга и сбора данных.

Значительный интерес для отрасли робототехники является исследование многодис-
циплинарной области – взаимодействие человека и робота (Human-robot interaction, HRI).
Индустрия 4.0 (4IR) диктует интенсивное внедрение роботехнических решений во все отрас-
ли экономики и процессы жизнедеятельности людей. Именно поэтому взаимодействие опе-
ратора и кобота является одной из самых актуальных тем, влияющая на экономику, рынок
труда и общество в целом. На текущий момент кобототехника является одним из новых
прорывных направлений в робототехнике, а в связи с развитием стандартов 4IR коботы
имеют ключевое преимущество в рамках автоматизации, где полное замещение человеческо-
го труда невозможна. Такая коллаборация навыков оператора и коллаборативного робота
ускорит производственно-технологический процесс и позволит компаниям, интегрирующих
коботов, стать более конкурентоспособнее, а также свести к минимуму процесс производ-
ственных задач. Целью исследования является описание роботехнических систем и анализ
юридико-системных аспектов взаимодействия кобота и оператора в совместном рабочем
пространстве (collaborative workspace). Задачами исследования являются: 1) общий обзор
коллаборативных роботехнических систем по типам: решаемых задач, выполняемых работ и
управления; 2) рассмотрение существующих систем оценки рисков при взаимодействии опе-
ратора и кобота. Реализация поставленных задач внесет свой вклад в дальнейшие исследова-
ния инновационной области HRI, направленная на создание среды для безопасной и эффек-
тивной коллаборации оператора и кобота. Практическая ценность настоящей статьи за-
ключается также в системном подходе к рассмотрению сферы кобототехники для даль-
нейшего изучения безопасных сценариев взаимодействия. По нашему мнению, наиболее эф-
фективным подходом является анализ каждого конкретного случая использования какого-
либо вида роботов. Одновременно отмечаем, что в текущих реалиях быстрорастущего сек-
тора робототехники затруднительно классифицировать и унифицировать коллаборатив-
ные роботехнические системы в единый акт.

В ближайшем будущем безэкипажные суда будут иметь все большее значение, а
также будут принимать решения без какого-либо вмешательства человека. Такая ситуа-
ция повышает риск столкновения безэкипажных судов с другими объектами. Анализируя
аварийные случаи судов, можно отметить, что столкновения из-за нарушения Междуна-
родных Правил Предупреждения Столкновений Судов в море, 1972 г. (МППСС-72), кото-
рые разработаны Международной морской организацией (ИМО), остаются лидером нави-
гационных аварийных происшествий на водных путях. Поэтому автономное предотвраще-
ние столкновений на море будет играть основную роль в обеспечении безопасности при
безэкипажном судовождении (БЭС). В данной статье рассматривается проблема авто-
номного предотвращения столкновений в нормальных условиях видимости в открытом
море. В связи с этим в работе на основании системного анализа существующих правил
МППСС-72 разработан шестиэтапный метод устранения угрозы столкновения безэки-
пажного судна, включающий: механизм принятия решений на основе логической схемы для
реализации стратегии, наилучшей в смысле выбранного критерия оптимальности (опти-
мальная стратегия) при управлении БЭС, где входными данными для системы нечеткой
логики предотвращения столкновений судов являются навигационные параметры (ско-
рость, курс, положение и т. д.). База нечетких продукционных правил МППСС-72 состоит
из 17 правил предотвращения столкновений для определения наиболее подходящих управ-
ляющих воздействия в случае возникновения риска столкновения. Авторами работы в каче-
стве функции принадлежности нечеткого множества была предложена трапециевидная
форма, которая позволяет аналитическое представление о риске столкновения безэки-
пажного судна с препятствием в зависимости от признака ситуации (сектора встречи).
Разрабатываемые в настоящее время информационные системы предотвращения столк-
новений добавило барьер безопасности, чтобы помочь предотвратить столкновения в
море. Однако по-прежнему требовались дальнейшие исследования и усилия ученых многих развитых стран мира. В рамках дальнейших исследований авторами планируется примене-
ние описанного метода для разработки информационной системы принятия решений при
управлении движением безэкипажного судна.

Сельское хозяйство играет фундаментальную роль в обеспечении продовольственной
безопасности и удовлетворении потребностей населения в пищевых продуктах. Оптими-
зация производства сельскохозяйственных культур и повышение эффективности работы
являются неотъемлемыми задачами для современного сельского хозяйства. В связи с этим
все больше внимания уделяется разработке и применению автономных сельскохозяйствен-
ных технических систем, способных автоматизировать и оптимизировать различные
производственные процессы. Однако эффективность автономных систем ограничивается
недостаточным развитием систем обнаружения препятствий и алгоритмов принятия
решений. Когда машинно-тракторные агрегаты и другие самоходные машины сталкива-
ются с препятствиями на своем пути, точное и быстрое распознавание этих препятст-
вий играет решающую роль в принятии соответствующих решений для избежания ава-
рийных ситуаций. В данной статье представлен программно-аппаратный комплекс сег-
ментации препятствий с использованием архитектуры U-Net, разработанный с целью
преодоления данных ограничений в автономных сельскохозяйственных технических систе-
мах. Архитектура U-Net известна своей способностью к высокоточному распознаванию
объектов на изображениях, что делает ее привлекательным выбором для систем машин-
ного зрения в условиях сельского хозяйства. Представленный комплекс обладает высокой
производительностью и позволяет проводить сегментацию препятствий типа столб,
дерево и кустарниковая растительность в режиме реального времени во время движения
машинно-тракторных агрегатов по заданной траектории. Это обеспечивает точное при-
нятие решений и избежание аварийных ситуаций, что существенно повышает эффектив-
ность и безопасность работы автономных систем в условиях сельскохозяйственного про-
изводства. Проведенные испытания подтвердили эффективность и применимость разра-
ботанных решений в реальных сельскохозяйственных условиях. Представленный в статье
программно-аппаратный комплекс сегментации препятствий с архитектурой U-Net от-
крывает новые возможности для автономной сельскохозяйственной техники и способст-
вует повышению производительности и эффективности сельского хозяйства. Это важ-
ный шаг в развитии современных технологий сельского хозяйства и содействует примене-
нию автономных систем для улучшения сельскохозяйственного производства и повышения
продуктивности.

