Список статей

Проведено математическое моделирование активного экзоскелета в виде электромеханической модели, содержащей три подвижных управляемых звена, соединенных между собой шарнирами. Для рассматриваемой математической модели активного экзоскелета составлены дифференциальные уравнения движения. С помощью численных методов в созданном программном комплексе среды универсальной системы компьютерной математики решены обратная и прямая задачи динамики. Применительно к созданной математической модели трех подвижных звеньев экзоскелета с учетом электроприводов с использованием современных методов математического моделирования проведено комплексное исследование, рассматривающее проблемы управления экзоскелетом, в виде решения обратной и прямой задач динамики. Углы между звеньями, задающие антропоидное движение, определяются аналитическим путем. Для каждого электропривода вычисляются моменты, управляющие движением звеньев в виде решения обратной задачи динамики. Найденные моменты аппроксимируются ступенчатыми кусочно-постоянными функциями, моделирующими импульсное управление движением экзоскелета. Найдены зависимости угловых координат, описывающих положения звеньев активного экзоскелета с течением времени. Проведен сравнительный анализ движения звеньев, получающегося в результате численного решения задачи Коши для математической модели экзоскелета в виде дифференциальных уравнений с исходным заданным движением звеньев. Установлено хорошее соответствие результатов моделирования с импульсным управлением исходному движению. Подсчитаны суммарные затраты энергии. Построена модель движения с учетом работы электроприводов на основе уравнений динамики. Получено численное решение задачи Коши для системы, включающей электроприводы. В результате применения качественных, аналитических и численных методов исследования созданной математической модели трех подвижных звеньев экзоскелета с учетом наличия электроприводов определена значимость влияния электроприводов на динамику механизма. Построенная электромеханическая модель трех звеньев экзоскелета реализована в среде универсальной системы компьютерной математики Wolfram Mathematica 11.3. Продолжение...

Купить статью

Как в России, так и в других странах ученые отмечают необходимость использования методов искусственного интеллекта для точного земледелия. Однако программное обеспечение, используемое для него в настоящее время, часто находится на уровне разработки и порой не выпускается в продажу, а методы, заявленные в отдельных статьях, используют стандартные подходы, что приводит к значительным погрешностям. Еще одним камнем преткновения является нетривиальный способ получения исходных данных, в частности в результате анализа спутниковых снимков, что является достаточно трудоемкой работой и возможно только в случае наличия базы данных исследуемых объектов с указанными их географическими координатами. В статье рассматривается разработка системы прогнозирования урожайности сельскохозяйственных угодий по спутниковым снимкам. В систему включены как классические методы (например, рассмотренная в статье параболическая регрессия), так и разработанные авторами подходы для идентификации параметров квазилинейного уравнения n-факторной авторегрессии. Несмотря на наличие на рынке достаточно большого количества программных продуктов для точного земледелия, многие из существующих разработок не предназначены для предоставления данных для дальнейшего анализа специалистами, не являющимися сотрудниками компании-разработчика. В рассматриваемой системе осуществляется сбор, а также последующий анализ данных аэрофотосъемки, заключающийся в построении модели динамики вегетационного индекса, используемой в дальнейшем для прогнозирования урожайности поля в следующих периодах. Предложенная система является расширяемой, т. е. допускает подключение дополнительных модулей для анализа и включения в анализ дополнительных факторов, влияющих на исследуемый показатель. В статье описывается метод представления данных, процесс расчета вегетационных индексов на определенную дату, а также приводятся математические подходы к моделированию вегетационного процесса с использованием качественных детерминированных математических моделей и прогнозирования урожайности поля в следующем сезоне и стоимости продукции. Продолжение...

Купить статью

Цифровые двойники бизнес-процессов в современных условиях используются не только для анализа процесса, но и для оптимизации его исполнения. Наличие обратной связи с реальным процессом дает возможность создавать эффективные автоматизированные решения для исполнения составных элементов процесса. В данном научном исследовании предложен усовершенствованный механизм управления элементами экземпляра реального бизнес-процесса с использованием его цифрового двойника. Предложенный механизм основан на реализации программного обеспечения оркестрации вызова API-компонента в рабочем процессе и оркестрации RPA-роботов в логико-структурном слое виртуального представления цифрового двойника бизнес-процесса. RPA-роботы имитируют действия человека на компьютере, взаимодействуя с различными программными приложениями, обрабатывая данные и выполняя операции. Оркестрация, в свою очередь, позволяет оркестратору – программному или системному компоненту управлять последовательностью и потоком выполнения задач, ресурсами и данными внутри процесса. Так как на практике хозяйствующие субъекты в том числе решают задачу разработки и применения цифровых двойников референтных и оригинальных бизнес-процессов, в данном исследовании также представлена концептуальная схема разработки цифрового двойника бизнес-процесса. Также исследованы вопросы проектирования виртуальной модели бизнес-процесса на киберфизическом уровне, уровне извлечения и препроцессинга, уровне моделей и алгоритмов и уровне визуального представления цифрового двойника бизнес-процесса. Преимущества выполнения бизнес-процесса с использованием его цифрового двойника включают рост снижения ошибок, ускорение выполнения процесса, повышение качества и возможность легко вносить изменения в процесс в ответ на изменяющиеся требования. Это особенно полезно в современных организациях, где требуется оперативность и гибкость в управлении бизнес-процессами. Продолжение...

