Том 19, № 2 (2023)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
О некоторых подходах преобразования тестовых баллов в отметки
Аннотация
Предмет исследования: компьютерное тестирование для оценки результатов освоения учебной дисциплины в высшем учебном заведении.
Цель исследования: проблема субъективности определения пороговых значений при переводе тестовых баллов (от 0 до 100) в привычную пятибалльную шкалу отметок.
Методы и объекты исследования: предлагается применение методов математической статистики для обработки данных результатов тестирования при определении пороговых значений тестовых баллов.
Основные результаты исследования: рассмотрены и оценены подходы, применяемые в настоящее время на практике. Предложены варианты альтернативных подходов решения проблемы.
9-16
Определение неизвестных параметров кусочно-линейной функции риска методом смешанного оценивания
Аннотация
Предмет исследования: задача определения параметров кусочно-линейной функции риска.
Цель исследования: применить аппарат линейно-булевого программирования для решения этой задачи.
Методы и объекты исследования: объектом исследования является формализация содержательной постановки проблемы минимизации риска нежелательных последствий функционирования анализируемой системы, методами – регрессионный анализ и аппарат математического программирования.
Основные результаты исследования: описан подход к определению оценок параметров кусочно-линейной функции риска посредством применения метода смешанного оценивания, что позволяет свести эту задачу к задаче линейно-булевого программирования. Решен численный пример.
17-21
Анализ и разработка моделей и методов поддержки принятия решений в области управления организационными и производственными процессами ИТ-услуг и ремонта техники
Аннотация
Предмет исследования: модели и методов поддержки принятия решений в области управления организационными и производственными процессами ИТ-услуг и ремонта техники.
Цель исследования: изучение существующих и создание новых моделей, алгоритмов и технологии для реализации системы поддержки принятия решений для реализации платформы сферы услуг в области ИТ и ремонта техники.
Методы и объекты исследования: охватывают теорию управления системами, теорию принятия решений, методы автоматической обработки текста, теорию автоматического управления, теорию проектирования информационных систем, оптимизации и объектно-ориентированного программирования.
Основные результаты исследования: в качестве результата исследования представлен прототип платформы-агрегатора, отражающий услуги в сфере ИТ и ремонта техники, архитектура системы, средства разработки, интерфейс.
22-30
Вычислительные алгоритмы для одномерной MEP модели переноса заряда в полупроводниках
Аннотация
Предмет исследования: гидродинамическая модель, описывающая перенос заряда в полупроводниковых устройствах в одномерном случае.
Цель исследования: разработать вычислительные алгоритмы для нахождения численного решения задачи о баллистическом диоде.
Методы и объекты исследования: объектом исследования является задача о баллистическом диоде. Разработанные вычислительные алгоритмы основаны на использовании метода прямых, метода установления, различных нестационарных регуляризаций и схем без насыщения.
Основные результаты исследования: разработаны вычислительные схемы, построенные на использовании техники сплайн-функции, на сведении задачи к интегральным уравнениям и использовании схемы предиктор-корректор.
31-42
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Влияние непрерывных ионных пучков на изменение морфологии поверхностных слоёв и эксплуатационных свойств безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16
Аннотация
Предмет исследования: в статье проводится исследование влияния непрерывных ионных пучков составов Ar++Zr+ и N++Ti+, с энергией ионов E = 20 кэВ и дозой облучения D = 5⸱1017 ион/см2 на изменение морфологи, микротвёрдости и износостойкости при чистовой токарной обработке металлорежущих пластин из безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16 (TiCN-Ni-Mo).
Цель исследования: разработка технологических режимов ионно-лучевой обработки, направленных на совершенствование эксплуатационных характеристик металлорежущих инструментов из безвольфрамовых твердых сплавов системы TiCN-Ni-Mo.
Методы и объекты исследования: объектом исследования являлись металлорежущие пластины из безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16 в исходном состоянии и после модификации их поверхностных слоёв непрерывными ионными пучками Ar++Zr+ и N++Ti+. Изменение износостойкости режущих пластин после ионной модификации оценивалось методом построения кинетических кривых изнашивания задних поверхностей пластин при чистовой токарной обработке прутков из стали марки 40ХН. Определение микротвердости образцов проводилось с использованием микротвердомера Shimadzu HMV-2 методом Виккерса. Оценка изменения морфологии поверхности проводилось с использованием атомно-силовой микроскопии на сканирующем зондовом микроскопе Ntegra prima.
