Наукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
| Вид материала | Документы |
- Наукове видання Тези доповідей ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох, 4191.32kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. II харків, 5512.68kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. I харків, 6941.25kb.
- Всеукраїнська федерація «спас» запорізька облдержадміністрація запорізька обласна рада, 3474.89kb.
- Наукове забезпечення процесів реформування соціально-економічних відносин в умовах, 2496.34kb.
- До сторіччя з часу написання роботи В.І. Леніна «Матеріалізм І емпіріокритицизм» Матеріали, 4497.2kb.
- Вах європейського вибору матеріали IIІ міжнародної науково-практичної конференції 25-27, 2505.29kb.
- Хviii міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології: Наука, техніка,, 1642.96kb.
- Академія муніципального управління до 15-річчя Академії муніципального управління, 5167.76kb.
- Управлінські аспекти підвищення національної конкурентоспроможності / Матеріали, 5109.61kb.
Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»
Академія педагогічних наук України
Мішкольцький університет (Угорщина)
Магдебурзький університет (Німеччина)
Петрошанський університет (Румунія)
Познанська політехніка (Польща)
Софійський університет (Болгарія)
Академія наук вищої школи України
Присвячується 125-річчю
Національного технічного університету
«Харківський політехнічний інститут»
Інформаційні технології:
Наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я
Наукове видання
Матеріали
ХVIII МіжнароднОЇ
Науково-практичнОЇ конференціЇ
У чотирьох частинах
Ч. IV
Харків 2010
ББК 73
І 57
УДК 002
Голова конференції: Товажнянський Л.Л. (Україна).
Співголови конференції: Патко Д. (Угорщина), Поп Е. (Румунія), Карпушевський Б. (Німеччина), Хамрол А. (Польща), Ілчев І. (Болгарія).
Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: Тези доповідей ХVIII міжнародної науково-практичної конференції, Ч.IV (12-14 травня 2010 р., Харків) / за ред. проф. Товажнянського Л.Л. – Харків, НТУ «ХПІ». – 336 с.
Подано тези доповідей науково-практичної конференції за теоретичними та практичними результатами наукових досліджень і розробок, які виконані викладачами вищої школи, науковими співробітниками, аспірантами, студентами, фахівцями різних організацій і підприємств.
Для викладачів, наукових працівників, аспірантів, студентів, фахівців.
Тези доповідей відтворені з авторських оригіналів
ББК 73
© Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»,
2010
Зміст
Секція 21. Інформатика і моделювання.…………………………………….......4
Секція 22. Електромагнітна стійкість ……………..………………………….....67
Секція 23. Менеджмент, інвестиційні та інноваційні процеси
у промисловості та народному господарстві…….…………………………...130
Секція 24. Інформаційні технології та математичні методи…………...........214
Секція 25. Актуальні проблеми розвитку інформаційного суспільства
в Україні…………..............................................................................................237
Секція 26. Страховий фонд документації: актуальні проблеми
та методи обробки і зберігання інформації………….......................................315
СЕКЦІЯ 21. ІНФОРМАТИКА І МОДЕЛЮВАННЯ
МЕТОДЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ ДЛЯ
ЛИНЕАРИЗАЦИИ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Дмитриенко В.Д., Заковоротный А.Ю., Попенко А.П.
Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", г. Харьков
Проблема оптимального управления тяговым подвижным составом на сегодняшний день до конца не решена, поскольку не решена проблема синтеза оптимальных систем управления для объектов, описываемых нелинейными системами обыкновенных дифференциальных уравнений выше второго порядка. В настоящее время существует целый ряд методов, позволяющих выполнять синтез оптимальных регуляторов для нелинейных объектов, однако они все обладают существенными недостатками и их использование для синтеза оптимальных систем управления тяговым подвижным составом затруднено, особенно если речь идет об управлении приводом переменного тока. Трудности синтеза систем управления для нелинейных объектов привели к разработке методов линеаризации исходных нелинейных систем и последующему применению хорошо разработанной теории линейных систем управления. Однако наиболее применяемые методы линеаризации, позволяющие линеаризовать систему в достаточно малой окрестности выбранной рабочей точки, практически не применимы для сложных объектов и, в частности, для управления тяговым приводом переменного тока.
