Целью исследования явилась разработка программного обеспечения (ПО) для аппаратно-программного комплекса низкочастотной пьезотромбоэластографии «НПТЭГ Меднорд», предназначенного для прикроватной оценки функционального состояния системы гемостаза с использованием нативной крови пациента (исследования цельной крови в режиме Point-of-care test).

Методы. Разработка программного обеспечения (ПО) комплекса состояла из ПО для микроконтроллера аппарата и пользовательского ПО. В материалах статьи приводятся результаты разработки алгоритмов обработки данных и разработки программного обеспечения для аппаратно-программного комплекса низкочастотной пьезотромбоэластографии «НПТЭГ Меднорд». Рассматриваются основные программные решения по сбору и обработке данных с пьезоэлектрического датчика, регистрирующего изменение агрегатного состояния нативной венозной крови.

Результаты. Приведен пример управляющей команды, предназначенный для связи аппаратной и программных частей комплекса. Основное внимание в статье уделено программному обеспечению для персонального компьютера, осуществляющему управление аппаратной частью, обработку первичных данных, отображение кривой процесса свертывания крови в режиме реального времени (изменение вязкости сгустка во времени), получение реперных точек, выбор расчётных параметров. Представлен интерфейс разработанного приложения с указанием основных вкладок, необходимых для работы врачей. Проведена оценка сосудисто- тромбоцитарного гемостаза у условно здоровых добровольцев сибирской популяции в режиме реального времени с использованием пьезотромбоэластографа «НПТЭГ Меднорд» с разработанным программным обеспечением. Выполнен корреляционный анализ выбранных параметров низкочастотной пьезотромбоэ- ластограммы с существующими методами исследования системы гемостаза.

Заключение. Разработанное программное обеспечение «Гемо-5» предназначено для работы в составе аппаратно-программного комплекса «НПТЭГ Меднорд», зарегистрировано как медицинское изделие (№ РЗН 2020/12855). В состав ПО комплекса входят: ПО микроконтроллера, пользовательская часть, СУБД. ПО аппаратно-программного комплекса позволяет оценивать 21 параметр системы гемостаза, в том числе вести непрерывный мониторинг состояния системы гемостаза (on-line).

Цель исследования заключается в разработке аппарата микроволнового излучения сверхнизкой интенсивности в диапазоне 1 ГГц и мощности <10 мкВт, предназначенного для проведения медико-биологических экспериментальных исследований.

Методы. Научную работу выполнила трансляционная группа исследователей, включающая врачей-цито- логов для оценки эффективности биотехнической системы микроволнового воздействия на биологические объекты растительного происхождения и мезенхимальные стволовые клетки человека, а также биологов, инженеров, радиофизиков и программистов. Для решения поставленных задач использовалась методология системного анализа, теория принятия решений, теория управления и теория моделирования. В материалах статьи рассмотрена структура модуля генерации СВЧ-аппарата, структура и принципиальная электрическая схема таймера устройства. Даны обоснования выбора частот биомодуляции на основе фундаментальных принципов хронобиологии, учитывающих циклические процессы функционирования клеток, а именно элонгации цепи синтеза протеинов, ритмов микроциркуляции, работы центра терморегуляции, околочасовые циклы клеточного деления и синтеза РНК.

Результаты. На основании проведенных исследований разработана и представлена структура низкочастотного биомодулятора. Функционирование аппарата обеспечивает разработанный программный код микроконтроллера. Разработанный макетный образец аппарата был протестирован при помощи анализатора спектра и сигналов немецкой фирмы: ROHDE & SCHVARZ FSV SIGNAL ANALYZER 5 kHz 40 GHz. Снятый с рамочной антенны аппарата сигнал имел частоту 1000 МГц с добротностью сигнала 100 кГц.

Заключение. Показан положительный эффект влияния сверхнизкоинтенсивного микроволнового излучения на мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Выявлено достоверное увеличение интенсивности флуоресценции МСК в режиме низкочастотной биомодуляции.

Цель исследования - разработка метода параметрического синтеза систем обеспечения электромагнитного доступа средств радиомониторинга источников радиоизлучения с квадратурной амплитудной модуляцией различной позиционности спутниковых систем связи.

Методы. При проведении исследований и разработке метода синтеза системы обеспечения электромагнитного доступа использовались методы теории вероятностей, математической статистики, статистической радиотехники и вычислительная математика. В качестве принятых допущений рассмотрены сигнальные созвездия с квадратурной амплитудной модуляцией позиционностью L не более 256 и неравнов- номерностью Х = 1. Данное решение обосновано их использованием в современных и перспективных спутниковых радиосистемах передачи информации. В работе все результаты вероятности достоверности принятых данных средствами радиомониторинга отражены для случая с жестким принятием решений.

