SCI Библиотека

В статье рассмотрены вопросы анализа и обработки больших массивов метеорологических данных. Целью исследования является обмен опытом в выявлении и корректировке пропущенных и аномальных значений временных рядов метеорологических данных. В рамках исследования разработаны алгоритмы нормализации данных, выявления их индивидуальных и контекстных аномалий, а также корректировки пропущенных и аномальных значений. Особенностями разработанных алгоритмов являются использование модели машинного обучения, основанной на применении деревьев решений, для изучения рядов данных при выявлении пропущенных значений, а также анализ временных и сезонных закономерностей при выявлении индивидуальных и контекстных аномалий на основе специализированных библиотек на языке программирования Python. Разработанные алгоритмы включены в программные модули сервис-ориентированного приложения для получения, обработки и анализа климатических данных при решении сложных мультидисциплинарных научных и прикладных задач экологического мониторинга Байкальской природной территории. Предложенная методика применена для анализа и обработки нескольких временных рядов метеорологических данных, полученных с метеостанций, которые расположены на Байкальской природной территории. Результаты применения методики показали существенное повышение качества обработанных данных, использованных в дальнейшем на практике в задачах моделирования работы автономных энергетических систем инфраструктурных объектов Байкальской природной территории.

В статье автором проведен ретроспективный анализ применения методов математического моделирования в целом и имитационного в частности при решении задач, связанных с управлением тыловым (материально-техническим) обеспечением войск (сил). Рассмотрены различные научные подходы к разработке имитационных моделей процессов МТО войск (сил) как для применения в качестве средств поддержки принятия решений должностных лиц ОВУ на различных исторических этапах, так и особенности их разработки при использовании для подготовки военных специалистов тылового и технического обеспечения войск в современных условиях.

Целью данного исследования являлось изучение алгоритмов расчета калориметрической температуры горения различных видов в условиях доменной плавки. В работе представлены результаты численного моделирования процессов сгорания, включая сравнительный анализ различных типов топлива и динамику горения в доменной печи. Выполнен расчёт низшей температуры сгорания топлива, при которой происходит преобразование продуктов горения в газообразное состояние и их удаление вместе с дымом. На основании имеющихся данных определены коэффициенты перерасчёта расхода воздуха, требующегося для полного сгорания единицы топлива. Установлено, что в условиях дефицита кислорода происходит неполное сгорание топлива, что приводит к его перерасходу и снижению экономических показателей, это актуально для доменных печей, которые составляют до 70% от общего расхода теплоносителей на металлургических предприятиях с полным циклом. Выявлена целесообразность применения попутного нефтяного газа в доменных печах предприятий черной металлургии с точки зрения повышения энергоэффективности и экологичности. Для определения калориметрической температуры горения топлива произведено сравнение численных методов итерации и интерполяции с созданием математической модели, которая позволяет повысить экономические показатели за счёт точности расчетов соотношения температуры, количества топлива и расхода воздуха в зоне горения. На основании эксперимента научно обоснована целесообразность применения газообразного топлива вместо твёрдого или жидкого. Разработанный численный метод реализован в комплексе программ для проведения вычислительного эксперимента с применением современных компьютерных технологий. Программа разработана с применением языка программирования С++ и кроссплатформенной среды Visual Studio, что гарантирует её работу на любой операционной системе. Наличие в программе существующей базы данных, содержащих основные химические показатели газообразного, жидкого или твёрдого топлива, позволяет автоматизировать процесс расчёта.

В статье предложен подход к систематизации подготовки исходных данных для моделирования процессов технического обеспечения по службам тыла на основе анализа особенностей моделирования этих процессов. Определена последовательность действий по выбору варианта набора исходных данных для моделирования в зависимости от наличия ресурсов и ожидаемого результата.

В статье проведен анализ развития моделирования в интересах военного дела в целом и материально-технического обеспечения в частности. Показана корреляция научно-технического прогресса и развития технологий математического моделирования. На основе анализа современного состояния математического моделирования и инновационных информационных технологий определены возможные перспективы развития математического моделирования процессов материально-технического обеспечения войск (сил).

