ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

 Целью настоящей работы является расчет объектива тепловизионного канала для медицинского прибора кольпоскопа. Такой канал должен позволить снимать термограммы с исследуемых биологических поверхностей. Кольпоскоп — специальный прибор, представляющий собой бинокулярный микроскоп. Термограмма - функциональная зависимость между температурой биологической поверхности и степенью ее поражения. Поэтому усовершенствование кольпоскопа путем введения тепловизионного канала является важнейшей задачей для здравоохранения. Применение модернизированного прибора позволит обеспечить раннюю диагностику заболеваний биотканей. А так же повысит вероятность обнаружения пораженных участков. Известно, что развитие злокачественных новообразований сопровождается локальным повышением температуры пораженного участка на 0.5 o C и более. Непораженные участки тела имеют температуру 36.6 o C. Указанное свойство исследуемой биологической ткани можно охарактеризовать с помощью термограмм. Она дает полную картину состояния поверхности ткани. Поэтому специалисту не придется ограничиваться только визуальной информацией, полученной в кольпоскопе.

В статье проиллюстрировано объединение таблиц с данными. Приведены конструкции языка запросов, которые обеспечивают объединение таблиц.  Выполнен анализ различных ситуаций возникающих при объединении таблиц.

Данная статья посвящена проблеме оптимизации учебного процесса. В ней рассмотрен метод экспертных оценок в анализе процесса обучения, рассчитано оптимальное количество экспертов, участвовавших в предложенном эксперименте; рассмотрены факторы, влияющие на процесс обучения, и посчитаны их весовые коэффициенты, значения которых в дальнейшем будут применены в разработке индивидуальной траектории обучения для учащегося; проведено анкетирование по самым значимым факторам обучения (в данном случае эксперты выражали свои предпочтения по отношению к факторам, влияющим на процесс обучения); построен алгоритм нахождения весового коэффициента каждого из представленных факторов; представлен результат работы системы оптимизации учебного процесса.

Рассмотрена задача расчета на ЭВМ магнитной цепи при наличии в ней участков с нелинейной анизотропной средой. Предложенный метод позволяет учитывать наличие в системе постоянных магнитов и насыщение магнитномягкой арматуры. Исследована осесимметричная система динамического громкоговорителя. Предложен алгоритм итерационного расчета потокораспределения в системе с учетом насыщения магнитномягкой арматуры. Алгоритм отличается улучшенной сходимостью процесса расчета. Проведено сопоставление результатов расчета магнитной системы динамического громкоговорителя на ЭВМ с результатами обмера реального устройства.

В статье рассматривается задача имитации потоков телеметрической информации передаваемых по каналу с шумами. Приводится описание программной реализации имитатора, предназначенного для проведения исследований, направленных на совершенствование алгоритмов обработки телеметрической информации, включая алгоритмы кадровой синхронизации, сжатия и помехоустойчивого кодирования. Представленная технология имитации потоков данных телеизмерений так же может быть использована для проведения испытаний систем регистрации телеметрической информации различного назначения, использующих стандарт представления телеметрической информации IRIG 106, тестирования программного обеспечения телеметрических комплексов, а также, при наличии ретранслирующих устройств, для тестирования и поиска неисправностей в аппаратной части телеметрических комплексов. В статье предложена схема настройки системы коммутации кадров и суб-кадров IRIG 106, описаны способы формирования датчиковой информации различного типа, включая тестовые шаблоны, отсчеты гармонических сигналов, произвольно заданные цифровые последовательности, ранее записанные данные, а также сигналы, формируемые линейными цифровыми фильтрами. Рассмотрен метод моделирования эффекта наложения аддитивного гауссовского шума на этапе сбора данных в отдельных каналах системы коммутации, а также искажений цифровых данных в канале связи при передаче телеметрической информации от бортового устройства приемнику системы регистрации.

В статье рассмотрена задача распределения заданий имитационного моделирования между клиентом и сервером для балансировки нагрузки в вычислительной системе, основанной на технологии облачных вычислений. Для реализации имитационных моделей использована специальная библиотека классов языка Java. На сервере имитационные модели реализованы в виде сервлетов, на стороне клиента – в виде апплетов. Задача распределения заданий сформулирована в виде задачи дискретного программирования с нелинейным показателем качества, задающим общее время выполнения комплекса заданий и требующим минимизации, и линейными ограничениями. Представлен пример решения задачи распределения заданий и результаты экспериментов.

