Научный архив: статьи

Введение. Питание магнитных систем мощных микроволновых генераторов, таких как релятивистские лампы обратной волны и клистроны, постоянным током до 1 000 А в течение нескольких секунд осуществляется от суперконденсаторных накопителей. При проектировании источников питания для таких магнитных систем всегда возникает необходимость в определении энергетических характеристик накопителя. Аналитический расчет этих характеристик затруднен по причине динамического изменения некоторых параметров магнитной системы и накопителя во время протекания тока. Цель исследования. Создание и экспериментальная проверка математической модели, описывающей процесс питания многосекционной магнитной системы постоянным током от суперконденсаторного накопителя.
Материалы и методы. При составлении модели учитывается динамическое изменение параметров магнитной системы при протекании тока, а суперконденсаторный накопитель представляется в виде простой RC-цепи, параметрами которой являются паспортные значения его емкости и внутреннего сопротивления. Процесс разряда накопителя описывается на основании энергетического баланса. Модель реализована в программном пакете National Instruments LabView 2012 и имеет удобный графический интерфейс. Результаты моделирования были проверены на оборудовании, состоящем из источника питания на основе суперконденсаторного накопителя и двухсекционной магнитной системы. Результаты исследования. В процессе моделирования были выявлены сходства с экспериментальными данными. По результатам эксперимента форма тока и напряжения накопителя, а также максимальная продолжительность стабилизации тока оказались близкими к результатам моделирования. При этом паспортные значения емкости и внутреннего сопротивления накопителя качественно отражают его реальные характеристики с учетом особенностей работы совместно с регулятором тока и импульсным характером потребления энергии. Обсуждение и заключение. Небольшое отличие в результатах объясняется отклонением реальных параметров накопителя от паспортных значений, а также различием температуры обмоток в эксперименте и моделировании. Использование энергетического баланса для расчета выходного напряжения накопителя позволяет масштабировать нагрузку путем добавления любого количества потребителей энергии с независимой стабилизацией тока в каждомВведение. Питание магнитных систем мощных микроволновых генераторов, таких как релятивистские лампы обратной волны и клистроны, постоянным током до 1 000 А в течение нескольких секунд осуществляется от суперконденсаторных накопителей. При проектировании источников питания для таких магнитных систем всегда возникает необходимость в определении энергетических характеристик накопителя. Аналитический расчет этих характеристик затруднен по причине динамического изменения некоторых параметров магнитной системы и накопителя во время протекания тока. Цель исследования. Создание и экспериментальная проверка математической модели, описывающей процесс питания многосекционной магнитной системы постоянным током от суперконденсаторного накопителя.

Материалы и методы. При составлении модели учитывается динамическое изменение параметров магнитной системы при протекании тока, а суперконденсаторный накопитель представляется в виде простой RC-цепи, параметрами которой являются паспортные значения его емкости и внутреннего сопротивления. Процесс разряда накопителя описывается на основании энергетического баланса. Модель реализована в программном пакете National Instruments LabView 2012 и имеет удобный графический интерфейс. Результаты моделирования были проверены на оборудовании, состоящем из источника питания на основе суперконденсаторного накопителя и двухсекционной магнитной системы. Результаты исследования. В процессе моделирования были выявлены сходства с экспериментальными данными. По результатам эксперимента форма тока и напряжения накопителя, а также максимальная продолжительность стабилизации тока оказались близкими к результатам моделирования. При этом паспортные значения емкости и внутреннего сопротивления накопителя качественно отражают его реальные характеристики с учетом особенностей работы совместно с регулятором тока и импульсным характером потребления энергии. Обсуждение и заключение. Небольшое отличие в результатах объясняется отклонением реальных параметров накопителя от паспортных значений, а также различием температуры обмоток в эксперименте и моделировании. Использование энергетического баланса для расчета выходного напряжения накопителя позволяет масштабировать нагрузку путем добавления любого количества потребителей энергии с независимой стабилизацией тока в каждом.

В статье рассматриваются мировой и российский опыт использования методов атомистического моделирования вещества для изучения свойств глинистых и цементных материалов с целью обоснования долговременной безопасности пунктов захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО). Приводится общая характеристика метода молекулярно-динамического моделирования и примеры решаемых с его помощью задач. Обсуждается точность получаемых параметров и коэффициентов и возможность их встраивания в много- масштабные модели с целью прогнозирования эволюции инженерных барьеров безопасности ПЗРО.