Инновационное развитие экономики, особенно в высокотехнологичных областях, сти-
мулирует развитие новых подходов к решению задач стратегического анализа, прогноза и
оценки приоритетов развития технологических трендов и технологий, обеспечивающих
формирование перспективных планов научно-технических и опытно-конструкторских работ.
Известные методы оценки и прогнозирования уровня развития технологий основаны на раз-
работке структурно-функциональной концепции развития исследуемой предметной области,
её структурной декомпозиции (сверху вниз) и экспертной оценке на заданную временную пер-
спективу. Такой подход имеет ряд существенных недостатков, поскольку не учитывает
глобализацию и высокую динамику формирования новых траекторий развития технологий и
формирования технологических фронтов снизу вверх. При этом решение задачи оценки при-
оритетов, времени и стоимости выполнения работ при прогнозировании развития техноло-
гий встречает значительные затруднения так как требует от экспертов конкретных чи-
словых оценок. На основании результатов полученных авторами при проведении исследова-
ний и разработок в рассматриваемой области в работе предлагается методика формиро-
вания прогноза развития технологических трендов и построения дорожных карт, которая
обеспечивает: – формирование количественной прогнозной оценки развития технологических
трендов и составляющих технологий, с учетом их связности, на основе конструирования
будущих событий; – построение дорожных карт (этапов) развития технологических трен-
дов и технологий для заданной предметной области и групп предметных областей; – прове-
дение прогнозных оценок времени реализации технологий и технологических трендов в усло-
виях неопределенности и неполноты информации, отсутствия апробированных количест-
венных оценок и прототипов. В основу методики положена процедура формирования прогно-
за развития технологических трендов и технологий на основе перехода от логического графа
технологического тренда к динамическому графу. Методика обеспечивает получение коли-
чественной прогнозной оценки развития технологических трендов и составляющих их техно-
логий: – в условиях неопределенности и неполноты информации; – отсутствия прототипов
технологий. При этом учитывается возможное наличие взаимосвязей отдельных технологий
и технологических трендов в процессе разработки.

Задача назначения допусков дискретных пассивных элементов аналоговых устройств
важна при планировании массового серийного производства. Допустимые отклонения па-
раметров от номинальных значений влияют на стоимость, выбор рядов предпочтитель-
ных номинальных значений параметров и доступность приобретения этих комплектую-
щих. Значения допусков, а также температурная зависимость параметров элементов и их
изменение при старении являются ключевыми факторами, влияющими на работоспособ-
ность продукции и выход годных изделий. Решению этой задачи уделяется внимание в на-
учно-технической литературе на протяжении более 40 лет. За это время изменились ин-
струменты для проектирования электронных устройств. Стали широко применяться
системы автоматизированного проектирования (САПР) для электроники (англ. electronic
design automation (EDA)), обеспечивая сквозной цикл проектирования. Современные EDA
имеют ограниченные возможности для допускового проектирования, обеспечивая решение
задачи допускового анализа. Пользователям EDA приходится определять допуски элементов на основе своей интуиции и опыта, посредством трудоемкой интерактивной оптими-
зации. Использование специализированных программных инструментов для определения
допусков без интеграции с EDA профессионального уровня не является приемлемым реше-
нием. Целью исследования является обоснование решений для синтеза допусков элементов
в цикле сквозного проектирования в среде EDA. В статье рассматриваются методы син-
теза допусков, использующие результаты анализа чувствительности. Чувствительности
можно определить, используя стандартные инструменты EDA. Рассмотрена реализация
этих методов в среде табличного процессора Excel. Для обмена данными между электрон-
ной таблицей и базами данных схемы в EDA предложено использовать буфер обмена.
Предложенные решения позволяют сократить количество интерактивных операций и
затраты времени при назначении допусков. Приведен пример выполнения допускового про-
ектирования аналогового устройства в среде EDA.