Купить статью

Современная экономика характеризуется массовым производством и внедрением в рамках цифровых экосистем производственных сервисов, которые оказывают заказчику содействие в получении конечных результатов, в частности в организации закупочной деятельности радиоэлектронных компонентов. Актуальность задачи оптимального управления нормированием запасов связана с разработкой сервиса, минимизирующего риски, возникающие за счет неопределенности таких факторов, как поступление запросов на товар и его поставку, цены поставщика и отпускные цены и т. д. Рассматриваются вопросы разработки экономико-математических моделей оптимизации нормирования запасов применительно к специфике вертикально-интегрированных компаний и юридически независимых организаций, работающих в условиях рыночной экономики на принципах канбан. Показано, что в условиях неопределенности использование нормативов позволяет повысить эффективность системы управления запасами. Обоснована возможность представления системы управления запасами в виде эволюционно-симулятивной модели. Приведена процедура сведения задачи нормирования запасов к канонической форме ­ЭСМ. Выявлены особенности систем управления запасами на примерах ­ЭСМ Stock для ­ВИК и ­ЭСМ Zapas для независимых компаний. Определены способы расчета производных нормативов: среднего количества поставок, среднего интервала между поставками и т. д. Вкладом авторов статьи является разработка ­ЭСМ применительно к нормированию запасов, в которой сочетаются имитационные модели (оценок фактических вариантов издержек завышения и занижения относительно планового норматива запаса ­РЭК, а также оценок ожидаемых размеров издержек (рисков), полученных в статистических испытаниях) с оптимизационными моделями, реализованными на основе теории равновесных случайных процессов. В качестве критерия нормирования запасов используется совокупная стратегия, т. е. стратегия, направленная на минимизацию суммы рисков завышения и занижения. Проведенные экспериментальные исследования моделей Stock и Zapas с использованием модуля Equilibrium авторской системы Decision позволяют в режиме реального времени моделировать различные варианты исследуемых нормативов. Продолжение...

Купить статью

В статье показана проблема снижения оперативности и качества формирования управляющих воздействий руководителем занятия при подготовке групп специалистов для выполнения сложных задач, согласованных по времени, месту и целям в организационно-технических системах различного назначения вследствие влияния на психофизиологические возможности руководителя занятия повышения плотности потока поступающей информации на этапах отработки взаимодействия между группами специалистов в едином виртуальном пространстве. Обосновано применение интеллектуальных методов для решения этой проблемы и предложен метод сценарно-информационного анализа адаптивной подготовки групп специалистов, сущностью которого является построение сценарно-информационной модели адаптивной подготовки на основе нечетко-онтологического подхода с учетом наличия ресурсов, текущего состояния специалистов (текущего уровня подготовленности) и прецедентных сценариев адаптивной подготовки для последующего моделирования этого процесса и оценки его достижимости при различных сценариях подготовки. Предложен нечетко-онтологический подход к моделированию адаптивной подготовки групп специалистов с использованием грануляции информационных ресурсов, позволяющий более эффективно организовать процесс подготовки, в том числе в условиях ограничения временных и материальных ресурсов. Показаны результаты экспериментальных исследований по повышению уровня подготовленности специалистов групп за счет интеллектуального управления их адаптивной подготовкой. Продолжение...

Купить статью

В статье представлены компьютерная модель и результаты испытаний децентрализованной самоуправляемой системы БЛА, использующей метод молекулярной динамики и различные формы потенциала взаимодействия. В этой модели каждый БЛА заменяется «квазимолекулой» с точечными размерами и массой, равной массе БЛА. Движение этих «квазимолекул» рассчитывается с помощью ньютоновской механики с учетом потенциального поля сил от других «квазимолекул». В состав системы входят группа БЛА, выполняющих различные упорядоченные построения в соответствии с заданной миссией, а также препятствия и «охотники», пытающиеся столкнуться с БЛА. «Охотники» также представляются точечными «квазимолекулами». Это позволяет моделировать наличие в системе как активных, так и пассивных помех движению БЛА. При моделировании пассивных помех «охотники» располагаются на поверхности некоего препятствия в узлах поверхностной сетки, накладываемой на него. При моделировании движения БЛА с учетом взаимодействия их друг с другом, активными и пассивными помехами использовались специально сконструированные потенциалы взаимодействия. Проведены многочисленные испытания системы в этих условиях. Столкновения БЛА между собой, с препятствиями или с «охотниками» не наблюдались. Это подтверждает надежность разработанных принципов управления движением группы БЛА в условиях воздействия интенсивных активных и пассивных помех. Главным отличием представленной работы от существующих является то, что выполнение разнообразных миссий группами БЛА выполняется без внешнего управления по данным системы технического 3D-зрения в рамках достаточно простой модели молекулярной динамики за счет изменения формы потенциалов взаимодействия. Продолжение...

Купить статью