№ 2 (2022)

Предлагается иммунологическая модель клональной селекции с положительным от-
бором, которая основана на принципах массово-параллельной обработки данных, наблю-
даемых в искусственной иммунной системе. Модель предназначена для текстонезависимой
идентификации личности по голосу. В отличие от известных парольных систем иденти-
фикации голоса, предлагаемая модель реализует децентрализованное распознавание голо-
совых данных путем их сопоставления с детекторами, моделирующими иммунокомпе-
тентные клетки иммунной системы. Исходные голосовые признаки формируются в линей-
ном предсказателе речи и представляются кепстральными коэффициентами. Последова-
тельность кепстральных коэффициентов расчленяется далее на равные временные участ-
ки – морфемы, представляющие собой абстрактные языковые единицы, объединяющие
фонемы. Морфемы несут индивидуальную окраску воспроизводимых голосом последова-
тельных временных участков речи, что позволяет продуктивно использовать их в качест-
ве идентификационных признаков голоса. Сопоставление голосовых морфем с детектора-
ми осуществляется по принципу позитивной селекции на основе меры близости Евклида.
Принятие моделью идентификационного решения «свой-чужой» реализуется на основе
статистического подхода по частоте срабатывания детекторов. Предлагаемая модель
реализует идентификацию личности говорящего в темпе поступления его голосовых дан-
ных. При этом идентификация личности инвариантна языку, объему и содержанию речи.
Преимущество модели – полная защищенность от атак воспроизведения. Эффективная
реализация модели, точность и скорость идентификации обусловлены возможностью
организации высокоскоростного анализа больших объемов голосовых данных, что в пер-
спективе согласуется с темпами разработки и применения вычислительных систем высо-
кой производительности.

Рассматриваются методы оптимизации, которые основаны на процессах, происходящих
в природе. Такие методы стали все чаще применяться для решения сложных задач. Но у таких
методов существуют некоторые недостатки, что стимулирует разработку новых и более
совершенных методов оптимизации. Решение NP полных задач требует оптимальных мето-
дов, которые будут отвечать всем требованиям проектирования, поэтому существует необ-
ходимость в разработке новых и более совершенных методик решения данного класса задач.
В качестве такого метод ода в работе авторами предлагается метод оптимизации на основе
модели поведения стволовых клеток в естественной среде. Проведенные исследования предла-
гаемого метода дают решения, которые смогут преодолеть многие недостатки стандартных
подходов оптимизации, такие как: попадание в локальный оптимум или низкую скорость схо-
димости алгоритма на основе рассматриваемого метода. Цель данной работы заключается в
разработке метода оптимизации и алгоритма на его основе, для решения сложной целевой
функции. Научная новизна заключается в разработке метода оптимизации на основе модели
поведения стволовых клеток для решения NP полных задач. В работе преследуется задача соз-
дать условия для оптимального поиска решения сложных функций путем применения, метода
поиска и на его основе алгоритма поведения стволовых клеток. Практическая ценность рабо-
ты заключается в разработке нового метаэвристического метода оптимизации для эффек-
тивного решения NP полных задач. Так же в работе проведён сравнительный анализ с извест-
ными конкурентами. Главное отличие предложенного метода от других известных методов в
применении нового подхода бионспирированного поиска на основе поведения стволовых клеток,
которые, как показало практическое сравнение, имеет преимущество над известными анало-
гами. Итоги практического сравнения методов и алгоритмов на их основе, показали преимуще-
ства предложенного в работе подхода на известных тестовых функциях. Проведя анализ про-
блемы создания методов, алгоритмов и программного обеспечения для решения NP полных за-
дач, можно сделать вывод, что в настоящее время разработка подобных подходов является
актуальной задачей.

Рассматривается задача планирования, как важная оптимизационная задача, стоя-
щая перед многими транспортными и роботизированными приложениями. Для решения
задач планирования подходы основаны на методах оптимизации, методах выборки и дис-
кретизации (sampling-based methods), и обычно такого рода задачи являются NP-
трудными и многомерными. В данной статье разработан метод планирования и состав-
ления расписаний на основе нечеткой модели конечного автомата. Дано нечеткое графо-
вое представление задачи составления расписания и планирования операций. В работе при-
ведены два подхода к формальной постановке задачи планирования с ограниченными ресур-
сами и временными переменными: ориентированный на состояния (с переходами между
состояниями), ориентированный на темпоральное упорядочивание (на временной шкале).
Темпоральное моделирование для задач планирования подразумевает качественный подход
к управлению распределением операций или топологическим упорядочением, а также коли-
чественный подход к обработке неточных длительностей, взаимосвязей между операция-
ми по многочисленным параметрам. Введены понятия нечетких интервалов и нечетких
отношений для планирования операций на графе. Разработан алгоритм планирования, ос-
нованный на основе теории автоматов и темпоральном моделировании в условиях неопре-
деленности. Используя формализм теории автоматов, проблема планирования и нахожде-
ния оптимальных путей решается путем последовательного изменения и анализа состоя-
ний планируемой системы с использованием различных операций, пока не будет найдено
решение. В работе обсуждается идея упорядоченного во времени частичного расписания,
связанного с каждым состоянием планируемой системы. Предложена модель конечного
автомата для системы планирования в условиях неопределенности. Разработан метод и
алгоритм планирования операций на основе недетерминированного конечного автомата и
схемы перечислений. Недетерминированные вычисления для задачи планирования пред-
ставляют собой дерево решения, корень которого соответствует началу процесса плани-
рования, а каждая точка ветвления в дереве соответствует точке вычисления, в которой
у машины есть несколько вариантов выбора.

