Ученые записки УлГУ. Серия "Математика и информационные технологии"
№1, 2021 год, дата выпуска: июнь 2021 года
Баранов А.Н., Павлов П.Ю. / Baranov A.N., Pavlov P.Yu., e-mail: Bliznec130689@gmail.com
Разработка эксплуатационного каталога деталей и сборочных единиц с применением САПР ТП «ТеМП2»
Аннотация. В статье рассматривается разработка эксплуатационного каталога деталей и сборочных единиц с применением САПР ТП «ТеМП2». Проведен расчет экономического эффекта от разработки эскизов Каталога деталей в САПР ТП «ТеМП2».
Ключевые слова: эксплуатационная документация, каталог, эскиз, чертеж, 3D модель, каталог, САПР, деталь, сборочная единица.
Development of an operational catalog of parts and assembly units using CAD TP «TeMP2»
Abstract. The article discusses the design of an aviation beacon that meets the requirements of aviation AP-25 and verification of the results in the TracePro computer-aided design system.
Keywords: operational documentation, catalog, sketch, drawing, 3D model, catalog, CAD, detail, assembly unit.
* * *
Бутов А.А., Хисамутдинов Д.И. / Butov A.A., Khisamutdinov D.I., e-mail: d.hisa@yandex.ru
Модель нарушений циркадного ритма под воздействием изменений во внешней среде
Аннотация. В работе рассматривается давление внешней среды как фактор нарушений циркадного ритма артериального давления в большом круге кровообращения. Разработка модели проведена в семимартингальных терминах и реализована с помощью методов компьютерного имитационного моделирования. Она показывает, что при воздействии внешних факторов на организм человека происходит увеличение значений артериального давления.
Ключевые слова: имитационное моделирование, случайный процесс, семимартингал, циркадный ритм.
Model of circadian rhythm disturbances under the influence of changes in the external environment
Abstract. The work examines the pressure of the external environment as a factor of disturbances in the circadian rhythm of arterial pressure in the systemic circulation. The development of the model was carried out in semimartingale terms and implemented using the methods of computer simulation. It shows that under the influence of external factors on humans, an increase in blood pressure values occurs.
Keywords: simulation modeling, random process, semimartingale, circadian rhythm.
* * *
Глотов А.И., Котилевец И.Д., Иванова И.А. / Glotov A.I., Kotilevec I.D., Ivanova I.A., e-mail: shackkale@gmail.com
Разработка усовершенствованных генераторов паролей
Аннотация. Данная работа является анализом методов защиты пользовательских учётных записей. Был проведён опрос приоритетов пользователей при создании паролей. Описаны плюсы и минусы различных способов авторизации в системе. На основании полученных выводов был предложен новый метод генерации паролей.
Ключевые слова: пароль, безопасность, пользовательские данные, аутентификация, учётная запись, аккаунт.
Development of improved password generators
Abstract. The paper describes an analysis of methods of user account protection. A survey of user priorities when creating passwords was conducted. The pros and cons of various methods of authorization in the system are described. Based on the results of the research, a new method for generating passwords was proposed.
Keywords: password, security, user data, authentification, log-in credentials, account.
* * *
Каледина Е.А. / Kaledina E.A., e-mail: elena.lizina@gmail.com
Двухуровневая стабилизация многосвязной системы с периодической матрицей коэффициентов кусочно-постоянным управлением
Аннотация. В работе рассматривается многосвязная управляемая динамическая система с периодической матрицей коэффициентов и кусочно-постоянным управлением. Найдены условия для двухуровневой стабилизации положения равновесия указанной системы, когда локальные управления стабилизируют положения равновесия отдельных подсистем, а глобальное управление действует на межсистемные связи. Для этого осуществляется переход от исходной системы с периодическими матрицами коэффициентов к вспомогательной системе с кусочно-постоянными матрицами коэффициентов, для которой находится оценка приближенно матрицы монодромии.
Ключевые слова: многосвязная динамическая система, периодическая матрица коэффициентов, кусочно-постоянное управление, двухуровневое управление, асимптотическая устойчивость, стабилизация.
