Ученые записки УлГУ. Серия "Математика и информационные технологии"
№1, 2023 год, дата выпуска: июль 2023 года
Бутов А. А., Максимов И. А. / Butov A. A., Maksimov I. A., e-mail: vano10229922@gmail.com
Математическая и компьютерная модель долгосрочного процесса сопровождения информационной системы
Аннотация. Рассматривается математическая модель процесса сопровождения информационной системы в терминах систем массового обслуживания (СМО). Основным отличием от классических моделей СМО является наличие множества интенсивностей, характеризующих каждый месяц - исходя из этого, процесс является долгосрочным. Также построена компьютерная модель и проведен анализ ее параметров.
Ключевые слова: математическое моделирование, компьютерное моделирование, интенсивность, система массового обслуживания, компенсатор
Model of information system support in terms of queuing systems
Abstract. A mathematical model of the information system support process in terms of queuing systems (QS) is considered. The main difference from the classical QS models is the presence of many intensities that characterize each month - based on this, the process is long-term. A simulation model is also designed and its parameters are analyzed.
Keywords: mathematical modeling, simulation, intensity, queuing system, compensator
* * *
Бутов А. А., Максимов И. А. / Butov A. A., Maksimov I. A., e-mail: vano10229922@gmail.com
Модель сопровождения информационной системы в терминах систем массового обслуживания
Аннотация. В работе рассматривается математическая модель сопровождения информационной системы. Процесс сопровождения описывается как многостадийная система массового обслуживания: рассматривается влияние высоких и низких интенсивностей. Построена компьютерная модель и проведен анализ влияния ее параметров.
Ключевые слова: математическое моделирование, компьютерное моделирование, интенсивность, система массового обслуживания, компенсатор
Model of information system support in terms of queuing systems
Abstract. The paper studies a mathematical model of information system support. The support process is described as a multi-stage queuing system; the influence of high and low intensities is studied. A computer model is designed and an analysis of the influence of its parameters is carried out.
Keywords: mathematical modeling, simulation, intensity, queuing system, compensator
* * *
Головина Е. Н., Сидорова А. И. / Golovina E. N., Sidorova A. I., e-mail: evnikgol@gmail.com
Алгоритм автоматизированного формирования сквозной последовательности операций для оперативного управления производством
Аннотация. Статья посвящена задаче повышения качества планирования производственных ресурсов предприятия, а также расчету основных производственных мощностей, за счет реализации автоматизированного получения данных из электронных технологических процессов.
Ключевые слова: планирование производственных ресурсов, автоматизация проектирования, автоматизированная система управления производственными ресурсами, оперативное управление производством
The algorithm of automated formation of an end-to-end sequence of operations for operational production management
Abstract. The paper is devoted to improving the quality of planning production resources of an enterprise, as well as the calculation of the main production capacities, by automating the receipt of data from digital technological processes.
Keywords: production resource planning, design automation, automated production resource management system, operational production management
* * *
Дементьев Н. А., Бутов А. А. / Dementiev N. A., Butov A. A., e-mail: spelucker@gmail.com
Фильтрация изображений на основе дискретного косинусного преобразования с использованием робастных индикаторов негауссовских распределений
Аннотация. Рассматривается фильтр для изображений на основе дискретного косинусного преобразования с использованием робастного индикатора негауссовских распределений. Представлен алгоритм, который варьирует свои параметры в зависимости от исследуемой области, уменьшая пороговое значение в окрестностях границ объектов. Предложенный метод позволяет эффективно бороться с шумами на изображении и сохранять границы объектов.
Ключевые слова: дискретное косинусное преобразование, робастная оценка эксцесса, фильтрация изображений
Image filtering based on discrete cosine transform using robust indicators of non-Gaussian distributions
Abstract. The paper considers a filter for images based on a discrete cosine transform using a robust indicator of non-Gaussian distributions. An algorithm is presented that varies its parameters depending on the area under study, decreasing the threshold value in the vicinity of the boundaries of objects. The proposed method allows you to effectively deal with noise in the image and preserve the boundaries of objects.
