Том 15, Выпуск 1 - Моделирование систем и процессов

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

А.В. Акименко¹, Е.А. Аникеев¹, В.В. Воронин²

Методика и алгоритм расчета и подбора насосных агрегатов для хранилищ жидких продуктов

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
В данной статье представлена методика расчета основных параметров и подбора центробежных насосных агрегатов для наполнения (опорожнения) хранилищ жидких продуктов (например – растительных масел). Центробежные насосные агрегаты широко применяются при эксплуатации резервуарных парков для различных нужд народного хозяйства, в частности – для временного хранения жидких продуктов в морских и речных портах при их перегрузке с наземного транспорта на водный, или с водного на наземный. В качестве примера приведено проектируемое хранилище растительных масел в порту города Ейска (Азовское море, Краснодарский край, Российская Федерация). Методика включает в себя расчет средних скоростей движения жидкости, линейных и местных гидравлических потерь во всасывающем и напорном трубопроводах, диаметров трубопроводов, производительности насоса, создаваемого им напора, мощности электропривода; подбор оборудования. На основе предлагаемой методики создан алгоритм расчета и подбора насосного агрегата для перекачки жидких продуктов из транспортных средств в емкость для хранения, или наоборот. Методика и алгоритм, рассмотренные в данной статье, могут быть использованы при проектировании хранилищ различных жидкостей на производственных предприятиях, перевалочных базах и т.д.
Ключевые слова — Центробежный насос, насосный агрегат, трубопровод, жидкий продукт, транспортное средство, резервуар, алгоритм.
[1] Fragility and resilience indicators for portfolio of oil storage tanks subjected to hurricanes / S. Kameshwar, J.E. Padgett // Journal of Infrastructure Systems. – 2018. – T. 24, № 6. – Pp. 04018003. – DOI: 10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000418.

[2] Lightning exposure of oil tanks with changing roof position / A.I. Adekitan, M. Rock // Advances in Raw Material Industries for Sustainable Development Goals. – 2021. – Pp. 262-267.

[3] Implementation of sustainable motorways of the sea services multi-criteria analysis of a Croatian port system / D. Žgaljić, E. Tijan, A. Jugović, T.P. Jugović // Sustainability. – 2019. – T. 11, № 23. – Pp. 6827. – DOI: 10.3390/su11236827.

[4] A data-driven pipeline pressure procedure for remote monitoring of centrifugal pumps / R.A. Giro, G. Bernasconi, G. Giunta, S. Cesari // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2021. – T. 205. – Pp. 108845. – DOI: 10.1016/j.petrol.2021.108845.

[5] Application of heterogeneous blading systems is the way for improving efficiency of centrifugal energy pumps / F. Pochylý, M. Haluza, S. Fialová [et al.] // Thermal Engineering. – 2017. – T. 64, № 11. – Pp. 794-801. – DOI: 10.1134/S0040601517110088.

[6] CFD analysis of hydraulic performance in small centrifugal pumps operating with slurry / G.P. Botia, G.V. Ochoa, J.D. Forero // International Review on Modelling and Simulations. – 2019. – T. 12, № 6. – Pp. 364-372. – DOI: 10.15866/iremos.v12i6.18382.

[7] Impact of design parameters on the performance of centrifugal pumps / M.E. Matlakala, D.V.V. Kallon, S.P. Simelane, P.M. Mashinini // 2nd International Conference on Sustainable Materials Processing and Manufacturing, SMPM. – 2019. – Pp. 197-206. – DOI: 10.1016/j.promfg.2019.05.027.

[8] Psychoacoustic approach for cavitation detection in centrifugal pumps / J. Murovec, L. Čurović, T. Novaković, J. Prezelj // Applied Acoustics. – 2020. – T. 165. – Pp. 107323. – DOI: 10.1016/j.apacoust.2020.107323.

[9] Аникин, Ю.В. Насосы и насосные станции : учеб. пособие / Ю.В. Аникин, Н.С. Царев, Л.И. Ушакова – Екатеринбург : Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина, 2018. – 138 с.

[10] Гусев, В.П. Основы гидравлики : учебно-методическое пособие / В.П. Гусев – Томск : Издательство ТПУ, 2009. – 143 с.

[11] Крестин, Е.А. Основы гидравлики и теплотехники : учеб. пособие / Е.А. Крестин, Д.В. Зеленцов – М. : КНОРУС, 2018. – 344 с.

[12] Kavitha Kumari, K.S. Effective microgrid cost reduction using dragon fly optimization algorithm and firefly algorithm / K.S. Kavitha Kumari, R.S.R. Babu // 2020 International Conference on Computing, Communication and Security, ICCCS. – 2020. – Pp. 9276979. – DOI: 10.1109/ICCCS49678.2020.9276979.

[13] Ewees, A.A. Enhanced salp swarm algorithm based on firefly algorithm for unrelated parallel machine scheduling with setup times / A.A. Ewees, M.A.A. Al-qaness, M. Abd Elaziz // Applied Mathematical Modelling. – 2021. – T. 94. – Pp. 285-305. – DOI: 10.1016/j.apm.2021.01.017.

[14] Новикова, Т.П. Разработка алгоритма и модели функционирования информационной системы для малого сельскохозяйственного предприятия / Т.П. Новикова, Т.В. Новикова, А.И. Новиков // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 4. – С. 53-58. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-53-58.

[15] Оксюта, О.В. Проектирование транспортно-логистического комплекса предприятия / О.В. Оксюта, В.А. Коротких // Моделирование систем и процессов. – 2017. – Т. 10, № 1. – С. 56-60. - DOI: 10.12737/article_5926f7b1a71e41.56282866.

[16] Оксюта, О.В. Разработка математической модели оптимального функционирования транспортно-логистического комплекса / О.В. Оксюта, В.А. Коротких // Моделирование систем и процессов. – 2017. – Т. 10, № 3. – С. 55-66. - DOI: 10.12737/article_5a29283f79c556.29247378.

[17] Поляков, С.И. Моделирование системы управления отоплением «умного» жилого дома / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 68-76. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-68-76.

[18] Сазонова, С.А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, А.В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 3. – С. 71-77. - DOI: 10.12737/2219-0767-2019-12-3-71-77.

[19] Сазонова, С.А. Особенности формирования обобщенной модели управления системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 3. – С. 73-80. - DOI: 10.12737/article_5c4f198dba9c13.80374928.

[20] Скиена, С. Алгоритмы. Руководство по разработке / С. Скиена. – СПб. : БХВ-Петербург, 2011. – 720 с.

[21] Юров, А.Н. Проектирование автоматизированной системы производственных планировок / А.Н. Юров // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 87-93. - DOI: 10.12737/article_5d639c813abcb9.89415758.
С. 7-13.

В.В. Афанасьева¹, С.Д. Николенко¹, С.А. Сазонова¹

Анализ дефектов несущих конструкций производственного здания

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Все здания со значительным сроком эксплуатации, необходимо регулярно обследовать. В данной работе приведен анализ результатов обследования здания компрессорного цеха КЦ-1. Анализ проектной документации и результатов обмерных работ показал, что конструктивно здание имеет общие размеры в плане по наружным осям 21,0×72,0 метров. Высота здания составляет 17,0 метров. Проведенное визуальное обследование показало наличие повреждений и дефектов третьей и четвертой категории, что требует проведение инструментального обследования. В частности, необходимость определения прочности кирпичной кладки и прочности бетона в конструкциях. Анализ результатов инструментального обследования показал: результаты испытаний кладки стен методом ударного импульса прибором ОНИКС 2.5 показали - марка по прочности на сжатие силикатного кирпича кладки стен компрессорного цеха соответствует М75 и М125, а керамического М100. Марка кладочного раствора кладки стен компрессорного цеха соответствует М50 и М75; результаты испытаний бетона неразрушающим методом контроля прочности прибором DigiShmidt2000 показали - класс бетона по прочности на сжатие в железобетонных колоннах цеха соответствует В20, в ригелях В25, плит перекрытия и плит покрытия В20. Проверочные численные расчеты на компьютере несущей способности строительных конструкций здания компрессорного цеха выполнены с учетом, установленных при обследовании фактических статических схем, сечений элементов, прочностных характеристик материалов и существующих на дату обследования постоянных нагрузок. По результатам проверочного расчета строительных конструкций поперечной рамы здания установлено, что несущая способность верхнего пояса фермы не обеспечена. Несущая способность колонн здания при расчете по первой и второй группам предельных состояний обеспечена. В целом проведенный анализ показал, что техническое состояние техническое состояние компрессорного цеха КЦ-1 является недопустимым.
Ключевые слова — Производственное здание, анализ, дефекты, несущая способность, численные расчеты на компьютере, предельные состояния, несущая способность.
[1] ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. - М., 2011. – 60 с.

[2] Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций зданий и сооружений по внешним признакам. - М.: ЦНИИ ПРОМЗДАНИЙ, 2001. – 100 с.

[3] Михневич, И.В. Сравнительное исследование характеристик материалов, применяемых в быстровозводимых сооружениях / И.В. Михневич, С.Д. Николенко, А.В. Черемисин // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2016. - № 1 (41). - С. 48-55.

[4] Михневич, И.В. Использование заполнителей в быстровозводимых сооружениях на основе пневмоопалубки / И.В. Михневич, С.Д. Николенко, Д.А. Казаков // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. - Строительство и архитектура. - 2015. - № 3 (39). - С. 39-45.

[5] Пантелеев, А.И. Процесс обследования несущих конструкций технологических эстакад / А.И. Пантелеев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 61-68. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-61-68.

[6] Николенко, С.Д. Влияние параметров автомобильных дорог на экологическую безопасность / С.Д. Николенко // Научно-методическое обеспечение создания военной инфраструктуры вооруженных сил Российской Федерации. - Москва, 2009. - С. 229-236.

[7] Михневич, И.В. Исследование влияния теплового воздействия на прочностные характеристики бетона / И.В. Михневич, С.Д. Николенко // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2017. - № 3 (47). - С. 43-51.

[8] Патент на изобретение RU 2371555 C1. Сооружение, возведенное на несъемной пневматической опалубке : заявл. 05.06.2008 ; опубл. 27.10.2009 / С.Д. Николенко, Д.А. Казаков ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ВГАСУ.

[9] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference "FarEastCon-2019". - 2020. - P. 052004. - DOI: 10.1088/1757-899X/753/5/052004.

[10] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - V. 34. - Pp. 18-21.

[11] Variational method for solving the boundary value problem of hydrodynamics / D.V. Sysoev, A.A. Sysoeva, S.A. Sazonova [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - P. 12195. - DOI: 10.1088/1757-899X/1047/1/012195.

[12] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova [et al.] // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - № 7 (75). - Pp. 3-14. - DOI: 10.18720/MCE.75.1.

[13] Flexural strength of fiber reinforced concrete structures / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22075. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022075.

[14] Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078.

[15] Проскурин, Д.К. Сходимость вычислительного процесса при реализации вариационного метода решения краевой задачи гидродинамики / Д.К. Проскурин, Д.В. Сысоев, С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2021. - Т. 17, № 3. - С. 14-19. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.17.3.002.

[16] Зольников, В. К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

[17] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В.К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

[18] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

[19] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К. Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. - DOI: 10.12737/2382.

[20] Расчет тепловых и термомеханических эффектов для микросхем и транзисторов / В.К. Зольников, М.В. Назаренко, С.А. Евдокимова, В.И. Анциферова // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 3. - С. 12-14. - DOI: 10.12737/6640.

[21] Схемотехнический базис и проверка микросхем на работоспособность / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 4. - С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5c79642c158bc0.44957273.

[22] Скляр, В.А. Моделирование низкоинтенсивного воздействия космического пространства / В.А. Скляр, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9, № 2. - С. 71-74. - DOI: 10.12737/23663.

[23] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК028 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 37-41. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-37-41.

[24] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК035 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 42-46. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-42-46.

[25] Системы на кристалле (СНК) и влияние данной технологии на создание современной ЭКБ / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, М.Ю. Арзамасцев, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 4. - С. 19-23. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-19-23.

[26] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - 640(3). - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002.

[27] Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations / O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science". - 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051.

[28] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. - DOI: 10.3390/inventions6010007.

[29] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

[30] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. - DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

[31] Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - P. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041.

[32] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

[33] Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010.

[34] Программное обеспечение систем управления "умным" жилым домом / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 58-67. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.

[35] Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 10-16. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
С. 14-24.

