Цель исследования заключается в разработке проекта web-ориентированной информационно-справочной системы конструкторского производства, которая позволяет устранить противоречие между требованием наращивания выпуска продукции с использованием новых комплектующих и материалов на основе импортозамещения и повышением эффективности конструкторского производства на основе сокращения затраты времени на поиск справочной информации, а также организовать удаленную работу разработчиков предприятия в виде «виртуального отдела».

Методы. При создании разработки проекта и программной реализации web-ориентированного информационно-справочного сервиса конструкторского производства использованы методы системного анализа, методы проектирования программных средств информационных систем, язык PHP, HTML, CSS, фреймворк Lareval 9.2; при проектировании интерфейса использована библиотека для слайдера – SticSlider.

Результаты. В ходе выполнения проекта разработано и реализовано программное обеспечение web-ориентированного информационно-справочного сервиса конструкторского производства. Проект реализован, протестирован и внедрен в деятельность конструкторского отдела электрических машин (КОЭМ), являющегося одним из ведущих структурных подразделений ОАО «Электроагрегат». Результаты тестирования показали, что программная система полностью удовлетворяет функциональным требованиям и готова к использованию. Актуальность исследований обусловлена недостаточным информационным обеспечением проектно-конструкторских работ, которые характеризуются использованием большого объема справочно-нормативной информации, что создает трудности для разработчиков и требует существенных затрат времени на поиск справочной информации о номенклатуре, комплектующих, характеристиках изделий и материалов, нормативах и планируемых мероприятиях, заданий на разработку и др.

Заключение. Web-ориентированный информационно-справочный сервис позволяет агрегировать справочную конструкторскую, сократить временные затраты на доступ к информационным ресурсов. Предоставляет возможность организации удаленной работы сотрудников обеспечивать полноценный доступ к корпоративной информации, контролировать процесс проектирования, выполнение задач и управление конструкторско-технологическими работами независимо от числа исполнителей, документировать выполненные работы.

Цель исследования заключается в разработке программно-информационной системы для проведения психологического тестирования эмоциональной сферы человека с возможностью постановки диагноза для последующей консультации с психологом.

Методы. Для реализации программно-информационной системы был использован язык программирования C# с применением библиотек: Net Framework 4.7.2, ASP.NET Core. Для формирования тестов были реализованы методики «Определение эмоциональности», разработанные В. В. Суворовой, экспресс-диагностики склонности к аффективному поведению В. В. Бойко, экспресс-диагностики склонности к гипертимии В. В. Бойко, экспресс-диагностики личностной склонности к сниженному настроению (дистимии) В. В. Бойко, «Склонность к эйфории» В. В. Бойко, «Определение состояния фрустрации» В. В. Бойко. Входными данными программно-информационной системы являются массивы данных, характеризующих ответы пользователя, формируемая диагностика, рассчитанная на основе полученных результатов тестирования. Для хранения данных использовалась СУБД MSSQL Server 2014.

Результаты. По итогу разработки программного продукта были получены интерфейс и архитектура программы. Реализован функционал для прохождения тестирования по вышеперечисленным методикам. Был разработан алгоритм, предназначенный для диагностики психоэмоционального состояния личности в соответствии с полученными итогами тестирования. В результате проведенных исследований было показано, что точность предложенных методик составила 91%. Была разработана база данных для хранения сведений о пользователях, их ролях, а также информация о вопросах, включающихся в тесты для их взаимодействия. Результаты тестирования показали, что программная система полностью удовлетворяет функциональным требованиям и готова к использованию.

Заключение. Разработанный web-сервис позволяет проводить психологическое тестирование эмоциональной сферы человека по определённым методикам с возможностью определения диагноза для дальнейшего взаимодействия с психологом. Перспективой дальнейшей разработки является расширение функциональных возможностей созданной программно-информационной системы путём добавления новых методик экспресс-диагностики психологических или эмоциональных состояний человека. 

Целью исследования является определение перечня необходимых контролируемых параметров перспективных авиационных комплексов, представляющих сложную систему взаимодействия «пилот – самолет – окружающая среда», а также оценка диапазонов их изменения.