Keywords: discrete cosine transform, robust kurtosis estimation, image filtering
* * *
Закалин А. Ю., Павлов П. Ю. / Zakalin A. Yu., Pavlov P. Yu., e-mail: klinch7399@gmail.com
Моделирование конструкции нагревательных элементов приемника воздушного давления
Аннотация. Статья посвящена моделированию конструкции нагревательных элементов приемника воздушных давлений с использованием SOLIDWORKS 2022 и модуля Simulation. Созданная модель предусматривает возможность исследования переходных температурных процессов для построения температурного поля в зависимости от задаваемых параметров. Параметрами могут служить выделяемая тепловая мощность нагревательных элементов, начальная температура, тепловые потоки и конвективная теплоотдача.
Ключевые слова: нагревательные элементы, приемники воздушных давлений, температурные исследования
Computer modeling of population dynamics system taking into account the migration parameters variation
Abstract. The paper is devoted to the study of the heating elements of the pitot-static tube using SOLIDWORKS 2022 and the Simulation module. The module provides for the possibility of studying transient temperature processes to construct a temperature field depending on the set parameters. The parameters can be the heat output of the heating elements, the initial temperature, heat flows, and convective heat transfer.
Keywords: heating elements, pitot-static tube, SOLIDWORKS, temperature study
* * *
Козихин И. А. / Kozikhin I. A., e-mail: Kozihin1@mail.ru
Улучшение решения задачи коммивояжера с помощью квантовых вычислений: анализ и результаты
Аннотация. В статье рассматриваются принципы работы, преимущества и потенциальные проблемы квантовых компьютеров. Изучается история и развитие квантовых компьютеров, а также их применение в различных областях. Изучены основные принципы и преимущества квантовых компьютеров перед классическими на примере задачи коммивояжера. Обсуждаются возможности будущего развития квантовых компьютеров, потенциальные проблемы и влияние на современную науку и технологии.
Ключевые слова: квантовые компьютеры, принципы работы, практическое применение, перспективы развития
Improving the solution of the traveling salesman problem using quantum computing: analysis and results
Abstract. The paper discusses principles of operation, advantages and potential problems of quantum computers. The history and development of the quantum computers are studied, as well as their application in various fields. The basic principles and advantages of quantum computers over classical ones are studied using the traveling salesman problem as an example. The possibilities for the future development of quantum computers, potential problems, and the impact on modern science and technology are discussed.
Keywords: quantum computers, operating principles, practical application, development prospects
* * *
Куманина Е. В., Евсеев А. Н. / Kumanina E. V., Evseev A. N., e-mail: kumanina.elena1999@yandex.ru
Автоматизация регистрации и мониторинга производственных проблем
Аннотация. В статье обсуждается задача автоматизации информационных процессов на производстве на примере процесса эскалации и решения проблем, возникающих на производственных участках филиала ПАО «Ил»-Авиастар. В предлагаемой авторами системе автоматизация затрагивает все этапы решения проблемы, от регистрации информации о возникшей проблеме до контроля хода ее решения.
Ключевые слова: методы автоматизации, производство, эскалация проблем
Automation of registration and monitoring of production problems
Abstract. The paper discusses the problem of automating information processes in production using the example of the process of escalation and solving problems that can arise at the production sites of the branch of PJSC "Il"-Aviastar. In the system proposed by the authors, automation affects all stages of solving a problem, from registering information about a problem that has arisen to monitoring the progress of its solution.
Keywords: automation methods, production, escalation of problems
* * *
Петров А. А. / Petrov A. A., e-mail: xeal91@yandex.ru
Управление демпфированием механических колебаний при моделировании систем конвейерного транспорта
Аннотация. Рассмотрена математическая модель ленточного конвейера с динамическим изменением угла между горизонтальной плоскостью и плоскостью ленты конвейера. Описание указанной модели осуществляется с помощью нелинейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений в четырехмерном фазовом пространстве. Использована обобщенная функция осевого сопротивления при движении конвейера. Предложен закон переключения для фиксации горизонтального положения ленты конвейера. Исследована траекторная динамика указанной модели с учетом вариативности параметров. Для описания демпфирования колебаний конвейерной ленты предложена модель системы с одной степенью свободы. Получены графики фазовых траекторий модели с учетом вариативности коэффициента осевого сопротивления. Дана интерпретация полученных результатов и описаны возможности применения моделей.