С.А. Евдокимова¹, Т.П. Новикова¹, А.И. Новиков¹

Алгоритм анализа клиентской базы торговой организации

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Целью работы является разработка алгоритма анализа клиентской базы торговой организации, позволяющего разбить покупателей на группы в зависимости от их активности. В дальнейшем благодаря учету предпочтений каждой группы клиентов можно будет повысить эффективность работы с клиентами. Авторы в алгоритме используют методы ABC-XYZ-анализа и кластеризации, которые позволяют определить наиболее активных клиентов, приносящих набольшую прибыль. Метод ABC-XYZ-анализа разбивает покупателей на группы в зависимости от суммы и частоты покупок, методы кластеризации объединяют исходные объекты в кластеры по схожим признакам. По представленному в работе алгоритму в системе RapidMiner Studio разработаны сценарии анализа клиентской базы торговой организации. Метод ABC-XYZ-анализа показал покупателей, на которых стоит обратить повышенное внимание, поскольку их отсутствие приведет к убыткам. При кластерном анализе использовались методы k-means, деливший исходное множество данных на 3 кластера, g-means и Expectation-Maximization алгоритм, в которых количество кластеров не задавалось. Использовались следующие характеристики: средняя сумма покупок за год, среднее количество купленных уникальных товаров за год, среднее количество покупок за год, количество лет, которое покупатель сотрудничает с магазином, год последней покупки. Метод g-means разделил покупателей на 3 кластера, а EM-алгоритм – на 10. Совмещенный ABC-XYZ-анализ и алгоритм k-means показали наилучшие результаты разделения покупателей, позволяющие применить индивидуальный подход в работе с клиентами каждой группы.
Ключевые слова — Интеллектуальный анализ данных, совмещенный ABC-XYZ-анализ, методы кластеризации, алгоритм k-means, Expectation-Maximization алгоритм, RapidMiner Studio.
[1] González, R.G. An intelligent decision support system for production planning based on machine learning / R.G. González, J.M. Gonzalez-Cava, J.A. Méndez Pérez // Journal of Intelligent Manufacturing. – 2020. – № 31(5). – Pp. 1257-73. – DOI: 10.1007/s10845-019-01510-y.

[2] Chu, C.Y.C. E-commerce mercantilism-practices and causes / C.Y.C. Chu, P.-C. Lee // Journal of International Trade Law and Policy. – 2020. – Vol. 19. – Pp. 51–66. –DOI: 10.1108/JITLP-08-2019-0054.

[3] Adiguzel, Z. Investigation of the effects of strategic management and innovation on performance together with technological capabilities / Z. Adiguzel // Contributions to Management Science. – 2020. – Pp. 69–98. - DOI: 10.1007/978-3-030-50131-0_4.

[4] Novikova, T.P. Production of complex knowledge-based systems: optimal distribution of labor resources management in the globalization context / T.P. Novikova, A.I. Novikov // Globalization and Its Socio-Economic Consequences. Rajecke Teplice, Slovakia: University of Zilina, 2018. – Pp. 2275–2281.

[5] Новикова, Т.П. К вопросу выбора методов принятия управленческих решений в социально-экономических системах / Т.П. Новикова // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. – 2015. – Т. 2, № 1 (2). – С. 286-289. - DOI: 10.12737/14053.

[6] Green supply chain collaborative innovation, absorptive capacity and innovation performance: Evidence from China / J. Hong, R. Zheng, H. Deng, Y. Zhou // Journal of Cleaner Production. – 2019. – Vol. 241. – P. 118377. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.118377.

[7] Piterska, V. Development of the methodological proposals for the use of innovative risk-based mechanism in transport system / V. Piterska, A. Shakhov // International Journal of Engineering and Technology. – 2018. – Vol. 7, № 4.3. – Pp. 257–261. - DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.20129.

[8] Ham, C. Pro-poor enterprises and the base-of the pyramid concept: Learning from natural plant product ventures in South Africa / C. Ham, W. Thomas // Sustainability Challenges and Solutions at the Base of the Pyramid: Business, Technology and the Poor; Taylor and Francis: Department of Forest and Wood Science, Stellenbosch University, South Africa, 2017. – Pp. 116-131. - ISBN 9781351279871.

[9] Randall, D. An exploration of opportunities for the growth of the fair trade market: Three cases of craft organizations / D. Randall // Journal of Business Ethics. – 2005. – Vol. 56. – Pp. 55–67. – DOI: 10.1007/s10551-004-1756-6.

[10] Connolly, J. Identifying fair trade in consumption choice / J. Connolly, D. Shaw // Journal of Strategic Marketing. –2006. – Vol. 14 (4). – Pp. 353–368. – DOI: 10.1080/09652540600960675.

[11] Novikova, T.P. The choice of a set of operations for forest landscape restoration technology / T.P. Novikova // Inventions. – 2022. – Т. 7, № 1. – C. 1. – DOI: 10.3390/inventions7010001.

[12] Новикова, Т.П. Разработка алгоритма и модели функционирования информационной системы для малого сельскохозяйственного предприятия / Т.П. Новикова, Т.В. Новикова, А.И. Новиков // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 14, № 3. – С. 53-58. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-53-58.

[13] Thomas, J.S. Econometric analysis of customer retention in an aviation trade organization / J.S. Thomas // Transportation Research Record. – 1997. - Pp. 33–40. - DOI: 10.3141/1567-05.

[14] Impact of the World Trade Organization TRIPS Agreement on the pharmaceutical industry in Thailand / S. Supakankunti, W.S. Janjaroen, O. Tangphao [et al.] // Bulletin on the World Health Organisation. – 2001. – Vol. 79 (5). - Pp. 461–470. – DOI: 10.1590/S0042-96862001000500013.

[15] Новикова, Т.П. Разработка и исследование базовой модели PERT для планирования работ по проекту / Т.П. Новикова, С.А. Евдокимова, А.И. Новиков // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 4. – С. 75-81. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-4-75-81.

[16] Graham, D. “Painful and unprecedented” - Suppliers slammed by steel costs / D. Graham // Textile Rental. – 2007. – Vol. 90. – Pp. 84–89.

[17] Евдокимова, С.А. Исследование товарного ассортимента с помощью ABC-XYZ-анализа в системе Deductor / С.А. Евдокимова, А.В. Журавлев // ИНФОРМАТИКА: ПРОБЛЕМЫ, МЕТОДЫ, ТЕХНОЛОГИИ : сборник материалов XXI Международной научно-методической конференции. – Воронеж, 2021. – С. 1142-1146.

[18] Fang, C. Research and application of improved clustering algorithm in retail customer classification / C. Fang, H. Liu // Symmetry. – 2021. – № 13(10). – С. 1789. – DOI: 10.3390/sym13101789.

[19] Stojanović, M. The significance of the integrated multicriteria ABC-XYZ method for the inventory management process / M. Stojanović, D. Regodić // Acta Polytechnica Hungarica. – 2017. – № 14. – Pp. 29-48. – DOI: 10.12700/APH.14.5.2017.5.3.

[20] Беляева, М.С. Повышение конкурентоспособности предпринимательской структуры на основе комбинированного ABC/XYZ и кластерного анализа товарной номенклатуры / М.С. Беляева // Региональная экономика: теория и практика. – 2021. – Т. 19, № 9 (492). – С. 1789-1810. – DOI: 10.24891/re.19.9.1789.

[21] Chindyana, M. Segmentation of tourist interest on tourism object categories by comparing PSO K-means and DBSCAN method / M. Chindyana, L.A. Wulandhari // Revue d'Intelligence Artificielle. – 2021. – №35(1). – Pp. 23-37. – DOI: 10.18280/ria.350103.

[22] Evdokimova, S.A. Segmentation of store customers to increase sales using ABC-XYZ-analysis and clustering methods / S.A. Evdokimova // Journal of Physics: Conference Series. "International Conference on IT in Business and Industry, ITBI 2021" - 2021. - С. 012117. - DOI: 10.1088/1742-6596/2032/1/012117.

[23] Sampson, S.E. Modes of customer co-production for international service offerings / S.E. Sampson, R.B. Money // Journal of Service Management. – 2015. – Vol. 26 (4). - Pp. 625-647. - DOI:10.1108/JOSM-01-2015-0033.

[24] Benson, E. Fair trade consumption from the perspective of US Baby Boomers / E. Benson, K.Y.H. Connell // Social Responsibility Journal. – 2014. – № 10. – Pp. 364-382. – DOI: 10.1108/SRJ-08-2012-0094.

[25] Understanding internet banking: An empirical investigation of potential customers’ acceptance in mainland China / W. Ke, B. Shao, Z. Lin, L. Yang // Proceedings of the 13th Americas Conference on Information Systems, AMCIS 2007; School of Business, Clarkson University, PO Box 5765, Potsdam, NY 13699-5765, United States. – 2007. – Vol. 5. – Pp. 3142–3153.

[26] Евдокимова, С.А. Применение алгоритмов кластеризации для анализа клиентской базы магазина / С.А. Евдокимова, А.В. Журавлев, Т.П. Новикова // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 2. - С. 4-12. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-2-4-12.

[27] Akbar, Z. Discovering knowledge by comparing silhouettes using K-means clustering for customer segmentation / Z. Akbar, J. Liu, Z. Latif // International Journal of Knowledge Management. – 2020. – №16(3). – Pp. 70-88. – DOI: 10.4018/IJKM.2020070105.

[28] Clemes, M.D. Customer switching behaviour in the Chinese retail banking industry / M.D. Clemes, C. Gan, D. Zhang // International Journal of Bank Marketing. – 2010. – Vol. 28 (7). – Pp. 519-546. – DOI: 10.1108/02652321011085185.

[29] Customer segmentation using K-means clustering and the adaptive particle swarm optimization algorithm / Y. Li, X. Chu, D. Tian [et al.] // Applied Soft Computing. – 2021. – T. 113. – C. 107924. – DOI: 10.1016/j.asoc.2021.107924.

[30] Deng, Y. A study on e-commerce customer segmentation management based on improved K-means algorithm / Y. Deng, Q. Gao // Information Systems and e-Business Management. – 2020. – № 18(4). – Pp. 497-510. – DOI: 10.1007/s10257-018-0381-3.

[31] Al-Somali, S. Theories and factors affecting electronic commerce adoption in small and medium enterprises (SMES): A review / S. Al-Somali, R. Gholami, B. Clegg // E-business In The 21st Century: Realities, Challenges And Outlook; World Scientific Publishing Co.: Operations &Information Management Group, Aston Business School, United Kingdom, 2009. - Pp. 301–330. – ISBN 9789812836755.

[32] Integration K-Means clustering method and elbow method for identification of the best customer profile cluster / M.A. Syakur, B.K. Khotimah, E.M.S. Rochman, B.D. Satoto // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 336. – C. 012017. – DOI: 10.1088/1757-899X/336/1/012017.
С. 24-35.

Д.О. Жаксыбаев¹, М.Н. Бакиев¹

Алгоритмы классификации текстовых документов с учетом близости в признаковом пространстве

¹Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Классификация текстов является одним из ключевых вопросов исследования в области разработки текстов, где документы классифицируются с учетом информации. Поскольку алгоритмов классификации текста достаточно большое количество, то на данный момент является необходимым составить обзорный перечень их, дабы упростить ориентацию в классификационных инструментах, которые доступны на данный момент. Многие схемы представления текстов и алгоритмы классификации/обучения, используемые для классификации текстовых документов по заранее определенным категориям, можно найти в литературе, но некоторые из них требуют детального анализа и раскрытия потенциала. Целью этой статьи является обзор различных схем представления текста и сравнение различных классификаторов, которые используются для классификации текстовых документов по предопределенным категориям. В качестве методов во время исследования использовался метод сравнения – сравнивались современные подходы классификации, используемые алгоритмы, которые основаны на критериях и на временной сложности, а также методы анализа, моделирования и комбинирования. В результате исследования для автоматической классификации документов было предложено несколько алгоритмов или сочетаний алгоритмов в качестве гибридных подходов. Классификатор SVM (Support Vector Machine) был признан одним из наиболее эффективных методов текстовой классификации при сравнении управляемых алгоритмов машинного обучения. Был сделан вывод, что SVM улавливает присущие данным характеристики и встраивает принцип минимизации структурного риска SRM (Structural Risk Minimization), который минимизирует верхнюю границу ошибки обобщения, лучше, чем принцип минимизации эмпирического риска.
Ключевые слова — Naive Bayes, алгоритм Роккио, Support Vector Machine, k Nearest Neighbor, LVQ.
[1] Добрынин, В.Ю. Теория информационно-логических систем. Информационный поиск : методические указания к курсу информационного поиска / В.Ю. Добрынин. – Санкт-Петербург, 2002. – 36 с.