Статья посвящена решению научной задачи защиты конфиденциальной информации
в сети Интернет на основе алгоритма кластеризации значительных объемов данных. За-
щита конфиденциальной информации компьютерной сети является актуальной темой для
исследований, особенно в связи с растущим использованием информационных технологий и
увеличением объема данных ценной информации, хранящейся в Интернете. С ростом ин-
формационной ответственности необходимость в эффективных методах информационной безопасности компьютерных сетей стала критически важной. В данной научной ста-
тье авторы предлагают решение задачи защиты конфиденциальной информации компью-
терных сетей на основе алгоритма кластеризации больших данных. Традиционные методы
обнаружения вторжений имеют такие ограничения, как способность работать только с
одно- или двумерными данными, а также имеют сильную зависимость от предваритель-
ных знаний. Авторы для устранения этих ограничений предлагают эвристический алго-
ритм обнаружения вторжений, который использует кластеризацию на основе облачной
модели. Предлагаемый алгоритм использует преимущества как маркированных, так и не-
маркированных образцов для кластеризации данных, тем самым уменьшая зависимость от
априорных знаний. Результаты вычислительного эксперимента, проведенного на предло-
женном алгоритме, сравнивались с несколькими каноническими алгоритмами обнаружения
вторжений. Результаты показали, что предложенный алгоритм улучшил производитель-
ность системы обнаружения вторжений, повысил точность обнаружения, снизил часто-
ту ложных тревог и усилил надежность системы. Метод динамического взвешивания,
используемый в алгоритме, устранил сложность высокоуровневой обработки данных и
позволил алгоритму самообучаться, что привело к формированию относительно стабиль-
ной облачной модели. Несмотря на значительное улучшение производительности предло-
женного алгоритма по сравнению с каноническими алгоритмами кластеризации, резуль-
таты исследования также показали, что у алгоритма есть некоторые ограничения, та-
кие как высокий процент ложных срабатываний и чувствительность к данным с опреде-
ленными видами распределения. Для устранения этих недостатков необходимо дальнейшее
усовершенствование алгоритма. В целом, предложенный эвристический алгоритм обна-
ружения вторжений с кластеризацией на основе облачной модели представляет собой
перспективное решение для защиты конфиденциальной информации компьютерных сетей.

Данная работа посвящена решению задачи составления рациона питания с помощью
генетического алгоритма. Задача составления рациона питания является задачей комби-
наторной оптимизации. Основная цель решения задачи составления рациона питания за-
ключается в нахождении оптимального плана питания в соответствии с особыми по-
требностями человека. В статье приводится постановка задачи составления рациона
питания и её математическая модель. Так как задача составления рациона питания явля-
ется NP-трудной и входные данные могут потребовать больших вычислительных затрат
для точного алгоритма, разумно применить эвристический подход в решении данной про-
блемы. В статье подробно освещены основные используемые понятия теории генетиче-
ских алгоритмов, последовательность шагов разработанного генетического алгоритма
составления рациона питания, блок-схема генетического алгоритма. Для исследования
генетического алгоритма составления рациона питания, было разработано клиент-
серверное приложение под управлением операционной системы Android. Результатом ра-
боты генетического алгоритма составления рациона питания является найденное меню на
семь дней, которое выводится и хранится в приложении. Клиент-серверная архитектура
приложения была выбрана с целью экономии ресурсов телефона пользователя. В статье
приводятся описание пользовательского интерфейса приложения на платформе Android с
возможностью регулировки различных параметров алгоритма. Также в статье проведен
анализ эффективности работы полученного алгоритма: оценка точности и времени ра-
боты разработанного генетического алгоритма при различных конфигурациях. По резуль-
татам экспериментов удалось определить оптимальные значения настраиваемых пара-
метров генетического алгоритма (число хромосом, количество итераций, вероятность
мутации), позволяющих получать достаточно хорошие результаты за приемлемое время.
Характерными чертами реализованного генетического алгоритма составления рациона
питания является относительно небольшое время работы, даже при больших входных
данных. Кроме того, разработанное решение имеет высокую экономическую ценность
ввиду применения алгоритма на практике, например, в работе врачей-диетологов, фитнес-
тренеров, а также для простых пользователей с избыточным весом.

Предложен алгоритм обнаружения синхросигналов на основе выбора смежной пары
сегментов с максимальным суммарным отсчётом. Указанный алгоритм учитывает не-
достатки альтернативного алгоритма обнаружения синхросигнала на основе сравнения
суммы отсчётов со смежной пары сегментов с пороговым уровнем, состоящие в необхо-
димости знания уровня фонового и шумового воздействия, который определяет пороговый
уровень и вероятность ошибочного обнаружения сигнальной пары сегментов. Исследована
зависимость вероятности ошибки обнаружения синхроимпульса от среднего числа сиг-
нальных фотонов в синхроимпульсе при различных значениях числа сегментов во временном
кадре. Так, вероятность ошибочного обнаружения синхроимпульса в течение кадра значи-
тельно уменьшается по мере роста среднего числа фотонов в синхроимпульсе. Например,
при увеличении среднего числа сигнальных фотонов в синхроимпульсе с до 5 вероятность
ошибки обнаружения синхроимпульса снижается в 37 раз. Необходимо отметить слабое
влияние числа пар сегментов на вероятность ошибочного обнаружения, что указывает на
слабое влияние импульсов темнового тока на вероятностные характеристики предложен-
ного алгоритма обнаружения синхросигналов. Получены аналитические выражения для
точного и экспресс-расчёта вероятностных характеристик обнаружения, учитывающие
вероятность нахождения синхроимпульса на границе двух смежных сегментов в связи с
равенством длительностей синхроимпульса и временного сегмента. Результаты расчёта
по точным выражениям вероятности обнаружения синхроимпульса показали, что при
отношении сигнал/шум равном 0 и выше влиянием шумовых импульсов на вероятность
обнаружения синхроимпульса можно пренебречь. Отмечено, вероятность обнаружения
будет тем больше, чем больше число регистрируемых событий, или, другими словами, чем
больше сумма средних чисел сигнальных фотонов и импульсов темнового тока. Расчёт
вероятности обнаружения синхроимпульса по упрощённым выражениям показывает не-
значительное отклонение от расчётов по точным формулам, которое не превышает
5,3 %, причём расчёт по приближённым выражениям даёт заниженный результат. Полу-
ченные приближённые аналитические выражения могут применяться для экспресс-
расчёта вероятности обнаружения синхроимпульса в паре сегментов.