Two-level stabilization of a multiply connected system with a periodic matrix of coefficients by piecewise constant control
Abstract. The paper considers a multiply connected controllable dynamical system with a periodic matrix of coefficients and piecewise constant control. Conditions are found for two-level stabilization of the equilibrium position of the specified system when local controls stabilize the equilibrium position of individual linear subsystems, and global control acts on intersystem connections. For this, a transition is made from the original system with periodic matrices to an auxiliary system with piecewise constant matrices of coefficients, for which an estimate of the approximate monodromy matrix is found.
Keywords: multiply connected dynamical system, periodic matrix of coefficients, piecewise constant control, two-level control, asymptotic stability, stabilization.
* * *
Калинин И.А., Павлов П.Ю. / Kalinin I.A., Pavlov P.Yu., e-mail: heppi_1977@mail.ru
Расчет и проектирование авиационного маяка в соответствии с авиационными нормами
Аннотация. В статье рассматривается проектирование авиационного маяка, удовлетворяющего требованиям авиационных правил АП-25, и проверка полученных результатов в системе автоматизированного проектирования TracePro.
Ключевые слова: проектирование, авиационные правила, TracePro, светотехнические изделия, модель.
Calculation and design of an aviation beacon in accordance with aviation standards
Abstract. The paper discusses the design of an aviation beacon that meets the requirements of aviation AP-25 and verification of the results in the TracePro computer-aided design system.
Keywords: projection, aviation regulations, TracePro, lighting products, model.
* * *
Коновалов В.Г / Konovalov V.G., e-mail: ice.vladi@yandex.ru
Технологии виртуального прототипирования в авиастроительной промышленности
Аннотация. В статье рассматривается поэтапная технология подготовки «цифрового двойника» на примере узла транспортного самолета в системе виртуальной реальности IC.IDO. Описывается принцип работы технологии виртуального прототипирования и её возможностей для проведения инженерного анализа и решения различных задач на различных этапах жизненного цикла изделия.
Ключевые слова: виртуальный инжиниринг, IC.IDO, цифровой двойник, жизненный цикл, цифровое производство, анализ.
Virtual prototype technologies in the aircraft industry
Abstract. This paper examines a step-by-step technology for preparing a "digital twin" using the example of a transport aircraft node in the IC.IDO virtual reality system. The principle of operation of the virtual prototype technology and its capabilities for conducting engineering analyzes and solutions for various stages of the product life cycle is described.
Keywords: virtual engineering, IC.IDO, digital twin, life cycle, digital production, analysis.
* * *
Назаров С.А., Железнов О.В., Комиссаров А.В. / Nazarov S.A., Zheleznov O.V., Komissarov A.V., e-mail: nazarov7337@mail.ru
Разработка цифрового двойника и его применение для проведения испытаний
Аннотация. В статье рассматривается разработка цифрового двойника изделия с целью его дальнейшего применения для проведения цифровых испытаний. Также рассматривается возможность дальнейшего применения искусственного интеллекта с целью повышения точности испытаний.
Ключевые слова: цифровой двойник, цифровые испытания, искусственный интеллект, радиотехнические изделия, модель.
Development of a digital twin and its application for testing
Abstract. The article discusses the development of a digital twin of a product with the aim of its further use for digital testing. The possibility of further application of artificial intelligence in order to improve the accuracy of tests is also being considered.
Keywords: digital twin, digital testing, artificial intelligence, radio-technical products, model.
* * *
Овечкин А.Е., Железнов О.В., Блюменштейн А.А., Павлов П.Ю. / Ovechkin A.E., Zheleznov O.V., Blyumenshteyn A.A., Pavlov P.Y., e-mail: ovechkin_alex_1996 @mail.ru
Использование скелетно-геометрической модели для синхронизации электрожгута самолета в MCAD и ECAD
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы организации процесса проектирования электрожгутов самолета. Основное внимание уделяется синхронизации компонентой базы и геометрии электрожгута самолета между электрической схемой в ECAD-системе и 3D моделью в MCAD-системе. Необходимость такой синхронизации возникает в связи с тем, что процесс проектирования является итеративным и проектировщик может вернуться на предыдущую стадию жизненного цикла. Для решения этой задачи разработана математическая скелетно-геометрическая модель, которая используется для обратной совместимости и синхронизации между MCAD и ECAD системами.