[2] Дубинский, А.Г. Характеристики эффективности информационного поиска в сети Интернет / А.Г. Дубинский // Научный сервис в сети Интернет : сборник тезисов докладов Всероссийской научной конференции. – М. : Изд-во МГУ, 2001. – С. 136-138.

[3] Joshi, S.C. Information technology, internet use, and adolescent cognitive development / S.C. Joshi, G. Rose // 3rd International Conference on Computational Systems and Information Technology for Sustainable Solutions. – Bengaluru: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018. – Pp. 22-28. – DOI: 10.1109/CSITSS.2018.8768780.

[4] Когаловский, М.Р. Перспективные технологии информационных систем / М.Р. Когаловский. – М. : ДМК Пресс, 2018. – 288 c.

[5] Dhar, A. Efficient feature selection based on modified cuckoo search optimization problem for classifying web text documents / A. Dhar, N.S. Dash, K. Roy // Communications in Computer and Information Science. – 2019. – Vol. 1037. – Pp. 640-651. – DOI: 10.1007/978-981-13-9187-3_57.

[6] Солтон, Дж. Динамические библиотечно-информационные системы / Дж. Солтон. – М.: Мир, 1979. – 558 с.

[7] El Barbary, O.G. Granular information retrieval using neighborhood systems / O.G. El Barbary, A.S. Salama, E.S. Atlam // Mathematical Methods in the Applied Sciences. – 2017. – Vol. 41, No. 15. – Pp. 5737-5753. – DOI: 10.1002/mma.4610.

[8] Чугреев, В.Л. Модель структурного представления текстовой информации и метод ее тематического анализа на основе частотно-контекстной классификации : специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) : дис. … канд. техн. наук / Валерий Леонидович Чугреев ; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет. – Санкт-Петербург, 2003. – 185 с.

[9] Rahman, M.M. A personalized group-based recommendation approach for web search in E-learning. A personalized group-based recommendation approach for web search in E-learning / M.M. Rahman, N.A. Abdullah // IEEE Access. – 2018. – Vol. 6, № 25. – 34166-34178. – DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2850376.

[10] Jansen, B.J. Real life, real users, and real needs: a study and analysis of user queries on the web / B.J. Jansen, A. Spink, T. Saracevic // Information Processing and Management. – 2000. – Vol. 36, № 2. – Pp. 207-227. – DOI: 10.1016/S0306-4573(99)00056-4.

[11] Tunga, B. Digital image decomposition and contrast enhancement using high-dimensional model representation / B. Tunga, A. Kocanaogullari // Signal, Image and Video Processing. – 2018. – Vol. 12, № 2. – Pp. 299-306. – DOI: 10.1007/s11760-017-1158-8.

[12] Huang, H. Web service based intelligent search on legal documents / H. Huang, R. Wong // ACSW 2019: Proceedings of the Australasian Computer Science Week Multiconference. – 2019. – № 1. – С. 50. –DOI: 10.1145/3290688.3290710.

[13] Meng, M. Building efficient and effective metasearch engines / M. Meng, C. Yu, K.-L. Liu // ACM Computing Surveys. – 2002. – Vol. 34, № 1. – Pp. 255-261. - DOI: 10.1145/505282.505284.

[14] Ding, J. Big data analyses of zeronet sites for exploring the new generation darkweb / J. Ding, X. Guo, Z. Chen // ICSIM '20: Proceedings of the 3rd International Conference on Software Engineering and Information Management. – 2020. – Pp. 46-52. – DOI: 10.1145/3378936.3378981.

[15] He, R. Graphical models with content relevance for crucial date detection in social media event / R. He, D. Ding // Lecture Notes in Computer Science. – 2018. – Vol. 11062. – Pp. 413-421. – DOI: 10.1007/978-3-319-99247-1_37.

[16] Formalization of document management using multilevel graph model of information processing / M.N. Krasnyanskiy, D. Obukhov, E.M. Solomatina [et al.] // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. - 2018. – Pp. 413-420. – DOI: 10.5593/sgem2018/2.1/S07.052.

[17] Anand, C. Comparative study of web page ranking algorithms / C. Anand, S. Kumar // International Journal of Advanced Science and Technology. – 2020. – Vol. 29, № 5. – Pp. 322-331.

[18] Tang H., Byna S., Dong B., Koziol Q. Parallel query service for object-centric data management systems // 34th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops. – 2020. – Pp. 406-415. – DOI: 10.1109/IPDPSW50202.2020.00076.

[19] An analysis and classification of public information security data sources used in research and practice / C. Sauerwein, I. Pekaric, M. Felderer, R. Breu // Computers and Security. – 2019. – № 82. – Pp. 140-155. - DOI: 10.1016/j.cose.2018.12.011.

[20] Sebastiani, F. Text categorization / F. Sebastiani // Text Mining and Its Applications. – Southampton: WIT Press, 2005. – P. 109-129. – DOI: 10.2495/978-1-85312-995-7/04.

[21] Berger, A. Statistical Machine Learning for Information Retrieval / A. Berger. – Peatsburg: Carnegie Mellon University, 2001.

[22] The materials simulation toolkit for machine learning (MAST-ML): An automated open-source toolkit to accelerate data-driven materials research / R. Jacobs, T. Mayeshiba, B. Afflerbach [et al.] // Computational Materials Science. – 2020. – Vol. 176. – С: 109544. – DOI: 10.1016/J.COMMATSCI.2020.109544.

[23] Baker, L.D. Distributional clustering of words for text classification / L.D. Baker, А.К. McCallum // 21st ACM International Conference on Research and Development in Information Retrieval. – 1998. – Pp. 96-103. – DOI: 10.1145/290941.290970.

[24] Naive bayes text categorization algorithm based on TF-IDF attribute weighting / F. Jiang, Z. Zhang, P. Chen, Y. Liu // 2nd International Conference on Computer Science and Artificial Intelligence. – 2018. – Pp. 521-525. – DOI: 10.1145/3297156.3297256.

[25] Dang, E.K.F. Context-dependent feature values in text categorization / E.K.F. Dang, R.W.P. Luk, J. Allan // International Journal of Software Engineering and Knowledge Engineering. – 2020. – Vol. 30, No. 9. – P. 1199-1219. – DOI: 10.1142/S021819402050031X.

[26] Huang, Y. An analytical model for solving generalized interval eigenvalue problem / Y. Huang, Y. Liu // Applied Mathematical Modelling. – 2018. – № 61. – P. 18-28. – DOI: 10.1016/j.apm.2018.04.007.
С. 36-43.

И.В. Журавлева¹, Е.А. Попова¹

Полупроводниковые технологии для реализации радиационно-стойких СБИС

¹ФГБОУ ВО «Ростовский государственный университет путей сообщения» (Филиал в г. Воронеже)
Высокие значения фототоков, связанные с мгновенным излучением, могут вызвать скоротечное падение напряжения на шинах питания, а некоторые схемы чувствительны к токам, генерируемым в элементе. Это может привести к неисправностям в диапазоне от временной потери функционирования до потери данных памятью и даже к окончательному повреждению изделия. Обращение к элементам библиотеки осуществляется на нескольких уровнях радиации, что касается конструкции элементов, вариантов специального имитационного моделирования и методов создания топологии. В статье рассмотрены технологии радиационно-стойких ИС, их эффективность на структурах кремний на изоляторе по сравнению с аналогичной схемой на объемном кремнии при одинаковых проектных нормах. А также рассмотрены радиационно-стойкие полупроводниковые специализированные устройства с повышенной радиационной стойкостью. Особое внимание уделяется технологии реализации радиационно-стойких полупроводниковых запоминающих устройствах. Применительно к радиационно-стойким логическим устройствам рассмотрены два направления: применение специализированных логических схем и вентильных матриц, программируемых пользователем.
Ключевые слова — Радиационная стойкость, микропроцессор, логические устройства, функционирование, специализированное устройство, одиночные сбои, имитационное моделирование, технологический процесс.
[1] Чистяков, М.Г. Методология проектирования радиационно-стойких элементов для САПР электронно-компонентной базы типа «система-на-кристалле» / М.Г. Чистяков, А.В. Назаров, С.А. Морозов // Труды МАИ. – 2016. – № 90. – С. 26.

[2] Anti-total dose effect design of half-bridge driving chip / J. Zhou, Y. Jia, X. Zhou [et al.] // ACM International Conference Proceeding Series. 5th International Conference on Electronic Information Technology and Computer Engineering, EITCE 2021. – 2021. – C. 3501424. – Pp. 76-81. – DOI: 10.1145/3501409.3501424.

[3] Cheng, D. Radiation-hardened test design for aerospace SoC / D. Cheng, D. Qi, M. Chen // 5th International Conference on Integrated Circuits and Microsystems, ICICM 2020/ - 2020. – C. 9292308. – Pp. 213-217. – DOI: 10.1109/ICICM50929.2020.9292308.

[4] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. – 2013. – № 3. – С. 14-16. -DOI: 10.12737/2382.

[5] Разработка проектной среды и оценка технологичности производства микросхемы с учетом стойкости к специальным факторам на примере СБИС 1867ВЦ6Ф / В.А. Скляр, В.А. Смерек, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 77-82. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-77-82.

[6] Alexandrov, P.A. On the resistance of electronic components to the action of radiation / P.A. Alexandrov, E.V. Efimenko // Journal of Contemporary Physics. – 2020. – № 55(2). – Pp. 176-182. – DOI: 10.3103/S1068337220020036.

[7] Fast-Transient Radiation-Hardened Low-Dropout Voltage Regulator for Space Applications / H. Fan, L. Feng, Y. Cen [et al.] // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 2021. – № 68(5). – С. 9393980. – Pp. 1094-1102. – DOI: 10.1109/TNS.2021.3070697.

[8] Cao, B. Design of standard cell for anti-radiation / B. Cao, P. Wu, D. Qin // Lecture Notes in Electrical Engineering. – 2020. – Vol. 517. – Pp. 1153-1167. – DOI: 10.1007/978-981-13-6508-9_139.

[9] Сизова, К.Г. Анализ радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры к воздействию отдельных ядерных частиц космического пространства по одиночным эффектам на основе результатов испытаний в составе аппаратуры и поэлементно / К.Г. Сизова, М.О. Прыгунов, Н.А. Иванов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. – 2019. – № 3. – С. 5-11.

[10] Оценка показателей надежности космических аппаратов в условиях неполных данных / М.И. Ломакин, А.В. Сухов, А.В. Докукин, Ю.М. Ниязова // Космические исследования. – 2021. – Т. 59, № 3. – С. 235-239. – DOI: 10.31857/S0023420621030080.

[11] Habeenzu, B. Effect of electron radiation on small-signal parameters of NMOS devices at mm-wave frequencies / B. Habeenzu, W. Meyer, T. Stander // Microelectronics Reliability. – 2020. – T. 107 (4). – С. 113598. – DOI: 10.1016/j.microrel.2020.113598.

[12] Radiation-hardened property of single-walled carbon nanotube film-based field-effect transistors under low-energy proton irradiation / X. Zhang, H. Zhu, S. Peng [et al.] // Journal of Semiconductors. – 2021. - № 42(11). – С. 112002. – DOI: 10.1088/1674-4926/42/11/112002.

[13] Журавлева, И.В. Основные факторы ионизирующих излучений космического пространства, действующие на микросхемы / И.В. Журавлева // Моделирование систем и процессов. - 2019. – Т. 12, № 3. - С. 11-16. - DOI: 10.12737/2219-0767-2019-12-3-11-16.

[14] Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 39-45. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45.

[15] Выбор значений параметров, определяющих кинетику накопления заряда в диэлектрике при радиационном воздействии / В.К. Зольников, В.П. Крюков, В.Н. Ачкасов, В.А. Скляр // Моделирование систем и процессов. – 2015. – Т.8, № 3. – С. 31-33. - DOI: 10.12737/17164.

[16] Проектирование тестового кристалла для исследования методов обеспечения радиационной стойкости / Е.С. Шалашова, О.С. Пивко, И.А. Фатеев [и др.] // Наноиндустрия. – 2019. – № S (89). – С. 327. – DOI: 10.22184/NanoRus.2019.12.89.327.

[17] Создание базиса для микросхем сбора и обработки данных / В.А. Скляр, А.В. Ачкасов, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 2. – С.66-71. - DOI: 10.12737/article_5b57795062f199.54387613.

[18] Анализ качества проектирования блоков ОЗУ в составе микропроцессорных систем с обеспечением минимальной сбоеустойчивости / В.К. Зольников, Ю.А. Чевычелов, В.В. Лавлинский [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 47-55. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-47-55.