Результаты исследования: с использованием метода атомно-силовой микроскопии, на примере воздействия пучка N++Ti+ показано, что ионно-лучевая обработка приводит к селективному распылению связующей фазы в тонком поверхностном слое облучаемого твердого сплава. Экспериментально определено, что ионное модифицирование способствует увеличению среднего ресурса работы режущих пластин на 40-60% в сравнении с исходными при чистовой токарной обработке стали 40ХН в нормализованном состоянии. Установлено, что ионное облучение пучком Ar++Zr+ приводит к увеличению среднего значения микротвердости сплава КНТ16 ~ на 20%, пучком N++Ti+ ~ на 10%. Предложены физико-химические процессы, отвечающие за изменения свойств металлорежущих пластин из безвольфрамового твердого сплава КНТ16 в результате модифицирования его поверхностных слоёв ионными пучками.
45-52
Получение твердого сплава WC-10 мас.% Co методом искрового плазменного спекания механоактивированных порошков
Аннотация
Предмет исследования: метод получения твердого сплава по технологии искрового плазменного спекания, реализованный для механически активированных порошков смесевых композиций WC с 10 мас. % Co.
Методы и объекты исследования: механическая активация порошков осуществлена в шаровой планетарной мельнице методом мокрого размола / перемешивания в безводной среде изопропанола с использованием размольного контейнера и шаров, выполненных из WC.
Основные результаты исследования: в работе представлены экспериментальные данные по динамике уплотнения (кинетика и стадийность спекания) в процессе искрового плазменного спекания при температурах 1000, 1100, 1150 и 1200 °С. Приводятся результаты исследования фазового состава, микроструктурной организации и физико-механических свойств твердого сплава WC-10мас.%Co. Определены оптимальные параметры спекания (1200 °C, 9 мин). Твердость и механическая прочность образцов твердого сплава WC-10мас.%Co увеличиваются по мере роста температуры выдержки с достижением плотности 99,6 % от теоретического значения. Показано, что с повышением температуры от 1000 до 1200 °C средний размер зерна WC незначительно увеличивается от 3,3 мкм до 3,9 мкм с возрастающим вкладом доли более крупных зерен с размером > 4 мкм.
53-60
Нанотехнологии в каталитических процессах нефтепереработки и нефтехимии: анализ рынка, существующий опыт и перспективы
Аннотация
Предмет исследования: возможность повышения эффективности каталитических процессов на производстве при использовании наночастиц.
Объект исследования: нанотехнологии в каталитических процессах нефтепереработки и нефтехимии российского рынка.
Цель исследования: рассмотрение особенностей использования нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки и нефтехимии.
Методы исследования: статистический и сравнительный анализ, аналитический обзор научно-исследовательской литературы, были использованы как аналитические материалы исследований нефтегазовой промышленности, так и последние наработки по результатам публикации конференций; статей из интернет-источников.
Основные результаты исследования: Описаны специфические свойства и эффекты применения нанокатализаторов, по сравнению с массивными аналогами. Приведены особенности организации нанокаталитических процессов. Проанализированы нанотехнологии, используемые на российских нефтеперерабатывающих заводах в рамках процессов каталитического крекинга, каталитического риформинга, гидроочистки. Дано общее представление о рынке нанокатализаторов, его объеме, тенденциях и перспективы дальнейшего развития. Определены проблемные вопросы, связанные с использованием нанотехнологий, поставками оборудования из-за рубежа, особенностями синтеза наночастиц. Проведенный в статье анализ позволяет сделать выводы о стратегических направлениях развития нанотехнологий в России. По результатам исследования были выявлены и недостатки технологии применения наночастиц, к ним относятся большие финансовые и временные затраты, необходимость импорта некоторых видов оборудования и технологий, отставание от наиболее продвинутых стран по глубине нефтепереработки.
61-67
Компьютерный анализ и экспресс-оценка данных, полученных в результате измерения остаточных напряжений после виброударного упрочнения образцов
Аннотация
Предмет исследования: применение компьютерного анализа при измерении остаточных напряжений.
Цель исследования: создание программы для оценки и кластеризации числовых данных, получаемых в ходе измерения остаточных напряжений.
Объект исследования: компьютерная модель обработки экспериментальных данных. Данная модель использует измененный порядок аппроксимации данных, получаемых с датчиков.
Основные результаты исследования: разработана программа компьютерного анализа и экспресс-оценки числовых данных. С помощью программного продукта, на языке программирования R, в автоматическом режиме обработаны расчетные и экспериментальные данные. В структуре математической модели вычисления остаточных напряжений введен принцип иного порядка аппроксимации, который аппроксимирует не результат многоступенчатых вычислений, а данные, полученные с датчиков. Данное решение позволяет снизить погрешность вычислений и повысить адекватность модели в целом, а разработанная программа дает возможность быстро оценить результаты измерений.
