МГТУ им. Н.Э. Баумана (статьи)

Предложен приближенный аналитический метод расчета времени плавления шугообразного криопродукта в торовой емкости при дренажном хранении. Рассмотрена задача о нахождении положения границы раздела между чистой жидкостью и шугой с учетом тепловых потоков со стороны стенок и области чистой жидкости. Принято, что область шуги изотермична и имеет температуру плавления твердой фазы, граница раздела шуга — плоская чистая жидкость, свободная поверхность жидкости неподвижна и имеет температуру насыщения при заданном давлении. Температура в области чистой жидкости распределена по линейному закону. Полученные приближенные соотношения позволяют оценить время плавления шугообразного криопродукта в емкости без детального расчета температурных полей в области чистой жидкости.

Разработан метод определения концентрации механических примесей в гидравлическом масле АМГ-10, выбранном в качестве модельной среды. Метод можно использовать для концентраций примесей 0,5…10,0 мг/дм3 с точностью не более 5 %.

Основные показатели, определяющие работоспособность абразивного инструмента, — интенсивность и степень его затупления. При рассмотрении дискретного контакта шлифовального круга с обрабатываемой заготовкой в качестве такого параметра можно использовать размер площадки затупления. Предложена математическая модель площадки затупления абразивного зерна, в которой впервые учтены основные механизмы износа — механический и физико-химический. Механический износ анализируется с позиции кинетической теории прочности твердого тела, а физико-химический — с позиции теории массопереноса. Поскольку исследуемый износ абразивного зерна зависит от начальной площадки затупления, то в данной модели впервые учтена нелинейная обратная связь по размеру площадки затупления. Таким образом, математическая модель является многофакторной и позволяет прогнозировать величину износа абразивного инструмента в различных технологических условиях.

Рассмотрены основные принципы проектирования оптимальных циклов внутреннего шлифования в многомерном пространстве управляющих параметров: скорость осевой подачи, радиальная подачи и др. Впервые для оптимизации процесса обработки используется такой математический метод оптимизации как метод динамического программирования. Применение его позволяет учитывать весь комплекс технологических ограничений (по допустимой погрешности размеров, по допустимой глубине прижога и др.), а также заменять полный перебор вариантов решений целенаправленным, тем самым сокращая расходы и время, которые затрачиваются на производстве на подбор оптимальных значений режимов обработки.

Создание эффективных методов оптимизации важно для решения реальных инженерных задач. Разработан способ построения функции чувствительности для решения задачи оптимизации упругой конструкции. Предложен итерационный алгоритм оптимизации систем, качество которых описывается дробно-линейными функционалами с ограничениями на управления. Алгоритм основан на процедуре линеаризации и использует функции чувствительности.

Проведен анализ современного состояния и основных направлений развития зарубежной наземной военной робототехники. Рассмотрены современное состояние и основные проблемные вопросы роботизации наземной военной техники в Российской Федерации. Предложены перспективные направления развития технологий и технических средств мобильной робототехники военного назначения.

Предложен приближенный аналитический метод расчета времени плавления шугообразного криопродукта в сферической емкости при дренажном хранении. Рассмотрена задача о нахождении положения границы раздела между чистой жидкостью и шугой с учетом тепловых потоков со стороны стенок сферической емкости и из области чистой жидкости. В задаче принято, что область шуги изотермична и имеет температуру плавления твердой фазы, граница раздела шуга — чистая жидкость плоская, свободная поверхность жидкости неподвижна и имеет температуру насыщения при заданном давлении. Температура в области чистой жидкости распределена по линейному закону. Полученные приближенные соотношения позволяют оценить время плавления шугообразного криопродукта в емкости без детального расчета температурных полей в области чистой жидкости.

Проведены исследования, относящиеся к приоритетному направлению — рациональному природопользованию. Работа является продолжением изучения важной проблемы межоперационной промывки деталей в механическом, гальваническом, заготовительном и других производствах. Представлены результаты численных расчетов процесса струйной промывки деталей с глухими резьбовыми отверстиями, заполненными жидким загрязнением. Выработано обоснование ограничения по диаметру резьбовых отверстий, допускающих эффективное удаление загрязнений. Выполнено сравнение струйной промывки деталей с глухими отверстиями и глухими резьбовыми отверстиями. Проведенные исследования конкретизируют экспозицию деталей при струйной промывке.