Ключевые слова: .математическое моделирование, цифровое производство, проектирование электрожгутов самолета, ECAD, MCAD.
Using a skeleton-geometric model for ECAD-MCAD synchronization of an aircraft harness
Abstract. The paper deals with the organization of the design process for an aircraft harness. The main focus is on the synchronization of the component base and the geometry of the aircraft harness between the electrical circuit in the ECAD system and the 3D model in the MCAD system. The need for such synchronization arises due to the fact that the design process is iterative and the designer can return to the previous stage of the life cycle. To solve this problem, a mathematical skeleton-geometric model is developed, which is used for backward compatibility and synchronization between MCAD and ECAD systems.
Keywords: mathematical model, electrical wire harness, aircraft, ECAD, MCAD.
* * *
Пак И.М., Санников И.А. / Pak I.M., Sannikov I.A., e-mail: pak_irina93@mail.ru
Применение методов описания процессов при анализе качества результатов технологической подготовки производства приемо-передающих модулей
Аннотация. В статье рассмотрены особенности применения методов описания процесса изготовления приемо-передающих модулей с целью анализа качества результатов технологической подготовки производства. При описании процесса применялись методы графического представления данных и методология SADT семейства IDEF0. Приведенный расчет экономического эффекта подтверждает целесообразность реализованных мероприятий.
Ключевые слова: технологическая подготовка производства, приемо-передающие модули, методы описания процессов, SADT, IDEF0, графические методы представления данных, блок-схема, диаграмма межоперационных перемещений.
Application of methods for describing processes in analyzing the quality of the results of technological preparation of production of transceiver modules
Abstract. In this paper, we consider the features of the application of methods for describing the manufacturing process of receiving - transmitting modules in order to analyze the quality of the results of technological preparation of production. The methods of graphical data presentation and the SADT methodology of the IDEF0 family were used when describing the process. Calculation of the economic effect confirms the feasibility of the implemented measures is presented.
Keywords: Technological preparation of production, receiving and transmitting modules, methods of process description, SADT, IDEF0, graphical methods of data representation, flowchart, diagram of interoperable movements.
* * *
Рацеев С.М. / Ratseev S.M., e-mail: ratseevsm@mail.ru
Об алгоритмах декодирования кодов Рида-Соломона на случай ошибок и стираний
Аннотация. В работе рассматриваются алгоритмы декодирования кодов Рида-Соломона на случай ошибок и стираний. Данные алгоритмы строятся на основе алгоритма Гао, алгоритма Сугиямы, алгоритма Берлекэмпа–Месси. Первый из данных алгоритмов относится к алгоритмам безсиндромного декодирования, остальные – к алгоритмам синдромного декодирования. Актуальность данных алгоритмов состоит в том, что они применимы для декодирования кодов Гоппы, которые лежат в основе некоторых перспективных постквантовых криптосистем.
Ключевые слова: помехоустойчивые коды, коды Рида-Соломона, декодирование кода.
On decoding algorithms for Reed-Solomon codes with errors and erasures
Abstract. The paper is devoted to the decoding algorithms for Reed-Solomon codes with errors and erasures. These algorithms are based on the Gao algorithm, Sugiyama algorithm, Berlekamp-Massey algorithm. The first of these algorithms belongs to syndrome-free decoding algorithms, the others – to syndrome decoding algorithms. The relevance of these algorithms is that they are applicable for decoding Goppa codes, which are the basis of some promising post-quantum cryptosystems.
Keywords: error-correcting codes; Reed-Solomon codes; Goppa codes; code decoding.
* * *
Рацеев С.М., Иванцов А.М., Булдаковский П.А. / Ratseev S.M., Ivantsov A.M., Buldakovskiy P.A., e-mail: ratseevsm@mail.ru
Об алгоритмах декодирования циклических кодов
Аннотация. Циклические коды довольно широко применяются при помехоустойчивом кодировании. Такие коды используются для обнаружения и/или исправления ошибок. Среди циклических кодов особо выделяются коды Рида-Соломона. В работе рассматриваются некоторые простые алгоритмы декодирования циклических кодов и кодов Рида-Соломона.