Для решения проблемы синтеза систем управления для нелинейных объектов в последнее время были разработаны новые способы линеаризации на основе геометрических методов. Эти методы позволяют выполнить линеаризацию нелинейных систем управления с помощью обратной связи в пространстве "вход-состояние", когда выходные переменные используются для управления и линеаризации. Однако широкого практического применения эти методы пока не нашли из-за существенного разрыва между полученными теоретическими результатами и практическими задачами синтеза систем управления реальными объектами. В докладе приводится решение задачи управления дизель-поездом с тяговым асинхронным приводом с помощью метода линеаризации в пространстве "вход-состояние" для случая, когда объект управления описывается системой обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений шестого порядка. В результате линеаризации получена линейная математическая модель объекта управления в форме Бруновского, позволяющая с помощью принципа максимума получить законы управления дизель-поездом, обеспечивающие график движения при минимальном расходе топлива.
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ УГЛОВОГО ЭНКОДЕРА
Тимченко А.В.
НПП «Хартрон-АРКОС», г.Харьков
В машиностроении для осуществления правильного позиционирования систем контроля за передвижением необходимы устройства, с высокой точностью определяющие значение углового положения и направление вращения. В качестве таких устройств широко применяются угловые энкодеры – датчики, преобразующие абсолютное значение угла поворота или его приращение в код, пропорциональный этому значению.
Рис. 1. Изображение, формируемое матрицей GMR-сенсоров.
Целью данной работы является исследование искусственной нейронной сети (ИНС) в составе интеллектуального углового энкодера. На измерительном диске нанесены магнитные метки в виде чередующихся полос. Матрица гипермагниторезистивных (GMR) сенсоров, расположенная в плоскости, параллельной диску, формирует двумерное изображение магнитной индукции. ИНС распознает изображение и определяет угол поворота диска относительно базового эталона. В докладе приведены результаты моделирования ИНС для двух конфигураций сенсоров – с прямоугольным расположением строк матрицы и с радиальным расположением.
ТЕХНОЛОГІЇ XML У ПАТЕНТНО-КОН’ЮНКТУРНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ
Ю.А. Альошкіна, О.С. Дерев’янко
НТУ „ХПІ”, м. Харків
В [1] запропоновано архітектуру системи автоматизації патентно-кон’юнктурних досліджень (САПКД), яка будується як ланцюжок модулів інтелектуального оброблення даних із зворотними зв’язками. Основною концепцією вибору засобів реалізації САПКД декларується базування їх на відкритих стандартах.
Інформація, яка оброблюється в САПКД, є як структурованою, так і напівструктурованою. Загальноприйнятим засобом представлення останньої є мова XML. Саме технології XML виявляються придатними для реалізації майже усіх ланок ланцюжка оброблення даних в САПКД.
Для «шлюзів» між джерелами патентної інформації та сховищем даних САПКД може застосовуватися технологія перетворення XSLT. Сховище даних САПКД має поряд з реляційними можливостями бути орієнтоване на зберігання також XML-документів і підтримувати мову запитів XQuery та суміщення мов XQuery та SQL відповідно до стандарту SQL/XML. Сама інфраструктура ланцюжка модулів реалізована у проекті UIMA, де визначено також XML-структуру анотації (CAS). Для представлення семантики анотацій пропонуються XML-базовані специфікації засобів представлення знань у «семантичному Web»: RDF та OWL. Для візуалізації результатів може застосовуватися мова HTML, засобом перетворення представлень результатів можуть бути шаблони XSLT. При реалізації САПКД у корпоративному середовищі інфраструктура взаємодії розподілених частин може бути забезпечена через Web-сервіси, у складі бизнес-процесу, описаного засобами BPMN і/або BPEL.
Наш вибір СУБД зупиняється на IBM DB2, яка суміщає реляційне сховище даних із сховищем даних XML у їх «природній» моделі, повний обсяг підтримки XQuery та SQL/XML та підтримку Web-сервісів. Для програмних компонентів системи пропонується платформа Java та інструментальна платформа Eclipse. В останній маємо підключення для майже усіх згаданих XML-технологій. Продукт IBM DB2 Data Studio також оснований на Eclipse і забезпечує доступ до технологій DB2 та встановлення нових підключень. Саме цей продукт може служити єдиною точкою доступу до усіх технологій в САПКД.
Література: 1. Деревянко А.С., Сомхиева О.С. Применение средств интеллектуальной обработки данных в патентно-конъюнктурных исследованиях. – Харків: Харківський університет Повітряних Сил, 2009, с. 162-167.