Статья посвящена численному моделированию возбуждения детонации в экранированных тонких слоях взрывчатых веществ (ВВ) при воздействии на них высокоскоростных ударников. При моделировании учитывалась ударно-волновая десенсибилизация, которая возникает вследствие предварительного сжатия ВВ ударной волной, образующейся на начальной стадии проникания ударника в экранированный слой ВВ. При решении этой задачи с помощью программы LS-DYNA установлено, что поскольку в кинетике Ли — Тарвера, интегрированной в программу LS-DYNA, не учитывается эффект ударно-волновой десенсибилизации, не представляется возможным воспроизвести экспериментальный факт существования максимальной толщины экрана, при превышении которой детонация в заряде ПВВ-12М толщиной 6 мм не возбуждается при воздействии на него ударника диаметром 17,5 мм со скоростью 2,21 км/с. Для учета эффекта ударно-волновой десенсибилизации в задачах возбуждения детонации был использован решатель «Эрудит» — двухмерный численный решатель задач механики сжимаемой прочной сплошной среды, разработанный в МГТУ им. Н.Э. Баумана С.В. Федоровым. В этот решатель интегрирована модернизированная кинетика разложения ВВ Ли — Тарвера, учитывающая возможность десенсибилизации ВВ при немонотонном нагружении. Разработанный метод численного моделирования позволяет воспроизводить экспериментальные данные. Как показали расчеты, при воздействии ударника на экранированный тонкий слой ПВВ-12М толщиной 6 мм при толщине лицевой пластины 7 мм возбуждения детонации не происходит, а при толщине пластины 6 мм происходит, что согласуется с экспериментальными данными.

Представлены результаты химического синтеза гидроксосолей никеля в концентрированных растворах сульфата никеля. Получены гидроксосульфаты состава Ni(OH)х(SO42–)(2 – х)/2 · уH2O, где 0,9 ? х ? 1,5. Оценено количество адсорбированной и емосорбированной воды. Предложен механизм образования гидроксосолей в концентрированном растворе исходной соли.

Рассмотрены проблемы разработки анонимных сетей, позволяющих сделать контакты в глобальной сети невидимыми для посторонних наблюдателей. Все факторы, влияющие на уязвимость анонимной сети, классифицированы: выявлены уязвимости, озникающие на уровне узлов сети, а также на уровне сообщений, передаваемых по сети. Показано, что для обеспечения анонимности на уровне узлов сети, необходимо скрыть топологию узлов, обеспечить живучесть сети и исключить подмену ообщений. Продемонстрирована эффективность стратегии перемешивания узлов для решения этих задач. Проанализированы известные в настоящее время схемы нарушения анонимности сетей и типы атак на анонимные сети.Показано, как может быть нарушена анонимность при перехвате сообщения на промежуточном узле, определении шаблона коммуникации в сети, анализе сообщений по времени передачи. На основе проведенных исследований определены расширенные требования к реализации анонимных сетей и показаны направления их развития.

Рассмотрен алгоритм преобразования двоично-десятичного кода правильных дробей в двоичный код. Приведена реализация преобразователя многоразрядной дроби последовательностного типа. Преобразователь такого типа, в отличие от комбинационного, характеризуется однородностью построения схемы и, следовательно, простотой наращивания разрядности преобразуемых чисел. Показано, что реализация преобразователя последовательностного типа на программируемых огических интегральных схемах, например, фирмы Xilinx, позволяет выполнить преобразование 16-разрядной дроби за ~200 нс, 32-разрядной – за 400 нс при тактовой частоте 100 МГц.

Рассмотрен алгоритм преобразования двоично-десятичного кода целых чисел в двоичный код, построена схема преобразователя многоразрядного целого числа. Преобразователь последовательностного типа в отличие от комбинационного характеризуется однородностью построения схемы и, следовательно, простотой наращивания разрядности преобразуемых чисел. Показано, что реализация преобразователя последовательностного типа на программируемых логических интегральных схемах, например, фирмы Xilinx, позволяет выполнить преобразование 4-разрядного двоично-десятичного кода целого числа за ~200 нс, 8-разрядного – за 400 нс при тактовой частоте 100 МГц.