Статья посвящена исследованиям вопросов оценки воздействующих факторов и про-
гнозирования электропотребления в региональной энергосистеме с учетом режимов ее
эксплуатации. Проведен анализ существующих методов прогнозирования энергопотребле-
ния. Обоснован выбор метода прогнозирования с использованием искусственной нейронной
сети. Рассмотрен алгоритм создания нейросети для краткосрочного прогноза электриче-
ской нагрузки. Актуальность работы обусловлена требованиями действующего законода-
тельства к прогнозированию электропотребления для решения задачи поддержания балан-
са мощностей между генерирующей стороной и потреблением электрической энергии.
При этом одной из основных задач, связанных с генерацией электрической энергии и ее
потреблением, является задача поддержания баланса мощностей. С одной стороны, при
увеличении плановой нагрузки могут возникнуть перебои в поставке электроэнергии, с дру-
гой стороны, уменьшение электропотребления приведет так же к уменьшению КПД элек-
тростанций, и в конечном счете – к повышению стоимости на электроэнергию как для
субъекта оптового рынка электроэнергии, так и для конечного потребителя. Разработан-
ная нейросетевая модель (НС) модель сводит задачу краткосрочного прогнозирования
электропотребления к поиску матрицы свободных коэффициентов посредством обучения
на имеющихся статистических данных (активная и реактивная мощность, температура
окружающей среды, дата и индекс дня). Полученная НС модель краткосрочного прогнози-
рования электропотребления участка районной электрической сети 10 кВ, учитывает
факторы: – времени, – метеорологических условий, – отключений отдельных питающих
линий электропередач, – режима работы потребителей электроэнергии. Получены про-
гнозные оценки электропотребления энергосистемы по данным потребляемой электро-
энергии наружной температуры, типу дня и т.д. Модель прогнозирования величины, по-
требляемой активной и реактивной мощности вполне работоспособна, однако на данном
этапе все еще имеет довольно высокий уровень погрешности прогнозирования. Для повы-
шения точности прогнозирования необходимо увеличить базу данных, составляющих обу-
чающую выборку, т.к. на данный момент имеющиеся данные охватывают временной про-
межуток длиной лишь 3–4 месяца. Результаты анализа показали, что наибольшие трудно-
сти вызывает прогнозирование потребления реактивной мощности.

Работа посвящена исследованию и автоматизации математического моделирования
процесса нагрева элементов тонкостенного алюминиевого волноводного тракта при от-
работке технологической процедуры индукционной пайки. В статье проводится обзор ме-
тода математического моделирования технологического процесса индукционной пайки.
В качестве математической модели нагрева волноводного тракта с целью отработки
технологического процесса индукционной пайки используется мгновенный источник на-
грева в плоском стержне. В рамках данной работы была спроектирована и реализована
функциональная автоматизированная подсистема математического моделирования
технологического процесса индукционной пайки тонкостенных металлических волново-
дов космических летательных аппаратов. Функционал приложения позволяет произв о-
дить автоматизированное построение математической модели технологического пр о-
цесса индукционной пайки с заданными параметрами, выполняя расчёты температур-
ных значений деталей-компонентов участвующих в процессе индукционной пайки в зави-
симости от заданных типоразмеров, структурных-физических и термодинамических
характеристик, мощности индуктора и положения фланца/муфты относительно и н-
дуктора. Полученный программный продукт является оптимальным решением для инте-
грации с системой, производящей управление технологическим процессом индукционной
пайки волноводных трактов космических аппаратов в качестве генератора математи-
ческих моделей процесса индукционной пайки для обучения алгоритма. Проведены срав-
нительные исследования моделей индукционной пайки волноводных трактов, которые
строит математический модуль программы на предмет их соответствия реальному
процессу в допустимых пределах. Эксперименты проводились на программно-
аппаратном комплексе по управлению процессом индукционной пайки волноводных
трактов, включающего генератор индукционного нагрева, индуктор, манипулятор -
позиционер, промышленный компьютер IPPC-9171G-07BTO с консолью управления. Вы-
полнена экспериментальная проверка корректности выбранной математической модели
технологического процесса индукционной пайки и правильности её реализации в разрабо-
танном программном приложении. Рассчитаны значения среднеквадратичных отклонений
результатов моделирования и реальных технологических процессов индукционной пайки
волноводных трактов. В результате натурных и модельных экспериментов установлено,
что реализованные приложением модели индукционного нагрева элементов сборки тонко-
стенных алюминиевых волноводных трактов космических летательных аппаратов с дос-
таточно высокой степенью точности моделируют данный технологический процесс.

Рассматривается задача оперативного планирования одно-предметного производ-
ства. Организация машиностроительного производства представляет собой сложный
комплекс работ по определению многочисленных взаимосвязанных показателей, характе-
ризующих деятельность предприятия. При этом предприятия такого типа имеют слож-
ную иерархическую структуру. Также необходимо учитывать, что при планировании про-
изводственного процесса количество параметров велико и не все они могут быть точно
определены, что отражается на эффективности деятельности предприятия. С целью
решения задачи эффективного планирования были проанализированы критерии оптималь-
ности для серийного одно предметного производства. К одно-предметному производству
относятся те, где проходят обработку детали одного наименования, то есть формиру-
ется поточная производственная линия. Следовательно, задача оптимизации производст-
ва состоит в том, чтобы распределить всю совокупность работ между станками и опе-
раторами, обслуживающими данный станок таким образом, чтобы плановое задание бы-
ло выполнено в течение заданного времени и совокупные затраты на выполнение задания
были минимальными. В статье рассмотрена задача назначения в условиях неопределенно-
сти, проведены экспериментальные расчеты и проведен анализ полученных результатов,
обосновывающий применение предложенного аппарата нечетких множеств для решения
задачи производственного планирования. Сделаны выводы, что в условиях неопределенно-
сти, когда нет точной или статистической информации, аппарат нечетких множеств
позволяет провести анализ эффективности производственной деятельности при задании
параметров, отражающих возможные значения системы. В таких случаях применение
механизмов нечеткой логики в задачах принятия производственных решений позволит оп-
ределить оптимальные или близкие к оптимальным решения.