[19] Анализ проектирования блоков RISC-процессора с учетом сбоеустойчивости / В.К. Зольников, А.С. Ягодкин, В.И. Анциферова [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 56-65. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-56-65.

[20] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions"". – 2020. – Vol. 595. - С. 012007. – DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

[21] Создание сбоеустойчивых систем контроля к воздействию тяжелых заряженных частиц космического пространства / В.К. Зольников, И.И. Струков, К.А. Чубур [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Воронеж, 2021. – С. 234-241. - DOI: 10.34220/MAMSP_234-241.

[22] Разработка схемотехнического и конструктивно-технологического базиса микросхем космического назначения / В.К. Зольников, В.И. Анциферова, А.Е. Козюков [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Воронеж, 2021. – С. 219-228. - DOI: 10.34220/MAMSP_219-228.

[23] Особенности проектирования базовых элементов микросхем космического назначения / В.К. Зольников, Т.В. Скворцова, И.И. Струков [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 3. – С. 66-70. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-66-70.

[24] Зольников, В.К. Обзор программ для САПР субмикронных СБИС и учет электрофизических эффектов глубоко субмикронного уровня / В.К. Зольников, А.Л. Савченко, А.Ю. Кулай // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12. № 1. – С. 40-47. - DOI: 10.12737/article_5d639c80e25143.41546387.
С. 44-52.

Н.В. Кривобоков¹, С.А. Сазонова¹, Н.В. Акамсина¹

Численное моделирование технического состояния конструкций каркасного здания

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
В качестве объекта обследования рассматриваются конструкции многоэтажного каркасного здания. По результатам обследования технического состояния объекта выполнены поверочные расчеты несущей способности конструкций на действие расчетных усилий по фактическим расчетным схемам и от действия реальных эксплуатационных нагрузок и воздействий. Выполнена оценка технического состояния отдельных конструктивных элементов объекта. Определено действительное техническое состояние здания и его элементов. Выявлены дополнительные дефекты и повреждения, которые появились в исследуемом объекте на этапе вынужденного перерыва в строительстве. Получены количественные оценки фактических показателей качества несущих строительных конструкций в необходимом объеме для проведения вариантного проектирования реконструкции здания и принятия обоснованного решения о возможности его дальнейшей безаварийной эксплуатации. С помощью поверочного расчета на компьютере получены для рассмотренных осей конструкции кинозала в здании эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, а также эпюры и мозаики продольных сил. На основании выполненных поверочных расчетов на основе применения конечноэлементной модели, полученных результатов обследования и выполненной оценки сделан вывод, что исследуемый объект находится в работоспособном техническом состоянии.
Ключевые слова — Моделирование, численные методы, техническое обследование, конструкции каркасного здания, поверочные расчеты, расчеты по программе на компьютере, конечноэлементная модель.
[1] ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. - М., 2011. – 60 с.

[2] СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, 2004. – 40 с.

[3] Variational method for solving the boundary value problem of hydrodynamics / D.V. Sysoev, A.A. Sysoeva, S.A. Sazonova [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - P. 12195. - DOI: 10.1088/1757-899X/1047/1/012195.

[4] Features of the design of statically indeterminate frames by the mixed method with rods of a given stiffness / S.A. Sazonova, A.V. Zvyagintseva, S.D. Nikolenko [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - Vol. 848(1). - P. 012168. - DOI: 10.1088/1755-1315/848/1/012168.

[5] Measures based on the results of control of dustiness of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, V.F. Asminin [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060029. - DOI: 10.1063/5.0072037.

[6] Dust control of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, E. Vysotskaya [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060028. - DOI: 10.1063/5.0072036.

[7] Dust cleaning of working areas in the production of granulated foam glass ceramics / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060030. - DOI: 10.1063/5.0072030.

[8] Measures to improve the performance of concrete of reinforced concrete supports of technological overpasses / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, N.V. Akamsina [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V International Scientific Conference on Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. - 2021. - P. 052036.

[9] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference "FarEastCon-2019". - 2020. - P. 052004. - DOI: 10.1088/1757-899X/753/5/052004.

[10] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - V. 34. - Pp. 18-21.

[11] Авторское свидетельство SU 1649072 A1. Пневматическая опалубка для быстрого возведения сооружения : заявл. 27.03.1989 ; опубл. 15.05.1991 / С.Д. Николенко, В.В. Мамулин, М.В. Леонтьев ; заявитель и патентообладатель Камышинское высшее военное строительное командное училище.

[12] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova [et al.] // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - № 7 (75). - Pp. 3-14. - DOI: 10.18720/MCE.75.1.

[13] Flexural strength of fiber reinforced concrete structures / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22075. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022075.

[14] Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078.

[15] Проскурин, Д.К. Сходимость вычислительного процесса при реализации вариационного метода решения краевой задачи гидродинамики / Д.К. Проскурин, Д.В. Сысоев, С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2021. - Т. 17, № 3. - С. 14-19. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.17.3.002.

[16] Зольников, В. К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

[17] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В.К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

[18] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

[19] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К. Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. - DOI: 10.12737/2382.

[20] Расчет тепловых и термомеханических эффектов для микросхем и транзисторов / В.К. Зольников, М.В. Назаренко, С.А. Евдокимова, В.И. Анциферова // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 3. - С. 12-14. - DOI: 10.12737/6640.

[21] Схемотехнический базис и проверка микросхем на работоспособность / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 4. - С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5c79642c158bc0.44957273.

[22] Скляр, В.А. Моделирование низкоинтенсивного воздействия космического пространства / В.А. Скляр, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9, № 2. - С. 71-74. - DOI: 10.12737/23663.

[23] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК028 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 37-41. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-37-41.

[24] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК035 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 42-46. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-42-46.

[25] Системы на кристалле (СНК) и влияние данной технологии на создание современной ЭКБ / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, М.Ю. Арзамасцев, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 4. - С. 19-23. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-19-23.

[26] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - 640(3). - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002.

[27] Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations / O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science". - 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051.

[28] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. - DOI: 10.3390/inventions6010007.

[29] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

[30] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. - DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

[31] Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - P. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041.

[32] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

[33] Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010.

[34] Программное обеспечение систем управления "умным" жилым домом / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 58-67. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.

[35] Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 10-16. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
С. 52-66.

В.В. Никитин¹, А.А. Скрыпников², Е.Г. Бавыкина ², И.А. Викулин², А.Н. Брюховецкий², П.А. Бойков²

Методика подготовки экспериментальных данных для информационно-интеллектуальной системы проектирования сетей лесовозных дорог

¹ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
В статье описана методика получения экспериментальных данных с целью оптимального размещения лесотранспортной сети на конкретной модели местности. Особое внимание уделялось вопросу работоспособности путей первичного лесотранспорта, в частности требованиям к прочности магистральных волоков, что имеет принципиальное значение, при установлении оптимального расстояния между дорогами долгосрочного действия. Опытным путём были исследованы работоспособности магистральных волоков, при этом использовалась схема движение тракторов по кольцу. На основании экспериментальных данных получены определенные значения глубины колеи, относительной влажности, плотности и числа ударов в зависимости от числа проходов. В ходе экспериментального исследования установлены и рассчитаны функциональные зависимости возрастания глубины колеи от числа проходов с учетом физико-механических свойств лесных почвогрунтов. При испытаниях были зафиксированные некоторые принципиальные отличия в процессе образования колеи при движении колесного и гусеничного тракторов, что имеет важное значение для разработки мероприятий по снижению сезонности лесотранспорта, особенно в период осенне-весенней распутицы. Сравнительные испытания гусеничного и колесного тракторов при их движении по укрепленной колее показали, что укрепленная колея при движении колесного трактора способна выдержать значительно большее число проходов, чем при движении гусеничного трактора. Для статистической оценки проведенных опытов было определено, какие ошибки может вызвать замена параметра его точечной оценкой и с какой степенью уверенности можно ожидать, что эти ошибки не выйдут за известные пределы. Анализ статистической обработки результатов наблюдений показал, что все ряды, как правило, соответствуют закону нормального определения, что определяется по отношению показателей симметрии и эксцесса к своим средним ошибкам. Эти отношения определяются в пределах допустимых отклонений, следовательно, асимметрия и эксцесс в данном случае не имеют существенного значения.
Ключевые слова — Исследование, метод, оптимальное расстояние, лесовозная дорога, свойства почвогрунтов, транспортная сеть, функциональные зависимости.
[1] Система технико-экономического обоснования геометрических элементов автомобильных дорог / С.Ю. Саблин, А.В. Скрыпников, И.А. Высоцкая [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2021. – Т. 14, № 1 (68). – С. 41-45. - DOI: 10.53914/issn2071-2243_2021_1_41.

[2] Математическое моделирование трассы лесовозных автомобильных дорог / А.О. Боровлев, А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2021. – № 4 (382). – С. 150-161. - DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-150-161.

[3] Скрыпников, А.В. Анализ качества модели дорожно-строительного потока при решении оптимизационных задач / А.В. Скрыпников, В.В. Денисенко, М.В. Манцев // Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса : сборник материалов V Международной научно-практической конференции, в рамках реализации Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания». – Воронеж, 2021. – С. 232-241.

[4] Скрыпников, А.В. Выработка критериев качества автоматизированного проектирования автомобильных дорог / А.В. Скрыпников, В.В. Денисенко, Е.Д. Щербаков // Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса : сборник материалов V Международной научно-практической конференции,в рамках реализации Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания». – Воронеж, 2021. – С. 282-293.

[5] Theoretical background of road landscape zoning / A.V. Skrypnikov, V.G. Kozlov, V.V. Samtsov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production". – 2021. – С. 012011. - DOI: 10.1088/1755-1315/659/1/012011.

[6] Structural models of road landscapes and microlandscapes / V.A. Zelikov, A.V. Skrypnikov, V.G. Kozlov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production". – 2021. – С. 012116. - DOI: 10.1088/1755-1315/659/1/012116.

[7] Influence of natural and technogenic factors on the complexity of construction of timber highways / V.G. Kozlov, A.V. Skrypnikov, V.V. Samtsov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production". – 2021. – С. 012137. - DOI: 10.1088/1755-1315/659/1/012137.

[8] Algorithm for determining the curvature of the project line of a truck haul road and the rate of change in its curvature / A.O. Borovlev, A.V. Skrypnikov, V.G. Kozlov [et al.] // Civil Engineering and Architecture. – 2021. – Т. 9, № 5. – С. 1582-1589. - DOI: 10.13189/CEA.2021.090528.

[9] A linear model of the forest transport network and an algorithm for assessing the influence of the density of points and the length of links in developing multi-forested areas / V.V. Nikitin, A.V. Skrypnikov, A.N. Bryukhovetsky [et al.] // SSRG International Journal of Engineering Trends and Technology. – 2021. – Т. 69, № 12. – С. 175-178. – DOI: 10.14445/22315381/IJETT-V69I12P220.

[10] Методические рекомендации по автоматизированному проектированию трассы лесовозной автомобильной дороги с применением методов оптимизации / Е.В. Чирков, И.А. Высоцкая, А.В. Скрыпников [и др.] // Автоматизация. Современные технологии. – 2021. – Т. 75, № 2. – С. 60-65.

[11] Математическое моделирование трассы лесовозных автомобильных дорог / А.О. Боровлев, А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2021. – № 4 (382). – С. 150-161. – DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-150-161.

[12] Использование модели дорожно-строительного потока для решения оптимизационных задач / М.В. Мацнев, В.В. Денисенко, Д.М. Левушкин [и др.] // Строительные и дорожные машины. – 2021. – № 7. – С. 29-33.

[13] Экспериментальные и теоретические зависимости пройденного пути и расхода топлива от скорости движения автомобиля на опытных участках, имеющих различные уклоны / Д.Е. Болтнев, В.В. Денисенко, А.В. Скрыпников [и др.] // Строительные и дорожные машины. – 2021. – № 7. – С. 3-13.

[14] Определение экономической эффективности от оптимизации заделов при строительстве лесовозных автомобильных дорог / М.В. Мацнев, А.В. Скрыпников, В.В. Торопцев [и др.] // Строительные и дорожные машины. – 2021. – № 8. – С. 43-48.

[15] Формирование оптимальных схем этапного развития лесовозных автомобильных дорог / С.Ю. Саблин, И.А. Высоцкая, А.В. Скрыпников [и др.] // Системы. Методы. Технологии. – 2021. – № 1 (49). – С. 82-85. – DOI: 10.18324/2077-5415-2021-1-82-85.