Представлены результаты технологических испытаний твердосплавных резцов для обработки торцевых канавок на деталях ракетно-космической техники. По результатам асчетов и анализа установлено, что напряженное состояние режущей части резцов характеризуется растягивающими напряжениями, значения которых в отдельных узлах риближаются к пределу прочности твердого сплава. Изменение геометрических параметров режущей части резцов, в частности увеличение переднего угла и высоты, озволяет значительно повысить их прочность. По результатам исследований разработаны технологические рекомендации и внедрены в производство деталей ракетно-космической техники канавочные твердосплавные резцы.

Статья посвящена разработке компьютерных технологий в образовании. В связи с этим важным является преобразование известных методов решения задач к виду, удобному для написания учебных программ в одной из систем компьютерной математики, например MathCAD или Maple. Такая постановка процесса обучения может считаться замкнутой на конечную цель ? получение всего спектра знаний: от теории до практического результата. Электронный ресурс по этой теме www.bmstu.ru/ps/~kvtitov позволяет получать многовариантные решения в интерактивном режиме, что делает статью мобильной и оригинальной в части использования информационных и телекоммуникационных технологий в интернет-пространстве. Решение задачи сопровождается графической иллюстрацией c анимацией. Исходные данные в интерактивном режиме можно изменять и вновь получать решения и, таким образом, вести экспериментальные исследования.

На основании исследования принципиальной возможности согласования шасси на воздушной подушке (ШВП) и базовой компоновки колесного легкого транспортного самолета (ЛТС) предложено компоновочное решение — концепция полной уборки гибкого ограждения после взлета в специальные небольшие гондолы и выпуск его перед осадкой. Показано, что интеграция платформы ШВП в планер требует увеличения площади горизонтального и вертикального оперений, дополнительной организации обдувки горизонтального оперения струями воздушного винта,мероприятий по улучшению путевой управляемости. Теоретически и экспериментально обосновано, что для качественного повышения проходимости ЛТС при интеграции и сохранения весового и аэродинамического совершенства колесных самолетов необходима процедура согласования базовой компоновки с ШВП на стадии эскизного проекта.

Рассмотрены методы построения вероятностных моделей процессов системы снабжения. Внимание уделено работе с информацией о функционировании существующей системы снабжения и ее актуализации с учетом совершенствования логистических процессов. Раскрыты методы учета актуальности или полноты располагаемых данных, описаны нетипичные ситуации, возникающие в системах снабжения.

Рассмотрены схема хранения деревьев с произвольным ветвление «left child» — «rightsibling» (LCRS) и модифицированная схема LCRS для построения двоичного дерева. Приведены алгоритмы создания дерева с порядком на «детях», добавления узла в модифицированную схему LCRS и подсчета числа узлов двоичного дерева LCRS.

Статья посвящена проблеме обнаружения движущихся объектов на видеопоследовательности. Дано определение понятию оптического потока. Рассмотрен наиболее эффективный метод для вычисления оптического потока — метод Лукаса — Канаде. Предложен обзор улучшенных вариантов метода. Описаны основные применения оптического потока.

Представлен обзор основных направлений аппаратной реализации нейронных сетей и оценены их возможности для использования на борту малых космических аппаратов. Рассмотрены основные требования к бортовым системам управления и подходы к их нейросетевой реализации. Перечислены ограничения и требования к ресурсам, выдвигаемые для бортовых систем малых космических аппаратов. Показано, что возможно реализовать эффективное решение задачи в сетях небольшой сложности. Проведено моделирование отдельных узлов нейросетевой системы управления в условиях ограниченных ресурсов. Представлена нейросетевая модель аппроксимации табличной модели атмосферы. Сформированы варианты решения задачи в вещественных и дискретных форматах синаптических весов. Проведен анализ ошибок аппроксимации в сетях разной архитектуры. Показано, что даже для вариантов с дискретизированной формой входов и коротким форматом представления синаптических весов качество решения задачи является достаточным.

Описан один из вариантов процесса очистки кремниевого сырья, сильно легированного мышьяком. Приведены результаты теоретического расчета эффективности предложенного метода, сочетающего процесс высокотемпературного вакуумного отжига с последующей кристаллизационной очисткой при выращивании кристаллов методом Чохральского. Представлена методика использования данного метода при подготовке загрузок для роста слитков мультикристаллического кремния.

Описана методика и приведены результаты расчета погрешности определения целевой концентрации носителей заряда. Определены основные параметры, которые влияют на погрешность измерения удельного электрического сопротивления на литке,полученном при использовании описанной в статье загрузки для его роста.