Предлагается аналитическое резервирование в системе автоматического управления
турбореактивного двухконтурного двигателя (САУ ТРДД) на основе оптимальных наблю-
дателей. Настоящая статья основана на ранее полученных результатах в предшествую-
щих авторских работах и является обобщением, и анализом этих результатов с целью
разработки методики повышения отказоустойчивости САУ ТРДД. Этот метод основан
на использовании оптимальных наблюдателей: фильтра Калмана и фильтра Язвинского,
согласованных с математической моделью САУ ТРДД. Анализ математической модели
САУ проводился по методу наименьших квадратов в движущемся окне. Точность иденти-
фикации математической модели и требуемое время запаздывания обеспечиваются опти-
мизацией ширины движущегося окна. Оцениваемые при помощи оптимальных наблюдате-
лей вектор выхода САУ ТРДД включает следующие параметры: частота вращения рото-
ра компрессора низкого давления nв, частота вращения ротора компрессора высокого дав-
ления nk, давление воздуха за компрессором высокого давления PK, температура газа за
турбиной низкого давления TT. При моделировании фильтра Калмана предварительно про-
водился корреляционный анализ входных сигналов. Приводится обоснование преимущества
адаптивного фильтра Язвинского по сравнению с фильтром Калмана. Представлены ре-
зультаты математического моделирования алгоритмического метода резервирования
канала измерения САУ ТРДД по данным летных испытаний двухконтурного двигателя
типа ПС-90А в составе магистрального узкофюзеляжного самолета ТУ-214 как на ста-
ционарном, так и переходном режимах. Проведен статистический анализ ошибок оцени-
вания вектора выхода САУ ТРДД на основе фильтра Калмана и Язвинского. Показано, что
предлагаемый алгоритм аналитического резервирования обеспечивает выполнение требо-
ваний по точности и устойчивости оценок вектора выхода САУ ТРДД при использовании
фильтра Язвинского и может быть рекомендован для использования в перспективных САУ
ТРДД. По результатам анализа предлагаемого метода резервирования сформировано на-
правление дальнейших исследований.

Бурное развитие «многоагентных систем», как самостоятельного и многопланового
раздела искусственного интеллекта, привлекает к себе многих исследователей в различных
сферах деятельности. Темпы прогресса в развитии информационных технологий, распре-
делённых информационных систем, компьютерной техники определяют возможности
применения технологий робототехники в Вооружённых силах Российской Федерации.
Представленные в статье факторы санкционируют необходимость внедрения в войска
новых интеллектуальных технологий – автономных робототехнических комплексов (сис-
тем). Развитие методов искусственного интеллекта позволяет сделать новый шаг к из-
менению стиля взаимодействия комплексов между собой в составе робототехнической
системы. Возникла идея создания так называемых "автономных комплексов", которые
породили уже новый стиль адаптивного группового управления. Вместо взаимодействия,
инициируемого пользователем-оператором путём команд и прямых манипуляций, комплек-
сы самостоятельно вовлекаются в совместный процесс решения общей задачи в условиях
недетерминированной динамической среды. В статье предложен формализованный подход
к конструированию вариантов архитектур группового взаимодействия автономных робо-
тотехнических комплексов в системе, основанного на законе открытого управления, т.е.
индуцированных и достоверных предпочтений каждого комплекса к действию, удовлетво-
ряющих условиям совершенного согласования их деятельности, путём идентификации па-
раметров, при которых максимизируется целевая функция в различных режимах функционирования робототехнической системы. Представлена формализованная постановка за-
дачи синтеза системы адаптивного группового управления автономными робототехниче-
скими комплексами в условиях априорной неопределённости. Архитектура группового
взаимодействия комплексов адаптивно выстраивается исходя из условий внешней среды и
внутреннего состояния системы, в которых каждый комплекс группы функционирует для
достижения общей цели (решения системной задачи) в рассматриваемый момент времени

Автогенераторы нашли широкое применение в приёмно-передающей аппаратуре свя-
зи, навигации и радиолокации, так как определяют их стабильность, мощность и другие
важные параметры. Объектом исследования в данной работе является гетеродин из со-
става анализатора спектра С4-60. Поскольку техническое описание этого прибора не со-
держит ряд важных параметров, целью исследования является исследование выбега час-
тоты, зависимости частоты от напряжения питания, уровня гармоник. Приведены прин-
ципиальная схема и краткое описание конструкции генератора. Проведено моделирование
коаксиального резонатора в пакете Microwave Office. Приведена амплитудно-частотная
характеристика резонатора. Представлены результаты экспериментального исследова-
ния автогенератора. Дана оценка паразитных параметров в спектре выходного сигнала.
Измерены выбег частоты и модуляционная характеристика по цепи питания. Эти данные
позволяют предъявить обоснованное требование к стабильности питающего напряжения.
Полученные результаты могут быть использованы при проектировании приёмо-
передающей аппаратуры связи, навигации, радиоэлектронной борьбы. Статья может
быть полезна студентам и преподавателям учебных заведений при учебном проектирова-
нии приёмо-передающей аппаратуры. Достигнуты следующие электрические параметры:
– рабочая частота 1500 ±1,5 МГц; – выходная мощность не менее 13 дБм; – напряжение
питания минус 12,6 В; – ток потребления не более 60 мА; – выбег частоты за 24 минуты
после включения не более 325 кГц; – уход частоты при изменении напряжения от минус 5 В
до минус 13 В не более 241 кГц.