Задача коммивояжера является задачей комбинаторной оптимизации. В статье при-
водится постановка данной задачи и предлагается графовая математическая модель, в ко-
торой вершины соответствуют городам, а рёбра – это пути между городами, причем пред-
полагается, что граф взвешен. Решение задачи коммивояжёра состоит в нахождении га-
мильтонова цикла минимального веса в полном взвешенном графе. Задача является NP-
трудной, поэтому для решения данной задачи используется эвристический подход для полу-
чения решения задачи на больших объёмах входных данных. Эвристика заключается в приме-
нении для решения задачи коммивояжера гибридизации двух алгоритмов: алгоритма имита-
ции отжига и алгоритма ближайшего соседа. Для решения задачи коммивояжера использу-
ется последовательная схема гибридизации. Основная идея заключается в том, что на
стартовом наборе решений запускается метод ближайшего соседа, а затем лучшее реше-
ние, полученное на первом этапе, подается на вход алгоритму имитации отжига. В статье
подробно освещены построение, блок-схемы гибридного алгоритма, алгоритма имитации
отжига и метода ближайшего соседа. Далее в статье приводится описание пользователь-
ского интерфейса приложения, написанного на Typescript. Приложение использует реальную
карту местности для решения задачи коммивояжера. В последней части статьи освещает-
ся сравнительный анализ эффективности работы алгоритмов: сравнение точности и време-
ни работы разработанного гибридного алгоритма, алгоритма имитации отжига и метода
ближайшего соседа на различных входных наборах данных. Удалось установить, что разра-
ботанный гибридный алгоритм находится на втором месте по скорости работы и на пер-
вом по качеству решения среди реализованных алгоритмов. Кроме того, разработанное ре-
шение имеет высокую экономическую и практическую ценность ввиду того, что приложение
для решения задачи коммивояжера, а следовательно, приложение для навигации по маршру-
ту может заменить существующие аналоги или же оно может быть использовано в каких-
либо узконаправленных областях, а также в логистике.

Данная работа посвящена отбору и сравнению популярных традиционных методов
многокритериального принятия решений. В статье представляется обзор существующих
работ последних лет на тему их сравнения, выделены основные критерии, а также наибо-
лее значимые результаты. Далее, был рассмотрен пример реализации СППР (системы
поддержки принятия решений) по рекомендации такого метода пользователю, который
включает описание не только основных методов, но и их модификаций, выделяя исчерпы-
вающую таксономию методов многокритериального анализа в целом. Для отбора методов
в этой статье были использованы международные базы научных публикаций: Science
Direct, Google Scholar и IEEE Xplore. Были произведены определенные настройки поиска для
получения работ, соответствующих запросу. На следующем этапе описывается задача
ранжирования альтернатив для демонстрации результатов применения выбранных мето-
дов. В качестве метода распределения весов критериев использовался метод анализа ие-
рархий (МАИ). Результаты вычислений представлены в таблицах и графически. Метрикой
оценки было принято считать устойчивость метода к количеству альтернатив и крите-
риев, а также чувствительность к весам критериев. На текущем шаге исследования были
отобраны следующие методы: TOPSIS, WASPAS, VIKOR, PROMETHEE и ELE TRE. В ре-
зультате исследования были определены оптимальные методы (по соотношению вычис-
лительной сложности к устойчивости) для их дальнейшего использования в разработке
СППР, метод ELECTRE было принято использовать как дополнительный инструмент при
большом количестве альтернатив для отсеивания наименее привлекательных.
PROMETHEE показал высокую чувствительности к изменению весов и сложности вычис-
лений, потому был исключен из дальнейших этапов разработки. VIKOR и TOPSIS показали
наилучшую устойчивость при простоте вычислений.

Обсуждается значимость извлечения причинно-следственных связей в машинном
обучении для принятия решений и оценки воздействия на реальный мир. Отмечается, что
большинство текущих успехов в машинном обучении основаны на огрубленном распознава-
нии образов и корреляционном анализе, но для более сложных задач необходимо извлекать
причинно-следственные связи. Декларируется что проблемы объяснимости прогнозов и
причинно-следственного понимания, даже с применением передовых методик машинного
обучения LIME, SHAP, TreeSHAP, DeepSHAP, Shapley Flow, являются фундаментальными
препятствиями в развитии искусственного интеллекта. В статье кратко раскрываются
основные философские математические концепции и определения причинности, включая
понятия контрфактуалов, байесовских сетей, направленных ациклических графов и при-
чинно-следственного формального вывода. Делается вывод о том, что практическая зна-
чимость базирующегося на данных причинно-следственного анализа, состоит в ответах
на априори сформулированные вопросы, которые могут отражать гипотетическую связь
между событием (причиной) и вторым событием (следствием), где второе событие явля-
ется прямым следствием первого. Далее производится сравнительный анализ способов и
основных сценариев использования фреймворков ausal Discovery и ausal Inference, на базе
которых возникает возможность сделать предположения о расположенной в основе ис-
следуемого набора данных причинно-следственной структуре и задействовать статисти-
ческие методы для оценки силы и направления таких связей. В статье также обсуждают-
ся методы и алгоритмы причинно-следственного анализа и их применение в реальных зада-
чах. Упоминаются репрезентативные методы, такие как модели на основе ограничений,
модели на основе оценок и функциональные каузальные модели, тесты (условные) на неза-
висимость, оценочные функции, всё то что может быть задействовано для решения про-
блемы извлечения причинно-следственных связей из обсервационных данных, большинство
которых реализовано в open-source фреймворки, таких как Microsoft DoWhy, Uber
CausalML, causal-learn, Econ-ml и многие другие, которые реализуют большинство упомя-
нутых методов причинно-следственного анализа.