Предложен простой алгоритм терминального (кусочно-постоянного) управления перемещением штока пневмопривода из любого начального состояния в любое конечное остояние за фиксированное время, малое фиксированное число равных шагов, с учетом всех ограничений и без удара об ограничитель. Алгоритм использует плоскости ереключения, которые получены аппроксимацией решений 900 задач линейного программирования симплекс-методом.

Рассмотрены явные антисамодуальные решения комплексных уравнений Эйнштейна на основе изотропных решений действительных уравнений Максвелла в вакууме. Показано, что решению уравнений Максвелла, описывающему поле электромагнитного узла, соответствует известная метрика Спарлинга – Тода.

Серьезным вызовом для развития отечественного гражданского авиастроения стало усиление давления на российскую промышленность в форме экономических санкций со стороны Запада, приводящих к ограничению импорта необходимых для производства узлов и комплектующих. В сложившихся условиях важнейшим направлением промышленной политики становится импортозамещение в сочетании с инновационным путем развития, подразумевающим использование новых технологий в роизводстве и управлении для повышения конкурентоспособности отечественных авиастроительных предприятий. В статье на примере ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» анализированы проблемы разработки и производства течественных гражданских самолетов в условиях необходимости импортозамещения основных узлов и комплектующих. Обоснованы предложения по формированию производственной кооперации ведущих отечественных авиастроительных редприятий для разработки нового авиалайнера с высокой долей применения композиционных материалов в его конструкции.

Приведено обобщение передового зарубежного и отечественного опыта развития системы научно-технического творчества молодежи в условиях государственно-частного партнерства. Рассмотрены особенности формирования молодежных инновационных центров за рубежом — FabLab (производственные лаборатории), Design Thinking Lab (лаборатории дизайн-мышления) — и в России — центры молодежного инновационного творчества (ЦМИТ), центры технологической поддержки бразования (ЦТПО). Определены перспективные направления развития молодежных инновационных центров и выявлены основные проблемные моменты на этапе их становления.

Исследована роль наукометрического анализа в мероприятиях по реализации патентно-инновационной стратегии управления наукоемким предприятием. Рассмотрено применение наукометрического анализа в соответствии со структурными лементами патентноинновационной стратегии, а именно: его участие в мероприятиях по оптимизации портфеля патентов предприятия, по патентному блокированию конкурентов и по повышению инвестиционной привлекательности предприятия.Определена схема взаимодействия трех сфер деятельности человека: общества,науки и производства. Исследован процесс принятия решения по развитию того или иного научного направления на наукоемких промышленных предприятиях на основе пределения этапа его развития, а также специализированных программных продуктов. Проведен анализ существующих программ компании Elsevier и алгоритмов их работы с целью определения наиболее перспективного научного направления.

Изложены основные вехи истории создания Евразийского экономического союза (ЕАЭС) и условия для реализации трансфера технологий в рамках страновых объединений. Представлены позиции экспертов стран-участниц ЕАЭС относительно приоритетных направлений развития совместной деятельности в электроэнергетике и возобновляемых источниках энергии. Описаны цели и результаты деятельности Центра высоких технологий ЕАЭС. Приведены основные технико-экономические показатели перспективного проекта создания энергетических комплексов для получения тепловой энергии с использованием местного альтернативного биотоплива. Приведены пункты из договора о Евразийском экономическом союзе в части о энргетики и главные принципы в содействии распространении технологий и поощрении взаимных инвестиций стран участников сообщества. Показаны основные результаты деятельности ЕАЭС в части трансфера технологий энергетического сектора.

Изложено историческое видение развития энергетической отрасли и ресурсов,использованных человечеством в данном процессе. Рассмотрено влияние сложившейся структуры и объемов потребления энергетических ресурсов на запасы данных ресурсов и мировую экологическую обстановку. Приведен анализ существующих ограничений в части топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Представлены причины и возможные последствия использования доступных с экономической точки зрения месторождений ископаемых видов топлива, а также причины, стимулирующие мировое общество к рациональному использованию ТЭР. Приведены экспертные мнения о проблеме утилизации используемых ТЭР во всех сферах деятельности. Подведены итоги статьи в виде нескольких кратких выводов.