В 80-е годы прошлого столетия в качестве элементной базы широко применялась
интегральная инжекционная логика (И2Л) Несколько позднее в развитие возможностей
И2Л для построения СБИС появилась инжекционно-полевая логика (ИПЛ). Благодаря при-
менению в качестве ключевого элемента инвертора полевого транзистора, в данном эле-
ментном базисе удалось существенно сократить важный для СБИС показатель – потреб-
ляемую мощность – достигнув пиковаттного диапазона. Еще большее снижение потреб-
ляемой мощности может быть достигнуто использованием в элементарной ячейке ин-
вертора двух полевых транзисторов, которое предлагается в настоящей работе. Данный
элементный базис предложено называть полевой-полевой логикой, или в дальнейшем П2Л.
Для снижения габаритов П2Л-ячейки полевые транзисторы, как ключевой, так и нагрузоч-
ный, выполнены с вертикальным каналом. Кроме того, для обеспечения положительного
напряжения питания в качестве ключевого используется n-канальный транзистор, в каче-
стве нагрузочного – p-канальный транзистор. Оба транзистора являются нормально за-
крытыми, т.е. закрыты при нулевом напряжении на затворе каждого из них. Рассмотре-
ны топологические варианты выполнения П2Л-ячейки от геометрии с кольцевыми затво-
рами до геометрии с линейными затворами. Топологическими нормами, принятыми в рас-
смотрении, являются нормы 50 нм. Потребляемая мощность в данном элементном базисе
снижена по сравнению с ИПЛ примерно в два раза, благодаря тому, что ток через нагру-
зочные транзисторы, так же, как и через ключевые, в цепочке инверторов протекает че-
рез один инвертор. Рассмотрен технологический процесс изготовления П2Л-ячейки, рас-
считаны профили распределения примесей по глубине. Технологический процесс изготовле-
ния разработан с учетом того, что нагрузочный p-канальный транзистор должен быть
выполнен в изолированном кармане по технологии полной диэлектрической изоляции. При-
ведены технологические режимы изготовления П2Л-ячейки. Предлагаемый конструктивно-
технологический вариант П2Л-ячейки может быть рекомендован для создания СБИС с
низкой потребляемой мощностью.

Объектом исследования является калибратор, состоящий из кварцевого генератора
и генератора гармоник на диоде с накоплением заряда. Целью исследования является выяв-
ление технических параметров и характеристик калибратора, отсутствующих в литера-
туре. Проведено экспериментальное исследование кварцевого калибратора с сеткой час-
тот через 50 МГц. Представлены следующие результаты: – выбег частоты за 20 минут
после включения; – зависимость частоты первой гармоники от напряжения питания; –
спектр гармоник в полосе частот от 0 до 1500 МГц. Даны принципиальная схема и крат-
кое описание конструкции. Приведено фото и методика эксперимента. Калибратор реко-
мендуется использовать в приёмниках и анализаторах спектра для проверки их работо-
способности и повышения точности настройки. Достигнуты следующие электрические
параметры: – точность установки частоты первой гармоники ± 2,5 кГц; – мощность
первой гармоники 0 дБм; – неравномерность гармоник в полосе от 0 до 1500 МГц не более
36 дБ; – выбег частоты первой гармоники за 20 минут 34 Гц; – уход частоты первой гар-
моники при изменении напряжения питания от 5 до 13,5 В не более 288 Гц; – ширина спек-
тральной линии на уровне минус 40 дБ от максимума не более 4 Гц. Сравнение полученных
результатов с известными показывает достаточно большую неравномерность мощности
гармоник в диапазоне частот до 1500 МГц. Уменьшение неравномерности мощности гар-
моник можно достичь несколькими путями: – дополнить калибратор корректором ам-
плитудно-частотной характеристики; – увеличить частоту первой гармоники. Преиму-
ществами данного калибратора являются простота схемы и конструкции, возможность
повторения в условиях серийного производства, доступность элементной базы, простота
настройки, малые масса и габариты. Используя более мощные транзисторы, можно пере-
крыть не только дециметровый, но и сантиметровый диапазон длин волн

Общая проблема традиционных радиоканалов связи – нехватка свободных частот,
зашумление, низкая пропускная способность, необходимость получения лицензии на исполь-
зование частоты, относительная простота взлома. Беспроводные оптические каналы
связи преодолевают данные ограничения, является одним из видов систем связи, исполь-
зующих открытое пространство для передачи информации, переносимой светом – это
указывает на необходимость прямой видимости приёмопередатчиков. Из-за влияния раз-
личных погодных условий световой поток подвержен атмосферному затуханию. В данной
работе было проведено исследование метода повышения эффективности высокопроизво-
дительных беспроводных оптических каналов связи в различных погодных условиях: ясное
небо, туман, дождь и снег. Была рассмотрена существующая технология беспроводной
оптической связи – система с применением плотного мультиплексирования (DWDM) и
одним входом и одним выходом (SISO). И было предложено улучшить существующую сис-
тему применением множественного ввода-вывода (MIMO). Был проведён анализ влияния и
затухания на беспроводную оптическую сеть в различных погодных условиях. Исследование
выполнено на основе использования инструментария программного обеспечения для моде-
лирования Optisystem, которое используется для эмуляции различных погодных условий за-
тухания в двух типах систем. Были разработаны модели для каждой из исследуемых сис-
тем оптической связи. Сравнение между системами SISO и MIMO проводится с точки
зрения коэффициента качества при различных погодных условиях. Предложенная система
показывает многообещающие результаты по производительности и качеству принимае-
мого сигнала. Длина пути передачи предложенной системы в условиях плотного тумана
увеличивается на 33,6%. Длина пути передачи предложенной системы в условиях сильного
дождя увеличивается на 63,89%. Длина пути передачи предложенной системы при сильном
снеге увеличивается на 35,21%.