Методы исследования основаны на понятиях теории диагностики и прогностики технического состояния летательных аппаратов, эрганомических систем. Использованы методы многокритериального анализа, параметрического и структурного синтеза.

Результаты. Показано, что выбор номенклатуры контролируемых агрегатов вертолета определяется их предназначением, тяжестью последствий при отказе, контролепригодностью, условиями и режимами работы, прогнозируемым уровнем надежности, а также опытом эксплуатации прототипов и аналогов. Разработан вариант организации параллельной системы диагностики и прогностики технического состояния перспективных авиационных комплексов. В данной статье представлена стохастическая (вероятностная) диагностическая модель повреждения межроторного подшипника авиационного двигателя, предназначенная для исследования корреляционной размерности вибросигнала, которая имитирует спектральный состав реального вибросигнала, с различной формой плотности распределения амплитуд. Представлено решающее правило прогнозирования выхода из строя двигателя за 8-9 полетов до разрушения межроторного подшипника.

Заключение. Для объективного контроля параметров агрегатов тяжелых и легких вертолетов они разбиваются на 10 групп, для каждой из которых определяется состав датчиков диагностического контроля на основе анализа необходимых и достаточных значений параметров в реальном масштабе времени. Диапазон измерений конкретных физических величин назначается на этапе конструирования той или иной жизненно важной системы летательного аппарата. Пределы измерения параметров задаются при проведении штатных измерений, а также на этапах поверки и испытаний государственного контроля. Представлен вариант формирования границы, разделяющей исправное и неисправное состояние, описываемой гиперповерхностью.

Цель исследования – разработка альтернативного подхода к определению остаточного ресурса изделия, основанного на преобразовании энергии деформированных силовых элементов конструкции планера в расход эквивалентного ресурса изделия посредством системы мониторинга на базе оптоволоконных датчиков деформации.

Методы. Выполнен анализ существующих методов оценки технического состояния основных узлов изделий авиационной техники и определения их остаточного ресурса исходя из сведений о техническом состоянии, на основании чего осуществлен синтез алгоритма определения остаточного ресурса основных узлов вертолёта с учётом технического состояния.

Результаты. В процессе исследования были классифицированы существующие методы оценки технического состояния изделия. Указаны недостатки в существующей концепции определения остаточного ресурса, основным из которых является отсутствие возможности прогнозирования остаточного ресурса на основании технического состояния объекта (истории эксплуатации). Предложен альтернативный подход к определению остаточного ресурса основных узлов вертолёта с пояснением примерной методики оценки технического состояния основных узлов и изделия в целом, состав и описание основных этапов внедрения данного подхода. Определены состав и чувствительный элемент в системе контроля текущего технического состояния основных узлов изделия. В качестве чувствительного элемента для реализации системы мониторинга выбран оптоволоконный датчик с решёткой Брэгга (оптоволоконный датчик давления ВОДД-1.ХХХ ПИКВ.401143.003 ТУ).

Заключение. Предложенный подход к определению остаточного ресурса основных узлов вертолёта сочетает в себе высокие показатели достоверности, что обусловлено фиксацией истории эксплуатации конкретного вертолёта, простоту определения остаточного ресурса изделия и отсутствие необходимости специальных средств измерений в эксплуатирующих компаниях. 

Целью исследования является анализ функциональных возможностей классических и перспективных датчиков контроля механических параметров летательных аппаратов на примере датчиков деформации и вибрации для выявления их актуальных направлений развития.

Методы исследования основаны на понятиях теории сенсорных систем, теории диагностики и прогностики технического состояния летательных аппаратов. Использованы методы многокритериального анализа, параметрического и структурного синтеза. Проанализированы принципы работы, а также функциональные возможности основных классических датчиков, используемых в летательных аппаратах для контроля параметров деформации и вибрации. Произведена критическая оценка возможностей применения анализируемых сенсоров применительно для реализации в различных задачах авиационной диагностики механических параметров.