Для получения качественных крупных монодоменных кристаллов состава Y(RE)BaCuO разработан метод направленной кристаллизации с использованием длинномерных затравок. Предложенный метод обеспечивает стабильный ориентированный рост кристалла при одновременном сокращении времени процесса и позволяет получать крупные кристаллы с высокими критическими характеристиками. С помощью этого способа изготовлены монодоменные ВТСП диаметром до 48 мм. Экспериментально получены левитационные характеристики и распределения захваченных магнитных полей в монодоменных образцах. На основе полученных ВТСП элементов разработаны, созданы и исследованы два прототипа магнитных подшипников дискового типа, функционирующие в режиме «fc».

В статье рассматривается понятие "частично совместимые реляционные таблицы". Приведен неформальный алгоритм объединения частично совместимых реляционных таблиц. На гипотетических примерах иллюстрируются шаги выполнения алгоритма. Представлены формальные алгоритмы объединения и обновления таблиц. Рассмотрен процесс объединения и обновления таблиц на реальном примере.

В статье рассматриваются два внешних интерфейса популярного пакета прикладных программ MATLAB: MAT и MEX. Приведены примеры создания расширений в бесплатной кросплатформенной IDE (Integrated Development Environment) Code::Blocks с использованием языка программирования C++. Даны рекомендации по конфигурации систем и практически проверенные примеры описания интерфейсов. В качестве практического применения MAT и MEX могут выступать такие задачи, как обработка экспериментальных данных, математический анализ моделей динамики авиационной техники, организация полунатурного моделирования в реальном масштабе времени. Приведённый исходный код ориентирован на читателя с базовыми познаниями языков C++ и M.

В статье анализируется  результаты численного интегрирования степенной, периодической и монотонной функций с различной точностью вычислений тремя способами: методом прямоугольников с высотой в начале основания, методом прямоугольников с высотой в середине основания и методом трапеций. Для интегрирования использовались функции, которые имеют аналитическое решение, а точность вычислений оценивалась абсолютной погрешностью. Эффективность метода оценивалась числом отрезков, при котором получена требуемая точность интегрирования. Предлагаются способы защиты от зависания, определения достижимой точности вычислений и повышения достижимой точности вычислений.

Рассмотрена модельная задача определения условий сохранения динамического контакта в системе, содержащей составное твердое тело с учетом неудерживающих связей. Предполагается, что в начальный момент времени составное твердое тело неподвижно и находится в положении статического равновесия; неудерживающий контакт обеспечивается упругими элементами и силами тяжести; в процессе динамического взаимодействие учитываются силы вязкого трения. На систему может оказываться кинематическое возмущение гармонического типа с различными амплитудами и частотами. Критерием обеспечения контакта служит положительность полной контактной реакции в масштабах переходного и установившегося процессов.  Для оценки динамической составляющей контактной реакции на промежутке установившегося движения предложено использование амплитудно-частотной характеристики системы. Для оценки соответствующей реакции на промежутке переходного процесса предложено использование амплитуд колебания гармонических составляющих динамической реакции системы. Построенные оценки позволяют определить области параметров кинематического возмущения, которые обеспечивают контакт на промежутках переходного процесса и установившегося движения. Предложенные методические основы могут быть перенесены на системы с несколькими степенями свободы для составных твердых тел.

Излагается методика моделирования операционных систем разделения времени, опирающаяся на теорию описания процессов. Отсутствие формализованных описаний функционирования таких систем в терминах теории процессных описаний существенно затрудняет анализ характеристик этих систем методами имитационного моделирования. В качестве языкового средства описания процессов функционирования используется метаязык, предложенный в теории описания процессов. Это позволило сформировать варианты описания и выполнить их сравнение. Наличие описания функционирования системы на метаязыке обеспечивает реализацию имитационного моделирования с помощью алгоритмических языков моделирования. В статье рассмотрен вариант моделирования на языке имитационного моделирования GPSS . Построены графики, позволяющие оценить эффективность алгоритмов планирования в системах разделения времени.

Обсуждаются проблемы, связанные с широким распространением электронных обучающих систем. Показано, что современные системы e-learning не имеют полноценных обратных связей между обучаемым и средствами обучения. Такая связь может быть организована на основе скрытой информации, которая хранится в многочисленных текстовых источниках и базах обучающей системы. Описывается технология извлечения скрытых данных, Рассматриваются наиболее популярные модели документов и меры близости, которые используются для кластеризации документом единой тематики.