Систематическая составляющая напряжения смещения нуля (Uсм) двухкаскадных
BJT и CMOS операционных усилителей (ОУ) с классической архитектурой существенно
зависит от численных значений (отличия от единицы) коэффициента передачи по току
(Ki≈1) применяемых токовых зеркал (ТЗ). На данный параметр ТЗ оказывает также влия-
ние напряжения Эрли их доминирующих активных компонентов. Поэтому, токовые JFET
зеркала являются сегодня слабым звеном в современной JFET аналоговой схемотехнике и
их нецелесообразно применять в структуре JFET ОУ. В статье поставлена и решена зада-
ча об условиях исключения ТЗ в ОУ на основе полевых транзисторов с управляющим pn-
переходом для случая, когда необходимо получить малое значение Uсм. Предлагаются вари-
анты практических схем входных (ВК) и промежуточных (ПК) каскадов микроэлектрон-
ных операционных усилителей на комплементарных полевых транзисторах с управляющим
pn-переходом (CJFET). Их основная особенность – отсутствие токового зеркала, которое
при реализации на CJFET отрицательно влияет на основные параметры ОУ по система-
тической составляющей напряжения смещения нуля, коэффициентам ослабления входного
синфазного сигнала и подавления помех по шинам питания. В этой связи перспективны
схемы ВК и ПК, которые не используют данный CJFET функциональный узел. Приведены
схемы операционных усилители на основе разработанных ВК с разомкнутым коэффициен-
том усиления более 80 дБ и систематической составляющей напряжения смещения нуля впределах 300мкВ при малом токопотреблении в статическом режиме. Актуальность вы-
полненных исследований заключается в необходимости развития теории проектирования
высокоточных JFET и CJFET IP-модулей для применения в структурах малошумящих ана-
логовых интерфейсов датчиков различных физических величин, в том числе работающих в
тяжелых условиях эксплуатации (воздействие низких температур и радиации). Предла-
гаемые схемы могут быть реализованы на широкозонных полупроводников (SiC JFET,
GaN JFET или GaAs JFET).

В настоящее время актуальным направлением является поиск функциональных слоев
для различных оптоэлектронных устройств. Перспективным кандидатом в качестве ос-
новы для многих подобных структур является оксид цинка (ZnO), сочетающий в себе ряд
уникальных оптических и фотоэлектрических свойств. Однако, характеристики тонких
плёнок ZnO могут существенного различаться в зависимости от выбранного метода син-
теза и конкретных условий получения. Одной из разновидностей золь-гель метода, подхо-
дящей для синтеза плёнок нанометрового масштаба, является метод вертикального вы-
тягивания. Поэтому, в этой работе представлены результаты синтеза тонких плёнок
ZnO, полученных на стеклянных подложках методом вертикального вытягивания из золя
оксида цинка. Методами спектральной эллипсометрии и спектральной фотометрии было
изучено влияние скорости вытягивания на структурные и оптические свойства синтези-
рованных плёнок ZnO. Методом спектральной эллипсометрии были установлено, что из-
менение скорости вытягивания существенным образом влияет на толщину и пористость
синтезированных слоев оксида цинка. Анализ полученной нами зависимости толщины плён-
ки от скорости вытягивания показал, что в методе вертикального вытягивания рост ок-
сида цинка на стеклянных подложках возможно реализовывать в двух режимах: в режиме
капиллярных сил и в режиме высыхания. В то же время для синтезированных плёнок ZnO
методом спектральной фотометрии были измерены спектры пропускания, анализ кото-
рых показал влияние скорости вытягивания на положение края собственного поглощения.
Было установлено, что основной причиной приводящей к изменению ширины запрещенной
зоны в наноразмерных плёнках ZnO является квантовый размерный эффект.

Описаны структура, конструкция, установка, функциональные возможности, техни-
ческие параметры емкостного устройства, применяемого в системах охраны и оповещения
периметров объектов, а также схема запатентованного дифференциально-емкостного
датчика с двумя автогенераторами, который является частью устройства, по результа-
там расчета оценивается вероятность обнаружения несанкционированных вторжений с
использованием этого устройства. Принцип работы емкостного датчика заключается в
преобразовании изменении емкости относительно Земли двух чувствительных элементов,
составляющих защитное ограждение, при приближении или прикосновении к ним посторон-
них лиц в изменение частоты с помощью автогенераторов, а принцип работы емкостного
устройства основан на срабатывании сигнализации при превышении установленного пре-
дельного значения разности частот генераторов. Показано преимущество схем автогене-
раторов, построенных на логических элементах в дифференциально-емкостном датчике, к
входам которых подключены чувствительные элементы, причем один из них используется
как сигнальный, а другой как опорный генератор. Показано, что схемы автогенераторов,
построенных на цифровых микросхемах по той же схеме, значительно упрощаются, когда в
качестве частотозадающих не используются RLC-элементы с сосредоточенными парамет-
рами и кварцевые резонаторы, а их адаптация к изменениям внешней среды происходит ав-
томатически. Чтобы передать высокочастотные сигналы генераторов на ноутбук, сначала
эти сигналы преобразуются в низкочастотные сигналы через делители частоты, которые
находятся в частотомерах, затем эти низкочастотные сигналы преобразуются в цифровые
сигналы с помощью модуля Arduino Uno. Программное обеспечение, написанное на ноутбуке,
вычисляет разницу частот и генерирует сигнал тревоги при определенном значении разно-
сти. На основании расчетов отмечена достаточно высокая вероятность обнаружения не-
санкционированных вторжений на объекты и эффективность использования устройства
охраны и оповещения с дифференциально-емкостным датчиком на основе двух автогенера-
торов в системе авиационной безопасности.

