bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Systematization of the maturity levels of the corporate architecture in the field of data analysis
Authors: Логинов Ф.Г. , Коваленко С.А. , Гребенникова Н.И. , Малиновкин В.А.
Published: July 2024

В настоящее время использование современных технологий и методов анализа данных позволяет создавать более совершенные информационные системы для организации качественного ведения бизнеса. Поэтому при проектировании корпоративной архитектуры данных при наличии существенных объемов информации необходимо учитывать множество факторов, систематизировать и корректно производить выбор определенного уровня зрелости. В данной статье представлен обзор технологий и методов в области анализа данных. Также были представлены и систематизированы уровни зрелости: «лоскутное одеяло», корпоративное хранилище данных, озера данных, машинное обучение, искусственный интеллект. Рассматриваемые средства имеют спрос при построении аналитической архитектуры компании. С помощью них можно осуществлять поиск данных, доступ к ним и обработку. Были рассмотрены и проанализированы преимущества и недостатки методов. Сравнение технологий производится по ряду характеристик, а именно: организация доступа к данным, способ хранения данных, процесс извлечения, преобразования данных, процесс построения бизнес-отчетов, использование машинного обучения, помощь в принятии решений. Эти аспекты являются основными при выборе средств построения корпоративной архитектуры в области анализа данных, так как они являются ключевыми при аналитической обработке данных.

The use of modern technologies and data analysis methods allows you to create more advanced information systems for the organization of a high-quality business. Therefore, when designing a corporate data architecture, it is necessary to recognize many factors and correctly select a certain level of maturity. This article provides an overview of technologies and methods in the field of data analysis. The tools in question are in demand when building the company's analytical architecture. They can be used to search for, access, and process data. The advantages and disadvantages of the methods were considered. The comparison of technologies is made by several characteristics, namely: data access organization, data warehouse building method, the process of extracting, converting data, and the process of building a business report. These aspects are the main ones when choosing the tools for building a corporate architecture in data analysis since they are crucial in analytical data processing.
Application of multi-agent technologies in the context - oriented environment of the smart home component
Authors: Диденко С.С.
Published: July 2024

Целью данной работы является исследование проблемы создания мультиагентной системы для мониторинга контекстно-зависимой среды для умного дома и выполнения соответствующих действий, основанных на текущем состоянии компонента умного дома. Есть две основные интеллектуальные функции, интегрированные в архитектуру этого проекта. Первая из них обучается и приспосабливается к движениям и действиям жильцов. Вторая функция предсказывает события, происходящие с жильцами. Интеграция системы представлена с использованием имитационного моделирования технологии мониторинга и прогноза в рабочей среде интеллектуального дома. Предложенная архитектура расширяется от преобразования пассивных датчиков в интеллектуальные устройства, добавляя обрабатывающие и аналитические возможности программного обеспечения. Данное исследование будет протестировано в моделируемой среде с визуализированным планом дома. Оно фокусируется главным образом на программном обеспечении, которое предоставляет инфраструктуру для интеллектуального мониторинга движения внутри дома. Инфраструктура включает в себя коммуникационные протоколы для взаимодействия агентов и протоколы для взаимодействия с внешней средой. Контекстно-ориентированная модель мониторинга системы умного дома, предложенная в этой статье, использует мультиагентный подход для представления контекста и общих знаний между агентами.

The purpose of this work is to investigate the problem of creating a multi-agent system for monitoring a context-dependent smart home and performing appropriate actions based on the current state of the home. There are two main intelligent features introduced in the architecture of this project to facilitate a multi-agent system in a smart home environment. The first of them learns and adapts to the movements and actions of the residents. The second function predicts events that happen to residents. The integration of the system is presented using a simulation application of the technology in the working environment of a smart home. The proposed architecture expands from the conversion of passive sensors into smart devices by adding processing and analytical capabilities from the integration software. This study will be tested in a simulated environment with a visualized house plan. It focuses mainly on software that provides the infrastructure for intelligent monitoring of movement inside the home. The infrastructure includes protocols for agent interaction and communication protocols. Context-awareness for smart homes, proposed in this article, uses a multi-agent system to represent the context and shared knowledge between agents.
The detector of variable motion objects in the task of identifying forensically relevant information
Authors: Афанасьев А.Д. , Причко И.О.
Published: July 2024