Ключевые слова: циклический код, декодирование кода, коды Рида-Соломона.
On decoding algorithms of cyclic codes
Abstract. Cyclic codes are widely used in noise-resistant coding. These codes are used to detect and/or correct errors. Among the cyclic codes, Reed-Solomon codes stand out. This article considers some simple decoding algorithms for cyclic codes and Reed-Solomon codes.
Keywords: cyclic codes; code decoding; Reed-Solomon codes.
* * *
Савинов Ю.Г., Пронин В.И., Курицин А.Е. / Savinov Yu.G., Pronin V.I., Kuritsyn A.E., e-mail: uras@aport.ru
Математическая модель центра обслуживания вызовов со случайной задержкой при многоэтапном обслуживании
Аннотация. В работе представлена математическая модель центра обслуживания вызовов со случайной задержкой при многоэтапном обслуживании. Математическая модель построена в терминах точечных процессов и их компенсаторов. Показан переход от математической модели к итерационным формулам, по которым проводится имитационное моделирование.
Ключевые слова: система массового обслуживания, центр обслуживания вызовов, случайная задержка, точечный процесс, компенсатор, имитационное моделирование.
Mathematical model of a call center with a random delay in multi-stage service
Abstract. The paper presents a mathematical model of a call service center with a random delay for multi-stage service. The mathematical model is built in terms of point processes and their compensators. The transition from the mathematical model to the iterative formulas, that are necessary for simulation, is shown.
Keywords: queuing system, call center, random delay, point process, compensator, simulation.
* * *
Савинов Ю.Г., Щукин А.Н., Подгорнов М.Д. / Savinov Y.G., Shchukin A.N., Podgornov M.D., e-mail: uras@aport.ru
Математическая модель мультисервисного кол-центра с многоэтапным обслуживанием и дообслуживанием неприоритетных
Аннотация. В работе развивается семимартингальный (траекторный) подход к математическому описанию и моделированию кол-центров. Рассмотрена модель кол-центра с дообслуживанием неприоритетных заявок и блокировкой вызовов при многоэтапном обслуживании. Показан переход от математической модели к итерационным формулам, по которым проводится имитационное моделирование.
Ключевые слова: мультисервисные кол-центры, многоэтапное обслуживание, блокировка, семимартингальное описание, точечный процесс, компенсатор.
Mathematical model of a multi-service call center with multi-stage servicing and preemptive-resume priority in service
Abstract. The paper develops a semi-martingale (trajectory) approach to the mathematical description and modeling of call centers. The model of the call center with additional service of non-priority requests and blocking of calls at multi-stage service is considered. The transition from a mathematical model to iterative formulas, which are used for simulation, is shown.
Keywords: multiservice call centers, multi-stage servicing, blocking, semi-martingale description, point process, compensator.
* * *
Федотова Ю.И., Евсеев А.Н. / Fedotova J.I., Evseev A.N., e-mail: julia241179@mail.ru
Повышение качества и эффективности обработки композиционных материалов за счет использования инструмента из керамики
Аннотация. Разработан и исследован инновационный режущий инструмент для фрезерной обработки полимерных композиционных материалов на основе углепластика. Разработан технологический процесс и проведены опытные работы по испытанию режущего инструмента для подбора оптимальных режимов резания, которые позволяют повысить эффективность фрезерной обработки и достичь требуемого качества поверхности.
Ключевые слова: полимерные композиционные материалы, углепластик, качество поверхности, керамический роутер, фрезерование.
Improving the quality and efficiency of machining composite materials through the use of ceramic tools
Abstract. The paper considers the development and research of an innovative cutting tool for the milling of polymer composite materials based on carbon fiber. Development of a technological process and carrying out pilot work on testing the cutting tool for the selection of optimal cutting conditions, which can increase the efficiency of milling and achieve the required surface quality.
Keywords: polymer composites materials, carbon fiber, surface quality, ceramic router, milling.