Результаты. Разработаны математические модели зависимости эквивалентных энергетических потерь в структурно-функциональных узлах от дестабилизирующих факторов при заданной вероятности достоверности приёма на символ сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией; определена интегральная оценка качества ведения радиомониторинга фиксированных и подвижных спутниковых линий связи; произведена оценка стоимости создания на отечественной и иностранной базах таких радиотехнических трактов, как антенно-фидерный, приёмно-селектирующий, демодулирующий; разработана процедура параметрического синтеза систем обеспечения электромагнитного доступа средств радиомониторинга к ресурсам спутниковых линий связи, учитывающая показатели эффективности обеспечения электромагнитного доступа.

Выводы. Представлен метод параметрического синтеза систем обеспечения электромагнитного доступа средств радиомониторинга цифровых спутниковых линий связи со сложными видами модуляции, отличающийся от известных учетом энергетических потерь в структурно-функциональных узлах, ранее пренебрегаемых из-за их низкого влияния, связанного с малыми скоростями обмена данных.

Цель исследований. Своевременное обнаружение очага пожара на стадии его развития позволяет снизить как материальные, так и человеческие потери. Поэтому целью исследований явилась разработка моделей, методов и алгоритмов управления системой мониторинга пожарной и медико-экологической безопасности, обеспечивающих повышение ее эффективности за счет анализа видеоданных с беспилотных летательных аппаратов.

Методы. Способ классификации аэрофотоснимков видеоряда при мониторинге пожарной обстановки предполагает их декомпозицию на прямоугольные сегменты заданного размера и отнесение их к одному из трех классов: дым, пламя, индифферентный класс. Для классификации сегментов используются «сильные» и «слабые» классификаторы. Преобразование Уолша-Адамара использовалось для формирования дескрипторов для «слабых» классификаторов. Дескрипторы рассчитываются для трех «слабых» классификаторов. Сначала вычисляется преобразование Уолша-Адамара для окна всего сегмента, и его спектральные коэффициенты используются для первого «слабого» классификатора. Затем вычисляются дескрипторы для двух окон, размеры которых в два и четыре раза меньше размеров исходного окна.

Результаты. Классификатор состоит из трех независимо обученных нейронных сетей - «слабых» классификаторов. Простой блок усреднения по ансамблю используется для объединения выходных данных нейронных сетей. Разработано программное обеспечение для классификации аэрофотоснимков, которое позволяет формировать базу данных сегментов классов «дым» и «пламя», определять двумерный спектр Уолша-Адамара сегментов аэрофотоснимков, обучать полностью подключенные нейронные сети и проводить исследовательский анализ для изучения релевантности двумерные спектральные коэффициенты.

Заключение. Экспериментальные исследования по классификации видеоданных, содержащих пламя и дым, показали среднее значение точности обнаружения дыма в 86%, а пламени - 89,5%. Ошибки типа II составляли в среднем 13% при обнаружении дыма и 4,5% при обнаружении пламени. Для настройки и проверки классификаторов мы использовали реальные данные с камер видеонаблюдения на открытых пространствах.

Цель исследований заключается в исследовании и обосновании целевого использования компонентов, как правило, продуктов естественного происхождения, которые при употреблении оказывали определенное лечебно-профилактическое действие на заданные системы или функции организма человека.

Методы. Объектами исследования являлись: растительное сырье травы зверобоя продырявленного (Hyperici herba), листья шалфея лекарственного (Tinctura Salviae), соцветия бархатцев распростертых (Tagetes patula L), мука плодов черемухи, безклейковинное сырье - мука люпиновая «Люписан». Отбор и подготовку проб для лабораторных исследований проводили согласно единой методике изучения отечественных пищевых продуктов, готовых изделий - согласно ГОСТ 5904. Для извлечения биологически активных веществ из листьев шалфея лекарственного, зверобоя продырявленного и бархатцев распростертых применялись варианты экстракции: метод мацерации; метод перколяции; метод дробной мацерации.

Результаты. Установлено, что количество экстрактивных веществ в настойках зверобоя, полученных методом мацерации, при обеих концентрациях практически одинаково, а в случае настоек из шалфея и бархатцев количество экстрактивных веществ в настойках на 70%-ном спирте увеличивалось в 1,6 раза. Результаты проведенных исследований изучаемых вариантов экстракции показали, что наиболее эффективным методом экстрагирования является метод дробной мацерации, где количество экстрактивных веществ в настойках наибольшее, а концентрации этанола 40% и 70% не играют особой роли на их выход и могут быть взаимозаменяемы.