Ключевые слова: математическая модель ленточного конвейера, демпфирование колебаний, стабилизация, траекторная динамика, вычислительные эксперименты
Control of damping of mechanical vibrations in modeling conveyor transport systems
Abstract. A mathematical model of a conveyor belt with a dynamic change in the angle between the horizontal plane and the plane of the conveyor belt is considered. The description of this model is carried out using a nonlinear system of ordinary differential equations in a four-dimensional phase space. The generalized function of axial resistance during conveyor movement is used. The switching law for fixing the horizontal position of the conveyor belt is proposed. The trajectory dynamics of this model is studied taking into account the variability of parameters. To describe the vibration damping of the conveyor belt, a model of a system with one degree of freedom is proposed. Graphs of the phase trajectories of the model are obtained taking into account the variability of the axial drag coefficient. The interpretation of the obtained results is given and the possibilities of using models are described.
Keywords: mathematical model of a conveyor belt, damping of vibrations, stabilization, trajectory dynamics, simulation
* * *
Рацеев С. М. / Ratseev S. M., e-mail: ratseevsm@mail.ru
О реализации кодов Рида – Соломона и алгоритмов декодирования
Аннотация. В работе приводится программная реализация кодов Рида – Соломона над полем . Приводится кодирование кодов с помощью дискретного преобразования Фурье, декодирование кодов на основе алгоритма Сугиямы и алгоритма Гао.
Работа носит учебно-методический характер и может помочь с программной реализацией кодеров и декодеров кодов Рида – Соломона.
Ключевые слова: помехоустойчивые коды, коды Рида – Соломона, декодирование кода, алгоритм Сугиямы, алгоритм Гао
On implementation of Reed – Solomon codes and decoding algorithms
Abstract. In the paper a programming implementation of Reed – Solomon codes over a field is investigated. The implementation of encoding codes using discrete Fourier transform, decoding algorithm based on the Sugiyama method and the Gao decoding algorithm is given.
The paper is educational and methodical in nature and can help with the programming implementation of encoders and decoders of Reed – Solomon codes.
Keywords: error-correcting codes, Reed – Solomon codes, Sugiyama algorithm, Gao algorithm
* * *
Рацеев С. М. / Ratseev S. M., e-mail: ratseevsm@mail.ru
О реализации некоторых совершенных схем разделения секрета
Аннотация. В работе приводится программная реализация схемы разделения секрета Шамира над конечным полем характеристики два, схемы на основе равновесных двоичных кодов и схемы Ито – Саито – Нишизеки. Первые две схемы являются пороговыми схемами разделения секрета, третья – схемой с произвольной структурой доступа. Важность этих схем заключается в том, что они являются совершенными. Работа носит учебно-методический характер и может помочь с программной реализацией схем разделения секрета..
Ключевые слова: схема разделения секрета, структура доступа, схема Шамира, схема Ито – Саито – Нишизеки.
On implementation of some perfect secret sharing schemes
Abstract. In the paper a programming implementation of Shamir secret sharing scheme over the finite field of characteristic two, schemes based on equilibrium binary codes and Ito – Saito – Nishizeki schemes are investigated.
The first two schemes are threshold secret sharing schemes, the third is a scheme for a general access structure.
The paper is educational and methodological in nature and can help with the programming implementation of secret sharing schemes.
Keywords: secret sharing schemes, access structure, Shamir secret sharing scheme, Ito – Saito – Nishizeki secret sharing scheme
* * *
Савинов Ю. Г., Подгорнов М. Д., Толубаева А. А. / Savinov Y. G., Podgornov M. D., Tolubaeva A. A., e-mail: uras@aport.ru
Стратегии выбора количества операторов кол-центра с «нетерпеливыми» клиентами методами имитационного моделирования
Аннотация. В работе развивается траекторный подход к математическому описанию и моделированию кол-центров с ограниченным временем ожидания начала обслуживания. Рассмотрена модель многоканальной СМО в терминах точечных процессов. Получены формулы для расчета service level, occupancy, необходимые для оценки качества работы современных кол-центров.
Ключевые слова: система массового обслуживания, семимартингальное описание, точечный процесс, компенсатор, имитационное моделирование
Strategies for choosing the number of call center agents with "impatient" customers using simulation modeling
Abstract. The paper develops a trajectory approach to the mathematical description and modeling of call centers with a limited waiting time for the start of service. The model of multichannel QS is considered in terms of point processes. Formulas for calculating the service level, occupancy, necessary for assessing the quality of work of modern call centers, have been obtained.