* * *
Чеверев В.А., Фролов Е.А., Котилевец И.Д., Иванова И.А./ Cheverev V.A., Frolov E.A., Kotilevets I.D., Ivanova I.A., e-mail: vladimch552@gmail.com
Решение проблемы смены систем контроля и управления доступа путем создания универсального устройства
Аннотация. В статье рассмотрены проблемы перехода с одной системы контроля и управления доступом (СКУД) на другую, такие как: прокладка проводов, смена программного обеспечения (ПО) при смене считывателей и отсутствие масштабируемости. Данные проблемы являются актуальными и трудно решаемыми по сей день, что приводит к большим финансовым затратам и трудностям при смене СКУД. Рассмотрены основные составляющие системы контроля и управления доступом, а также проанализированы достоинства и недостатки уже существующих видов СКУД. В качестве решения найденных проблем предложено следующее:
- Создание специального ПО, которое позволит агрегировать информацию разных интерфейсов передачи данных;
- Создание универсальной системы, которая включается в себя преимущества автономного и сетевого СКУД.
Представленные решения приведут к улучшению технико-экономических и эксплуатационных характеристик, а именно:
- Конвертация данных, которая отбросит необходимость прокладывать провода при переходе на новую систему;
- Использование радиоканала удешевит и ускорит монтаж данной системы;
- Высокая отказоустойчивость благодаря децентрализованной системе;
- Простая масштабируемость системы;
- Облегчение и удешевление перехода на новые системы.
Ключевые слова: система контроля и управления доступом, программное обеспечение, децентрализованная система, информационная безопасность.
Solving the problem of changing access control and management systems via a universal device
Abstract. This paper discusses the problems of switching from one access control system (ACS) to another, such as laying of wires, changing software when changing readers, and lack of scalability. These problems are relevant and difficult to solve to this day, which leads to large financial costs and difficulties when changing access control systems. The main components of the ACS were considered, and the advantages and disadvantages of already using the types of ACS were analyzed. As a solution to the problems, we propose the following:
- Design of special software that allows you to aggregate information from different data transfer protocols;
- Design of a system that includes the advantages of autonomous and networked access control systems.
The presented solutions will lead to an improvement in technical, economic, and operational characteristics, namely:
- Data conversion, which eliminates the need to wire the transition to a new system;
- The use of the radio channel will reduce the cost and speed up the installation of this system;
- High resiliency due to a decentralized system;
- Simple scalability of the system;
- Facilitating and reducing the cost of transition to new systems.
Keywords: access control and management system, software, decentralized system, information security.
* * *
Шугурова М.А., Галушкина Д.В. / Shugurova M.A., Galushkina D.V., e-mail: m.a.shugurova@gmail.com
Программа для чтения и обработки данных атмосферных реанализов
Аннотация. Атмосферные реанализы являются важным источником данных для диагностики и анализа изменений климата. Результаты реанализов обычно приводятся в формате NetCDF для узлов некоторой широтно-долготной гауссовой сетки с переменным шагом по широте, что осложняет для исследователей непосредственную работу с данными и требует применения специальных программных средств. Целью статьи является описание разработанного программного обеспечения на языке MATLAB, позволяющее по заданным географическим координатам извлекать данные реанализов температуры воздуха для ближайшей точки гауссовой сетки, осуществлять их статистическую обработку и строить графики. Разработанное программное обеспечение может быть использовано для моделирования годовых колебаний температуры воздуха.
Ключевые слова: реанализ, математическое моделирование, среднесуточная температура воздуха, гауссова сетка, NetCDF, MATLAB.
Program for reading and processing atmospheric reanalysis data
Abstract. Atmospheric reanalyses are an important data source for the diagnosis and analysis of climate change. The reanalysis results are usually presented in the NetCDF format for the nodes of a latitude-longitude Gaussian grid with a variable latitude step, which complicates the direct work with the data for researchers and requires the use of special software tools. The purpose of this paper is to describe the software developed in MATLAB, which allows retrieving air temperature reanalysis data for the nearest point of the Gaussian grid using given geographic coordinates, to carry out their statistical processing, and to plot graphs. The developed software can be used for simulating annual fluctuations in air temperature.
Keywords: reanalysis, mathematical modeling, average daily air temperature, Gaussian grid, NetCDF, MATLAB.
* * *