Целю работы является исследование процедуры проверки значимости коэффициен-
тов сглаживающего полинома на основе критериев проверки статистических гипотез с
целью формирования вектора коэффициентов сглаживающего полинома. Исследовались
разработанные методы нелинейного адаптивного сглаживания с оптимизацией степени
сглаживавшего полинома с оптимизацией структуры сглаживающего полинома. Исследо-
вание проводилось путём имитационного моделирования значения вторичных координат,
которые по формулам простых методов, пересчитывались в первичные координаты с
учетом местоположения и типа измерительных средств. Затем к полученным значениям
первичных координат прибавлялись значения ошибок измерений, распределенных по нор-
мальному закону. Полученные таким образом первичные данные измерений подвергались
нелинейному адаптивному сглаживанию. Формирование вектора коэффициентов сглажи-
вающего полинома осуществлялось на основе критериев проверки статистических гипотез
в следующей последовательности: формирование по данным измерений соответствующей
статистики; сравнение этой статистики с пороговым уровнем, зависящим от довери-
тельной вероятности и числа степеней свободы; принятие решения о включении данного
компонента в состав полинома. Формирование вектора коэффициентов сглаживающего полинома осуществлялось на основе критерия Фишера. По результатам исследования
можно сделать следующие выводы: методы нелинейного адаптивного сглаживания с оп-
тимизацией структуры сглаживающего полинома превосходят по показателям качества и
эффективности метод с оптимизацией степени сглаживающего полинома; метод нели-
нейного адаптивного сглаживания с оптимизацией структуры сглаживающего полинома
Структура превосходит по показателям качества и эффективности метод с оптимиза-
цией структуры сглаживающего полинома Структура 2; наибольшие значения выигрыша в
качестве и эффективности для всех исследуемых методов достигаются в средней части в
пределах 3/5 интервала сглаживания; для всех исследуемых методов показатели качества
и эффективности снижаются на краях интервала сглаживания.

Целью данной работы является разработка модели обработки заявок и распределения
задач между роботами, которые обслуживают роботизированный склад. Данное исследование
является актуальным в свете увеличения количества складских площадей, появления магазинов
без покупателей (дарксторов) и популяризации покупок через среду Интернет, что требует
привлечения роботов для решения транспортных задач при компоновке заказов. Для достиже-
ния поставленной цели в работе решена задача концептуального представления роботизиро-
ванного склада в виде системы массового обслуживания, что позволяет использовать ее пока-
затели качества для совершенствования транспортных процессов. Модели системы управле-
ния одиночным роботом и поступления и обработки заказов представлены в виде конечных
автоматов, что упрощает модельные эксперименты и дальнейшую реализацию в бортовых
вычислителях роботов. Предложен критерий оценки длительности выполнения заказов робо-
тами, включающих несколько типов и позиций товаров в заказе, что позволяет осуществлять
обработку одного заказа несколькими роботами одновременно. При этом, маршрут каждого
робота представляется совокупностью участков пути между точками сбора отдельных то-
варов, описанный в виде упорядоченных перестановок. Такое представление позволило сформу-
лировать систему неравенств, на основе которых формируются маршруты нескольких робо-
тов для обработки одного заказа. Разработаны алгоритмы распределения задач для бортового
вычислителя робота и центрального сервера склада. Наибольшая вычислительная нагрузка
лежит на сервере, так как все возможные перестановки для каждого заказа вычисляются
именно там. Экспериментальные исследования на имитационной модели показали высокую
эффективность разработанных моделей и алгоритмов.

Cоздаваемые согласно Указу Президента Российской Федерации № 250 субъектами кри-
тической информационной инфраструктуры специальные структурные подразделения способ-
ны противодействовать компьютерным атакам на их информационно-телекоммуникационные
сети (ИТКС). Чтобы быть эффективными, в составе этих подразделения должны существо-
вать центры управления сетевой безопасностью (ЦУСБ) ИТКС, имеющие высокий уровень
зрелости, соответствующий предъявляемыми к его организации–владельцу требованиями
по обеспечению информационной безопасности. В настоящее время единого подхода к про-
ведению оценки уровня зрелости ЦУСБ не существует. Поэтому целью статьи является
описание разработанной унифицированной модели зрелости ЦУСБ ИТКС организаций
(УМЗ ЦУСБ), созданной на основе обобщения и развития проанализированных моделей
зрелости и собственной систематики процессов управления сетевой безопасностью (УСБ)
и услуг по УСБ типовой ИТКС, реализуемыми в ЦУСБ, а также технологий, поддержи-
вающих выполнение процессов и предоставление услуг, дополненных рассмотрением общей
организации функционирования ЦУСБ и его кадровым обеспечением. Модель зрелости
ЦУСБ определена как структурированный набор элементов, объединяющий информацион-
ную потребность установления уровня зрелости ЦУСБ с их атрибутами – свойствами или
характеристиками ЦУСБ. Сформулированы требования к разрабатываемой УМЗ внутреннего ЦУСБ организации, выполнение которых продемонстрировано в конце статьи.
Введено формализованное представление модели зрелости ЦУСБ как объекта оценки уров-
ня зрелости по пяти направлениям оценки, а именно, организационное обеспечение функ-
ционирования ЦУСБ, процессы УСБ ИТКС и ЦУСБ как ее составной части, услуги по УСБ
ИТКС, предоставляемые ЦУСБ, используемые для этого технологии и кадровое обеспече-
ние. Предложен способ наглядного отображения полученных результатов оценки в виде
круговых диаграмм. Представлен подход к установлению итогового уровня зрелости
ЦУСБ. Показано, что все сформулированные требования к модели зрелости ЦУСБ в разра-
ботанной УМЗ ЦУСБ ИТКС выполнены. Далее для УМЗ ЦУСБ ИТКС должна быть создана
методика ее применения.