Наиболее известной диаграммообразующим устройством (ДОУ) (для линейных и
плоских МАР) является линза Ротмана, большой интерес к которой вызван тем, что она
позволяет формировать веер лучей МАР в широком пространственном секторе углов (ши-
рокоугольное сканирование), имеет довольно высокий КПД и МАР с линзой Ротмана имеет
низкий уровень боковых лепестков. Другим достоинством МАР с линзой Ротмана является
слабая зависимость положения лучей в пространстве от частоты, в отличие от МАР с
матричной ДОУ Батлера, у которой при высоком КПД (теоретически 100%) положение
лучей зависит от частоты. Однако разработанные ранее аналоги линзы Ротмана, имеют
большие размеры, требуют в конструкции дополнительные составные части, что влияет
на коэффициент передачи линзы в рабочем диапазоне частот от 2 ГГц до 20 ГГц и на со-
гласованность устройства с другими узлами приемопередающей аппаратуры. Отсюда
следует, что исследование и модернизация линзовых структур, применительно к многолу-
чевым антенным решеткам (МАР) является актуальной темой для исследования. Цель
работы предложить методику расчета линзы Ротмана, модернизировать конструкцию
линзы, изготовить макет линзы и провести экспериментальное исследование линзы с це-
лью получения конструктивных методов оптимизации характеристик линз Ротмана для
использования их в МАР в диапазоне частот от 2 ГГц до 20 ГГц. В результатах статьи-
оценены габариты линзы, масса линзы, коэффициент передачи, простота конструкции по
сравнению с разработанными ранее аналогами. Предложена методика расчета геометрии
линзы Ротмана, экспериментально на векторном анализаторе цепей исследован КСВ пе-
чатной линзы Ротмана, получены конструктивные методы оптимизации характеристик
линз Ротмана для использования их в многолучевых антенных решетках. Изготовлен макет
широкополосной линзы Ротмана в микрополосковом исполнении с максимальным КСВ 1.3
(S21) в диапазоне рабочих частот от 2 до 20 ГГц, размер линзы составил 150х100, масса
линзы составила 0.4 кг. По этим параметрам линза Ротмана превосходит разработанные
раннее аналоги.

Алгоритм дерева решений является распространенным алгоритмом классификации в
технологии интеллектуального анализа данных, и его результаты обычно выражаются в
виде правил «если-то». Алгоритм C4.5 является одним из алгоритмов дерева решений, ко-
торый обладает преимуществами простоты понимания и высокой точности, а также
усовершенствован добавлением скорости прироста информации по сравнению с его пред-
шественником - алгоритмом ID3. После теоретического анализа информации выбирается
алгоритм C4.5 для анализа результатов служебной аттестации, и создается дерево ре-
шений для служебной аттестации путем сбора данных, предварительной обработки дан-
ных, расчета коэффициента прироста информации и определения атрибутов разделения.
Система разработана в архитектуре B/S, а платформа управления проектом R&D, кото-
рый может выполнять анализ оценки эффективности с помощью инструментов визуали-
зации алгоритма дерева решений и динамических веб-страниц. Система включает в себя
хранение информации, управление задачами, формирование отчетов, контроль полномочий
и ролей, визуализацию информации и другие функциональные модули управленческой ин-
формационной системы. Они могут реализовать функции управления проектом, такие как
создание и управление проектом, поток задач, заполнение и управление информацией о
сотрудниках, создание системы оценки эффективности, создание отчетов различных
размеров, построение управления. Используя алгоритм дерева решений в качестве основ-
ной технологии, система получает научную надежную информацию об управлении проек-
тами с высокой точностью и реализует визуализацию данных, что может помочь пред-
приятиям создать хорошую систему управления в эпоху больших данных. Рассмотрены
управление задачами, формирование отчетов, контроль полномочий ролей, визуализация
информации и другие функциональные модули управленческой информационной системы

Использование методов искусственного интеллекта в области медицины получило
широкое распространение, помогая диагностировать, анализировать и давать рекоменда-
ции по лечению. Психиатрия – это область медицины, изучающая психические расстрой-
ства, методы их диагностики и лечения. В спектр ее задач входит не только диагностика
и лечение, но также наблюдение, мониторинг и последующая реабилитация пациентов.
Эта предметная область имеет существенные проблемы, такие как объективность, про-
тиворечивость диагноза, сложность классификации болезней, непредсказуемость течения
заболевания. С рядом этих проблем помогает справиться использование методов машин-
ного обучения и алгоритмы искусственного интеллекта. Данная работа посвящена обзору
исследований методов искусственного интеллекта, применяемых для решения задач в об-
ласти психиатрии. Актуальность темы обусловлена высокой потребностью данной пред-
метной области в улучшениях. Конкретные проблемы представлены в данной статье.
Среди них были выделены основные направления: деидентификация данных, классификация
тяжести симптомов, точность прогнозирования состояния. Для их решения авторами
были применены такие методы как латентный семантический анализ для обработки ес-
тественного языка, методы классификации, сверточные нейронные сети для прогнозиро-
вания, когнитивное моделирование. Отдельно отмечена эффективность гибридных сис-
тем, включающих реализацию сразу нескольких метолов машинного обучения. Целью ис-
следования было выделить основные направления развития исследований научного сообще-
ства, которые демонстрируют успешную интеграцию искусственного интеллекта в пси-
хиатрию, а также сравнение их между собой по полученным оценкам точности моделей.
Что, в свою очередь, подразумевает разбор и анализ конкретных алгоритмов, их произво-
дительность для конкретных задач.