В современном мире все большую роль в расследовании правонарушений занимают цифровые следы, оставляемые участниками преступления. Одним из наиболее значимых видов цифровых следов является информация из стационарных систем наблюдения. Для органов следствия и дознания данные, которые содержатся в видеозаписях таких систем, имеют большое, а в некоторых случаях – ключевое значение. Работа посвящена описанию разработки детектора подвижных и неподвижных объектов на видеозаписях стационарных систем видеонаблюдения. На основании проведенного анализа литературных источников по теме обнаружения объектов в видеоданных, а также на основании анализа большого количества видеозаписей из предметной области сформулированы основные ограничения и допущения, налагаемые на детектор. Проведено сравнение существующих решений на реальных данных с учетом поставленных ограничений и допущений. По результатам исследования была предложена модель обнаружения объектов, которая наиболее предпочтительна для решения задачи полноценного детектирования с требуемой точностью и производительностью. Применение детектора как один из этапов позволяет решить задачу обнаружения криминалистически значимой информации в видеоданных систем наблюдения. Также полученный детектор может применяться в других системах компьютерного зрения для выделения как подвижных, так и неподвижных объектов на видеозаписях.

In the modern world, digital evidence is taking an increasing role in crime investigations, video recordings from CCTV being one of the most common types of such evidence. For investigative authorities, the information contained in video recordings has great significance. This paper focuses on describing the development of a detector of moving and motionless objects on video recordings of CCTV systems. An analysis of a wide range of video materials from the subject area is performed based on the overview of scientific publications on object detection in video data, with the main constraints and assumptions formulated with the use of a mathematical model. The existing solutions are compared, given the set constraints and assumptions. A model of object detection is proposed based on the study results, which is the most preferable to solving the detection problem with the required accuracy and performance. The use of the detector as one of the stages helps solve the problem of identifying criminally significant information in video data of surveillance systems. The detector can also be used in other computer vision systems for recognizing both moving and inactive objects on video recordings.
The module for analyzing technology development trends based on the network semantic structure Subject-Action-Object
Authors: Колесникова В.О. , Фоменков С.А. , Коробкин Д.М. , Раюшкин Э.С.
Published: July 2024

В статье представлены подходы и технологии, примененные для решения задачи анализа трендов развития технологий на основе сетевой семантической структуры «Субъект-Действие-Объект». С точки зрения информации о самом изобретении, наиболее важно описание изобретения к патенту. В электронных базах данных патентов все патенты начинаются именно с описания изобретения к патенту, которое имеет свою титульную страницу. Данная форма описания изобретения к патенту является унифицированной, и все патенты представляются в такой форме, то есть все патенты одинаково структурированы. Именно данный блок патента – информацию об изобретении – необходимо исследовать с помощью сетевой семантической структуры «Субъект-Действие-Объект». Для решения поставленной задачи изучена структура патента; технологии Hadoop, Spark MlLib, методы кластеризации. Технологии распределенных вычислений были выбраны в качестве успешного и эффективного средства обработки «больших» текстовых данных в виде патентов. Разработаны алгоритм парсинга патентного документа; алгоритм предобработки текстовых документов патентной выборки; алгоритм извлечения «Субъект-Действие-Объект» (SAO); алгоритм формирования патентного ландшафта для определенного временного промежутка. Сформирована концепция и архитектура автоматизированной системы, программно реализованы предложенные алгоритмы.

The article presents the approaches and technologies used to solve the problem of analyzing trends in technology development based on the network semantic structure Subject-Action-Object. From the perspective of information about the invention itself, the description of the invention to the patent is most important. In electronic databases of patents, all patents begin precisely with the description of the invention to the patent, which in turn has its title page. This invention description form patent is unified, and all patents are presented in this form, which means all patents are equally structured. This block of the patent - information about the invention must be investigated using the network semantic structure Subject-Action-Object. The license structure of; Hadoop technologies, Spark MlLib, clustering methods were studied to solve this problem. Grid computing technologies have been chosen as a successful and efficient means of processing big text data in the form of patents. An algorithm for parsing a patent document has been developed; an algorithm for preprocessing text documents of a patent selection; a Subject-Action-Object (SAO) extraction algorithm; an algorithm for forming a patent landscape for a certain period. The concept and architecture of the automated system have been formed, the proposed algorithms have been implemented in software.
Flooding zones prediction of the Amga River floodplain using geoinformation technologies
Authors: Нестерева А.С. , Жданова Е.Н. , Минина А.А.
Published: July 2024