[16] Исследование математической модели рельефа местности при проектировании автомобильных дорог / А.Ю. Жук, С.Ю. Саблин, А.В. Скрыпников [и др.] // Системы. Методы. Технологии. – 2021. – № 2 (50). – С. 88-93. – DOI: 10.18324/2077-5415-2021-2-88-93.

[17] Методы оптимизации транспортных сетей лесовозных автомобильных дорог / В.В. Никитин, А.В. Скрыпников, И.А. Высоцкая [и др.] // Системы. Методы. Технологии. – 2021. – № 4 (52). – С. 122-126. – DOI: 10.18324/2077-5415-2021-4-122-126.

[18] Информационная модель зоны варьирования трассы лесовозной автомобильной дороги / Е.В. Чирков, А.В. Скрыпников, А.О. Боровлев [и др.] // Автоматизация. Современные технологии. – 2020. – Т. 74, № 12. – С. 538-542.

[19] Постановка задачи проектирования оптимальной трассы лесовозной автомобильной дороги / Е.В. Чирков, А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов [и др.] // Современные наукоемкие технологии. – 2020. – № 11-1. – С. 87-92. – DOI: 10.17513/snt.38343.

[20] Факторы, влияющие на сложность строительства ведомственных автомобильных дорог / В.А. Зеликов, А.В. Скрыпников, В.В. Самцов [и др.] // Лесотехнический журнал. – 2020. – Т. 10, № 2 (38). – С. 114-122. - DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2020.2/11.

[21] Изучение географической среды для целей дорожного проектирования / О.В. Рябова, А.В. Скрыпников, В.Г. Козлов, П.В. Тихомиров // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2020. – № 1 (57). – С. 84-95. - DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.008.

[22] Лесовозные автомобильные дороги в транспортной сети лесопромышленного предприятия / Е.В. Чернышова, А.В. Скрыпников, В.В. Самцов, М.А. Абасов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2019. – № 2 (368). – С. 95-101. – DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.95.

[23] Методы математического моделирования автомобильных дорог и их теоретические основы / В.Г. Козлов, А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Р.В. Могутнов // Инновационные технологии и технические средства для АПК : сборник материалов международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. – Воронеж, 2018. – С. 347-355.
С. 66-77.

Т.П. Новикова¹, С.А. Евдокимова¹, А.И. Новиков¹

Исследование применимости PERT метода к процессу управления проектами дизайн-центра микроэлектроники

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
В данной работе представлено исследование применимости PERT метода к процессу управления проектами дизайн-центра микроэлектроники в сравнении с оптимизационной математической моделью, которая легла в основу программного обеспечения, разработанного ранее. Исследование базировалось на компаративном и кластерном анализах прогнозируемых результатов выполнения проектов дизайн-центрами микроэлектроники. Прогнозные значения были получены при помощи сетевой модели, в основу, которой лег PERT метод и математической модели. Для исследования степени схожести результатов работы сетевой и математической моделей использовали визуализированную матрицу близости, построенную методом Ward на критерии квадрата Евклидова расстояния. Результаты графически представлены дендрограммой схожести. В работе проиллюстрированы полученные зависимости времени реализации от совокупности количества одновременно выполняемых проектов, количества работ и исполнителей. Проведенные исследования показали значимую корреляцию между прогнозным временем реализации проектов посредством сетевой и математической моделей. То есть имеется прямая зависимость между рассчитанным временем реализации проектов математической и сетевой моделями. Компаративный анализ показал, с точки зрения минимального времени исполнения проектов прогноз сетевой модели PERT метода более гибок и актуален для управления малыми группами проектов.
Ключевые слова — PERT, сетевая модель, математическая модель, программное обеспечение, кластерный анализ.
[1] Zhang, M.T. Cycle time reduction through preventive maintenance de-clustering / M.T. Zhang, P.H. Tag // IEEE International Symposium on Semiconductor Manufacturing. - 2006. - № 10. – Pp. 70-73. - DOI: 10.1109/ISSM.2006.4493025.

[2] Koziel, S. Rapid yield estimation and optimization of microwave structures exploiting feature-based statistical analysis / S. Koziel, J.W. Bandler // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2015. - № 63(1). - Pp. 107–114. – DOI: 10.1109/TMTT.2014.2373365.

[3] Microelectronics devices optimal design methodology with regard to technological and operation factors / S. Meshkov, M. Makeev, V. Shashurin [et al.] // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018. – 2020. - Pp. 517–523. – DOI: 10.1007/978-3-030-19756-8_49.

[4] Новикова, Т.П. Разработка и исследование базовой модели PERT для планирования работ по проекту / Т.П. Новикова, С.А. Евдокимова, А.И. Новиков // Моделирование систем и процессов. – 2021. - Т. 14, № 4. – С. 75-81. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-4-75-81.

[5] Schmitz, J. Introduction – future visions and current concerns / J. Schmitz // Future Fab Intl. – 2005. -Vol 19(6). – Pp. 295-308.

[6] Новикова, Т.П. Система управления проектами дизайн-центра микроэлектроники : монография / Т.П. Новикова. – Воронеж, 2014. – 135 с.

[7] Новикова, Т.П. К вопросу выбора методов принятия управленческих решений в социально-экономических системах / Т.П. Новикова // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. – 2015. – Т. 2, № 1 (2). – С. 286-289. – DOI: 10.12737/14053.

[8] Novikova, T.P. Production of complex knowledge-based systems: optimal distribution of labor resources management in the globalization context / T.P. Novikova, A.I. Novikov // Globalization and Its Socio-Economic Consequences. – Rajecke Teplice, Slovakia: University of Zilina, 2018. – C. 2275–2281.

[9] Определение мероприятий по программе обеспечения качества работ проектирования и серийного производства микросхем и оценки их эффективности на примере СБИС 1867ВН016 / К.В. Зольников, А.С. Ягодкин, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 46-53. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-46-53.

[10] Разработка проектной среды и оценка технологичности производства микросхемы с учетом стойкости к специальным факторам на примере СБИС 1867Ц6Ф / В.А. Скляр, В.А. Смерек, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 77-82. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-77-82.

[11] Особенности технологического процесса изготовления микросхем космического назначения по технологии КМОП КНС / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, И.В. Журавлева [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 3. – С. 53-58. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-53-58.

[12] Bianco, L. A Theoretical Comparison of a Recent RCPSP / L. Bianco, M.A. Caramia // Formulation with the Main Linear Programming Based Approaches. – 2017. – Vol. 51(3). – Pp. 519-532.

[13] Sokolov, S.V. An approach to optimal synthesis in a conflict problem / S.V. Sokolov, I.V. Shcherban // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 2003. – Т. 42, № 5. – С. 692-697.

[14] Соколов, С.В. Субоптимальное стохастическое управление в дифференциальной игре / С.В. Соколов // Проблемы управления и информатики. – 2002. – № 2. – С. 34-44.

[15] Соколов С.В. Решение задачи нелинейной параметрической идентификации стохастических объектов с использованием критерия минимума вероятности ошибки оценивания / С.В. Соколов, П.А. Кучеренко // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2009. – Т. 52, № 3. – С. 5-12.

[16] Беляева, Т.П. Интегрированная среда управления производственными процессами на основе ИПИ-технологий / Т.П. Беляева // Моделирование систем и процессов. – 2010. – № 1-2. – С. 18-23.

[17] Беляева, Т.П. Управление предприятием на основе современных ИПИ-технологий / Т.П. Беляева // Моделирование систем и процессов. – 2010. – № 1-2. – С. 13-18.

[18] Novikova, T.P. Management specificity of the labour resources for example design-center projects / T.P. Novikova, A.I. Novikov // Ekonomicko-Manažérske Spektrum. – 2018. – Т. 12, № 2. – С. 37-45.

[19] Беляева, Т.П. Управление предприятиями микроэлектроники: состояние и задачи развития / Т.П. Беляева, Д.И. Станчев // Информационные технологии моделирования и управления. – 2011. – № 3 (68). – С. 333-340.

[20] Величко, С.В. Принципы координационного управления в информационной системе управления предприятиями электронной промышленности / С.В. Величко, П.П. Куцько // Приводная техника. – 2007. – № 1. –С. 35-39.

[21] Автоматизация управления и проектирования в электронной промышленности : монография / Ю.К. Фортинский, В.Е. Межов, В.К. Зольников, П.П. Куцько // Воронеж, 2008. – 275 с.

[22] Фортинский, Ю.К. Моделирование задач управления предприятиями электронной промышленности / Ю.К. Фортинский // Автоматизация и современные технологии. – 2011. – № 2. – С. 41-44.

[23] Царьков, И.Н. Математические модели управления проектами : учебник / И.Н. Царько. – М. : ИНФРА-М, 2019. – 514 с.

[24] Евдокимова С.А. Выбор методологии моделирования предметной области при проектировании информационной системы / С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. – 2015. – Т. 8, № 3. – С. 18-22. – DOI: 10.12737/17161.

[25] Konstantinos A.C. Papadopoulos Approaching activity duration in PERT by means of fuzzy sets theory and statistics / A.C. Konstantinos, K. Basil // Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. – 2014. – Vol. 26. - Pp. 577-587. – DOI: 10.3233/IFS-120751.

[26] Сафонова, Ю.А. Оптимизация управления качеством производственных процессов на основе вероятностного подхода при взаимозависимости стадий производства / Ю.А. Сафонова, О.В. Авсеева, Л.А. Коробова // Экономика и менеджмент систем управления. – 2015. – № 1-3 (15). –С. 369-379.

[27] Алгоритм решения многокритериальной задачи о назначениях на сетях / Ю.В. Бугаев, О.В. Авсеева, Л.А. Коробова, И.Ю. Шурупова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2017. – Т. 79, № 4 (74). – С. 71-74. - DOI: 10.20914/2310-1202-2017-4-71-74.

[28] Алгоритм решения задачи об управлении проектами / Л.А. Коробова, Ю.В. Бугаев, О.В. Авсеева, А.А. Алькафара // Наука сегодня: факты, тенденции, прогнозы : материалы международной научно-практической конференции. – Воронеж, 2018. - С. 17-20.

[29] Бурков, В.Н. Задачи оперативного управления проектами / В.Н. Бурков, И.В. Буркова, Б.К. Уандыков // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. –2015. – Т. 15, № 4. – С. 129-137. – DOI: 10.14529/ctcr150415.

[30] Incentive systems in project management / S.A. Barkalov, V.N. Burkov, N.Yu. Kalinina, T.V. Nasonova // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer Technologies, Automatic Control, Radio Electronics. – 2018. – Т. 18, № 4. – Рp. 152-159. – DOI: 10.14529/ctcr180415.

[31] Управление проектами / А.А. Андреев, В.Н. Бурков, В.И. Воропаев [и др.] // Москва, 2014. – 259 с.

[32] The mechanisms of initiative projects stimulating / S.A. Barkalov, V.N. Burkov, A.M. Chodunov [и др.] // Journal of Physics: Conference Series. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2020. - Р. 42015. - DOI: 10.1088/1742-6596/1679/4/042015.

[33] Котенко, В.П. Компаративистика - новое направление методологии анализа научной деятельности и развития науки / В.П. Котенко // Библиосфера. – 2007. - № 3.- С. 21-27.
С. 77-85.

С.А. Сазонова¹, Е.Н. Епифанов², В.Ф. Асминин², Н.В. Мозговой¹, А.А. Осипов¹, Е.В. Дружинина², С.Н. Кораблин¹

Моделирование возможной обстановки при пожаре на объектах с массовым пребыванием людей

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
В статье проведен анализ пожаров в РФ, представляющих собой сложное физическое явление в совокупности с физическими особенностями рассматриваемых объектов, на которых произошло возгорание. С точки зрения решения инженерной задачи рассмотрен возможный вариант развития пожаров в торгово-развлекательном центре. Установлено, что несмотря на значительную разницу в количественном соотношении, пожары на объектах с массовым пребыванием людей, в сравнении с пожарами на иных объектах, одновременно затрагивают большее количество людей, вследствие чего могут иметь гораздо более трагические последствия. Вследствие проведенного анализа по изучению объектов с массовым пребыванием людей, в нашем случае на предполагаемом объекте тушения пожара и проведения аварийно-спасательных работ, можно отметить, что в момент возникновения пожара на объекте защиты находилось достаточно много людей. В данной работе при расчете обеспечения ресурсами пожарных подразделений при тушении пожара на примере исследуемого объекта, предложена математическая модель, относящаяся к структурной модели, где объект представляют, как систему со своим устройством и механизмом функционирования. Разработана схема расстановки сил и средств на момент локализации пожара в соответствии с выбранным сценарием развития пожара. Моделирование возможной обстановки при пожаре выполнена на примере ТРЦ Пассаж в г. Воронеже.
Ключевые слова — Моделирование сценария развития пожара, торговый развлекательный центр, места массового нахождения людей, пожарная безопасность, анализ пожаров, характеристика объекта защиты, организация спасательных работ.
[1] Николенко, С.Д. Автоматизация процесса контроля качества сварных соединений / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, Н.В. Акамсина // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 3. - С. 76-85. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-76-85.