Представлен анализ подходов, основанных на глубоком обучении (DL), к задачам об-
работки естественного языка (NLP). Исследование охватывает различные задачи NLP,
реализованные с помощью искусственных нейронных сетей (ANNs), сверточных нейронных
сетей (CNNs) и рекуррентных нейронных сетей (RNNs). Эти архитектуры позволяют ре-
шать широкий спектр задач обработки естественного языка, ранее не поддававшихся
эффективному решению: моделирование предложений, маркировка семантической роли,
распознавание именованных сущностей, ответы на вопросы, категоризация текста, ма-
шинный перевод. Наряду с преимуществами использования CNN для решения задач NLP
имеются проблемы, связанные с большим числом варьируемых параметров сети и выбором
ее архитектуры. Мы предлагаем для оптимизации архитектур сверточных нейронных
сетей эволюционный алгоритм. Алгоритм инициализирует случайную популяцию из малого
числа агентов (не более 5) и с помощью фитнесс функции получает оценки каждого агента
в популяции. Затем проводится турнирная селекция между всеми агентами и применяется
оператор кроссинговера между выбранными агентами. Алгоритм обладает таким пре-
имуществом как малый размер популяции сетей, он использует несколько типов слоев
CNN: сверточный слой, максимальный слой пулинга (субдискретизации), средний слой пу-
линга и полносвязный слой. Алгоритм тестировался на локальном компьютере с графиче-
ским процессором ASUS Cerberus GeForce ® GTX 1050 Ti OC Edition 4 ГБ GDDR5, 8 ГБ
оперативной памяти и процессором Intel(R) Core(TM) i5-4670. Результаты экспериментов
показали, что предлагаемый нейроэволюционный подход способен достаточно быстро
найти оптимизированную архитектуру CNN для заданного набора данных с приемлемым
значением точности. Для завершения выполнения алгоритма потребовалось около 1 часа.
Для создания и обучения CNN был использован популярный фреймворк TensorFlow.
Для оценки алгоритма использовались общедоступные наборы данных: MNIST и MNIST-RB.
Наборы содержали черно-белые изображения рукописных букв и цифр с 50000 обучающими
образцами и 10000 тестовыми образцами.

Описаны информационное и программное обеспечение реализации различных методов
верификации состояния фрагментов биологических объектов по компьютерно -
томографическим изображениям подсистемой поддержки принятия решения для диагно-
стики заболеваний. Указано на современное состояние развития медицинской диагности-
ческой техники, оснащённость которой медицинских учреждений страны и не оператив-
ная её доступность для населения способствовало и привело к появлению и активному
развитию новых направлений в области лучевой диагностики, к которым относятся:
цифровая и пленочная рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная
томография. В статье акцент сделан на анализ рентгенографических изображений, при-
нятие решений на основании анализа этих изображений, постановка диагноза на осно-
вании принятых решений. Сделан анализ преимуществ и недостатков рентгенографии,
как современного способа диагностики, относительно своих аналогов. Важной задачей при
анализе рентгенографических изображений медицинских биологических объектов и их
фрагментов является решение задачи улучшения качества изображения. С целью улучше-
ния качества рентгеновских снимков и повышения их информативности разработан алго-
ритм и реализовано программное обеспечение подсистемы программного обеспечения ме-
дицинской автоматизированной информационной системы для их коррекции и анализа.
В статье рассматривается реализация решения задач диагностики заболеваний, таких
как: анализ рентгенографических изображений, принятие решений на основании анализа
этих изображений, постановка диагноза на основании принятых решений путём разра-
ботки и применения программного и информационного обеспечения реализации методов
верификации состояния фрагментов биологических объектов, как эффективных методов
диагностики состояния параназальных пазух по их рентгенографическим и компьютерно-
томографическим изображениям. Описаны основные методы, лежащие в основе верифи-
кации по рентгеновским и компьютерно-томографическим изображениям. Приведен де-
тальный анализ реализации математических моделей методов диагностики в виде алго-
ритмов, реализуемых программным обеспечением для функционирования подсистемы под-
держки принятия решения медицинской автоматизированной информационной системы.
Показаны примеры практической реализации программного и информационного обеспече-
ния методов верификации медицинских объектов в виде экранных форм для работы с
фрагментами исследуемого объекта и результатами анализа рентгенографических изо-
бражений. Это позволяет повысить оперативность, точность верификации состояния
медицинских биологических объектов, достоверность процесса диагностики заболеваний.
Показана научная новизна, результаты апробации материала, представленного в статье
на международных, всероссийских конференциях, научных журналах.

Биометрические системы идентификации и контроля доступа содержат методы
распознавания личности субъекта на основе уникальных физиологических и поведенческих
характеристик. Целью данной работы является разработка системы безопасного взаимо-
действия (аутентификации) участников геймифицированных образовательных проектов,
включающая в себя противодействие угрозам безопасности, возникающим при использовании биометрических характеристик пользователей. Выполнен сравнительный анализ эф-
фективности распознавания поддельных биометрических образцов методами liveness detection
на основе выявления подмены образца с помощью фото, видео на дисплее,
3D-модели, маски. В ходе исследования предложен способ применения метода liveness detection
для внедрения в системы геймифицированной образовательной среды. Предложена
модификация метода liveness detection (гибридный метод) и спроектирована система био-
метрической идентификации в реальном времени с использованием предложенного мето-
да. Разработан двухэтапный гибридный метод биометрической идентификации на основе
совместного использования пассивных и активных программных методов выявления под-
дельных биометрических образцов. Метод адаптирован для использования с минимальным
количеством дополнительных используемых устройств, единственным сканером биомет-
рических признаков является 2D-камера. Проведено тестирования работы сети видов дву-
слойный персептрон, трехслойный персептрон и сверточная нейронная сеть. Обучение
сети проводилось на собственных обучающих примерах. Положение диктора при записи
обучающих примеров: расстояние лица от камеры – 60см, режимы записи при повороте
головы на 0 (взгляд прямо в камеру), 30 (голова немного повернута в сторону) и 45 (голова
сильно повернута в сторону) градусов. По итогам тестирования лучшие показатели рас-
познавания были выявлены у сверточной нейронной сети с 3 сверточными слоями и 1 пол-
носвязным. Получена точность распознавания произнесенного слова до 100% при повороте
головы пользователя до 30° и до 70% - при повороте головы пользователя до 45°. При тес-
тировании на выборке, состоящей из 1000 примеров, значение FAR данной системы соста-
вило 1%, значение FRR составило 0%.