68-74
УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРАВО
Цель и задачи наказания
Аннотация
Предмет исследования: нормы уголовного закона, посвященные целям уголовного наказания.
Цель исследования – определить цель и задачи наказания, а также необходимость их законодательного закрепления.
Методы исследования: в силу специфики исследования, в качестве основных используются методы системно-структурного и функционального анализа.
Основные результаты исследования: поскольку наказание является следствием совершения преступления, самодостаточно и не нуждается в сущностном целеполагании, в результате проведенного исследования считаем, что следует отказаться от формулирования цели наказания в УК РФ.
77-82
Курьёзы толкования уголовно-правовых норм, предусматривающих ответственность за кражу
Аннотация
Предмет исследования: эрратологический аспект толкования уголовно-правовых норм, предусматривающих уголовную ответственность за кражу, то есть интерпретационные ошибки ст. 158 Уголовного кодекса Российской Федерации. В связи с этим в данной работе рассмотрен ряд современных публикаций, посвященных квалификации краж, в которых допущены курьёзные (нелепые) ошибки признаков хищения, объективных и субъективных признаков кражи и квалифицирующих признаков тайного хищения имущества.
Цель исследования: предложение путей устранения ошибок, допускаемых при толковании ст. 158 УК РФ.
Методы исследования: использован диалектически метод познания в сочетании с системным подходом и инструментальными методами.
Основные результаты исследования: проведённое исследование показывает, что современные публикации о квалификации краж содержат множество курьёзных ошибок, которые свидетельствуют о наличии доктринальных пробелов и необходимости их ликвидации за счёт системного толкования.
83-88
Квалификация цифровых преступлений против личности: проблемные вопросы
Аннотация
Предмет исследования: нормы уголовного закона, устанавливающие ответственность за преступления против личности, а также разъяснения, отраженные в Постановлениях Пленума ВС РФ от 24.12.2019 № 58, от 25.12.2018 № 46, от 04.12.2014 № 16.
Цель исследования: поиск оптимальных уголовно-правовых инструментов совершенствования уголовного закона и правоприменительной практики в части квалификации новых способов совершения «традиционных» преступлений против личности (убийства, похищения человека, торговли людьми, развратных действий, нарушения неприкосновенности жилища), а также общественно опасных деяний, ответственность за которые прямо не закреплена в уголовном законе, но обладающих способностью причинения вреда правам и свободам личности в условиях цифровизации (дипфейки, сталкинг, кибербуллинг).
Методы и объекты исследования: в основу работы положены формально-логический метод, методы аналогии, обобщения, дифференциации, а также сравнительно-правовой и формально-юридический методы исследования общественных отношений в сфере охраны прав и свобод личности.
Результаты исследования: сформулированы предложения по квалификации действий, направленных на причинение вреда личности посредством использования современных технологий, а также по совершенствованию норм действующего уголовного закона и положений Постановлений Пленума ВС РФ в части, способной оказывать влияние на уголовно-правовую оценку деяния в условиях преступного использования цифровых технологий против личности.
89-104
Социально-демографическая характеристика осужденных за преступную рубку лесных насаждений на территории ханты-мансийского автономного округа – Югры
Аннотация
Предмет исследования: социально-демографические особенности осужденного за деяние, предусмотренное ст. 260 УК РФ.
Цель исследования: на основе анализа судебной практики Ханты-Мансийского автономного округа – Югры по делам о незаконной рубке лесных насаждений (ст. 260 УК РФ) предложить общую социально-демографическую характеристику осужденных.
Методы и объекты исследования: методологическая основа представлена диалектическим методом научного познания. В процессе исследования использовались частнонаучные методы познания. Так, при изложении эмпирического материала, формулировании результатов и выводов исследования применялись методы формальной логики. При составлении социально-демографической характеристики осужденных лиц использованы анализ, синтез, а также сравнительно-правовой метод.
Основные результаты и выводы по результатам исследования: осужденные за совершение преступной рубки лесных насаждений – это лица мужского пола возрастной группы от 50 лет и старше, имеющие среднее общее образование, неработающие.
105-112
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
Экспериментальное определение статических характеристик нагрузок в узлах системы электроснабжения 6 кв
Аннотация
Предмет исследования: статические характеристики узлов систем электроснабжения 6 кВ с асинхронной нагрузкой.