В статье затронута актуальная тема изменения качества жизни в связи с быстрым нарастанием нестабильности экономического развития, вызванной обострением ключевых проблем в основных сферах человеческой жизнедеятельности: экономической, социальной, экологической. Цель исследования состояла в моделировании и получении количественных оценок для проведения анализа современных изменений качества жизни населения. Выбрана и обоснована методология экономики качества для моделирования и оценки качества жизни, а также выполнен сравнительный анализ изменения качества жизни на уровне макрорегионов. При построении модели оценки качества жизни за основу взяты принципы и основные положения многоуровневой системы управления качеством. Сформирована система показателей, в которой обобщенный показатель качества жизни выступает результирующим интегральных показателей: медико-демографических условий, социально-экономического благополучия, комфортности и безопасности среды жизнедеятельности. Анализ результатов моделирования показал, что положительная динамика качества жизни в российских макрорегионах характеризуется замедлением темпов роста к концу исследуемого периода, а темп прироста качества жизни в 2020 г. становится отрицательным. Полученные количественные результаты хорошо согласуются с экспертными оценками проявлений экономической нестабильности, наблюдаемых на практике, самым ярким из которых стала пандемия коронавируса. Продолжение исследований качества жизни, в которых учитывается возможное влияние нестабильных состояний экономики, необходимо в связи с востребованностью их результатов на этапе разработки стратегических документов регионального развития и в ходе реализации стратегии на всех уровнях управления.

Исследования в области социально-экономического развития регионов страны характеризуются высокой интенсивностью и многогранностью, однако не в достаточной степени оценивают трансформацию территорий во взаимосвязи с функционированием железнодорожного транспорта как важного элемента обеспечения устойчивого роста. Содержание работы направлено на установление влияния железнодорожного транспорта на социально-экономическое развитие регионов. Методологическую базу исследования представляют теоретические положения пространственной экономики. В работе использованы методы библиометрического анализа, в частности, анализ частоты употребления ключевых слов (co-occurrence analysis), методы сравнительного, корреляционного и регрессионного анализа. Эмпирической базой стали публикации, индексируемые базой данных Scopus, а также официальная статистическая информация о функционировании железнодорожного транспорта и уровне социально-экономического развития территорий присутствия РЖД за период 2010-2020 гг. Обработка исходных данных осуществлялась с помощью программных продуктов VOSviewer 1.6.18, EViews 13, Stata/MP 14.2. Протестировано предположение о существовании связи между результатами функционирования железнодорожного транспорта и валовым региональным продуктом как характеристики социально-экономического развития регионов РФ. Подход предполагает проверку кросс-зависимости и стационарности переменных, выполнение панельного коинтеграционного анализа Педрони и Као, оценку параметров коинтегрирующей зависимости, проведение панельного анализа причинности Думитреску - Хурлина. По результатам исследования эмпирически обосновано наличие долгосрочных двунаправленных и однонаправленных причинно-следственных связей между параметрами функционирования железнодорожного транспорта и ВРП.

Оптимальное программное обеспечение является важным компонентом для обработки полученных данных в действующей системе «HERON». В работе проиллюстрировано, что 3D лазерное сканирование позволяет оперативно по-лучать большой объем информации в виде облака точек по поверхности любой формы, причем скорость получения данных уже давно превышает тысячи измерений в секунду. Показано, что с появлением мобильных сканирующих 3D систем HERON стало возможным проведение сканирования непосредственно в процессе прохода по объекту. Данная статья представляет собой сравнительный анализ, целью которого является выбор наиболее эффективного программного обеспечения для дан-ной системы.

Автор формулирует теоретико-методологические принципы, определяющие использование данных ассоциативного эксперимента для установления лингвокреативных потенций лексических единиц: соотношение стимул - реакция - это речевое действие, единое в структурном и смысловом отношении; сущностные характеристики ассоциативного поля исследователь устанавливает при анализе признаков ассоциирования. Такие принципы предполагают возможности диагностирования начала изменений в значении слова и показывают, что любой семантический сдвиг в психологической структуре (прецедентного) значения начинается с изменения эмоционально-оценочного компонента. Автор устанавливает алгоритм анализа ассоциативных данных, основные шаги которого таковы: выделение признаков ассоциирования; установление характера, частотности и иерархии признаков ассоциирования во всех зонах АП: распределение ассоциатов по группам, соответствующим компонентам значения лексем; исследование количества отказов от ассоциирования; сопоставление с данными других ассоциативных словарей и др.