Целью данной работы является разработка автоматной модели круиз-контроля ав-
томобиля, модели его прямолинейного движения и их комплексного исследования. Данная
работа является актуальной в связи с отсутствием систем адаптивного круиз-контроля
на отечественных автомобилях, высокой загруженности магистралей и утомительному
для водителя движению в пробках. Для достижения поставленной цели в работе решена
задача разработки автоматной модели системы круиз-контроля, включающей десять
возможных состояний с учетом взаимодействия с штатными подсистемами автомобиля
и радаром. В модели учтены диапазоны изменения скоростей движения автомобиля в зави-
симости от оборотов двигателя, а также оценивается длительность торможения в за-
висимости от дорожной обстановки и состояния подсистем автомобиля. На основе ав-
томатной модели получены шесть сценариев работы системы круиз-контроля, учиты-
вающие возможные ошибки и управляющие воздействия на подсистемы автомобиля в за-
висимости от текущей ситуации. При разработке модели прямолинейного движения учи-
тывались силы трения и сопротивления воздуха, сила тяжести, сила тяги и сила инерции.
Модель дополнена зависимостью крутящего момента от частоты вращения коленчатого
вала, полученной путем аппроксимации, а также углом изменения наклона дорожного по-
лотна. В процессе исследований установлено, что для повышения адекватности модели
требуется учитывать динамику двигателя и трансмиссии. Данный недостаток устранен
путем введения двух дополнительных дифференциальных уравнений первого порядка. При исследовании комплексной модели круиз-контроля в качестве регулятора скорости исполь-
зовался ПИД-регулятор и П-регулятор в качестве контроллера препятствий. Настройка
параметров регуляторов выполнялась с использованием генетических алгоритмов из паке-
та MATLAB. Экспериментальные исследования на имитационной модели показали высокую
эффективность разработанных моделей и алгоритмов.

Статья посвящена решению научной задачи классификации видеоконтента в услови-
ях увеличения объемов информации. Компьютерное зрение является весьма актуальной
областью применения технологий искусственного интеллекта для расширения возможно-
стей различных поисковых и архивных систем. Авторами даны определения основным
терминам исследуемой предметной области. Представлена формализованная постановка
решаемой задачи. Приведена развернутая классификация возможных вариантов решения
поставленной задачи. С быстрым развитием информационных технологий цифровой кон-
тент демонстрирует тенденцию к взрывному росту. Классификация спортивных видео
имеет большое значение для архивирования цифрового контента на сервере. Многие алго-
ритмы интеллектуального анализа данных и машинного обучения достигли больших успе-
хов во многих областях для применения (таких как классификация, регрессия и кластериза-
ция). Однако большинство этих алгоритмов имеют общий недостаток, когда обучающая
и тестовая выборки находятся в одном и том же пространстве признаков и подчиняются
одному и тому же распределению. В этой статье рассматривается значимость решения
задачи классификации видео и автоматического аннотирования содержания видеоинфор-
мации, а также разработана модель на основе глубокого обучения и больших данных.
В рамках данного исследования авторами была разработана модель, которая повышает
качество классификации видео, что позволяет улучшить результаты поиска. Результа-
ты вычислительного эксперимента показывают, что предложенная модель может э ф-
фективно использоваться для распределения по классам видео событий в рамках спо р-
тивной предметной области на основе применения сверточной нейронной сети. При
этом, обеспечивается высокая точность классификации видео спортивных тренировок.
По сравнению с другими моделями предлагаемая имеет преимущества простой реализа-
ции, быстрой скорости обработки, высокой точности классификации а также высокой
способности к обобщению.