Результаты. Установлено, что воздействие полетных нагрузок на планер и ответственные узлы летательных аппаратов сопровождается появлением скрытых деформаций в виде механических напряжений, которые разделяются на две составляющие – нормальную и тангенциальную. Получены аналитические зависимости для расчета названных величин при использовании оптоволоконных датчиков с распределенными ячейками Брэгга, преобразующими изменение собственных линейных размеров в изменение длины отраженной волны. Необходимым условием получения корректных результатов измерений является температурная компенсация ячеек, что позволяет локализовать места деформаций с точностью до расположения конкретной ячейки. Представлены практические результаты использования альтернативных датчиков обнаружения скрытых деформаций (трещин) на основе методов радиочастотной идентификации в различных частотных диапазонах.

Заключение. Развитием метода диагностики напряженно-деформируемых состояний узлов авиационного комплекса является использование частотно-доплеровских волоконно-оптических датчиков, имеющих высокое отношение сигнал/шум и сферическую диаграмму направленности, что позволит разработать технические средства мониторинга динамики внутренних деформаций контролируемых агрегатов в режиме реального времени. В качестве перспективных направлений исследований в области создания новых датчиков с новыми физическими свойствами следует рассматривать оптоволоконные брэгговские датчики с наклонной решеткой. Ключевые слова: летательный аппарат; авиационный комплекс; пьезоэлектрический тензодатчик; система радиочастотной идентификации; датчики на основе оптоволокна; ячейки Брэгга; диагностика технического состояния; планер; виброизмерения; деформация механических элементов

Цель исследований – разработка метода и алгоритма автономного планирования траектории полета беспилотного летательного аппарата при мониторинге пожарной обстановки, которые предназначены для раннего обнаружения источника возгорания. Поскольку своевременное обнаружение очага пожара в стадии его развития позволяет снизить как материальные, так и людские потери, разработка метода и алгоритма автономного планирования траектории полета беспилотного летательного аппарата при мониторинге пожарной обстановки в целях раннего обнаружения источника возгорания является актуальной, важной задачей.

Методы. Предложен метод обнаружения источника возгорания. В основу метода положено три плана полета. План А предусматривает облет мониторируемой территории гласами с определением концентрации вредного вещества в каждом пикселе территории мониторирования. При обнаружении пикселя, в котором концентрация вредного вещества превышает пороговый уровень, управление полетом БПЛА осуществляется посредством плана В, который предусматривает локальное планирование достижения пикселя – цели, который определяется путем вычисления локальных дифференциальных операторов в девятиэлементной маске. План В позволяет осуществить полет БПЛА непосредственно к источнику возгорания и определить его координаты. План полета С предусматривает возвращение БПЛА в точку вылета из любого пикселя зоны мониторинга.

Результаты. Разработан алгоритм управления траекторией полета БПЛА, позволяющий определять локальные пиксель-цели и на этой основе строить локальный план полета. В основу построения локального плана полета положено правило «не менее трех пикселей на галсе», которое позволяет получить девятиэлементную матрицу с известными концентрациями вредных веществ в пиксель-цели и определить те пиксели локального плана полета, в которых эту матрицу получить не представляется возможным.

Заключение. Математическое моделирование алгоритма управления полетом БПЛА, согласно предложеннму методу, было реализовано в пакет Matlab 8.0 и показало устойчивость управления и высокую скорость достижения координат пикселя источника возгорания, превосходящую скорость достижения поставленной цели в 1,5…2 раза, в зависимости от расположения источника возгорания относительно направления облета мониторируемой территории. 

Цель исследования – изучение гипотезы о возможности использования метода отношения площадей для компенсации ошибки сужения интервала дефаззификации, свойственной традиционным моделям, таким как центр тяжести сумм, модели высот, первого максимума, среднего максимума и последнего максимума.

Методы. Для анализа свойств метода отношения площадей использовалась нечёткая модель, состоящая из двух входных переменных и одной выходной. При этом входные переменные имели по две треугольных функций принадлежности, выходная переменная – три треугольных функций принадлежности. База знаний состояла из четырёх нечетких правил. В качестве модели импликации использовалось композиционное правило Заде. В процессе дефаззификации использовались две модели классического центра тяжести и модель, основанная на методе отношения площадей.