Показано преимущество альтернативного способа защиты интеллектуальной собственности — ноу-хау. В режиме ноу-хау можно охранять результаты интеллектуальной еятельности фактически любого уровня сложности: единичные изобретения, полезные модели или программные продукты, а также комплексные технологии, содержащие елый ряд различных взаимосвязанных технических решений. Предложена методика оценки значимости технических ноу-хау, основанная на методе анализа иерархий Т. Саати. Она позволяет оценить ноу-хау с точки зрения его новизны, технической сложности и конкурентоспособности, а также сравнивать несколько ноу-хау между собой по тим параметрам.

На базе предложенной математической модели взаимодействия атомов, вылетающих с поверхности конденсированной фазы, разработаны компьютерные программы по моделированию стационарного процесса тепломассопереноса в открытых системах щелевого и цилиндрического типов. Компьютерные эксперименты позволили определить вероятности вылета атомов из систем, угловые распределения и энергии вылетающих атомов, распределения атомов по напыляемым поверхностям и числа столкновений атомов со стенками. Данный подход удобен для получения точных формул вероятностей вылета частиц из щелевых систем. Точные формулы получены для систем с различными высотами стенок и числом столкновений частиц со стенками систем в свободномолекулярном режиме течения газовой среды при различных законах вылета частиц с поверхностей.

Рассмотрены линейные комбинации конечного числа гармонических функций трех переменных — трехмерных аналогов действительных и мнимых частей экспонент. Определены коэффициенты линейной комбинации, минимизирующей интеграл энергии разности между данной функцией трех переменных, гармонической в четырехгранном угле, и этой линейной комбинацией.

Волатильность финансовых временных рядов играет ключевую роль при построении моделей для оценки стоимости производных финансовых инструментов, управления рисками, а также оптимизации инвестиционных портфелей. В ряде случаев динамика волатильности характеризуется значительной нелинейностью, что подразумевает, помимо кластеризации во времени и высоких значений коэффициента эксцесса, асимметрию отклика волатильности на шоки разных знаков. В работе рассмотрены три широко применяемые модели из GARCH-семейства, нейросетевая GARCH-модель, предложенная Р. Дональдсоном и М. Камстрой, а также построенная авторами настоящей статьи «чистая» двухслойная нейросетевая модель в целях предсказания условной волатильности основных фондовых индексов (SP 500, FTSE 100, NIKKEI 225 и Hang Seng). Модели сравниваются в терминах предсказательной силы вне обучающей выборки с использованием популярных статистических критериев. В качестве аппроксимации истинной условной волатильности применяется реализовавшаяся волатильность, вычисленная по внутридневным данным. Полученные результаты свидетельствуют о том, что с помощью построенной авторами настоящей работы «чистой» нейросетевой модели можно прогнозировать условную волатильность не хуже, а в ряде случаев и лучше, чем с использованием популярных моделей из GARCH-семейства.

Решена задача о перколяции случайного поля в конечной полосе для непрерывных гиббсовских полей. Центры дефектов задаются гиббсовским точечным полем с некоторым потенциалом (относительно стандартной пуассоновской меры с параметром интенсивности z в конечном объеме). На множестве форм дефектов (с центром в точках гиббсовского поля) задано распределение вероятностей. Распределение вероятностей на множестве дефектов такое, что порождаемое им распределение на точечных конфигурациях центров дефектов совпадает с гиббсовским распределением, а условные распределения для форм дефектов независимы при условии, что конфигурация центров дефектов фиксирована. Протекание означает, что в конфигурации дефектов нашелся связный контур из дефектов, соединяющий верхнее и нижнее основания цилиндра. Для достаточно малых параметров интенсивности пуассоновской меры в работе исследованы вероятность того, что конфигурация не допускает протекания, а также асимптотика вероятностей наличия в конфигурации l контуров протекания при некоторых соотношениях между S и z . Доказана предельная теорема пуассоновского типа. Показано, что при некоторых условиях мультипликативного характера, налагаемых на форму цилиндра и параметр интенсивности z, распределение вероятностей количества дефектных контуров сходится к пуассоновскому распределению.

Предложен метод доверительного оценивания функции надежности для модели системы с нагруженным резервированием по результатам испытаний ее отдельных компонент (элементов, подсистем). Предполагается, что система составлена из элементов с монотонно возрастающей функцией интенсивности отказов.