Чрезвычайные ситуации природного характера оказывают значительное негативное влияние на жизнь и здоровье людей, состояние окружающей среды и материально-технические объекты. В связи со значительной протяженностью территории Российской Федерации, разнообразием климатических и ландшафтно-географических характеристик, прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного характера приобретает особую актуальность. Целью работы является прогнозирование границ территории зон затопления поймы реки Амга во время весеннего половодья с помощью геоинформационных технологий. Объектом исследования выступает река Амга в среднем течении. Предметом исследования являются подтопляемые участки реки Амга. Для определения зон затоплений в работе применяются следующие методы исследований космических снимков при наличии густых слоев облаков: математический (индексы растительности), картографический (растровые модели) и гидрологический анализ на основе цифровой модели рельефа (геометрический подход). Разработаны методологии для определения зон затоплений с помощью мультиспектральных и радарных снимков, а также цифровой модели рельефа. Анализ полученных результатов позволяет выявить границы территорий, пострадавших в результате затопления и дать прогноз по участкам, находящимся в зонах риска.

Natural emergencies have a significant impact on the surrounding areas and real-world objects. Due to the large scale of the territory, climatic parameters, landscape, and geographical characteristics, in Russia, the most dangerous emergencies are natural. For the Northern regions of the country, one of these situations is flooding. In the northern territories, severe climatic conditions prevail, and the average temperature growth rate is twice as high as in other geographic areas. It can lead to the retreat of permafrost, which in turn entails dangerous hydrometeorological phenomena. The work's purpose is to forecast the flood areas of the Amga River during the spring flood using geoinformation technology. The Amga River in the middle course, which was flooded in 2018, is the object of the study. The subject of the study is the prediction of flooded zones of the Amga River based on satellite observations. Satellite images with a thick layer of clouds were used to determine the flooded zones. A mathematical method (based on the vegetation index), a geoinformation method (raster), and a geometric approach (DEM) were applied. Methodologies have been developed for determining flooded zones using multispectral images, radar images, and a digital terrain model. By comparing the results obtained, you can define which zones are affected and are at risk in the future.
Choice optimization of the purposeful team activity tasks structure in an Agile-oriented organizational system
Authors: Борзова А.С. , Корчагин С.Г. , Львович Я.Е.
Published: July 2024

В работе предлагается осуществлять выбор структуры задач целенаправленной командной деятельности в Agile-ориентированной организационной системе на основе оптимизационного подхода. Необходимость оптимизации обосновывается избыточностью, неоднозначностью традиционных методов экспертного оценивания процесса целедостижения при сроках обеспечения значений показателей, заданных управляющим центром. Реализация оптимизационного подхода достигается в рамках моделирования и алгоритмизации двойной редукции исходного множества задач, определенных на экспертном уровне. На первом этапе осуществляется применение многоальтернативной оптимизации и количественного экспертного оценивания для формирования нумерационного множества задач, обеспечивающих достижения цели командной деятельности. На втором – для выбора последовательности выполнения задач, входящих в редукционное множество при организации итерационного процесса, принятого в Agile-ориентированных организационных системах. Для принятия управленческих решений используется схема пошагового рандомизированного поиска, объединяющего оба этапа двойной редукции. Окончательный выбор проводится на основе набора экспертных правил. В результате получаем вариант структуры задач, обеспечивающий в заданные сроки при определенном количестве членов команды достижение цели с заданными значениями количественных показателей.

The paper proposes to select the structure of the purposeful team activities tasks in an Agile-oriented organizational system based on the optimization approach. The need for optimization is justified by the redundancy, ambiguity in traditional expert assessment methods of the goal achievement process at a given time for ensuring the values ​​of the indicators set by the control center. The implementation of the optimization approach is fulfilled within the framework of modeling and double reduction algorithmizing of the initial set of problems, defined at the expert level. At the first stage, the application of multi-alternative optimization and quantitative expert assessment is carried out to form a numbering set of tasks, facilitating the achievement of the team activity goal. At the second stage, it is employed to decide on the sequence of tasks that are included in the reduction set when organizing the iterative process adopted in Agile-oriented organizational systems. To make management decisions, a step-by-step randomized search scheme is used that combines both stages of double reduction. The final selection is made in reliance on a set of expert rules. As a result, we obtain a variant of the task structure that enables, within a given time frame and with a certain number of team members, the goal attainment with the specified values ​​of quantitative indicators.
Evaluation of the Spatial Interpolation Efficiency in the Processing of Combined Different-Range Images
Authors: Ветров А.Н. , Потлов А.Ю.
Published: July 2024

