ivdon3@bk.ru
В статье рассматриваются основные существующие подходы к решению актуальной задачи тоновой аппроксимации цифровых изображений, которая заключается в сокращении размерности цветовой (яркостной) палитры изображения. В рамках обзора описывается их классификация и анализируются главные недостатки и преимущества конкретных методов. Также в статье обсуждается гибридная модель оптимизации тоновой аппроксимации монохромных цифровых изображений, предложенная и разработанная автором, и приводятся результаты сравнительных исследований с известными методами.
Ключевые слова: тоновая аппроксимация, оптимизация, монохромные изображения, эволюционно-генетический алгоритм, метод к-средних, квантование цвета, квантизация цвета, медианное сечение, сжатие изображений, распознавание образов, аппроксимация изображений, обработка изобр
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье описан алгоритм распознавания принципиальных схем в рамках структурного проектирования сложных технических объектов. Указано, что при постановке задачи разработки специализированного векторизатора необходимо определить: программные подсистемы простейшего трассировщика; алгоритмы анализа изображений; форматы представления конечного результата; исходные данные (форматы) для распознавания. В результате был сделан вывод о том, что для структурно-схемотехнического проектирования, в процессе которого происходит замещение вершины окончательного портрета графа проектируемой системы, полученного после оптимизации по критерию множества наименьшей внешней устойчивости, необходимо диалоговое распознавание изображений графических элементов. Предлагаемый алгоритм позволяет проводить адекватное распознавание элементов электронных схем, что в дальнейшем делает возможным автоматическое пополнение базы элементов новыми элементами в заданном формате.
Ключевые слова: векторизация, принципиальная схема, алгоритм распознавания, структурное проектирование, графический элемент, растровые изображения, электронные схемы, условно-графические отображения, блочно-функциональное распределение, трассировщик
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Рассматривается структура измерительных стендов сверхвысокочастотной установки сушки и обжига кирпича. Создание практической СВЧ установки определяется созданием измерительных стендов на низком уровне мощности, проведением работ на электродинамических моделях и созданием соответствующих лабораторных установок высокого уровня мощности. Измерительный стенд, описанной структуры позволяет произвести контроль характеристик согласования всех волноводных элементов фидерной цепи, регулировку волноводных тройников, а также отработку и настройку узлов ввода энергии в СВЧ камеру экспериментальной установки. В лабораторной установке предлагается применить промышленный генератор КИЭ-5, работающий на частоте 2,45ГГц с максимальной выходной мощностью 5 кВт и волноводный ферритовый циркулятор. Максимальная мощность такой установки отличается только в 10 раз от мощности экспериментальной установки. Это позволяет достаточно надежно оценивать электрическую прочность и тепловыделение узлов экспериментальной установки по результатам лабораторных исследований.
Ключевые слова: измерительный стенд, сверхвысокочастотная установка, кирпич, сушка, обжиг, мощность, структура, электродинамическое моделирование, экспериментальная установка
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В статье представлены схема измерительного стенда модели устройства для определения части энергии распределяемой от генератора, схемы измерительного стенда модели для измерения коэффициента стоячей воды (КСВН) и измерения переходного сопротивления. Лучшие результаты дает перегородка, состоящая из двух металлических пластин, перекрывающих тракт как сверху, так и снизу слоя глины. Так, при влажности глины 4% полное ослабление равнялось - 14,4 дБ (-6,1 дБ без перегородки), а при влажности 16% -35дБ (-18,4 дБ без перегородки). Наблюдается увеличение ослабления приблизительно только в два раза по сравнению со случаем без перегородки как для сухой, так я для влажной глины, но величина ослабления недостаточна. Для увеличения ослабления в модели 2 были созданы два, следующих друг за другом резонатора. Но ослабление в этом случае увеличилось незначительно по сравнению с одним резонатором. Очевидно, что два резонатора расстраиваются из-за взаимного влияния друг на друга. Поэтому предлагается в реальной установке между этими двумя резонаторами разместить участок волновода нерезонансной длины с поглотителем, который устранит связь между резонаторами.