Результаты. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что предложенный дефаззификатор, основанный на методе отношения площадей, компенсирует ошибку сужения интервала дефаззификации. Также в ходе экспериментальных исследований было установлено, что при использовании модели центра тяжести на выходе формируется результирующая поверхность, которая только на 50% пересекается с суппортом выходной переменной, что и формирует ошибку сужения интервала дефаззификации. При использовании метода отношения площадей результирующая поверхность на 100% пересекается с суппортом выходной переменной, что позволяет сделать вывод о том, что при использовании метода отношения площадей исключается ошибка, связанная с сужением интервала дефаззификации.

Заключение. В статье представлена нечёткая MISO-модель, использующая для анализа свойств метода отношения площадей. Отличительной особенностью предлагаемой модели является использование при дефаззификации метода отношения площадей. Анализ её имитационного процесса показал, что данный метод позволяет компенсировать ошибку сужения интервала дефаззификации. 

Цель исследования. Целью настоящей работы является исследование графовых моделей баз данных и разработка методики сравнительного анализа моделей баз данных. Теоретико-методологическую основу исследования составили фундаментальные научные труды отечественных и зарубежных авторов в области базовых проблем теории баз данных, теории алгоритмов, теории графов, структур и методов обработки данных.

Методы. В работе используются методы структурного, сравнительного и контент-анализа, а также статистические методы обработки информации и методы теории графов. В результате проведенных исследований авторы обосновали особенности, преимущества и недостатки использования графовой модели данных.

Результаты. Актуальность настоящего исследования обусловлена интенсивным развитием информационных технологий, предназначенных для экономического развития страны, пандемией и геополитической ситуацией в мире. Данные предпосылки ориентируют исследователей к использованию новых методов обработки и анализа данных. Однако оптимизировать процессы обработки больших данных представляется возможным не только с помощью новых мощных алгоритмов, но и с помощью использования принципиально иных структур и моделей данных, отличных от реляционной.

В работе приведены прикладные примеры использования графовой модели баз данных в различных предметных областях. Разработана методика сравнительного анализа моделей данных применительно к анализу больших данных. Выделены основные пункты проектирования модели данных: масштабирование системы, соответствие требованиям и стандартам, способность изменять структуры модели данных, сложность языка, производительность и скорость обработки данных. Предложенная методика позволила численно оценить эффективность применения графовых моделей.

Заключение. Теоретическая значимость исследования состоит в развитии методических и технологических подходов к анализу больших данных и формированию структур и баз данных. Практические результаты исследования могут быть полезны крупным ИТ-компаниям, а также финансовому, логистическому и коммерческому секторам, где проблема анализа и исследования больших данных стоит наиболее остро. 

Цель исследования – развитие методов cпектроскопии биоимпеданса для разработки на их основе объективных и реально доступных критериев оценки тяжести и прогноза заболеваний, а также оценки эффективности методов лечения, разработки критериев к использованию вариантов консервативной терапии и методов хирургических вмешательств у тяжелых больных.

Методы. Предлагаемый метод предполагает использование в качестве модели импеданса сегмента биоматериала рекуррентную модифицированную модель Войта. Для каждой модели сегмента биоматериала строится график Коула в заданном диапазоне частот. На этапе определения параметров каждой из моделей выполняется рекуррентная процедура, которая представляет собой решение систем нелинейных уравнений, начиная с одного звена модели Войта с последующим увеличением их числа на каждом шаге итерации, до тех пор, пока значение ошибки аппроксимации моделью Войта экспериментального графика Коула не достигнет допустимого значения.

Результаты. В результате исследования получены принципиально новые результаты, позволяющие создавать интеллектуальные системы поддержки принятия решений для диагностики социальнозначимых заболеваний. Создана модель биоимпедансного анализа на основе многочастотного измерения биоимпеданса, позволяющая разложить импеданс биоматериала на структурные элементы, на основе которых определить дескрипторы для нейросетевых классификаторов медицинского риска. В работе был проведен анализ ошибок классификатора при классификации риска острого деструктивного панкреатита, который показал, что максимальное значение показателей качества различных моделей классификаторов составило 78%, минимальное – 62%, демонстрируя близкие значения к показателям качества метода ультразвуковой диагностики.