В статье показаны методика и результаты лабораторных испытаний по определению показателей эффективности работы операторов с совмещенными разнодиапазонными изображениями, а именно видео и тепловыми изображениями, полученными от одного объекта в одинаковом масштабе и с одинаковыми параметрами развертки. Изображения были представлены в двух вариантах. В одном варианте проводились испытания по обнаружению заданных объектов на совмещенном изображении от видео и тепловизионной камер. Во втором варианте та же процедура обнаружения проводилась на интерполированных изображениях, когда каждый пиксел результирующего изображения содержал информацию от обоих датчиков. Актуальность проделанной работы заключается в практическом получении вероятностных характеристик обнаружения заданных объектов по просто совмещенным изображениям и изображениям, подвергнутым пространственной интерполяции, что подтверждает теоретическое повышение информативности интерполированного изображения, но в практических значениях. Испытания проводились с привлечением большого количества операторов, каждый из которых работал с изображениями только один раз. В результате проведенных испытаний были получены данные по времени обнаружения объекта каждым оператором и посчитаны вероятностные характеристики обнаружения. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с целью определения эффективности работы с интерполированными и не интерполированными изображениями. Доказана достаточность проведенных опытов.

The article shows the methodology and results of laboratory tests to determine the performance indicators of operators with combined multi-band images, namely, video and thermal images acquired from the same object at the same scale and with the same sweep parameters. The images were presented in two versions. In the first one, tests were carried out to detect specified objects in a combined image from video and thermal imaging cameras. In the second one, the same detection procedure was undertaken on interpolated images, when each pixel of the resulting image contained information from both sensors. The relevance of the work done lies in obtaining the probabilistic characteristics of a given object detection from simply superimposed images and images subjected to spatial interpolation, which confirms the increase in the information content of the interpolated images, but in practical terms. The tests were run with the involvement of a large number of operators, each of which worked with images only once. As a result of the tests, data were collected on the time of object detection by each operator and the probabilistic characteristics of detection were calculated. A comparative analysis of the findings was carried out in order to ascertain the efficiency of operations with interpolated and non-interpolated images. The sufficiency of the conducted experiments is proved.
Modeling of large data array processing in distributed information and telecommunication systems
Authors: Мельникова Т.В. , Питолин М.В. , Преображенский Ю.П.
Published: July 2024

В статье рассматривается задача моделирования обработки больших массивов данных в распределенных информационно-телекоммуникационных системах. Проведен анализ проблемы, связанной с некорректной работой информационной системы. Показано, что распределенные системы позволяют распределить логику и данные по нескольким физическим серверам, что, при правильном распределении ресурсов и логики, дает возможность снизить риски сбоев. Показано, каким образом проводится расчет процента потери производительности от сбоя в одном из компонентов распределенной информационной системы. Рассмотрен фрагмент диаграммы вариантов использования информационной системы магазина. Если при построении информационной системы требуется закупить физические серверы, то при обеспечении условия одновременной работы серверов можно вычислить коэффициент уменьшения производительности информационной системы в случае сбоя на одном из серверов. Приведен график зависимости изменения производительности от количества узлов, составляющих распределенную сеть. Анализ показывает, что наибольший эффект по уменьшению рисков от добавления узлов в распределенную систему имеют случаи, когда серверов не слишком много. В случае, если распределенная система уже состоит из множества различных серверов и любая логика продублирована на многих из них, уменьшение рисков от добавления дополнительного сервера будет незначительным.

The article considers the problem of modeling large data array processing in distributed information and telecommunication systems. The analysis of the problem, associated with the incorrect operation of the information system, is conducted. It is shown that distributed systems allow distribution of logic and data across multiple physical servers, which, with the correct allocation of resources and logic, makes it possible to reduce the risks of failures. It is demonstrated how the calculation of productivity loss percentage from a failure in one of the distributed information system components is carried out. A fragment of the diagram, outlining the options for the store information system application, is examined. If it is necessary to purchase physical servers when building an information system, then it is possible to calculate the coefficient of decrease in the performance of the information system in the event of a failure on one of the servers while ensuring the conditions for simultaneous operation of servers. The graph, illustrating the dependence of the performance change on the number of nodes that comprise the distributed network, is given. The analysis indicates that the cases when there are not too many servers have the greatest effect on reducing the risks from adding nodes to a distributed system. If a distributed system already consists of many different servers and any logic is duplicated on many of them, the risk reduction from adding an additional server will be negligible.
Network-centric motion control algorithm for a group of mobile robots
Authors: Диане С.А.К. , Исхаков А.Ю. , Исхакова А.О.
Published: July 2024