[2] Пантелеев, А.И. Процесс обследования несущих конструкций технологических эстакад / А.И. Пантелеев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 61-68. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-61-68.

[3] Николенко, С.Д. Моделирование работы конструкций из дисперсно-армированного бетона при знакопеременной динамической нагрузке большой интенсивности / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 3. – С. 36-44. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-36-44.

[4] Колотушкин, В.В. Моделирование защитных устройств для обеспечения безопасности технологических процессов с использованием взрывоопасных газов / В.В. Колотушкин, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 3. - С. 28-35. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-28-35.

[5] Андреев, Е.С. Моделирование дефектов при ультразвуковом контроле сварных соединений / Е.С. Андреев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 4-9. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-4-9.

[6] Measures based on the results of control of dustiness of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, V.F. Asminin, D.V. Sysoev, O.A. Sokolova // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060029. - DOI: 10.1063/5.0072037.

[7] Dust control of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, E. Vysotskaya [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060028. - DOI: 10.1063/5.0072036.

[8] Dust cleaning of working areas in the production of granulated foam glass ceramics / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060030. - DOI: 10.1063/5.0072038.

[9] Measures to improve the performance of concrete of reinforced concrete supports of technological overpasses / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, N.V. Akamsina [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V International Scientific Conference on Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. - 2021. - P. 052036. - DOI: 10.1088/1755-1315/839/5/052036

[10] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference "FarEastCon-2019". - 2020. - P. 052004. - DOI: 10.1088/1757-899X/753/5/052004.

[11] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - V. 34. - Pp. 18-21.

[12] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova [et al.] // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - № 7 (75). - Pp. 3-14. - DOI: 10.18720/MCE.75.1.

[13] Flexural strength of fiber reinforced concrete structures / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22075. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022075.

[14] Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078.

[15] Проскурин, Д.К. Сходимость вычислительного процесса при реализации вариационного метода решения краевой задачи гидродинамики / Д.К. Проскурин, Д.В. Сысоев, С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2021. - Т. 17, № 3. - С. 14-19. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.17.3.002.

[16] Зольников, В. К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

[17] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В.К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

[18] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

[19] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К. Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. - DOI: 10.12737/2382.

[20] Расчет тепловых и термомеханических эффектов для микросхем и транзисторов / В.К. Зольников, М.В. Назаренко, С.А. Евдокимова, В.И. Анциферова // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 3. - С. 12-14. - DOI: 10.12737/6640.

[21] Схемотехнический базис и проверка микросхем на работоспособность / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 4. - С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5c79642c158bc0.44957273.

[22] Скляр, В.А. Моделирование низкоинтенсивного воздействия космического пространства / В.А. Скляр, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9, № 2. - С. 71-74. - DOI: 10.12737/23663.

[23] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК028 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 37-41. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-37-41.

[24] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК035 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 42-46. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-42-46.

[25] Системы на кристалле (СНК) и влияние данной технологии на создание современной ЭКБ / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, М.Ю. Арзамасцев, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 4. - С. 19-23. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-19-23.

[26] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - 640(3). - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002.

[27] Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations / O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science". - 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051.

[28] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. - DOI: 10.3390/inventions6010007.

[29] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

[30] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. - DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

[31] Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - P. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041.

[32] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

[33] Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010.

[34] Программное обеспечение систем управления "умным" жилым домом / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 58-67. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.

[35] Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 10-16. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
С. 85-96.

С.А. Сазонова¹, Т.В. Зязина², А.А. Осипов¹

Математическая модель и методика обеспечения ресурсами подразделений пожарной охраны при пожаре в торговом развлекательном центре

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет (ВГПУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Рассматривается задача обеспечения безопасности при пожаре крупных объектов как задача инженерно-ориентированной физики. В статье рассмотрены понятия о методике обеспечения ресурсами подразделений пожарной охраны при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ. Получен алгоритм необходимых действий при пожаре, в том числе обеспечения трудовыми ресурсами, материально-техническими ресурсами и оборотными средствами. При тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ на крупных пожарах, а в нашем случае на объектах с массовым пребыванием людей, разработан алгоритм действий по обеспечению ресурсами подразделений пожарной охраны, за реализацию которого отвечает тыл в лице начальника тыла. Разработана математическая модель и методика обеспечения ресурсами пожарных подразделений при тушении пожара и проведении аварийно-спасательных работ на примере ТРЦ Пассаж в г. Воронеже. Получили алгоритм определенных действий, обеспечивающий тушение пожара и проведение аварийно-спасательных работ, трудовыми ресурсами (личный состав пожарной охраны), материально-техническими ресурсами (пожарная автотехника, пожарно-техническое и аварийно-спасательное вооружение и оборудование), оборотными средствами (бензин, масла, пенообразователи и другие расходные материалы). При тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ на крупных пожарах, а в нашем случае на объектах с массовым пребыванием людей, за алгоритм действий по обеспечению ресурсами подразделений пожарной охраны отвечает тыл, в лице начальника тыла. Даны рекомендации должностным лицам при тушении рассматриваемого пожара. Разработана схема расстановки сил и средств.
Ключевые слова — Математическое моделирование, методика, сценарий развития пожара, торговый развлекательный центр, места массового нахождения людей, пожарная безопасность, организация спасательных работ.
[1] Николенко, С.Д. Автоматизация процесса контроля качества сварных соединений / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, Н.В. Акамсина // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 3. - С. 76-85. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-76-85.

[2] Пантелеев, А.И. Процесс обследования несущих конструкций технологических эстакад / А.И. Пантелеев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 61-68. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-61-68.

[3] Николенко, С.Д. Моделирование работы конструкций из дисперсно-армированного бетона при знакопеременной динамической нагрузке большой интенсивности / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 3. – С. 36-44. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-36-44.

[4] Колотушкин, В.В. Моделирование защитных устройств для обеспечения безопасности технологических процессов с использованием взрывоопасных газов / В.В. Колотушкин, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 3. - С. 28-35. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-3-28-35.

[5] Андреев, Е.С. Моделирование дефектов при ультразвуковом контроле сварных соединений / Е.С. Андреев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 4-9. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-4-9.

[6] Measures based on the results of control of dustiness of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, V.F. Asminin, D.V. Sysoev, O.A. Sokolova // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060029. - DOI: 10.1063/5.0072037.

[7] Dust control of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, E. Vysotskaya [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060028. - DOI: 10.1063/5.0072036.

[8] Dust cleaning of working areas in the production of granulated foam glass ceramics / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060030. - DOI: 10.1063/5.0072038.

[9] Measures to improve the performance of concrete of reinforced concrete supports of technological overpasses / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, N.V. Akamsina [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V International Scientific Conference on Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. - 2021. - P. 052036. - DOI: 10.1088/1755-1315/839/5/052036.

[10] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference "FarEastCon-2019". - 2020. - P. 052004. - DOI: 10.1088/1757-899X/753/5/052004.

[11] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - V. 34. - Pp. 18-21.

[12] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova [et al.] // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - № 7 (75). - Pp. 3-14. - DOI: 10.18720/MCE.75.1.

[13] Flexural strength of fiber reinforced concrete structures / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22075. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022075.

[14] Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. - DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078.

[15] Проскурин, Д.К. Сходимость вычислительного процесса при реализации вариационного метода решения краевой задачи гидродинамики / Д.К. Проскурин, Д.В. Сысоев, С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2021. - Т. 17, № 3. - С. 14-19. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.17.3.002.

[16] Зольников, В. К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

[17] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В.К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

[18] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. - DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

[19] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К. Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16. - DOI: 10.12737/2382.

[20] Расчет тепловых и термомеханических эффектов для микросхем и транзисторов / В.К. Зольников, М.В. Назаренко, С.А. Евдокимова, В.И. Анциферова // Моделирование систем и процессов. - 2014. - № 3. - С. 12-14. - DOI: 10.12737/6640.

[21] Схемотехнический базис и проверка микросхем на работоспособность / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 4. - С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5c79642c158bc0.44957273.

[22] Скляр, В.А. Моделирование низкоинтенсивного воздействия космического пространства / В.А. Скляр, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9, № 2. - С. 71-74. - DOI: 10.12737/23663.

[23] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК028 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 37-41. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-37-41.

[24] Результаты оценки надежности микросхемы 1921ВК035 / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Е.В. Грошева, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 4. - С. 42-46. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-42-46.

[25] Системы на кристалле (СНК) и влияние данной технологии на создание современной ЭКБ / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, М.Ю. Арзамасцев, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 4. - С. 19-23. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-13-4-19-23.

[26] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - 640(3). - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002.

[27] Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations / O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science". - 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051.

[28] Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. - DOI: 10.3390/inventions6010007.

[29] Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007.

[30] Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. - DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019.

[31] Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - P. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041.

[32] Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045.

[33] Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010.

[34] Программное обеспечение систем управления "умным" жилым домом / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 58-67. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.

[35] Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.]// Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 10-16. - DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
С. 96-106.

А.С. Тертерян¹, А.В. Бровко¹

Методы оптимизации в многокритериальных задачах с использованием локальной качественной важности критериев

¹Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Данная статья посвящена исследованию применимости локальной важности критериев в задачах многокритериальной оптимизации. Теория глобальной качественной важности критериев на данный момент хорошо проработана, имеется множество работ по данной теме, существуют компьютерные системы поддержки принятия многокритериальных решений (КСППМР) с использованием глобальной важности, однако проработка локальной важности критериев весьма слаба – отсутствуют математическое определение, алгоритмы оптимизации с использованием локальной важности. Также авторам не удалось обнаружить в свободном доступе КСППМР с поддержкой локальной важности. Первым шагом работы стало формулирование математического определения локальной важности критериев путём добавления определенных условий в существующее определение для глобальной важности. После этого авторами был разработан итеративный алгоритм оптимизации многокритериальных задач, новшеством которого стало добавление возможности обработки сообщений о локальной важности критериев. Для проверки применимости данного алгоритма была создана компьютерная программа – реализация алгоритма в виде КСППМР, способной принимать на вход информацию о критериях, вариантах и предпочтениях, в том числе предпочтениях с локальной важностью, оптимизировать задачу на этих входных данных и выдавать ответ о наличии единственного оптимального варианта. Проведенные испытания КСППМР показали его применимость для реальных задач многокритериальной оптимизации.
Ключевые слова — Многокритериальные задачи оптимизации, важность критериев, глобальная и локальная важность, компьютерные системы поддержки принятия многокритериальных решений, КСППМР.
[1] Теория важности критериев: современное состояние и направления дальнейшего её развития / В.В. Подиновский, М.А. Потапов, А.П. Нелюбин, О.В. Подиновская // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. Москва, 16–19 июня 2014 г. ИПУ РАН. – М.: ИПУ РАН, 2014. – С. 7697-7702.

[2] Podinovski, V. Criteria importance theory / V. Podinovski // Mathematical Social Sciences. – 1994. – P. 237-252.

[3] Подиновский, В.В. Идеи и методы теории важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений / В.В. Подиновский. – М. : Наука, 2019. – 104 с.

[4] Долинина, О.Н. Методы и технологии обеспечения качества интеллектуальных систем принятия решения / О.Н. Долинина, О.Н. Кушников // Программная инженерия. – 2021. – Т. 12, № 4. – С. 189-199. – DOI: 10.17587/prin.12.189-199.

[5] Figueira, J. Multicriteria Decision Analysis: State of the art Surveys / J. Figueira, S. Greco, M. Ehrgott // Economic Horizons. – 2016. – V. 20, №. 2. – P. 185-187. – DOI: 10.5937/ekonhor1802189K.

[6] Подиновский, В.В. Средние величины: многокритериальный подход / В.В. Подиновский, А.П. Нелюбин // Проблемы управления. – 2020. – № 5. – С. 3-16. - DOI: 10.25728/pu.2020.5.1.

[7] Nelyubin, A. Methods of criteria importance theory and their software implementation / A. Nelyubin, V. Podinovskiy, M. Potapov // Computational Aspects and Applications in Large-Scale Networks. – 2018. – Vol. 247. – P. 189-196. - DOI: 10.1007/978-3-319-96247-4_13.

[8] Шляга А.Ю. Многокритериальная оптимизация / А.Ю. Шляга // Вестник Московского государственного университета печати. – 2016. – № 1. – С. 99-102.