Для фиксации скачков среднего значения предложен способ детектирования, осно-
ванный на сегментации исследуемого сигнала на основе формирования кумулятивных сумм
с использованием критерия Пейджа-Хинкли. Использование критерия правдоподобия Пей-
джа–Хинкли позволяет в реальном масштабе времени обнаружить скачкообразные изме-
нения среднего значения контролируемого параметра объекта в условиях шума. При ис-
пользовании метода предполагается, что сигнал описывается временным рядом значений
исследуемого сигнала. Из этого ряда можно выделить отдельные последовательные уча-
стки, которые можно рассматривать как некоторые модели сигнала, ограниченные по
времени. В основе метода лежит использование статистики критерия, на основе которой
сравниваются две или три модели, оцененные по различным участкам сигнала, что позво-
ляет обнаруживать скачкообразные изменения в параметрах модели. В методе предпола-
гается, что рассматривается кусочно-постоянный сигнал с аддитивной помехой. В произ-
вольные моменты времени происходят скачки среднего значения данного сигнала. Скачки
среднего значения сигнала могут быть разными по знаку (фиксируются по разные стороны
от оси времени) и значительно превышают исходное значение по модулю. Среднее значение
сигнала – постоянная величина, близкая к нулю. Но возможна ситуация, когда повторный
скачок будет сделан с уровня, отличного от близкого к нулю среднего значения, причем как
в направлении возрастания, так и убывания среднего значения сигнала и изменения поляр-
ности сигнала (знака значений сигнала). Выбран критерий, который позволяет минимизи-
ровать время запаздывания в обнаружении скачка среднего значения снимаемого сигнала с
минимумом ложных тревог. При этом используется сегментации исследуемого сигнала на
основе формирования кумулятивных сумм с использованием критерия Пейджа-Хинкли.
Использование критерия правдоподобия Пейджа–Хинкли позволяет в реальном масштабе
времени обнаружить скачкообразные изменения среднего значения контролируемого пара-
метра объекта в условиях шума.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) могут иметь различные формы в зави-
симости от типа и условий полета. В данной работе проведена оптимизация аэродинами-
ческих свойств БПЛА за счет угла стреловидности крыла (угла стреловидности) для
уменьшения волнового сопротивления и задержки начала дивергенции сопротивления. Для
этого использовались модели беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), разработан-
ные с пятью различными углами стреловидности крыла (15°, 20°, 25°, 30° и 35°) и различ-
ным удлинением с постоянным коэффициентом конусности = 0,2. Каждое крыло было
построено с аэродинамическим профилем для корневой и концевой хорд SD8020 с малым
числом Маха, равным 0,058 (т. е. скоростью, равной 20 м/с). Все модели крыла были по-
строены для трехмерного изображения с использованием программы SOLIDWORKS, а за-
тем модели этого крыла были проанализированы с использованием ANSYS FLUENT. Были
проведены расчеты значения аэродинамического качества для определения того, какой
БПЛА имеет оптимальное значение подъемной силы и наименьшее лобовое сопротивление
в зависимости от угла атаки (0°, 2° и 4°). Результаты показывают, что аэродинамические
характеристики изменяются в зависимости от величины угла стреловидности и удлине-
ния, максимальное аэродинамическое качество достигается у БПЛА с углом стреловидно-
сти 15° и углом атаки 2°, минимальное аэродинамическое качество у БПЛА со стреловид-
ностью угол 35°, а угол атаки 0°. Из-за постоянного коэффициента конусности, равного
0,2, площадь крыла у каждой модели разная. Лучшая модель с максимальным отношением
подъемной силы к лобовому сопротивлению имеет площадь крыла, равную 1,68 м2, а модель
с минимальным аэродинамическим сопротивлением имеет площадь крыла, равную 0,65 м2.

Генераторы контрольных сигналов (ГКС) позволяют оперативно проводить оценку
состояния радиоприёмной аппаратуры в период её эксплуатации, поэтому их исследова-
нию и разработке уделяется большое внимание. Очень часто в качестве генераторов кон-
трольных сигналов используют генераторы шума или генераторы на диодах Ганна с низ-
кой стабильностью частоты. В связи с появлением доступных микросхем синтезаторов
частоты со встроенным генератором управляемым напряжением предпринята попытка
использовать синтезатор частоты в качестве задающего генератора в генераторе кон-
трольных сигналов. Применение микросхемы синтезатора частоты с последовательной
загрузкой кодов управления привело к необходимости использовать микроконтроллер. Про-
ведено экспериментальное исследование двухчастотного генератора контрольных сигна-
лов. Представлена функциональная схема ГКС. Дано краткое описание элементной базы.
В качестве задающего генератора использован синтезатор двух частот Si4133GT. В каче-
стве результатов исследования представлены: – спектр выходного сигнала; – осцилло-
граммы выходного сигнала; – зависимость выходной мощности от частоты для трёх эк-
земпляров ячейки; – зависимость выходной мощности от кода управления аттенюато-
ром. Достигнуты следующие результаты: – рабочие частоты 450 и 1200 МГц; – выходная
мощность каждого канала не менее 100 мкВт; – относительная нестабильность несущей
частоты 10-5; – диапазон изменения затухания ступенчатого аттенюатора не менее
20 дБ; – глубина импульсной модуляции не менее 30 дБ; – диапазон длительностей модули-
рующих импульсов от 10 до 100 мкс; – диапазон изменения периода повторения от 300 до
1000 мкс; – имеется возможность ввода внешнего контрольного сигнала. По большинству
параметров разработанный ГКС превосходит параметры ГКС, ранее разработанных на
предприятии. ГКС предполагается использовать в составе многоканального приемника.

Рассмотрены основные рабочие параметры, характеризующие оптико-электронные
приборы и исследованы особенности факторов, влияющих на них. Из рассматриваемых
показателей были выделены функции чувствительности, разрешающей способности и
передачи шумов. Проанализированы теоретические вопросы взаимосвязи между входящи-
ми параметрами. Исследования показали, что причиной возникновения ряда погрешностей
является переход обрабатывающего оборудования из линейной области в нелинейный. Пе-
реход системы в нелинейный режим должен определяться в зависимости как от внутрен-
них и внешних факторов, так и от интервала, в котором определяется функция. В процес-
се исследовательской работы было выявлено, что в качестве основного внутреннего фак-
тора можно считать изменение температуры и связанных с ней другие параметры сис-
темы, а в качестве внешнего фактора – атмосферное влияние, обладающее большой динамичностью. В статье, с целью оценки формирования и количественного изменения чув-
ствительности разрешающей способности и шумовых сигналов системы, анализированы
некоторые вспомогательные функции, оказывающие воздействие на передаточную функ-
цию и определены оптимизирующие значения для различных систем, работающих в разных
режимах. В спутниковых системах дистанционного зондирования (ДЗ), из-за различия
взаимодействия сигнала в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном областях оптиче-
ского диапазона с атмосферой, передаточная функция приобретает сложный характер.
В результате этого, соотношение сигнал/шум изменяется в широких пределах. Показано
что, основным показателем, характеризующим систему в целом, является изменение вы-
ходного сигнала во времени. Поэтому, пространственно-временную функцию, характери-
зующую исследуемый объект в области наблюдения, целесообразно заменить функцией
временного выходного сигнала. По результатам исследования, значение внутренних и
внешних факторов, действующих на пространственно-временную функцию, позволяют
оценить непосредственно временную функцию выходного сигнала.