В соответствии с Федеральной космической программой РФ учеными и специалистами российских и международных организаций ведутся работы по созданию космической обсерватории (КО) «Миллиметрон» (проект «Спектр-М»). Головная научная организация: АКЦ ФИАН им. П.Н. Лебедева РАН, головное предприятие — НПО им. С.А. Лавочкина. Планируемый срок запуска — 2019 г. В работе приведено общее описание обсерватории «Миллиметрон», предназначенной для эксплуатации в условиях глубокого вакуума и сверхнизких температур на сверхдальней рабочей орбите в районе либрационной точки Лагранжа L2 в системе Солнце — Земля, удаленной от Земли на расстояние 1,5 млн км. В состав обсерватории входит криогенный космический телескоп (ККТ) с раскрываемым на указанной орбите главным параболическим зеркалом (ГПЗ) диаметром 10 м. Этот телескоп устанавливают на модуль служебных систем (МСС), который должен обеспечивать его ориентацию и стабилизацию. Рабочие диапазоны длин волн ККТ составляют 0,02…3 мм и 0,3…16 мм и определяют требования к прецизионности ККТ и МСС: точность ориентации 1'', точность стабилизации 0,2'', точность рабочей поверхности ГПЗ (после его раскрытия) 10 мкм, температура рабочей поверхности ГПЗ 4,5 K. Показано, что из-за своей протяженности и низкой частоты собственных колебаний ККТ становится гравитационно- и инерциально-чувствительной системой к воздействию внешних и внутренних микродинамических возмущений (ВВМВ). Рассмотрены проблемы обеспечения прецизионности ККТ при эксплуатации в условиях ВВМВ, глубокого вакуума и сверхнизких температур. Показано также, что точность ориентации и стабилизации МСС на порядок ниже требуемых, а упругие колебания низкочастотных крупногабаритных эле- ментов конструкции ККТ от воздействия ВВМВ способны привести к нарушению требуемой прецизионности. Отмечено, что удаление орбиты обсерватории на огромные расстояния от Земли не позволяет осуществлять управление ее системами и планом эксперимента в режиме реального времени. Проведен анализ известных методов и средств, применяемых для решения подобных проблем. Представлена оригинальная концепция интеллектуальной системы активной виброзащиты и высокоточного наведения ККТ обсерватории «Миллиметрон», направленная на решение указанных проблем.

Представлены результаты экспериментальных исследований зависимости поляризации когерентного оптического излучения. Обнаружен переходный процесс поворота плоскости поляризации, а также изменения степени эллиптичности в течение 15…20 мин при установившейся частоте вращения. Измерения проводились на разных частотах в диапазоне от нуля до 200 Гц. В области частот 10…30 Гц наблюдался угол поворота поляризации до 80…90°. При дальнейшем росте частоты вращения оптического диска угол поворота уменьшался до 10…20°.

Рассмотрены механизмы измельчения частиц минералов под действием импульсного электрического разряда в жидкости. Теоретически и экспериментально показано, что непосредственное действие ударной волны разряда и кавитация у свободной поверхности жидкости не являются основными механизмами дробления частиц кварца с начальным размером менее 0,5 мм. Определен фракционный состав продукта дробления и характер повреждений.

Одним из основных путей уменьшения ошибок численного прогноза погоды является улучшение оценки состояния атмосферы, используемой в качестве начальных данных для прогностической модели. Вычислительная сложность алгоритмов усвоения данных диктует необходимость их эффективной параллельной реализации. В работе описана параллельная реализация алгоритма усвоения данных с помощью локального ансамблевого фильтра Калмана с преобразованием ансамбля. Приведены результаты ускорения и эффективности параллельной реализации. Показано, что неравномерное распределение вычислительной нагрузки между процессами ограничивает эффективность параллельного алгоритма. Работа выполнена при поддержке грантов в форме субсидий Минобрнауки России по соглашениям 8350 и 8344 от 17.08.2012 г.

Если перемененные, хранящие идентификатор полученного ресурса, являются локальными для некоторой функции, то ресурс должен быть свободен до момента ее завершения, иначе его освобождение произойдет только при уничтожении процесса. Оно также должно осуществляться в соответствии с жизненным циклом идентификатора ресурса. Для проверки корректности освобождения локальных ресурсов предложен алгоритм, основанный на статическом анализе ГПУ функции. Он позволяет обнаруживать утечку таких локальных для функции ресурсов, а также попытку повторного освобождения, использования после освобождения и попытку освобождения невыделенного ресурса. Программная реализация предложенного алгоритма использует ГПУ функции на языке C, полученный компилятором GCC. Разработанное программное обеспечение может обнаруживать ошибки, связанные с освобождением локальных ресурсов.