При решении разведывательных, а также тактических задач высокую эффективность показывают методы группового применения мобильных роботов. Робототехнические группы, в основе управления, которыми лежит сетецентрическая система, отличаются превосходством систем разведки перед системами разведки противника, включая достоверность, своевременность и точность добытой информации. При этом в процессе реализации таких защищенных систем приоритетной задачей становится планирование траектории группы, обеспечивающее поддержание связи для выполнения передачи управляющих сигналов. В работе предлагается научный подход к решению задачи планирования движения мобильных роботов в условиях обеспечения механизмов защищенного взаимодействия между агентами робототехнической системы с помощью стеганографических методов для сокрытия управляющих сигналов. Ранее авторским коллективом были разработаны и апробированы методы и алгоритмы, а также программные решения для сокрытия управляющих сигналов и фактов их передачи в рамках процесса интеллектуального взаимодействия группы робототехнических комплексов при решении ими единой задачи, а также верификации агентов по динамическому кортежу идентификационных признаков. В рамках текущего исследования предлагается обеспечение для планирования траектории гетерогенной мультиагентной робототехнической системы с условием поддержания связи для выполнения передачи управляющих сигналов.

When solving reconnaissance and tactical tasks, methods of mobile robots group application show high efficiency. Robotic groups, based on the network-centric system of control, are characterized by the superiority of intelligence systems over enemy intelligence systems, including the reliability, timeliness and accuracy of the extracted information. At the same time, planning the group trajectory that facilitates communications maintenance with the aim of transmitting control signals becomes a priority in the implementation of such secure systems. The paper proposes a scientific approach to handling the task of mobile robots motion planning under the conditions of providing mechanisms for secure interaction between the agents of a robotic system, using steganographic methods to hide control signals. Previously, the authors developed and tested methods and algorithms as well as software solutions for concealing control signals and the facts of their transmission within the process of intellectual interaction of a robotic systems group when they address a common problem, as well as verification of agents by a dynamic tuple of identification attributes. In the ongoing study, we put forward the software for trajectory planning of a heterogeneous multi-agent robotic system on the condition of maintaining communications to perform the transfer of control signals.
The satellite network modeling in GPSS World
Authors: Пономарев Д.Ю.
Published: July 2024

В работе рассматривается модель комбинированной спутниковой сети, т. е. сети, использующей разновысотные орбиты. Актуальность использования разных высот обусловлена необходимостью предоставления разного вида услуг с учетом расширения зоны обслуживания в верхние широты. Для реализации такого подхода используются спутники как на геостационарной орбите, так и на высокоэллиптической. В связи с высокой сложностью спутниковых сетей для оценки и анализа их характеристик на этапе разработки и проектирования привлекаются различные виды моделирования. При этом аналитическое моделирование таких сетей связано со значительными трудностями. В данной работе используется имитационное моделирование в среде GPSS World и основной целью является разработка алгоритма обслуживания запросов пользователей для имитационной модели комбинированной спутниковой сети и оценка вероятностно-временных характеристик данной сети с использованием разработанного алгоритма. Программная реализация алгоритма продемонстрировала возможности GPSS World и позволила получить результаты для оценки таких характеристик, как среднее время задержки и вероятность потерь. Полученные результаты могут быть использованы как при анализе существующих спутниковых сетей, так и при проектировании и разработке новых технологий исследуемых сетей.

The study regards the combined satellite network model, which is a network using different altitude orbits. The relevance of employing different altitudes is due to the necessity to provide different types of service, taking into account the expansion of the service area to higher latitudes. To implement this approach, satellites are applied both in geostationary and highly elliptical orbits. Owing to the considerable complexity of satellite network estimation and analysis at the stage of design and construction, various modeling methods are involved. At the same time, analytical modeling of these networks is associated with significant difficulties. In this article, simulation in GPSS World is utilized and the main objective is to develop the user request serving algorithm for combined satellite network simulation model and to evaluate probabilistic and temporal characteristics of the network, exploiting the designed algorithm. Software implementation of the algorithm has demonstrated GPSS World capabilities and made it possible to obtain results for the evaluation characteristics such as average delay time and loss probability. The findings can be used both in the analysis of existing technologies for satellite networks under review and in the design and development of new ones.
Component optimization of an evolving digital management environment in organizational systems
Authors: Рындин Н.А.
Published: July 2024