Заключение. Предложена схема производства настоек методом дробной мацерации, подобраны условия хроматографического определения рутина и спектрофотометрическое определение суммы флавоноидов. Обосновано применение обогащающих добавок, содержащих нетрадиционное растительное сырье (мука люпиновая, мука плодов черемухи, экстракт шалфея и экстракт бархатцев) с целью повышения пищевой и биологической ценности готовых изделий, обеспечивающих необходимую лечебно-профилактическую направленность. Разработаны рецептурные составы и технология получения функциональных пищевых продуктов (хлеб и хлебобулочные изделия), содержащие обогащающие добавки.

Цель исследования. Проведенный анализ пожарной опасности лесных пожаров, а также анализ требований пожарной безопасности, направленных на ограничение последствий распространения пожара между лесными насаждениями и различными зданиями и сооружениями, показали, что для оценки значения противопожарного расстояния необходимо учитывать методику воспламеняемости пожароопасного облучаемого материала от воздействия излучающего теплового потока от лесного пожара (верховой, низовой). Для повышения эффективности применения современных методик для проведения прогнозирования пожароопасной обстановки и выработки основных рекомендаций по совершенствованию комплекса мероприятий, направленных на предупреждение лесных пожаров и смягчение их последствий, необходимо разработать метод и алгоритм для его практической реализации.

Методы. Для определения минимального допустимого значения противопожарного расстояния от лесных насаждений до различных зданий, сооружений (объектов защиты) разработан метод, позволяющий оценить угрозу риска причинения вреда объектам защиты при горении лесных насаждений (низовой и верховой пожары) на основе применения различных методик установления пожарной опасности от лесного пожара. А для его практического применения предложен алгоритм оценки противопожарного расстояния от лесных насаждений (верховой, низовой) до различных зданий и сооружений.

Результаты. Применение метода и алгоритма позволит обеспечить проведение моделирования сценариев возникновения опасных природных процессов и явлений пожара в лесных массивах, расположенных вблизи городских населенных пунктов, и установить безопасное расстояние между ними.

Заключение. Предлагаемая информационно-аналитическая оценка опасности лесных пожаров направлена на повышение уровня защищенности населенных пунктов от лесных пожаров при осуществлении полномочий органов государственной власти Российской Федерации в области лесных отношений и полномочий надзорных органов МЧС России.

Цель исследования - разработка предложений по реализации криптографической защиты каналов для организации связи по протоколу MA VLink при управлении автономными беспилотными летательными аппаратами.

Методы. При проведении исследований и разработки способа реализации защиты каналов для организации связи по протоколу MAVLink при управлении автономными беспилотными летательными аппаратами использовались методы многокритериального анализа. Первоначальная проверка встроенного ПО выполняется при загрузке/инициализации автопилота. В этом случае используются методы проверки содержимого памяти автопилота, такие как использование цепочки хеширования со случайным запросом, для чего может потребоваться статический хеш для сравнения. Для противодействия угрозам функционального модуля контроля полёта рекомендуется использовать IDS (системы обнаружения вторжений). IDS обычно представляет собой программно-аппаратное обеспечение, которое проверяет систему на наличие аномалий и отклонений.

Результаты. Предложен способ реализации криптографической защиты каналов для организации связи по протоколу MA VLink при управлении автономными беспилотными летательными аппаратам, основанный на алгоритме шифрования ChaCha20. Проведён анализ и синтез методов обеспечения безопасности каналов управления и передачи данных между НПУ и автономными беспилотными летательными аппаратами. Выполнен анализ протоколов шифрования AES-CTR, AES-CBC, ChaCha20 и RC4, результаты которого позволили установить ChaCha20 в качестве самого подходящего метода криптографической защиты БПЛА под управлением MA VLink. Проведенные результаты экспериментов по испытанию алгоритма шифрования ChaCha20 показали, что применение указанного алгоритма не влияет на производительность протокола MA VLink, так как использует одинаковое процессорное время.

Заключение. Проведен анализ методов криптографической защиты каналов для организации связи по протоколу MA VLink при управлении автономными беспилотными летательными аппаратами, на основании которого предложен способ реализации защиты каналов по протоколу MA VLink при управлении БПЛА, основанный на алгоритме шифрования ChaCha20.

Целью исследования является разработка и автоматизация процесса поиска попутчиков для междугородних автомобильных поездок. Актуальность разработки определяется необходимостью создания отечественного программного обеспечения в рамках замещения программного обеспечения, разработанного компаниями, приостановившими или прекратившими свою деятельность на территории РФ, цифровизацией региона, а также в связи с реализацией проекта «Цифровая экономика Российской Федерации», предложенное программное обеспечение увеличивает доступности междугороднего передвижения при повышении безопасности водителя и пассажиров. С целью упрощения процесса перемещения пассажиров между населенными пунктами и оптимизацией времени и затрат предложена модель онлайн-сервиса для организации междугородних поездок. Общественный транспорт не всегда представляет подходящий вариант, в связи с чем увеличиваются временные затраты для достижения нужного пункта, при этом затраты на бензин при поездке на личном транспорте зачастую обходятся дороже, чем на общественном транспорте, пусть и с большим комфортом.