[9] Постников, В.М. Методы выбора весовых коэффициентов локальных критериев / В.М. Постников, С.Б. Спиридонов // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2015. – №6. – С. 267-287. - DOI: 10.7463/0615.0780334.

[10] Гарина, С.В. Оптимизация многокритериальных решений / С.В. Гарина, Б.М. Люпаев, М.Б. Никишин // Вестник Мордовского университета. – 2015. – Т. 25, №4. – С. 12-17. - DOI: 10.15507/0236-2910.025.201504.012.

[11] Ермошин, Н.А. Многокритериальная оптимизация в задачах транспортного планирования / Н.А. Ермошин, Ю.Г. Лазарев // Технико-технологические проблемы сервиса. – 2017. – №1 (39). – С. 58-62.

[12] Подиновский, В.В. Система, использующая информацию о важности критериев для анализа альтернатив (СИВКА) / В.В. Подиновский // Научно-техническая информация. Серия 2. Информационные процессы и системы. – 1998. – №. 3. – C. 52-57.

[13] Подиновский, В.В. Важность критериев в многокритериальных задачах принятия решений: теория, методы, софт и приложения / В.В. Подиновский, М.А. Потапов // Открытое образование. – 2012. – № 2. – C. 55-61.

[14] Подиновский, В.В. Анализ задач многокритериального выбора методами теории важности критериев при помощи компьютерных систем поддержки принятия решений / В.В. Подиновский // Известия АН. Теория и системы управления. – 2008. – C. 64-68.

[15] Multi-Criteria Decision Support Systems. Comparative Analysis / U. Baizyldayeva, O. Vlasov, A.A. Kuandykov, T.B. Akhmetov. // Middle-East Journal of Scientific Research. – 2013. – № 16 (12). – P. 1725-1730. - DOI: 10.5829/idosi.mejsr.2013.16.12.12103.

[16] Jimenez, A. GMAA: A DSS Based on the Decision Analysis Methodology – Application Survey and Further Developments / A. Jimenez, A. Mateos // Efficient Decision Support Systems – Practice and Challenges From Current to Future. – 2011. – P. 263-288.

[17] Подиновский, В.В. Введение в теорию важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений / В.В. Подиновский. – М.: ФИЗМАТЛИТ. – 2007. – 64 с.

[18] Озерной, В.М. Построение решающих правил в многокритериальных задачах / В.М. Озерной, М.Г. Гафт // Проблемы принятия решений. – М. : Институт проблем управления, 1974. – C. 30-34.

[19] Озерной, В.М. Методология решения дискретных многокритериальных задач / В.М. Озерной, М.Г. Гафт // Многокритериальные задачи принятия решений. – М. : Машиностроение, 1978. – C. 14-47.

[20] Гафт, М.Г. О построении решающих правил в задачах принятия решений / М.Г. Гафт, В.В. Подиновский // Автоматика и телемеханика. – 1981. – C. 806-815.
С. 107-114.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

Ф.В. Макаренко¹, А.С. Ягодкин¹, К.В. Зольников¹, О.А. Денисова¹, А.В. Полуэктов¹

Обзор логических базисов и микросхем при построении комбинационного устройства с учётом надёжности

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Рассмотрены основополагающие законы положительной алгебры логики, включая правила, относящиеся к элементам эквивалентности и неравнозначности. Представлены логические вентили, применяемые на практике. Реализован весь набор стандартных схем, в частности, лобовой вариант, минимизированный, в базисе «ИЛИ–НЕ», в базисе «И–НЕ» на основе исходной логической зависимости: ¬(¬(A¬B) × ¬(¬CD) + ¬(¬AB) × ¬(C¬D)) + ¬(¬(AB) × ¬(CD) + ¬(¬A¬B) × ¬(¬C¬D)) . Спроектировано комбинационное устройство на основе микросхем К176ЛЕ5. Отмечено, что для реализации поставленной функции требуется минимум 3 микросхемы в базисе Пирса, что не является оптимальным с точки зрения надёжности и массогабаритных показателей. Осуществлён переход из минимизированного варианта в базис «Неравнозначность» + «Конъюнкция», а также, базис «Эквиваленция» + «функция Пирса». Представлены результаты поиска существующих микросхем, реализующих функции «Исключающее ИЛИ», «И», «Исключающее ИЛИ–НЕ» и «ИЛИ-НЕ». Найдено 4 группы микросхем, таких как: микросхемы на базе логики с эмиттерной связью (ECL), на базе транзисторно-транзисторной логики (TTL), на базе серии КМОП-микросхем: с напряжением питания 5-15 В, а также, с напряжением питания 3-5 В. Представлены соответствующие описания каждой из микросхем MC10H1xx (серия 1 группы); К155xx, xx74xx (серии 2 группы); К561xx, СD40xxxx (серии 3 группы); SN74LVCxxx (серия 4 группы). Представлены варианты реализации для данных групп микросхем в обоих базисах. Произведен стоимостной анализ применённых микросхем. Представлен подсчёт конечной стоимости изделий. Сделан вывод о целесообразности применения той или иной группы микросхем в зависимости от поставленных начальных требований.
Ключевые слова — Комбинационное устройство, Эквиваленция, Неравнозначность, MC10H1xx, К155xx, xx74xx, К561xx, СD40xxxx, SN74LVCxxx.
[1] Преснухин, Л.Н. Расчет элементов цифровых устройств / Л.Н. Преснухин, Н.В. Воробьев, А.А. Шишкевич. – М. : Высшая школа, 1991. - 526 с.

[2] Соломатин, Н.М. Логические элементы ЭВМ / Н.М. Соломатин. – М. : Высшая школа, 1990. - 160 с.

[3] Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 39-45. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45.

[4] Reconfigurable Boolean logic in memristive crossbar: the principle and implementation / S.Y. Hu, Y. Li, L. Cheng [et al.] // IEEE Electron Device Letters. – 2018. – № 12. - Pp. 1-1. - DOI: 10.1109/LED.2018.2886364.

[5] Boolean and sequential logic in a one‐memristor‐one‐resistor (1M1R) structure for in‐memory computing / Y. Zhou, Y. Li, N. Duan // Advanced Electronic Materials. – 2018. – Vol. 4. – DOI: 10.1002/aelm.201800229.

[6] Efficient implementation of boolean and full-adder functions with 1T1R RRAMs for beyond von neumann in-memory computing / Z.-R. Wang, Y. Li, Y.-T. Su [et al.] // IEEE Transactions on Electron Devices. – 2018. - PP. 1-8. – DOI: 10.1109/TED.2018.2866048.

[7] Easily cascaded memristor-CMOS hybrid circuit for high-efficiency boolean logic implementation / Z. Dong, D. Qi, Y. He [et al.] // International Journal of Bifurcation and Chaos. – 2018. – Vol. 28. – P. 1850149. – DOI: 10.1142/S0218127418501493.

[8] Змеев, А.А. Оценки взаимосвязи между значимостью команд для реализации НСД к гипервизору через виртуальную машину на основе методов нечеткой логики / А.А. Змеев // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 2. – С. 33-39. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-2-33-39.

[9] Юрьев Н.Ю. Анализ эксперимента по созданию токопроводящих дорожек печатных плат / Н.Ю. Юрьев, В.В. Лавлинский, Н.С. Бокарева // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 2. – С. 77-84. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-2-77-84.

[10] Carlet, C. Boolean functions for cryptography and error correcting codes / C. Carlet // Boolean models and methods in mathematics, computer science and engineering. – 2010. - Vol. 2. - 257 p.

[11] Carlet, C. A larger class of cryptographic Boolean functions via a study of the Maiorana-McFarland construction / C. Carlet // Annual International Cryptology Conference. – 2002. – 549 p.

[12] Особенности проектирования базовых элементов микросхем космического назначения / В.К. Зольников, Т.В. Скворцова, И.И. Струков [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 3. – С. 66-70. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-66-70.

[13] Зольников В.К. Моделирование работоспособности микросхем на различных иерархических уровнях описания в САПР / В.К. Зольников, А.Л. Савченко, А.Ю. Кулай // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 30-39. - DOI: 10.12737/article_5d639c80dafac1.08243981.

[14] Cryptographic Boolean functions: one output, many design criteria / S. Picek, D. Jakobovic, J.F. Miller [et al.] // Applied Soft Computing. – 2016. – Vol. 40. – P. 635. - DOI: 10.1016/j.asoc.2015.10.066.

[15] Анализ качества проектирования блоков ОЗУ в составе микропроцессорных систем с обеспечением минимальной сбоеустойчивости / В.К. Зольников, Ю.А. Чевычелов, В.В. Лавлинский [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 47-55. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-66-70.

[16] Гречаный С.В. Методы обеспечения стойкости к ТЗЧ для управляющей логики и статической памяти микропроцессора при проектировании / С.В. Гречаный, К.А. Чубур // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 17-24. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-17-24.

[17] Построение интеллектуальных систем управления информационными процессами в условиях неопределенности / Ю.Ю. Громов, В.Е. Дидрих, И.В. Дидрих, А.Ю. Гречушкина // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 1. – С. 10-14. - DOI: 10.12737/article_5b574c7c299958.66418026.

[18] Анализ проектирования блоков RISC-процессора с учетом сбоеустойчивости / В.К. Зольников, А.С. Ягодкин, В.И. Анциферова [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 56-65. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-56-65.

[19] Zhang, W.G. Improving the lower bound on the maximum nonlinearity of 1-resilient Boolean functions and designing functions satisfying all cryptographic criteria / W.G. Zhang, P. Enes // Information Sciences. – 2017. – Vol. 376. – C. 21. – DOI: 10.1016/j.ins.2016.10.001.

[20] Создание базиса для микросхем сбора и обработки данных / В.А. Скляр, А.В. Ачкасов, К.В. Зольников [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 2. – С. 66-71. - DOI: 10.12737/article_5b57795062f199.54387613.

[21] Создание схемотехнического и конструктивно-технологического базиса микросхем специального назначения / В.К. Зольников, В.П. Крюков, А.Ю. Кулай [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2017. – Т. 10, № 1. – С. 27-29. - DOI: 10.12737/article_5926f7b182b2f7.65479593.

[22] Tang, D. Highly nonlinear Boolean functions with optimal algebraic immunity and good behavior against fast algebraic attacks / D. Tang, C. Carlet, X.H. Tang // IEEE Transactions on Information Theory. – 2013. – Vol. 59. – Pp. 653-664. – DOI: 10.1109/TIT.2012.2217476.

[23] Схемотехнический базис и проверка микросхем на работоспособность / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, А.В. Фомичев [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 4. – С. 25-30. - DOI: 10.12737/article_5c79642c158bc0.44957273.

[24] Условия эксплуатации нового поколения микросхем специального назначения / В.К. Зольников, В.П. Крюков, А.Ю. Кулай [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2017. – Т. 10, № 1. – С. 23-26. - DOI: 10.12737/article_5926f7b17e1be3.07188434.

[25] Шагурин, И.И. Транзисторно-транзисторные логические схемы / И.И. Шагурин. - М.: 1974. - 158 с.

[26] Юдина, Н.Ю. Анализ факторов, оказывающих влияние на надежность структурных элементов сложных вычислительных систем / Н.Ю. Юдина, А.Н. Ковалев // Моделирование систем и процессов. – 2017. – Т. 10, № 3. – С. 86-93. - DOI: 10.12737/article_5a2928416cdb36.94937249.

[27] Проектирование интерфейсов сбоеустойчивых микросхем / В.К. Зольников, Н.В. Мозговой, С.В. Гречаный [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 17-24. - DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-17-24.
С. 115-124.

К.А. Чубур¹, И.И. Струков¹, С.А. Евдокимова¹, В.П. Белокуров¹, А.Д. Платонов¹, О.Н. Черкасов¹, К.В. Зольников¹

Разработка математических моделей физических процессов в разнородной многослойной структуре при радиационном воздействии

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
В работе рассматриваются процессы, происходящие при поглощении энергии ионизирующего излучения. Поставлена задача разработки математических моделей определения температуры слоев многослойной структуры из-за поглощения радиации, появления напряжения сжатия и растяжения, а также напряжения, связанного с тепловым расширением конструкции. Сделано допущение, что энергия излучения поглощается целиком вначале за малый промежуток времени, а затем она перераспределяется по слоям. Каждый слой структуры имеет собственные начальные и граничные условия. Таким образом, определение сложного температурного профиля рассматривается как сумма некоторых температурных профилей для простых задач, решаемых аналитически. Возникновение напряжения в структуре описывается расчетом максимальной величины напряжения сжатия, амплитудой волны напряжения, вследствие которых могут наблюдаться расширения материалов. По предлагаемым математическим моделям были проведены расчета тепловых и термомеханических эффектов в многослойной структуре, результаты которых в статье иллюстрируются графиками распределения температуры после воздействия ионизационного излучения, и напряжений для разных пропорций толщины структуры к его длине.
Ключевые слова — Радиационное воздействие, ионизирующее излучение, тепловые процессы, многослойная структура, напряжения сжатия и растяжения.
[1] Data processing in systems of model operation and 3D-vizualization of heat exchange processes in strong multilayer objects / M.N. Aralov, V.F. Barabanov, A.D. Danilov, S.L. Podvalny // Scientific Visualization. – 2017. – Т. 9, № 1. – С. 85-96.