Ключевые слова: измерительный стенд, сверхвысокочастотная установка, кирпич, сушка, обжиг, мощность, структура, электродинамическое моделирование, экспериментальная установка
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Статья написана на основе анализа ряда зарубежных и отечественных научных публикаций по исследуемой теме. Рассматривается возможность применения модульных конструкций, и особенно объемных модулей - блоков для надстройки зданий при реконструкции. Отмечается, что применение трансформирующих объемных блоков – модулей значительно снижает транспортные расходы. Несмотря на ряд недостатков, присущих зданий из модульных блоков, предлагается рассматривать применение объемных блоков-модулей, как один из перспективных вариантов энергоэффективной реконструкции.
Ключевые слова: надстройка, модульные конструкции, объемные блоки, энергоэффективная реконструкция
В статье предлагается алгоритм функционирования адаптивных систем управления движением группы транспортных мобильных роботов в условиях неопределенности. Алгоритм разработан на основе марковского метода идентификации и метода аналитического синтеза систем с управлением по выходу и воздействиям. Адаптивная система управления, в которой используется данный алгоритм, обладает прямыми показателями качества не хуже заданных. Предложенный алгоритм может использоваться для создания систем управления техническими объектами различных типов, при заранее неизвестных математических моделях.
Ключевые слова: мобильный робот, группа, неопределенность, идентификация, марковский параметр, управление по выходу и воздействиям, система
05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Представлен вариант решения задачи характеризации резонансного контура Фано в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе кольцевых волоконных брэгговских решеток с пи-сдвигом. Применение биосенсоров указанного типа позволяет увеличить чувствительность детектировании изменений коэффициента преломления исследуемой среды до уровня (1-2)х10-9 RIU. Приведенные значения чувствительности достигаются за счет формирования в решетке высокодобротного резонанса Фано с шириной контура на полувысоте, равной 1–5 пм. Однако возможность получения значительного выигрыша в метрологических характеристиках с одной стороны, ставит задачу характеризации таких узкополосных резонансов с другой, поскольку существующие оптические анализаторы спектра не обладают соответствующей разрешающей способностью. Для решения данной задачи предложен радиофотонный способ трехчастотного зондирования сверхузкополосного и несимметричного контура Фано симметричным амплитудно-модулированным излучением с разбалансированными по амплитуде боковыми составляющими. В отличие от ранее применявшегося нами для решения подобных задач радиофотонных способов двухчастотного симметричного зондирования с равными амплитудами боковых составляющих и подавленной несущей, достигнуто однозначное определение центральной частоты, максимальной амплитуды и добротности контуров Фано, а также возможность значительного упрощения техники сбора информации об их параметрах. Статья состоит их двух частей, в которых последовательно отражаются вопросы постановки задач моделирования и обсуждения его результатов с подтверждением результатами физических экспериментов.
Ключевые слова: оптический биосенсор, рефрактометрия, волоконная решетка Брэгга, фазовый пи-сдвиг, кольцевая волоконная решетка Брэгга с фазовым пи-сдвигом, резонанс Фано, изменение коэффициента преломления, чувствительность, разрешающая способность, радиофотонные методы
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Проведены исследования физико-химических свойств кобальтовых катализаторов для синтеза Фишера-Тропша, приготовленных методом пропитки силикатного носителя. Изучено влияние оксидных промоторов на удельную поверхность, объем и размеры пор, степень восстановления металлического кобальта на поверхности катализатора Co-Al2O3/SiO2.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, катализатор, кобальт, промотор, носитель, удельная поверхность, пористая структура, каталитическая активность, степень восстановления
В работе представлен обзор существующих расчетных схем и техника получения угловых частей матричных элементов операторов спектроскопических величин с обсуждением случаев сложных электронных конфигураций, содержащих неэквивалентные электроны. На примере конфигурации с четырьмя незаполненными электронными оболочками показана высокая результативность техники построения волновых функций произвольных электронных конфигураций, основанная на комбинации детерминантного подхода Слэтера и процедуры последовательного связывания орбитальных и спиновых моментов на основе коэффициентов Клебша-Гордана в приближении LS–связи.