Keywords: queuing system, semimartingale description, point process, compensator, simulation
* * *
Филиппов К. А. / Filippov, K. A., e-mail: kirillfilippov991@yandex.ru
Повышение производительности игровых проектов при помощи асинхронного программирования
Аннотация. В работе исследуется применение асинхронного программирования в контексте игровых проектов на платформе Unity. Выявляются его преимущества и недостатки, а также практическое применение в различных аспектах разработки игр. Особое внимание уделяется оптимизации производительности и улучшению отзывчивости игровых проектов с помощью асинхронных подходов. Анализируются существующие методы, примеры кода, а также рекомендации и руководства по использованию асинхронного программирования в игровых проектах на Unity.
Ключевые слова: асинхронное программирование, Unity, улучшение производительности игровых проектов
Improving game project performance with asynchronous programming
Abstract. The paper studies the use of asynchronous programming in the context of game projects on the Unity platform. Its advantages and disadvantages are revealed, as well as its practical application in various aspects of game development. Particular attention is paid to optimizing performance and improving the responsiveness of game projects using asynchronous approaches. Existing methods, code examples, as well as recommendations and guidelines for using asynchronous programming in game projects on Unity are analyzed.
Keywords: asynchronous programming, Unity, improving the performance of game projects
* * *
Хисамутдинова Г. А., Санников И. А. / Khisamutdinova, G. A., Sannikov, I. A., e-mail: guzelgalieva06@gmail.com
Решение задач балансировки нагрузки производства в среде AnyLogic
Аннотация. Рассматривается задача балансировки нагрузки производства авиационных деталей на примере механо-каркасного цеха с использованием имитационного моделирования в среде AnyLogic для анализа и нахождения узких мест.
Ключевые слова: поток деталей, имитационное моделирование, балансировка потока деталей, AnyLogic
Solving production load balancing problems in the Anylogic environment
Abstract. The problem of balancing the load of the production of aircraft parts is considered on the example of a mechanical-frame shop using simulation modeling in the AnyLogic environment to analyze and find bottlenecks.
Keywords: detail flow, simulation, parts flow balancing, AnyLogic
* * *
Чернов М. Б., Голубков А. В. / Chernov M. B., Golubkov, A. V., e-mail: chernovmb2002@gmail.com
Компьютерное моделирование динамики состояния заряда (SOC) электрических аккумуляторов
Аннотация. В статье рассматривается задача компьютерного моделирования динамики состояния заряда SOC (State of Charge) литий-ионных аккумуляторных батарей. Для решения поставленных задач используется дискретная модель, основанная на применении схемы замещения. Выполнена компьютерная реализация модели на языке Python, в ходе которой получены графики зависимости параметра SOC и напряжения от времени при использовании постоянного и пульсирующего тока разряда, а также профиля тока WLTC (Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure).
Ключевые слова: состояние заряда аккумулятора, SOC, модель аккумуляторной батареи, схема замещения, WLTC
Computer simulation of the State of Charge (SOC) dynamics of electric batteries
Abstract. The paper discusses the problem of computer simulation of the state of charge (SOC) dynamics of lithium-ion batteries. A discrete model which is based on the substitution scheme is used for the problem solution. A computer implementation of the model was performed in Python language, during which graphs of SOC and voltage dependence on time were obtained using constant, pulsating direct discharge current and WLTC(Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) profile current.
Keywords: state of charge, SOC, battery model, equivalent substitution scheme, WLTC
* * *
Шамоян Р. Ф., Ермакова Д. С. / Shamoyan R. F., Ermakova D. S., e-mail: rsham@mail.ru
О слабой обратимости в аналитических пространствах Герца
Аннотация. В заметке мы обобщаем некоторые ранее известные утверждения о слабой обратимости в классах типа Бергмана в единичном шаре и полидиске на классы типа Герца. В работе при доказательствах теорем модифицирован подход, примененный ранее при изучении слабо обратимых элементов в менее общих аналитических пространствах типа Бергмана в единичном шаре и полидиске. В одномерном случае задача слабой обратимости рассматривалась многими авторами.
Ключевые слова: слабая обратимость, пространства типа Бергмана,пространства Герца, единичный шар, полидиск
On weak invertibility in analytic Herz type spaces of several variables
Abstract. We extend some known results on weak invertibility in Bergman type spaces to Herz type spaces in the unit ball and polydisk. For our proofs in more general than Bergman type spaces Herz type spaces we modify approaches that were used earlier in the study of various weakly invertible elements in Bergman type spaces in the polydisk and in the unit ball. In onedimensional case the problem of weak invertibility was considered by many authors.
Keywords: weak invertibility, Bergman type spaces, Herz type spaces, unit ball, polydisk
* * *