Методы. Разработка веб-приложения была выполнена с помощью в ASP.NET Core, интерфейс приложения разрабатывался с применением ASP.NET Core MVC. Веб-приложение позволяет просматривать данные о существующих запланированных поездках и опубликовывать информацию о своих поездках.

Результаты. В ходе выполнения работы был разработан и реализован онлайн-сервиса поиска попутчиков для междугородних поездок. Все базовые функции, необходимые для выполнения основных поставленных задач веб-приложения, были успешно реализованы, подключенная база данных работает стабильно.

Заключение. Разработанный программный продукт может использоваться в повседневной жизни для поиска средств передвижения.

Целью исследования является комплексное объединение моделей математического прогноза и первоначальной диагностики нейротоксикозов у работников сварочных производств, предоставляющее приемлемое для профилактической медицины, и в частности для врачей-профпатологов, качество принятия решений.

Методы. В образе базового математического аппарата выбрана технология мягких вычислений, в частности методология синтеза гибридных нечетких решающих правил, широко используемая при решении задач со схожей структурой данных и типом нечеткости, с учетом неопределенности описания изучаемого класса профессиональных заболеваний. Отобранный и адаптированный под решаемые задачи метод синтеза предоставляет возможность учитывать мультипликативный эффект влияния на организм человека вредных химических веществ, таких как марганец, алюминий, медь, оксид углерода и другие, порождаемые процессом сварки с учетом времени воздействия и других существенных эндогенных и экзогенных факторов риска.

Результаты. Полученные модели математического прогнозирования и ранней диагностики нейротоксикозов у работников сварочных производств, помимо воздействий на организм человека аэрозолевых, пылевых и фиброгенных факторов риска, позволяют учесть неблагоприятные экологические факторы другой природы в совокупности с особенностями индивидуальных факторов риска и эргономики сварочных цехов. В процессе заключительного моделирования и экспертного оценивания было представлено, что полученная математическая модель обеспечивает уверенность в правильном прогнозе развития и появления нейротоксикоза у работников сварочных производств не ниже 0,85, а ранней диагностики - не ниже 0,9.

Заключение. Получены нечеткие модели математического прогнозирования и ранней диагностики нейротоксикоза у работников сварочных производств, где первостепенными причинами риска являются промышленные аэрозоли с большим содержанием химических веществ, в совокупности с другими эндогенными и экзогенными факторами риска. Представлено, что уверенность в прогнозе превышает величину 0,85, а в наличии ранних стадий - 0,9, что допускает рекомендовать полученные результаты в практику работы профильных врачей-профпатологов.

Цель исследования заключается в разработке модели описания и оценки эффективности решения коэффициентной обратной задачи анализа и обработки информации об алгебраическом многочлене с заданными коэффициентами членов младших степеней в условиях влияния погрешности входных данных на точность решения.

Методы. В качестве базового математического аппарата используется методология решения обратных задач с приближением функций интерполяционным полиномом Лагранжа. В условиях равномерной непрерывной нормы погрешности входных данных при оценке эффективности решения коэффициентной обратной задачи предлагается использовать минимальное значение целевой функции в виде минимума функции Лебега. При выводе явных формул оптимального плана координат узлов сетки аппроксимации предлагается применить альтернансную характеристику экстремального полинома.

Результаты. В качестве базовых элементов математической модели анализа и обработки информации об алгебраическом многочлене в решении коэффициентной обратной задачи использованы интерполяционные полиномы Лагранжа с числовой оценкой эффективности решения по значению минимума функции Лебега при оптимальном плане координат узлов сетки аппроксимации.

Заключение. В ходе проводимых исследований решалась задача разработки модели описания и оценки эффективности решения коэффициентной обратной задачи анализа и обработки информации об алгебраическом многочлене с частично заданными коэффициентами членов младших степеней и с влиянием погрешности входных данных на точность решения. Показано, что для количественной оценки эффективности решения задачи следует использовать значение целевой функции в виде минимума функции Лебега с вычислением коэффициентов приближенного многочлена интерполяционным полиномом Лагранжа. Для повышения точности распределения координат узлов сетки аппроксимации получены явные формулы оптимального плана координат путем построения экстремального полинома степени, равной степени исследуемого алгебраического многочлена, с числом точек чебышёвского альтернанса, совпадающим со степенью полинома.