Ключевые слова: детерминант Слейтера, коэффициент Клебши-Гордана, орбитальный угловой момент, спиновый момент, 3j-симовол, генеалогический коэффициент, LS-связь
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается анализ теоретических циклов двигателей внутреннего сгорания. Представлен цикл Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера. Теоретический цикл представляет собой замкнутый цикл, происходящий в цилиндрах поршневого двигателя с присущими ему особенностями и допущениями. Каждый такой цикл характеризуется двумя основными показателями, такими как теплоиспользование и работоспособность. При этом теплоиспользование определяется термическим коэффициентом полезного действия. Приведена оценка влияния термодинамических факторов на изменение термического КПД для получения наилучшей экономичности и максимальной удельной работы циклов. Получен термический КПД смешанного цикла. Представлены выводы влияния значения степени сжатия на термический КПД. Проведено сравнение‚ различных теоретических циклов с точки зрения их экономичности и работоспособности при одинаковых условиях.
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, идеальный цикл, термический коэффициент полезного действия, тепловые процессы
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
Статья посвящена изучению вопроса определения механических свойств виброцентрифугированных бетонов с комбинированным заполнителем и волокнистой добавкой, в качестве которой использовалась базальтовая фибра. Экспериментально получены данные об оптимальных расходах дисперсного волокна. Графически представлена зависимость прочностных свойств бетона с комбинированным заполнителем от количества вводимой волокнистой добавки. Также графически показан рост скорости прохождения ультразвуковой волны в теле бетона при определении призменной прочности. Выявлено, что наличие в составе бетонной смеси пористых частиц способствует направленному распределению минеральных волокон по сечению бетонного кольца. Это, в свою очередь, приводит к повышению трещиностойкости материала. Сделан вывод о том, что совместное введение в состав бетонной смеси пористых и волокнистых добавок предопределяет получение (при тех же расходах цемента) высокопрочных бетонов с повышенным ресурсом трещиностойкости, о чем свидетельствуют данные по смещению границ микротрещинообразования в сторону их увеличения
Ключевые слова: конструкции и изделия кольцевого сечения, центрифугированный бетон, виброцентрифугирование, механические свойства виброцентрифугированных бетонов, комбинированный заполнитель, волокнистая добавка, базальтовая фибра, призменная прочность
В статье проведен анализ адаптационного контура, который представляет собой интегральный уровень управления гемопоэтической системы организма, направленный на оптимальное поддержание метаболизма организма в целом. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода. Сделан вывод, что функторные и категорные отображения делают анализ регуляции процесса кроветворения более полным и наглядным, а возможность дальнейшей декомпозиции позволяет исследователю проводить более детальное исследование, наглядно отображает процессы адаптации организма при внешних воздействиях и естественным образом способствует построению автоматизированных измерительных систем , для которых рассматриваемый адаптационный контур является моделью биопреобразователя информации о процессах кроветворения , входящего в состав биоинструментальной измерительной системы.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В работе рассмотрены основные факторы, определяющие качество подземных вод месторождений в пределах РО, выполнена гидрохимическая и геоэкологическая оценка подземных вод РО. Рассчитана энтропия экосистемы подземных вод. Установлено, что большая часть месторождений имеет величину энтропии менее 30%. то есть воды достаточно чистые, не испытавшие внешнего воздействия. Однако качество вод имеет отклонения по отдельным показателям от требований СанПиН 2.1.4.1074-01, которые могут быть устранены обычными методами водоподготовки.
Ключевые слова: подземные воды, гидрогеохимическая неоднородность, классификация подземных вод, питьевая вода
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Описан процесс создания автоматизированной информационной системы для организаций, работающих в автодорожной сфере с использованием CASE технологий. Рассмотрен первый этап Жизненного цикла – анализ предметной области в аспекте моделирования бизнес процессов, связанные с приобретением, обслуживанием, движением и поверкой приборов и оборудования. Представлены диаграммы: бизнес вариантов использования, вариантов использования и деятельности на языке UML.
Ключевые слова: приборы, оборудование, измерения, испытания, метрологическая поверка, объектно-ориентированный подход, диаграммы деятельности, диаграмма вариантов использования, Microsoft Visual Studio 2012
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Произведены расчеты и оценка влияния возводимого общежития на конструкции существующего здания согласно требованиям СП 22.13330.2011 и методами МКЭ программой Plaxis 2012.01 (Build 8962)
Ключевые слова: свайные фундаменты, программа Plaxis, геология