В статье представлен подход к моделированию фармакокинетики гибридных наночастиц порфирин-фуллеренового типа с использованием библиотеки PyPharm. Основной упор сделан на интеграцию эволюционных алгоритмов, в частности алгоритма взаимодействующих стран, в PyPharm, что позволяет оптимизировать параметры фармакокинетических моделей в условиях высокой вариативности. Целью данной работы является совершенствование существующей пятикамерной модели фармакокинетики гибридных наночастиц порфирин-фуллеренового типа с использованием библиотеки PyPharm, основной акцент сделан на повышении точности прогнозирования распределения наночастиц в организме за счет структурной и алгоритмической модификации модели. На основе пятикамерной модели, предложенной ранее, проведена доработка с учетом объемов камер и введением камер-дублеров, что позволило улучшить точность аппроксимации экспериментальных данных. Показано, что модель с камерами-дублерами демонстрирует наименьшее значение целевой функции (F = 0,9), сократив ошибку предсказания в 4,5 раза по сравнению с исходными результатами. Камеры-дублеры при этом имитируют окружающие орган ткани, где лекарственный препарат или наночастицы могут находиться длительное время, поддерживая почти постоянный уровень лекарства в основной камере органа в течение долгого времени. Библиотека PyPharm подтвердила свою эффективность при работе с высокопараметрическими системами (до 19 переменных), включая возможность учета весовых коэффициентов для отдельных экспериментальных точек, что повысило гибкость анализа. Результаты исследования подчеркивают потенциал применения алгоритма взаимодействующих стран и разработанной библиотеки для задач фармакокинетики.

Выявлены существующие недостатки в области обучения безопасным методам и приемам выполнения работ на высоте. Один из важнейших недостатков - отсутствие эффективной практической отработки навыков и компетентной проверки знаний требований охраны труда. Автором предлагаются возможности применения технологий захвата движений для обучения по высоте с целью повышения компетентности работников. Также, технологии Motion Capture позволят более эффективно отрабатывать практические навыки в рамках обучения и проводить независимую оценку работника в рамках проверки знаний, исключая при этом человеческий фактор. В статье приведен обзор существующих систем захвата движений и способы их применения в различных отраслях современной науки. Актуальность темы обусловлена высоким уровнем травматизма в данной сфере, что подчеркивает необходимость эффективных методов обучения. Проверка знаний после обучения является необходимым шагом для обеспечения безопасности на строительных площадках. Применение систем захвата движений может стать ключевым фактором в повышении безопасности труда на высоте и формировании культуры соблюдения норм охраны труда.

Рассматривается применение электронных образовательных ресурсов, в частности компьютерного моделирования в Matlab/Simulink в инженерном образовании. Рассматриваются основные принципы работы с Simulink, его интеграция со средой Matlab. Приводятся примеры применения среды Matlab/Simulink в анализе механических систем на примере маятника Фуко. Оцениваются преимущества использования компьютерного моделирования в исследовании динамики нелинейных систем для обучения студентов технических направленностей.

Представлено обоснование необходимости разработки комплексного подхода к созданию и использованию программы автоматизированной разработки функциональной схемы кодопреобразователя радиоэлектронного устройства. Рассмотрены основные этапы разработки и представлены результаты внедрения комплексного подхода к созданию и использованию разработанной программы в процесс подготовки военных специалистов. Описаны особенности программной реализации автоматизированной разработки функциональной схемы кодопреобразователя. Рассмотрен порядок проведения соответствующего вида занятия и предложена система оценивания результатов расчёта.

В данной научной статье представлены возможности совершенствования инновационных энергосберегающих решений в аграрной отрасли, а также изучаются вопросы управления энергопотреблением и повышения энергоэффективности. Представлены результаты экспериментальных исследований мобильной биогазовой установки, работающей в термофильном режиме сбраживания (при температуре 55°C) органических отходов, получением биогаза и органических удобрений. Экспериментальные данные показали, что состав полученного биогаза включает: 67,8% метана (CH4), 28% углекислого газа (CO2), 3% водорода (H2), 1% азота (N2), 0,1% воды (H2O) и сероводорода (H2S) на уровне 0,03 %. В ходе 16-дневного исследования была оценена эффективность переработки органических отходов различных видов животноводства, в результате чего получили следующие объемы биогаза: 10 м³ из свиного навоза, 7 м³ из куриного помета, 5 м³ из конского навоза и 8 м³ из навоза крупного рогатого скота (КРС). Результаты комплексного анализа, полученного высококачественного органического удобрения по агрохимическим, микробиологическим, санитарно-паразитологическим и санитарно-энтомологическим показателям были проведены в сертифицированной лаборатории ФГБУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория». После переработки органических отходов в биогазовой установке содержание азота в субстрате увеличилось на 3,5 раза по сравнению с исходным материалом. Значение pH полученного удобрения составило 7, что указывает на нейтральный pH. Содержание фосфора достигло 2,3%, а калия - 1,3%. Эти данные подчеркивают потенциал использования органических отходов как источника возобновляемой энергии, что может способствовать устойчивому развитию сельского хозяйства и снижению негативного воздействия на окружающую среду.