иерархических нейронных сетей АРТ для анализа работоспособности цифровых устройств
Дмитриенко В.Д., Гладких Т.В., Леонов С.Ю., Пилипенко О.В.
Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
При моделировании или проектировании цифровых устройств их работоспособность в большинстве случаев оценивается человеком на основе визуального наблюдения процессов в устройстве или системе в различных режимах ее функционирования. Это замедляет процесс оценки свойств моделируемых устройств и довольно часто приводит к ошибкам в оценке работоспособности моделируемых устройств, особенно в тех случаях, когда устройства содержат большое число элементов. Существующие автоматические системы распознавания отклонений от нормального функционирования устройств не позволяют определять всевозможные отклонения от оптимального функционирования устройств, которые могут приводить к сбоям в работе устройств. Например, затруднено определение помех, связанных с динамическими процессами переключений в устройствах.
В докладе рассматривается возможность применения иерархических нейронных адаптивной резонансной теории совместно с логическими многозначными алфавитами для определения рисков сбоев, гонок и состязаний сигналов, что весьма существенно для комбинационных устройств, где необходимо находить критические места (структурные компоненты) в целях их последующей модификации и устранения сбоев.
Для определения вида риска сбоев исследовалось применение алфавита Фантози, который содержит девять символов и позволяет при моделировании дифференцировать статические и динамические риски сбоев, поскольку алфавит содержит три символа алфавита Эйхельбергера: "единица", "ноль", "неопределенность" (X), а также символ "E" − гладкий переход из "0" в "1", символ H − гладкий переход из "1" в "0", символ P − статический риск сбоя в "0", V − статический риск сбоя в "1", F − динамический риск сбоя из "1" в "0", L − динамический риск сбоя из "0" в "1". Для определения рисков сбоя можно использовать и 13-ти значный алфавит, который получается из алфавита Фантози путем добавления к нему еще четырех символов: O (переход из неопределенности в "0"), I (переход из неопределенности в "1"), A (переход из "0" в неопределенности), B (переход из "0" в неопределенности).
Исследования проводились в системе моделирования на основе K значного дифференциального исчисления.
АНАЛІЗ ІНФОРМАЦІЇ, ЯКА МІСТИТЬСЯ У ВЗАЄМНІЙ КОРЕЛЯЦІЙНІЙ ФУНКЦІЇ КВАДРАТІВ АМПЛІТУД ВІДБИТИХ РАДІОЛОКАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ, ЩО ПРИЙМАЮТЬСЯ РОЗНЕСЕНИМИ В ПРОСТОРІ РЛС
Васильєв Д.Г.
Харківський університет Повітряних Сил, м. Харків
При сумісній кореляційній обробці відбитих від об’єктів локації некогерентних багаточастотних та вузькосмугових сигналів з’являється можливість отримання корисної інформації про ці об’єкти. Отримана інформація дозволяє визначати геометричні характеристики (розміри) наземних та повітряних об’єктів та використовувати їх в якості додаткових ознак розпізнавання. В теперішній час це є актуальним при вирішенні задач розпізнавання об’єктів локації. При розробці методів отримання інформації про ознаки розпізнавання з відбитого від радіолокаційної цілі радіолокаційного сигналу записується аналітичний вираз такого сигналу. В цьому випадку використовується математична модель радіолокаційної цілі від якої відбувається відбиття радіолокаційного сигналу. Тоді можливо відвернутися від фізичної природи сигналу та описати тільки ті властивості процесів, які є суттєвими для задачі, що вирішується. З використанням математичної моделі відбиваючих характеристик радіолокаційної цілі отримано аналітичний вираз для визначення взаємної кореляційної функції квадратів амплітуд відбитих від радіолокаційної цілі вузькосмугових сигналів двох різних частот одного діапазону довжин хвиль. При цьому сигнали випромінюються та приймаються двома рознесеними в просторі радіолокаційними станціями. Також отримано аналітичний вираз для нормованого коефіцієнта взаємної кореляції квадратів амплітуд відбитих сигналів, який дозволяє проаналізувати інформацію про геометричні характеристики радіолокаційної цілі при використанні некогерентних вузькосмугових сигналів різних частот. Встановлено, що нормований коефіцієнт взаємної кореляції залежить від усереднених на інтервалі спостереження поздовжнього та поперечного розмірів об’єкту локації. Це дозволяє розробити методи та пристрої визначення геометричних характеристик наземних та повітряних об’єктів локації при використанні різних типів некогерентних багаточастотних сигналів, в тому числі при обмежені кількості частот цих сигналів. При визначенні розмірів радіолокаційної цілі треба враховувати відсутність апріорної інформації про кількість відбиваючих елементів на ній. Також розглянута можливість обробки отриманої по відбитим сигналам інформації в однієї з радіолокаційних станцій, а також передача цієї інформації від однієї зі станцій до іншої.