Влияние сертификации на качество продукции проявляется непосредственно качеством самой сертификации. Повышение качества самой сертификации состоит в выборе обоснованного технического регламента (образца, эталона), с которым ведется сравнение (соответствие), представленной к сертификации продукции. Метод виртуального эталона, образца это пока единственный метод, позволяющий оценить несколько экземпляров однотипной  продукции, различающейся объемом выпуска и набором их характеристик качества. Виртуальный эталон – это созданный (в воображении) образец продукции с оптимальным набором наилучших характеристик его качества. Этот образец (эталон) утверждается документально. Виртуальный эталон выступает как «фильтр» информации о качестве продукции, и весьма важно обоснованно задать рабочие характеристики виртуального эталона. Реализация метода виртуального эталона способствует объективности оценок и повышения доверия к качеству продукции. В работе предложены требования, которым должен отвечать виртуальный эталон. Для обеспечения перечисленных требований виртуальный эталон  следует формировать с соблюдением определенных принципов, представленных в работе. Внедрение на практике виртуального эталона позволит повысить качество самой сертификации и, как следствие, качество продукции приборостроения.

Предложена методика оценки влияния амплитудного распределения на характеристики диаграммы направленности фазированной антенной решетки. Рассматриваются два варианта амплитудного распределения: равномерное и косинусное. Ещё одним объектом исследования является фазовое распределение фазированной антенной решетки, которое учитывает дискретное изменение фазы излучающего элемента. Методика охватывает все основные этапы расчета фазированной антенной решетки, начиная от выбора расстояния между элементами и заканчивая определением параметров ее диаграммы направленности. Работоспособность предложенной методики проверена математическим моделированием диаграммы направленности фазированной антенной решетки с косинусным амплитудным распределением при различных отклонениях луча.

Рассмотрено одно из направлений повышения эффективности системы боевого управления, основанное на совершенствовании методического аппарата в части задачи агрегирования информации о воздушно-космической обстановке. Постановка задачи агрегирования предполагает достижение нечетко определенной цели при нечетких и четких ограничениях. Сущность методики её решения состоит в объединении в один класс объектов, имеющих наибольшую степень близости по кинематическим параметрам, непротиворечивую признаковую информацию и, в максимальной степени, удаленных от соседних в пространстве параметров и признаков классов. Программно реализованный алгоритм методики агрегирования обеспечивает выделение подмножеств объектов, пересечение которых в признаковом пространстве представляет собой пустое множество.

Предложена методика моделирования высококачественных двумерных радиолокационных изображений космических объектов c использованием системы Matlab. Методика охватывает все основные этапы моделирования, начиная от определения характеристик рассеяния космического объекта и заканчивая формированием его двумерного радиолокационного изображения. С целью демонстрации возможностей методики проведено моделирование радиолокационного изображения объекта, представленного четырьмя локальными центрами рассеяния. Результаты моделирования демонстрируют достаточную точность расчетов и относительную простоту задания исходных данных, что крайне важно в практике моделирования сложных конструкций космических объектов.

В настоящей статье рассмотрена кинематическая схема исполнительного механизма робота-треножника, биологический прототип которого в природе отсутствует. При описании кинематики и динамики исполнительного механизма робота использовался ранее предложенный авторами метод, основанный на совместном использовании матриц (4х4) и теории графов. Представлены результаты исследования кинематики и динамики исполнительного механизма робота, выполненного с помощью разработанной в программном комплексе MATLAB программы. Получены значения моментов и мощностей в степенях подвижности робота, а также численные значения элементов матриц, входящих в уравнение динамики робота. Предложенная в работе древовидная структура исполнительного механизма робота-треножника, результаты исследования его кинематики и динамики, а также программа моделирования произвольных древовидных исполнительных механизмов в системе MATLAB, являются эффективными средствами, позволяющими сократить сроки проектирования шагающих роботов.

В статье развито одно из направлений совершенствования методики оценки вклада космических систем в эффективность боевых действий. Уточнена математическая модель обобщенного потребителя в части учета пространственно-временных и точностных характеристик. В качестве прототипа рассмотрена крылатая ракета типа Tomahawk Block III, проведен анализ эффективности и условий её функционирования. Расширены возможности методики по учету помеховых условий функционирования спутниковых и навигационных космических систем. Уточнена методика определения коэффициентов важности космических систем с учетом динамической параметризации модели обобщенного потребителя.

В статье обсуждаются возможности современных систем дистанционного обучения. Выполнено систематическое сравнение основных систем по 40 базовым и вспомогательным критериям. Показано, что наибольшими функциональными возможностями обладают системы Blackboard, Sakai и Moodle. Сделан вывод о целесообразности выбора Moodle как базовой платформы для построения дистанционной системы обучения в образовательном учреждении.