[2] Петрова, Л.С. Математическое моделирование процессов нагрева тел при воздействии концентрированных потоков энергии на основе нелинейного гиперболического уравнения теплопроводности / Л.С. Петрова, В.А. Горош, Н.В. Заложный // Известия Транссиба. –2017. – № 2 (30). – С. 124-133.

[3] The phase transition of polyamide 6 with pre-stretching process at different temperatures / Z. Cai, J. Ye, Y. Zhang [et al.] // Physica Scripta. – 2021. – Vol. 96(12). – C. 125732. – DOI: 10.1088/1402-4896/ac437e.

[4] Heating characterization of low energy consumption lab-on-a-chip / R. Irwansyah, F. Juana, Y. Whulanza, J. Charmet // Evergreen. – 2021. – Vol. 8(4). – Pp. 872-878. – DOI: 10.5109/4742135.

[5] Structural characterization of semiconductor multi-layer pad / M. Calabretta, A. Sitta, S.M. Oliveri, G. Sequenzia // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. – 2021. – Vol. 235(24). – Pp. 7734-7742. – DOI: 10.1177/09544062211000777.

[6] Аналитический метод оценки эффективности одного способа повышения сбоеустойчивости микропроцессорных систем / Ю.С. Акинина, Ю.Ю. Громов, В.К. Зольников [и др.] // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2018. – № 7. – С. 41-48.

[7] Современное состояние элементной базы космического назначения / П.П. Куцько, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Воронеж, 2021. – С. 264-269. – DOI: 10.34220/MAMSP_264-269.

[8] Новикова, Т.П. Управление процессом испытаний электронной компонентной базы и оценка средств его обеспечения / Т.П. Новикова, В.К. Зольников // Научно-технический вестник Поволжья. – 2018. – № 11. –С. 235-238.

[9] Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.] / Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 1. – С. 10-16. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.

[10] Mavis, D.G. SEE characterization and mitigation in ultra-deep submicron technologies / D.G. Mavis, P.H. Eaton, M.D. Sibley // 2009 IEEE International Conference on Integrated Circuit Design and Technology, ICICDT 2009. – 2009. – C. 5166276. – Pp. 112-115. – DOI: 10.1109/ICICDT.2009.5166276.

[11] Modeling of thermal processes in “package-on-package” type multichip microcircuits / M.A. Belyaev, V.V. Putrolainen, P.N. Seredov, P.V. Lunkov // Russian Electrical Engineering. – 2021. – Vol. 92(7). – Pp. 369-374. – DOI: 10.3103/S106837122107004X.

[12] Madera, A.G. Modeling thermal feedback effect on thermal processes in electronic systems / A.G. Madera // Computer Research and Modeling. – 2018. – Vol. 10(4). – Pp. 483-494. – DOI: 10.20537/2076-7633-2018-10-4-483-494.

[13] Madera, A.G. Hierarchical method for mathematical modeling of stochastic thermal processes in complex electronic systems / A.G. Madera // Computer Research and Modeling. – 2019. – Vol. 11(4). – Pp. 613-630. – DOI: 10.20537/2076-7633-2019-11-4-613-630.

[14] Математическое и программное обеспечение для моделирования тепловых процессов внутри твердого многослойного тела / М.Н. Аралов, А.В. Ачкасов, В.Ф. Барабанов, С.Л. Подвальный // Телекоммуникации. –2017. – № 3. – С. 13-19.

[15] Моделирование физических процессов в блоках микросхем в космической среде / К.В. Зольников, Ю.Ю. Громов, С.А. Евдокимова [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Воронеж, 2021. – С. 242-246. – DOI: 10.34220/MAMSP_242-246.

[16] Завгородний, М.Г. Пошаговый метод численного решения краевых задач сетевых технических систем / М.Г. Завгородний, С.П. Майорова, О.В. Шлиенкова // Информационные технологии. Проблемы и решения. – 2021. – № 3 (16). – С. 9-16.

[17] Normurodov, Ch.B. Numerical modeling of nonlinear wave systems by the spectral-grid method / Ch.B. Normurodov, A.X. Toyirov, Sh.M. Yuldashev // Theoretical & Applied Science. – 2020. – № 3 (83). – С. 43-54. – DOI: 10.15863/TAS.2020.03.83.11.

[18] Матвеев, А.Д. Метод многосеточных конечных элементов / А.Д. Матвеев // Вестник КрасГАУ. –2018. – № 2 (137). – С. 90-103.

[19] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019663599. Программа для моделирования стойкости изделий в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения космического пространства для создания радиационно-стойкой электронной компонентной базы : № 2019662572 заявл. 11.10.2019 ; опубл. 21.10.2019 / А.С. Грошев, С.А. Евдокимова, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

[20] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664834. Программа для определения начального уровня радиационного эффекта при воздействии радиации на микросхемы : № 2021663914 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

[21] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664833. Программа расчета влияния радиации на структуру микросхемы : № 2021663915 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, К.В. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».
С. 125-133.

К.А. Чубур¹, И.И. Струков¹, С.А. Евдокимова¹, В.С. Волков¹, А.Д. Платонов¹, О.Н. Черкасов¹, Ю.А. Чевычелов¹

Математическая модель поглощения энергии излучения многослойной структурой и решение сеточным методом

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
При исследовании радиационного воздействия на микросхемы возникает задача расчета поглощенной энергии. Часто она сводится к определению радиационной стойкости микросхем. Однако в некоторых случаях требуется определить распределение температур и напряжений в корпусах микросхем. Для этого необходимо получить точную картину как поглотилась энергии излучения в каждом слое в зависимости от координаты. В работе рассмотрено решение данной задачи сеточным методом, который позволяет рассчитать поглощение энергии в каждой точке многослойной структуры. Для этого рассматривается размещение микросхемы в трехмерной системе координат, ее многослойная структура разбивается на узлы, в каждом из которых рассчитывается поглощенная доза. Представленная математическая модель описывает процессы поглощения и ослабления интенсивности потока энергии -квантов. В модели учтены процессы, связанные с переносом энергии между областями для фотоэффекта и Комптон-эффекта. Предложенный метод программно реализован, и в работе приводятся результаты расчета поглощенной дозы в каждом слое некоторой многослойной структуры. Преимуществом разработанной модели и метода ее решения является получение значение дозы в каждой точке многослойной структуры в зависимости от координат.
Ключевые слова — Многослойная структура вещества, поглощение энергии, радиационное воздействие, фотоэффект, эффект Комптона, сеточный метод.
[1] Модель поглощения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона биологическими тканями / И.А. Лагуцкий, М.В. Давыдов, В.В. Кизименко, В.А. Богуш // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. – 2021. – Т. 19, № 1. – С. 52-60. – DOI: 10.35596/1729-7648-2021-91-1-52-60.

[2] Мокрушина, С.А. Сравнение отклика МОП-транзистора на воздействие рентгеновского и гамма-облучения / С.А. Мокрушина, Н.М. Романов // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2020. – Т. 23. № 1. – С. 30-40. – DOI: 10.32603/1993-8985-2020-23-1-30-40.

[3] Лагаев, Д.А. Конструктивно-технологические особенности КМОП КНИ транзисторов с повышенной стойкостью к накопленной дозе ионизирующего излучения / Д.А. Лагаев, Н.А. Шелепин // Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. – 2020. – № 1 (177). – С. 5-13. – DOI: 10.7868/S2410993220010017.

[4] Ultra-broadband metamaterial absorber from ultraviolet to long-wave infrared based on CMOS-compatible materials / S. Yue, M. Hou, R. Wang [et al.] // Optics Express. – 2020. –Vol. 28(21). – Pp. 31844-31861. – DOI: 10.1364/OE.403551.

[5] Калашников, Н.П. Интенсивность излучения, возникающего при взаимодействии релятивистского электрона с периодическими неоднородностями потенциала монокристалла / Н.П. Калашников, А.С. Ольчак // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. – 2021. – Т. 10, № 5. – С. 385-389. – DOI: 10.1134/S2304487X21050060.

[6] Gate grounded n-MOS sensibility to ionizing dose borel / T. Michez, A. Furic, S. Danzeca [et al.] // 18th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems, RADECS 2018. – 2018. – С. 9328673. – DOI: 10.1109/RADECS45761.2018.9328673.

[7] Особенности технологического процесса изготовления микросхем космического назначения по технологии КМОП КНС / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, И.В. Журавлева [и др.] / Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 3. – С. 53-58. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-53-58.

[8] Performance comparison of two Monte Carlo ray-tracing methods for calculating radiative heat transfer / H. Liu, H. Zhou, D. Wang, Y. Han // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. – 2020. – Vol. 256. –C. 107305. – DOI: 10.1016/j.jqsrt.2020.107305.

[9] Olarinoye, I.O. EXABCal: A program for calculating photon exposure and energy absorption buildup factors / I.O. Olarinoye, R.I. Odiaga, S. Paul // Heliyon. – 2019. – Vol. 5(7). – C. e02017. – DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e02017.

[10] Зольников, В.К. Проектирование микросхем с учетом радиационного воздействия / В.К. Зольников, В.П. Крюков, А.И. Яньков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. – 2009. – № 2. – С. 28-30.

[11] Глушко, А.А. Анализ методов математического моделирования работы в условиях воздействия ионизирующего излучения КМОП - микросхем, сформированных по технологии "кремний - на - изоляторе" / А.А. Глушко, А.И. Зубкова, Ю.П. Королёва // Технологии инженерных и информационных систем. – 2021. – № 1. – С. 10-18.

[12] Особенности оценки радиационной стойкости интегральных схем к нейтронному воздействию / А.И. Чумаков, А.В. Согоян, Д.В. Бобровский [и др.] // Безопасность информационных технологий. – 2021. – Т. 28, № 2. – С. 34-43. – DOI: 10.26583/bit.2021.2.03.

[13] Физическая модель оценки интенсивности одиночных событий при воздействии отдельных ядерных частиц / А.Л. Савченко, А.Ю. Кулай, И.И. Струков [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 78-83. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-78-83.

[14] Шоболова, Т.А. Радиационно стойкий биполярный транзистор на структурах "кремний на изоляторе" / Т.А. Шоболова, С.В. Оболенский, Ю.А. Кабальнов // Электронная техника. Серия 2: Полупроводниковые приборы. – 2020. – № 3 (258). – С. 34-42. – DOI: 10.36815/2073-8250-2020-258-3-34-42.

[15] Кабальнов, Ю.А. Моделирование радиационных эффектов в транзисторах на КНС-структурах / Ю.А. Кабальнов, А.Н. Качемцев, С.В. Оболенский // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. – 2018. – № 3. – С. 31-38.

[16] Design and experimental research on buffer protection of high-g penetrator for deep space exploration / H. Luo, Y. Li, C. Fan [et al.] // Acta Astronautica. – 2021. – Vol. 189. – Pp. 63-78. – DOI: 10.1016/j.actaastro.2021.08.020.

[17] Coupled charge and radiation transport processes in thermophotovoltaic and thermoradiative Cells / W.A. Callahan, D. Feng, Z.M. Zhang [et al.] // Physical Review Applied. – 2021. – Vol. 15(5). – C. 054035. – DOI: 10.1103/PhysRevApplied.15.054035.

[18] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019663599. Программа для моделирования стойкости изделий в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения космического пространства для создания радиационно-стойкой электронной компонентной базы : № 2019662572 заявл. 11.10.2019 ; опубл. 21.10.2019 / А.С. Грошев, С.А. Евдокимова, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

[19] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664834. Программа для определения начального уровня радиационного эффекта при воздействии радиации на микросхемы : № 2021663914 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

[20] Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664833. Программа расчета влияния радиации на структуру микросхемы : № 2021663915 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, К.В. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».
С. 133-140.

Авторам

О журнале

Моделирование систем и процессов

О журнале

Авторам