Решение задач о поведении электромагнитных волн во вращающихся волноводах не-
обходимо для объяснения экспериментов с электромагнитными полями во вращающихся
интерферометрах и гироскопах и разработки новых методов измерения частоты враще-
ния. Сложность постановки и решения подобных задач связана с тем, что вращающаяся
система отсчета является неинерциальной, а пространство, ей соответствующее, из-за
наличия центробежных сил и сил Кориолиса является искривленным. В данной работе вы-
полнены постановка и решение в строгом виде задачи возбуждения сторонними источни-
ками токов и зарядов электромагнитного поля во вращающемся цилиндрическом волноводе
и исследовано влияния вращения на основные характеристики волновода. Строгая поста-
новка и решение задач во вращающейся системе отсчета, учитывающие влияние эквива-
лентного гравитационного поля на электромагнитное поле в присутствии вращения, полу-
чены с использованием ковариантных уравнений Максвелла. Решена граничная задача воз-
буждения электромагнитного поля во вращающемся цилиндрическом волноводе с импе-
дансными стенками при заполнении волновода диэлектриком. На основе полученных реше-
ний построены частотные характеристики вращающегося волновода. Показана зависи-
мость параметров возбуждаемого электромагнитного поля зависят от частоты враще-
ния волновода. Расчетами подтвержден эффект расщепления критической частоты вол-
новода при вращении на две новых частоты, равных разности критической частоты вол-
новода в покое и частоты вращения, умноженной на порядок возбужденной моды. Зависи-
мость параметров электромагнитного поля от частоты вращения может использовать-
ся для измерения частоты вращения волновода, а полученное строгое решение – для плани-
рования, проведения и трактовки результатов экспериментов.

Статья посвящена расчету напряженности электромагнитного поля (ЭМП) в изоляци-
онном материале силового кабеля (СК). Исследовано магнитное поле одиночного образца кабеля
марки АПвПу-10 1х240/70. Приведены теоретические сведения для расчета напряженности
электростатического осесимметричного поля на основе решения интегральных уравнений
Фредгольма в кусочно-однородной линейной полимерной изоляции с включениями. Построены
модели для расчета и анализа распределения напряженности неоднородных электрических
полей в диэлектрической среде с включениями разной площади и с разными электрофизическими
параметрами (заполнением). При прохождении ЭМП через различные материалы, заполняющие
включение наблюдается поглощение энергии волн этими веществами. На основе проведенного
моделирования с применением программы Comsol выполнен анализ ЭМП на границе раздела
диэлектрических сред между сферическим микровключением и основной изоляцией. Показано,
что в твердых диэлектриках, проводниках поглощение ЭМП значительно. Если волна встреча-
ет какой-либо проводник, то большая часть ее энергии поглощается им. Наличие в изоляции
неоднородностей (дефектов) на границах раздела изоляция – неоднородность вызывает скачки
напряженности электрического поля 1/2, 2/3. Проведено моделирование и анализ распределе-
ния напряженности электрического поля в области дефекта и установлено, что с увеличением
Sдеф амплитуда всплеска магнитной индукции (В) на первой границе дефекта возрастает.
На второй границе наоборот. С увеличением Sдеф. глубина провала индукции (В) увеличивается.
Однако при сохранении общей картины величины провалов при различных типах заполнения
включения различны: – наибольший градиент наблюдается при заполнении водой, наименьшие
при заполнении углерод плюс сшитый полиэтилен (С+СПЭ). Таким образом это может яв-
ляться диагностическим параметром качества изоляции СК. Результаты работы представ-
ляют интерес при решении комплекса задач, связанных с различными аспектами электромаг-
нитной совместимости, и надежности функционирования электроэнергетических систем.

Многочастотные и широкополосные системы связи превратились в популярную тему
исследований в результате растущего спроса на высокоскоростную передачу данных и
сосуществования нескольких типов сетей связи. Диаграмма направленности всенаправлен-
ных антенн обеспечивает эффективную передачу и прием от мобильного объекта, что
делает их удобными для ряда устройств беспроводной связи, а также способными рабо-
тать с дополнительными отдельными полосами частот. Внедрение широкополосной ан-
тенны может быть важно для систем мобильной связи, поддерживающих 2G, 3G, 4G и
будущие приложения 5G. Были опубликованы многочисленные исследования широкополос-
ных антенн 5G, поскольку сеть 5G обеспечивает большую пропускную способность дан-
ных, большую надежность и меньшее энергопотребление для своей обширной пользова-
тельской базы. Технология MIMO превратилась в ключевую технологию для приложений
5G благодаря преимуществам, включающим увеличение пропускной способности канала,
повышение производительности передачи и приема сигналов, установку больших антенн в
небольшом пространстве и многое другое. Недавно было предложено несколько разновид-
ностей антенн 5G MIMO для смартфонов. В этом исследовании предлагается широкопо-
лосная антенна 2 × 2 MIMO для внутренних систем связи GSM/3G/LTE/5G. Данная антен-
на создает всенаправленные диаграммы направленности за счет использования двух антенных элементов, равномерно разнесенных вокруг центра. Одновременно достигается
большая полоса пропускания и хорошие характеристики всенаправленного излучения. По
результатам моделирования усиление до 7,5 дБ может быть использовано для получения
полосы импеданса (0,7-7) ГГц с обратными потерями до -22 дБ. Антенна смоделирована в
ANSYS HFSS (high frequency structure simulator) 2020.