Традиционно применяемым способом оценки качества решения, которое предлагает-
ся интеллектуальной системой, является объяснение хода логического вывода. Знания о
рассуждениях применяются для аргументации выбора варианта решения. Последователь-
ность примененных правил, использованные факты и подтвержденные гипотезы счита-
ются аргументами, которые должны убедить пользователя в справедливости сформиро-
ванного заключения. Недостатком подобного способа объяснения является то, что он
отражает формально верный, но лишенный смыслового наполнения ход рассуждений.
Аргументация полученного решения основывается на протоколе трассировки, по сути
ничем не отличающегося от отладочной информации при трассировки программ. Аргу-
ментация в таком случае далека от смысла ситуации. Под смыслом понимается заданный
набор преобразований ситуации, сохраняющих неизменность ее восприятия человеком-
аналитиком. Знания о смысловом содержании ситуаций должны представляться специ-
альной моделью. В данной работе рассматривается представление, содержащее преце-
дент и его допустимые преобразования. В такой форме описываются пространственные
ситуации в геоинформационных системах. Для аргументации предлагается использовать
специальные отношения между образами ситуаций. Вводится понятие области примени-
мости образа. Взаимное расположение пространственно-временной и семантической обо-
лочки образов и областей их применимости рассматривается как носитель отношения.
Сведения об отношениях извлекаются из структуры картографической базы данных. Рас-
сматриваются отношения наследования, агрегирования, композиции, генерализации и ас-
социации классов объектов. Знания для аргументации представляются правилами опреде-
ления показателя достоверности экспертного вывода для отдельных отношений и их со-
четаний. Предлагается способ автоматической генерации правил. Приводятся соотноше-
ния для сравнения уровней достоверности правил.

В настоящее время в связи с повсеместной компьютеризацией разработка систем
автоматизированного управления является актуальной. В связи с развитием малого бизне-
са приобретение промышленно выпускаемых систем является весьма дорогостоящим ре-
шением. Возможно создание аналогичных систем управления на основе недорогих микро-
процессорных комплектов (в данном конкретном случае используется микропроцессорный
комплект К1816ВЕ35). В дальнейшем подобную систему нетрудно будет усовершенство-
вать, а также легко реализовать сопряжение с различными электронно-вычислительными
машинами (управление с персонального компьютера). Разработке подлежит система из-
мерения и регулирования сыпучего сырья (система автоматизированного взвешивания),
обеспечивающая управление автоматикой пневмотранспорта с 2-х скоростным ротаци-
онным дозатором, посредством которого сыпучее сырье подается на весовой бункер, под-
вешенный на тензодаточное устройство. Измерения веса сыпучей массы в бункере весов, с
последующим управлением автоматикой выгрузки сыпучего сырья из бункера. Рентабель-
ность любой промышленной операции, включающей взвешивание сырья, незавершенного
производства и готовой продукции, напрямую зависит от точности данных о весе. Однако
даже при использовании высокоточного оборудования для взвешивания метод сбора, запи-
си и обработки данных о весе для системы микро ингредиентов может быть подвержен
ошибкам и неточностям. Это может вызвать потенциальную утечку доходов, которую
трудно обнаружить и проверить. Во многих случаях предполагается, что причина пробле-
мы связана с весовым оборудованием, тогда как на самом деле это связано с традиционной
системой сбора данных и управления. На многих заводах, где смешивают сыпучие продук-
ты партиями, дозирование весов представляет собой ручную, трудоемкую операцию, при
которой ингредиенты взвешиваются по отдельности перед загрузкой в блендер или другую
технологическую емкость. Значительное количество таких заводов может выиграть от
установки автоматизированной системы взвешивания и дозирования.

В статье представлены результаты разработки модуля для модернизации мобильно-
го приложения торговой сети. Особенностью представленного модуля мобильного прило-
жения является отображение персонализированных сообщений с рекламой и акциями тор-
говой сети. Для сбора и анализа данных в мобильном приложении применена математиче-
ская модель машинного обучения. В деталях описан процесс выбора математической мо-
дели, алгоритм работы и этапы обучения модели на тренировочных данных. Проведена
оценка качества работы классификатора на тестовой и обучающей выборке. Выполнены
классификация объектов тестовой выборки и сравнение реального значения класса с полу-
ченным в результате классификации. Авторы в статье представили основные этапы раз-
работки алгоритмы для обработки статистических данных из чеков покупателей. Пред-
ставлены программные коды реализации модуля анализа чеков и отображения персонали-
зированной рекламы мобильного приложения. Для реализации базы данных в качестве ин-
струментального средства авторами была использована реляционная система управления
данными MS SQL Server. Модули мобильного приложения разработаны в среде Android
Studio для операционной системы семейства Android. В работе авторы представили ос-
новные этапы работы алгоритма и тестирования работоспособности внедренных моду-
лей. На основе данных о совершенных покупателем покупках собираются сведения о пред-
почитаемых товарах на основе фиксации групп товаров и товарных позиций из чека.
К мобильному приложению привязаны карта лояльности торговой сети, а к картам лояль-
ности, в свою очередь, привязаны чеки о покупках. Первоначально в приложении отобра-
жалась реклама всех товаров, участвующих в акциях. Актуальной задачей является ото-
бражение персонализированной рекламы, которая доказала свою эффективность. Мобиль-
ное приложение распространяется бесплатно через Play Market и предназначено для
смартфонов под управлением ОС линейки Android. Целью разработки является отображе-
ние в приложении на устройстве покупателя сначала рекламы часто покупаемых товаров,
а далее остальных акционных товаров. Мобильное приложение прошло нагрузочное тес-
тирование в реальных условиях использования клиентами торговой сети.