Цель исследования: экспериментальное определение статических характеристик по активной и реактивной мощности, расчет коэффициента запаса по статической устойчивости узла с асинхронной нагрузкой.
Объект исследования: системы электроснабжения с комплексной нагрузкой, имеющей в своем составе асинхронные двигатели.
Основные результаты исследования: представлены результаты активного эксперимента по определению статических характеристик узла нагрузок. Измерения проводились с применением приборов, регистрирующих показатели качества электроэнергии. Регулировка напряжения проводилась устройством РПН, точкой подключения прибора были выбраны трансформаторы тока на вводном выключателе. С применением инструментов интерполяции и экстраполяции были построены статические характеристики активной и реактивной мощности. Определено критическое напряжение узла нагрузки. Определен коэффициент запаса статической устойчивости.
115-123
Применение нейронных сетей для прогнозирования параметров электропотребления
Аннотация
Исследование проводилось в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема «Разработка моделей вейвлет анализа нестационарных режимов электрических сетей для повышения надежности и эффективности электроснабжения потребителей», код темы: FENG-2023-0005).
Предмет исследования: прогнозная модель нейронной сети для суточного графика нагрузки.
Цель исследования: прогнозирование электропотребления на основе графика электрических нагрузок с помощью гибридной нейронной сети.
Объект исследования: методы прогнозирования параметров системы электроснабжения.
Основные результаты исследования: представлены результаты прогноза параметров системы электроснабжения на основе суточных графиков нагрузки. Моделирование проводилось в программном комплексе MATLAB. В качестве инструмента прогнозирования использовалась нейронная сеть, для обучения которой применялись значения нагрузки, усредненные на часовых интервалах времени и коэффициенты, характеризующие суточные графики нагрузок. Полученные результаты показали, что гибридная сеть дает достаточно точный результат, тем самым подтверждая адекватность применения нейронной сети для прогнозирования мощности или потребления электроэнергии. Результаты исследования могут быть использованы для краткосрочного прогнозирования и других параметров системы электроснабжения.
124-132
Повышение качества электроэнергии в системах электроснабжения с резервированием от дизель-генераторных установок
Аннотация
Предмет исследования: обоснование параметров и применения FACTS-устройств типа СТАТКОМ для повышения качества электроэнергии в системах электроснабжения с резервированием от дизель-генераторных установок.
Цель исследования: обоснование технических решений на основе полупроводниковых устройств с генерацией реактивной и активной мощности, направленных на повышение качества электроэнергии в удаленных системах электроснабжения с питанием в режиме резервирования от дизель-генераторных установок.
Методы и объекты исследования: быстрое преобразование Фурье, теория мгновенной мощности, имитационное моделирование в Matlab Simulink. В качестве объекта исследований выступает система электроснабжения с комплектной трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ и резервированием от дизель-генераторных установок.
Основные результаты исследования: представлены особенности обеспечения резервирования рассматриваемой системы электроснабжения с учетом обеспечения качества электроэнергии и обоснование технических решений по его повышению при питании коммунально-бытовых нагрузок поселка в режиме резервирования от ДГУ на основе имитационного моделирования. Выполнен спектральный анализ резкопеременного графика нагрузки. Предложено для обеспечения качества электроэнергии при питании от ДГУ применять трехуровненвый СТАТКОМ при напряжении 0,4 кВ с накопителем на суперконденсаторах, требующий меньше энергии хранения, чем буферный накопитель. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о перспективности применения СТАТКОМ с накопителем для повышения качества электроэнергии в сетях низкого напряжения.
133-143
Методика и устройство актуализации регулирующего эффекта нагрузки узла энергосистемы
Аннотация
Предмет исследования: методика идентификации СХН в узлах энергосистемы.
Цель исследования: разработка методики мониторинга изменений КРЭН в узле энергосистемы.
Методы исследования: имитационное моделирование электрических режимов, цифровая обработка сигналов, метод натурного эксперимента.
Основные результаты исследования: была разработана методика мониторинга КРЭН узла энергосистемы, базирующейся на методе цифровой обработки информации, имеющая авторские специфические особенности, также имеет критерии пригодности данных и разработано устройство, реализующее методику. Проведена экспериментальная апробация работы устройства анализирующего данные с технических средств телеизмерения, оперативно-измерительного комплекса или АСУ ТП. Проверка устройства показала, что на диапазоне измерений 0,75…1,2Uном погрешность идентификации КРЭН составила 0,2%, что говорит о высокой достоверности предлагаемой методики актуализации КРЭН.
144-152