В статье рассмотрены вопросы формирования оптимизационных моделей компонентной оптимизации цифровой среды управления в организационных системах на основе вероятностных оценок удовлетворения функциональных требований к компонентам и оценивания параметров влияния реализации компонентов на достижение установленных требований. Рассматриваются методы и алгоритмы вычисления параметров влияния реализации компонентов цифровой среды на достижение установленных требований. В качестве базового метода предлагается использовать многоальтернативную оптимизацию и выбор варианта интеграции компонентов в единую цифровую среду, обеспечивающую заданные требования функционирования цифровизированной организационной системы. Особое внимание уделено задаче оценивания функциональности компонентов цифровой среды для определения пригодности или замены компонента в случае неудовлетворения заданным требованиям на этапе ее развития. Рассматриваются граничные условия перехода от стадии функционирования к стадии развития цифровой среды с точки зрения выполнения установленных требований к параметрам организационной системы и выработки управляющих воздействий: дальнейшая эксплуатация компонента или его замена; введение нового компонента для обеспечения выполнения новых требований к системе; корректировка функциональности компонента в условиях неизменной структуры системы.

The article deals with the formation of optimization models for component optimization of a digital management environment in organizational systems based on probabilistic assessments of component functional requirements fulfilment and estimation of the components implementation influence parameters on the achievement of established requirements. Methods and algorithms for calculating the parameters of digital environment components implementation influence on the achievement of established requirements are considered. As a principal method, it is proposed to use multi-alternative optimization and choosing the option of component integration into a single digital environment that provides the specified requirements for the functioning of a digitalized organizational system. Special attention is given to evaluating the functionality of digital environment components to determine the suitability of a component or a need to replace it in case of non-compliance with the specified requirements at the stage of its development. Boundary conditions for the transition from the stage of functioning to the stage of digital environment development are regarded in terms of fulfilling the established requirements for organizational system parameters and developing control actions: further operation of the component or its replacement; introduction of a new component to meet new system requirements; adjustment of component functionality under the conditions of the system unchanged structure.
Evaluation of the efficiency of oil and gas field development using expert methods
Authors: Хафизова А.У. , Латыпова В.А.
Published: July 2024

В настоящий момент большую значимость приобретают проблемы оценки разработки нефтегазовых месторождений. При мониторинге реализации стратегии развития нефтяной промышленности используются несколько показателей по направлениям развития отрасли. Так как различные показатели объектов относятся к различным проблемам нефтяной промышленности, подытожить эти данные без специального инструментария становится невозможным. В разработке нефтегазовых месторождений для принятия решений индивидуальные оценки экспертов эффективности не помогут. Это связано с тем, что у специалистов, которые оценивают показатели, разные ожидания. Из чего можно заключить, что данная ситуация является причиной столкновения интересов при рассмотрении разработки месторождений. В этой ситуации возникает потребность получения интегральной оценки. В статье описана предлагаемая модель оценки эффективности разработки месторождения на основе расчета интегрального показателя с использованием экспертных методов. Разработанная модель позволяет повысить эффективность принятия решения при управлении нефтегазовыми месторождениями. Она информирует специалистов нефтегазового дела, имеет ли смысл дальнейшая разработка нефтегазового месторождения. Модель апробирована на примере Северо-Ингольского, Зимнего, Орехово-Ермаковского, им. Александра Жагрина месторождений в ПАО «Газпром нефть», предполагается дальнейшая реализация в виде модуля в системе «Интеграционная система долгосрочного развития».

Nowadays, the problems of assessing the development of oil and gas fields are becoming increasingly important. When monitoring the implementation of the strategy for the development of the oil industry, several indicators are used in the areas of development of the industry. Since different indicators of objects relate to different problems of the oil industry, it appears to be impossible to summarize these data without special tools. In the development of oil and gas fields for decision-making, individual assessments of efficiency experts will not help due to the fact that specialists who evaluate performance have different expectations. Therefore, it can be concluded that such situation is the cause of a conflict of interest when considering the development of deposits. In this situation, there is a need to obtain an integral estimate. The article describes the proposed model for evaluating the efficiency of field development based on the calculation of an integral indicator by means of expert methods. The developed model enables the increase of decision-making efficiency in the management of oil and gas fields. The model was tested on the example of Severo-Ingolsky, Zimny, Orekhovo-Ermakovskoye, Alexander Zhagrin fields in Gazprom Neft, further implementation is expected as a module in the Integration system for long-term development system.
Support of functional safety management of software and hardware complexes based on system archetypes
Authors: Гвоздев В.Е. , Васильев В.И. , Гузаиров М.Б. , Бежаева О.Я.
Published: July 2024