В работе рассмотрено изучение влияния защитного газа на течение плазмы электрической дуги и расплавленного металла. Представлено моделирование влияния защитного газа на течение плазмы электрической дуги расплавленного металла и разработана математическая модель, описывающая течение плазмообразующего газа внутри устройства, формирующего необходимые направления плазменных потоков для образования капли расплавленного электродного металла необходимых размеров. Установлено, что защитный газ и его давление влияют на скорость истечения газа, а также на формирование и размер капли электродного металла. При увеличении давления защитного газа изменяется время образования и отрыва капли: чем выше давление газа, тем капля имеет меньший объем. Аргон и углекислый газ по-разному оказывают влияние на течение плазмы электрической дуги, длину дуги, формирование и отрыв капли. Изменяя газовый состав, давление и скорость газа можно управлять процессом формирования капли. Определено, что с увеличением расхода газа с 10 до 30 л/мин происходит увеличение скорости истечения газа с 1,2 до 5,2 м/с и уменьшение объема капли расплавленного электродного металла. Объем капли может меняться в среднем на 65 % в зависимости от защитного газа.

Когнитивное моделирование в современном лингвистическом исследовании играет ключевую роль в изучении восприятия, обработки и использования языковой информации. В данной статье автор обсуждает основные понятия терминов «модель» и «моделирования» и основные процедуры метода когнитивного моделирования. Приводятся примеры исследований, где когнитивное моделирование применялось для анализа языковых изменений и принятия решений в использовании языка. Когнитивное моделирование остается актуальным и значимым направлением исследований в лингвистике, обогащая наше понимание языка, его эволюции и взаимосвязи с когнитивными процессами.

Современные информационные технологии внесли изменения в способ сбора, хранения и обработки данных. В таких условиях традиционные подходы к обработке информации становятся малоэффективными. Для удобства работы с большими данными реализовано большое количество фреймворков и распределенных хранилищ данных. Одним из известных методов для поддержки выполнения крупномасштабных распределенных прикладных программ является MapReduce. В статье представлен обзор современных технологий, применяемых в области обработки больших данных, анализ рынка, а также сравнение современных аналитических систем управления базами данных.

Рассматриваются вопросы моделирования процессов самоорганизации и само сборки в сложных наноэлектромеханических системах (НЭМС) с бинарно-сопряженными функциональными элементами подсистемам и исследуется возникновение в них эф-фекта самоорганизации. На базе предложенных принципов моделирования устанавливается возможность создания изделий НЭМС с совмещением действующих гармонично технических и природных функциональных элементов (например, сложных многоэлементных систем нелинейно связанных разноструктурных молекулярных моторов).

Статья посвящена вопросам обучения студентов навыкам математического и компьютерного моделирования. Актуальность работы вытекает из положений современных Федеральных государственных образовательных стандартов, требующих наличия у обучаемых математической компетентности и знания прикладных информационных технологий. Цель работы - показать возможность повышения уровня математического и алгоритмического мышления студентов путем использования в учебном процессе систем компьютерного математического моделирования (на примере решения задач линейного программирования с применением математических пакетов Scilab и MathCAD, а также надстройки Поиск решения электронных таблиц MS EXCEL).

Цель написания статьи состоит в описании моделей, характеризующих качество обучения, в том числе «степень владения» системой компетенций, которые формировались с применением метода семантического дифференциала, аппарата нечетких множеств и математической статистики, а также - личностных показателей учащихся. Натурные эксперименты проведены с учащимися и педагогами колледжей ОмГТУ и Омского Института бизнеса и информационных технологий. Для построения индивидуальных семантических профилей, которые иллюстрируют владение отдельными компетенциями ФГОС дисциплин в баллах, применялась биполярная шкала с трехбалльной степенью выраженности отдельного полюса. Графический материал формировался с применением самооценок учащихся. Для группы учащихся проведена процедура свертки первичных данных с применением аппарата нечетких множеств. Модель, сформированную в результате свертки первичных данных, можно использовать для оценки степени владения ФГОС по исследуемой дисциплине в целом. Построены на фазовой плоскости графические образы индивидуальных информационных и интеллектуальных показателей учащихся, полученных при анкетировании в 2019 и 2020 годах. Результаты показали их линейную зависимость от времени и незначительные изменения значений. Тем не менее эффект изменения присутствует и объясняется проявлением философского закона перехода количества в качество, характеризующего кумулятивный эффект накопления знаний. Полученные низкие значения показателей, психологи объясняют снижением интереса к изучаемому предмету, отсутствием мотивации к обучению в целом. Результаты исследований могут быть использованы для определения степеней усвоения комплекса дисциплин любой профессиональной подготовки, а также наблюдения кумулятивного эффекта значений личностных показателей учащихся.