ПРИНЦИПИ ІНДЕКСУВАННЯ ТА ЗВ’ ЯЗКУ ДАНИХ В
ІНФОРМАЦІЙНО-ПРАВОВИХ СИСТЕМАХ
Гвозденко М.В.
Національна юридична академія України імені Ярослава Мудрого, Харків
Ефективність правової діяльності істотно залежить від якісно-кількісних показників її інформаційного забезпечення і швидкості їх отримання. Основним напрямком інформатизації різних аспектів юридичної діяльності є розвиток автоматизованих інформаційно-пошукових систем.
В доповіді розглянуті поняття автоматизованої інформаційно-пошукової системи (АІПС), класифікація інформаційно-пошукових систем правового призначення, методи попередньої юридичної обробки документів, що заносяться в автоматизовані інформаційно-пошукові системи, надане визначення поняттям інформаційний пошук, пошуковий образ документу, індексування документів, релевантність пошуку. Наведені методи інформаційного пошуку: булеві моделі-модель на нечітких множинах та розширена булева модель, векторні моделі - узагальнена векторна модель, латентно-семантичний аналіз, та нейронні мережі, імовірнісні моделі - модель мереж виводу, на основі мережі Байеса, реалізована в Inquery. Зроблений висновок, що булева складова індексування, значно прискорююча процес пошуку, зазвичай є невід'ємною частиною пошукових систем, що говорить про необхідність створення і підтримки інвертованого індексу. Доповідь містить процес індексування документів, види індексування, поняття та переваги індексних кластерів, наведені приклади способів доступу до даних на прикладі конкретної вибірки.
В доповіді розглянута організація пошуку документа.
Визначені тенденції в розвитку класичних інформаційно-пошукових систем (ІПС): швидкий розвиток зв'язків як між окремими інформаційними елементами, так і усередині самих інформаційних елементів (гіпертекстові зв'язки, міжмережеві зв'язки і тому подібне), ускладнення структури інформаційних елементів, різке наростання об'ємів оброблюваної документальної інформації і її динамічна зміна
Практична значущість доповіді обумовлена тим, що забезпечення ефективності правової діяльності є одним з пріоритетних напрямів діяльності органів влади різного рівня, наукових установ і організацій, заставою забезпечення правопорядку і дотримання законності в наший країні.
Система оптичного розпізнавання рукописного тексту
Дмитрієнко В.Д, Коц В.М.
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут», м. Харків
Розглянуто принцип роботи системи оптичного розпізнавання рукописного тексту (ОРРТ) вцілому та її складових частин: сигментація, зняття признаків, класифікація. Детально вивчено методи та алгоритми, що використовуються при реалізації кожної складової частини. На основі аналізу було зроблено висновки щодо існуючих алгоритмів і методів, виявлено їх слабкі та сильні сторони, що суттєво впливають на швидкість та якість розпізнавання.
При сигментації графічного зображення (пошуку в ньому символів) запропоновано метод, що основується на посимвольному проходу по зображенню зверху вниз, зліва направо. Даний метод нагадує процесс звичайного читання людиною. Представлений метод дає змогу швидко та правильно знаходити символи, навідь коли їх розміри та розміщення відносно строки не ідеальні. Зникає потреба в початковому виділенні строк в графічному зображенні.
Зняття признаків виконано шляхом приведення кожного символа к розміру
пікселей та подальшому представленні його у вигляді бінарного двовимірного масиву. Запропоновано метод, що основується на розбитті маштабованого символа на блоки. Досліджувались різні варіанти розбиття, та кращі результати показало використання 9-ти блоків (рис.), це дає змогу більш детально виконати подальшу класифікацію по кожному блоку і на її основі покращити якість розпізнавання.