В настоящей работе описывается подход, ориентированный на построение математических моделей, с разных сторон описывающих типовые ситуации, возникающие при реализации программных проектов. Основу подхода составляет рассмотрение проектов создания аппаратно-программных комплексов как разновидности субъектоцентрических систем. Это создает основу для адаптации подходов, методов и моделей, ориентированных на управление сложными субъектоцентрическими системами различной природы, в область обеспечения функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов. В литературе на декларативном уровне описаны типовые проблемные ситуации, возникающие при управлении сложными системами разной природы, и именуемые системными архетипами. С практической точки зрения ограниченностью системных архетипов является то, что они описывают ситуации лишь на качественном уровне. В них не представлены структура системы управления и параметрические зависимости прямых и перекрестных связей, имеющих место в системе управления. В настоящей работе рассмотрено несколько примеров построения структурных моделей, соответствующих разным системным архетипам. Для генерации и анализа альтернатив урегулирования ситуаций предложены методы преобразования архетипов к виду структурных и математических моделей. Областью применимости предлагаемого подхода являются средние, т. е. массово реализуемые, проекты.

This paper describes an approach focused on the construction of mathematical models that illustrate from different angles typical situations arising in the implementation of software projects. The basis of the approach is the analysis of projects for creating hardware and software complexes as a kind of subject-centric systems. This lays the groundwork for scientific adaptation of well-known approaches, used for researching complex systems of a different nature, to the field of functional safety of hardware and software complexes. In the publications, typical problem situations that occur in managing complex systems of different nature are regarded at the declarative level and called system archetypes. From a practical point of view, the limitation of system archetypes is that they represent situations only at a qualitative level. They do not depict the structure of the control system and the parametric dependencies of direct and cross-links that take place in the control system. In this paper, several examples of constructing structural models corresponding to different system archetypes are considered. For the generation and analysis of alternatives for resolving situations, methods for converting archetypes to the form of structural and mathematical models are proposed. The range of applicability of the proposed approach includes projects of medium scale, i.e. mass-produced projects.
Express method for determining the spectral composition of a signal based on extreme filtering
Authors: Лысова Н.В. , Мясникова Н.В.
Published: July 2024

На сегодняшний день одними из самых распространенных являются системы, основанные на результатах измерительных экспериментов. Обработка экспериментальных данных широко применяется в информационно-измерительных системах, технических системах контроля и диагностики, а также в автоматизированных системах управления. Спектральные методы являются мощным и самым распространенным инструментом обработки и анализа данных. Спектральные характеристики нашли широкое применение в технике благодаря высокой информативности и обратимости, что позволяет выполнять сжатие-восстановление сигнала с высокой точностью вычислений. Освящены вопросы спектрального анализа сигналов и описания основных методов выделения спектра. Рассмотрен экспресс-метод определения спектрального состава сигнала на основе экстремальной фильтрации. Представлены результаты обработки экспериментально зарегистрированных сигналов со сканера бумагоделательной машины. Описан способ экспресс-выделения спектра на основе экстремальной фильтрации, который позволяет проанализировать спектральный состав сигнала доступными программными средствами и получить наглядные представления о широком диапазоне характеристик, предоставляющих возможность составить полное описание исследуемого сигнала. Результаты показывают сходимость при минимизации вычислительных трудозатрат и упрощении алгоритма. Перечисленные факторы позволяют использовать данный метод для экспресс-анализа в технических системах.

To date, one of the most common systems are those based on the results of measurement experiments. The processing of experimental data is widely used in information-measuring systems, technical control and diagnostic systems as well as in automated control systems. Spectral methods are a powerful and most widely used tool for data processing and analysis. Spectral characteristics are employed extensively in engineering due to their high informative value and reversibility, which makes it possible to perform signal compression and restoration with high calculation accuracy. Questions of spectral signal analysis and descriptions of the main methods for spectrum extraction are examined. An express method for determining the spectral composition of a signal through extreme filtering is considered. The results of processing experimentally registered signals from the paper machine scanner are presented. A method for quick spectrum extraction through extreme filtering is described, which provides the means for analyzing the spectral composition of a signal with the aid of available software tools and obtain visual representations of a wide range of characteristics that help to compile a complete description of the signal under study. The results show the convergence with the minimization of computational effort and simplification of the algorithm. These factors enable the application of this method for quick analysis in technical systems.
Modified genetic algorithm for project scheduling
Authors: Коротков В.В.
Published: July 2024