Заключение. Использование многочастотного зондирования и модифицированных моделей Войта в нейросетевых классификаторах медицинского риска позволяет построить системы поддержки принятия клинических решений для диагностике социально значимых заболеваний, а также возможность повысить показатели качества классификации и расширить функциональные возможности интеллектуальные системы принятия врачебных решений. 

Цель исследования – разработка алгоритмов для компьютерной системы мониторинга эффективности терапевтических процедур по показателям клинического анализа крови.

Методы. Разработан комплект алгоритмов для компьютерной системы мониторинга эффективности лекарственных назначений по результатам клинического анализа крови, включающий алгоритм анализа динамики межклеточных соотношений в клиническом анализе крови, алгоритм заполнения базы данных, алгоритм формирования базы решающих правил, алгоритм анализа чувствительности решающего правила.

Результаты. Для определения эффективности плана лечения предложено оценивать межкластерные расстояния между кластеризованными патологическими состояниями посредством нейронной сети PNNFNN-FNN*, построенной на гибридной основе с использованием вероятностных нейронных сетей и нечеткой логики принятия решений. Предложенная структура гибридной нейронной сети PNN-FNN-FNN* содержит три макрослоя. Количество модулей в макрослоях соответствует количеству выделенных кластеров мониторируемого заболевания. Первый макрослой состоит из блоков вероятностных нейронных сетей, число которых в каждом модуле определяется числом сегментов, выделенных в пространстве информативных признаков. Второй и третий макрослой состоит из двухслойных нечетких нейронных сетей. Модуль нечеткой нейронной сети со структурой FNN* является макрослоем блочного типа, каждый из блоков которого состоит из двух слоев.

Заключение. Апробация алгоритмов мониторинга осуществлена на экспериментальной группе больных доброкачественной гиперплазией простаты и больных раком предстательной железы. Экспериментальные исследования показателей качества классификации гибридной нейронной сети со структурой PNN-FNN-FNN* при мониторинге эффективности лечения урологических больных показали диагностические показатели, позволяющие рекомендовать ее для использования в системах поддержки принятия врачебных решений при мониторинге эффективности лечения урологических больных.

Целью исследования являлись комплексные исследования по выяснению целесообразности и возможности использования нетрадиционного сырья и металлокомплексов в пищевых продуктах функционального назначения.

Реализация возможностей применения в пищевых продуктах коллагеновой основы как носителя биологически активных веществ представляет большой интерес. Совместное использование коллагена при проектировании функциональных продуктов с компонентами растительного сырья и биокомплексами представляется рациональным для людей страдающих дефицитом минеральных веществ, пищевых волокон, витаминов и т. д. и способствует повышению сроков хранимости.

Методы. Объектами исследования являлись: янтарная, аскорбиновая и никотиновая кислоты; биологически активные лекарственные вещества; соли 3D-металлов, координационные соединения металлов; экстракты травы зверобоя продырявленного (Hyperici herba); соцветий бархатцев распростертых (Tagets patula L); календулы лекарственной (Calendula officinalis) и плодов черемухи обыкновенной (Prúnus pádus), составы безалкогольных напитков функционального назначения с коллагеном.

Результаты. Установлено, что биокомплексы обладают выраженной противомикробной и противовоспалительной активностью, проявляют антигипоксическое действие, сопоставимое с препаратами сравнения в полимерных системах на основе коллагена, что открывает широкие перспективы их применения в качестве биологически активных соединений в пищевой промышленности.

Одной из задач исследования явилась разработка состава и технология получения функционального киселеобразного напитка с использованием биокомплексов и растительного лекарственного сырья, что позволило получить безалкогольные напитки с высоким содержанием биологически активных веществ: эфиров, минеральных веществ, микроэлементов, алкалоидов, биогенных аминов и других биологически активных веществ.

Заключение. Получены напитки с высокими органолептическими показателями, сохраняющимися длительное время, высокой пищевой и биологической ценностью и сниженной обсеменённостью, способствующие улучшению обменных процессов. Предложенные безалкогольные напитки можно рекомендовать для диетического и лечебно-профилактического питания различным группам людей, страдающих дефицитом минеральных веществ, пищевых волокон, что проявляется в заболеваниях пищеварительной и опорно-двигательной систем, нарушении сердечно-сосудистых функций человека.