Рис. Розбиття символа на блоки
Запроновано розширити базу еталонів кожного символа для зменшення прив’язування к конкретному почерку. У якості класифікатора вибрано нейронну мережу АРТ, що дає змогу зробити модель ОРРТ більш гнучкою, так як з’явилась можливість подальшого розширення бази еталонів у разі необхідності.
ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ РОЗПОДІЛУ ПРОЦЕСОРНОГО ЧАСУ В ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ СИСТЕМАХ
Максюта Н.В., Зуєв А.В.
НТУ «ХПІ», м. Харків
Підвищення швидкодії виконання задач та порівняння продуктивності роботи планувальників процесорного часу є актуальними задачами, особливо при наявності в системі множини процесів з різноманітним часом виконання.
В роботі розглядаються принципи побудови імітаційної моделі процесу розподілу процесорного часу в обчислювальних системах. Виконаний огляд переваг та недоліків сучасних алгоритмів планування процесорного часу. Найбільшу увагу приділено вивченню роботи планувальників, реалізованих в операційних системах Windows на базі ядра NT та Linux. Відмічено, що ці планувальники побудовані на основі дисципліни Round Robin з індивідуальними модифікаціями.
Авторами розроблений алгоритм роботи імітаційної моделі планувальника процесорного часу. Дана імітаційна модель віртуалізує роботу планувальників Windows та Linux – формування черги готових до виконання процесів та вибір процесу на виконання з урахуванням його пріоритету. Вхідними даними моделі є:
- кількість процесів, що потребують обробки;
- групи процесів з заданими рівнями пріоритетів; час виконання процесу (тривалість процесу – t);
- інтервал часу обробки заданої множини процесів;
- розмір кванту процесорного часу.
Результатом роботи розробленої імітаційної моделі є розрахунок основних показників ефективності процесу планування:
- Т – загальний час перебування процесу в системі;
- P=T/t – штрафне відношення, яке показує в скільки раз загальний час виконання процесу перевищує необхідний процесорний час;
- M=T-t – втрачений час – час, впродовж якого процес знаходився в системі, але не виконувався.
Модель дозволить виконати порівняльний аналіз планувальників Windows та Linux з метою вибору найкращого за розрахованими показниками ефективності для різних типів задач.
Перспективами подальших досліджень є розробка програмної реалізації розробленого алгоритму роботи імітаційної моделі планувальника процесорного часу, а також зручного інтерфейсу користувача, який дозволить задавати вхідні дані та переглядати результати роботи.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕГУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Заполовский Н.И., Мезенцев Н.В.
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт", г. Харьков
При векторном способе управления электроприводом переменного тока дизель-поезда возникает необходимость управления процессом разгона с учетом качества протекания электромагнитных процессов и оптимизации энергетических затрат. Одним из критериев качества является величина перерегулирования, которая не должна превышать некоторого максимального значения в переходном режиме. В структуру системы векторного управления входят несколько регуляторов, в частности, ПИ-регулятор скорости, которой не обладает соответствующими качественными характеристиками. В последние годы решение этих задач предлагается выполнять с использованием современных технологий, в основе которых лежат методы анализа и синтеза сложных технических систем, в частности систем векторного управления и систем нечеткого управления, используя при этом прямое цифровое управление моментом. Отличительной особенностью этих решений является предельно высокое быстродействие систем управления, реализованных, как правило, на базе цифровых регуляторов или регуляторов, работающих на принципах нечеткой логики.
В докладе рассматриваются этапы построения регулятора на основе методов нечеткой логики, а также принцип функционирования спроектированного регулятора. Эксперименты проводились для различных вариантов задания функций принадлежности как входных так и выходной нечетких переменных. Сначала выбирались однотипные функции принадлежности (для входа и выхода). Также проводились исследования для случая комбинированного способа задания функций принадлежности: для входных переменных выбрали один тип функций принадлежности, а для выходной – другой. При этом выяснилось, что форма функций принадлежности для выходной величины является не определяющей, т.е. за качество работы регулятора отвечает выбор вида функций принадлежности для входных нечетких переменных Из анализа результатов исследований синтезированной системы векторного управления тяговым электроприводом сделан вывод об эффективности применения методов нечеткой логики при проектировании регуляторов. Показано, что величина перерегулирования в случае использования стандартного ПИ регулятора составляет 14%, при использовании нечеткого контроллера перерегулирование практически отсутствует.