В работе описывается модифицированный генетический алгоритм решения задачи составления расписания выполнения проекта с учетом ресурсных ограничений. Актуальность исследования обусловлена обширной распространенностью проектной формы организации деятельности и крайне высокой вычислительной сложностью рассматриваемой задачи, что требует дальнейшего улучшения существующих эвристических алгоритмов для возможности эффективного планирования крупных проектов. Имеющиеся генетические алгоритмы основаны на методах кодирования порядка работ и реализациях генетических операторов, которые слабо учитывают особенности задачи. В связи с этим предлагается использование альтернативного метода кодирования и соответствующего оператора кроссовера, которые, в отличие от классических подходов, позволяют вычленять в качестве наследуемых признаков относительные, а не абсолютные положения работ. В работе рассматриваются основные свойства подобного кодирования, представимого в виде квадратных булевых матриц. Представлен оператор отображения, позволяющий привести булевы матрицы к каноническому строчному виду. Было проведено сравнение полученного генетического алгоритма и классических реализаций на тестовой выборке задач. Предложенные подходы продемонстрировали потенциальную эффективность, особенно при планировании крупных проектов. Результаты работы могут представлять практическую ценность при разработке систем поддержки принятия решений в проектном менеджменте.

The paper describes a modified genetic algorithm for solving resource-constrained project scheduling problem. The relevance of the study is due to the widespread prevalence of project organization of activities and the extremely high computational complexity of the problem under consideration. Further improvement of existing heuristic algorithms is needed to enable efficient planning of large projects. The available genetic algorithms are based on activity order encoding methods and implementations of genetic operators, which does not fully take into account the specifics of the problem. Therefore, the paper proposes an alternative encoding method and the corresponding crossover operator, which, unlike classical approaches, highlights relative rather than absolute positions of activities as inherited features. The study regards the main properties of such encoding which can be represented as square Boolean matrices. A mapping operator that helps to reduce Boolean matrices to a canonical row form is also introduced. The resulting genetic algorithm and classical implementations were compared using a test set of tasks. The suggested approach has shown potential efficiency, especially with large projects. The findings can be of practical importance in the development of decision support systems for project management.
Mathematical model of salt ion stationary transport in the cross section of the channel at equilibrium
Authors: Чубырь Н.О. , Коваленко А.В. , Уртенов М.Х. , Гудза И.В.
Published: July 2024

Равновесие на межфазных границах во многом определяет процессы переноса и поэтому ее исследование является важной задачей. В работе предлагается математическая модель задачи стационарного переноса ионов соли при наступлении равновесия, а именно при нулевом токе, в сечении канала обессоливания, образованного анионообменной и катионообменной мембраной, в виде краевой задачи для систем уравнений Нернста-Планка и Пуассона в потенциостатическом режиме. Получено численное и асимптотическое решение этой краевой задачи. Проведено сравнение численного и асимптотического решения, показывающее их совпадения с хорошей точностью. Полученное асимптотическое решение позволяет провести исчерпывающий анализ состояния равновесия в зависимости от начальной концентрации, скачка потенциалов, свойств ионообменных мембран и установить основные закономерности переноса. Показано, что стационарное состояние процесса переноса ионов соли через сечение канала совпадает с равновесным. Установлены расположение и размеры областей пространственного заряда и электронейтральности. Получена зависимость напряженности электрического поля и концентраций от скачка потенциала и граничных значений концентраций катионов и анионов. Результаты работы могут быть использованы для определения оптимальных режимов работы электродиализных аппаратов очистки воды.

The equilibrium at the interphase boundaries largely determines the transfer processes and therefore studying it is an important task. The paper proposes a mathematical model of the problem of salt ion stationary transfer at the onset of equilibrium, namely at zero current, in the cross section of the desalination channel formed by anion exchange and cation exchange membrane in the form of a boundary value problem for systems of Nernst-Planck and Poisson equations in the potentiostatic mode. A numerical and asymptotic solution of this boundary value problem is obtained. The numerical and asymptotic solutions are compared, and their coincidences were shown with good accuracy. The acquired asymptotic solution allows for an exhaustive analysis of the equilibrium state depending on the initial concentration, potential jump, and properties of ion-exchange membranes and helps to establish the basic transfer patterns. It is shown that the stationary state of salt ion transfer process through the channel section coincides with the equilibrium state. The location and dimensions of the spatial charge and electroneutrality regions are established. The dependence of the electric field strength and concentration on the potential jump and the boundary values for cation and anion concentrations is obtained. The results of the research can be used to determine the optimal operating modes of electrodialysis water purification devices.