Рассматриваются вопросы проектирования персонального мобильного интерфейса «человек—машина» для управления пилотируемыми космическими аппаратами на базе планшетного компьютера. На основе анализа существующих средств управления разрабатывается концепция внедрения мобильных устройств в бортовой комплекс управления. Приведено описание и результаты эксперимента по интеграции такого устройства в бортовую вычислительную систему Многоцелевого лабораторного модуля Международной космической станции.

Предложены методика и программное обеспечение в среде MATLAB для оценки эффективности однотипных научно-исследовательских работ, основанные на использовании метода анализа иерархий. Методика позволяет проводить ранжирование НИР по степени их эффективности, оценить степень важности критериев при оценке работ, эффективно ранжировать направления работ и в итоге получить количественную оценку сравниваемых работ.

На основе метода точного размещения полюсов как наиболее универсального метода модального управления решается задача построения заданной ориентации космического аппарата с использованием элементов кватернионов при описании вращательных движений. В качестве примера рассмотрена задача управления угловым движением космического аппарата на участке посадки.

Рассмотрена возможность использования граф-схем для изображения алгоритмов решения параллельных задач при наличии циклических вычислений, а также условных операторов выбора направления вычислений. Предложенные методы изображения данных операторов позволяют легко строить параллельные ветви алгоритмов, что является достоинством этих методов. Отмечены различия для наиболее часто используемых языков программирования.

Рассмотрены вопросы оценки эффективности внедрения информационных систем на предприятиях. Предложен расширенный подход к оценке эффективности внедрения, базирующийся на агрегировании показателей эффективности внедрения. Для некоторых показателей введены пороговые значения, которых они должны достигнуть по завершении внедрения, чтобы оно считалось успешным. Рассмотрены вопросы нормализации показателей эффективности внедрения информационных систем. Предложен обобщенный показатель эффективности внедрения информационных систем на основе интеграла Шоке. Рассмотрена ситуация зависимости показателей, отмечено, что учет зависимостей позволяет строить более точные модели оценки эффективности внедрения.

Рассмотрены проблемы целевой подготовки специалистов, необходимых государственным структурам в условиях рыночной экономики, и вопросы организации работы по обеспечению требуемого количества и качества контингента абитуриентов, поступающих в вуз. Приведены результаты мониторинга студентов 1-го и 2-го курсов факультета «Информатика и системы управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана по изучению степени адаптации студентов к учебе в университете. Результаты мониторинга позволяют оптимизировать этот процесс и выработать рекомендации по организации работы вуза в общеобразовательных учреждениях со школьниками и учителями и планированию работы по целевой подготовке специалистов в вузе.

Проанализированы основные направления верификации протоколов когерентности и сопутствующие проблемы. Сформулирована проблема когерентности памяти, присущая мультипроцессорным системам, и кратко описаны аппаратные пути ее решения — протоколы когерентности. Рассмотрены методы верификации протоколов когерентности. Особое внимание уделено параметризованной верификации, призванной предоставить доказательство корректности протокола с любым числом агентов. Обозначены достоинства и недостатки существующих методов и определены направления дальнейшей работы по верификации протоколов, разработанных для микропроцессоров архитектуры «Эльбрус».

Рассмотрены вопросы планирования распределения программных модулей по узлам однородной вычислительной системы с разделяемой памятью. В качестве инструмента планирования использованы временные диаграммы ранних сроков окончания выполнения программных модулей. Это позволяет заранее распределять модули по узлам вычислительной системы и минимизировать время решения поставленной задачи и количество процессоров, используемых для ее решения. При вычислении ранних сроков окончания выполнения программных модулей учитывалось время передачи информации между нитями, составленными из программных модулей. На основе этих диаграмм созданы нити программных модулей, каждая из которых выполнена на своем процессоре. Между некоторыми процессорами существует обмен информацией, требующий определенных временных затрат, которые необходимо учесть, скорректировав соответствующим образом временные диаграммы. В ряде случаев некоторое количество процессоров может быть использовано в качестве передающих звеньев (транзитных вычислительных элементов). Построение плана распределения программных модулей по процессорам рассмотрено на примере структуры вычислительной системы из класса Dn-графов типа «Циркулянт» G(11, 1, 2, 5). Так как диаметр этой вычислительной системы равен двум, то максимальное количество транзитных процессоров для соответствующей передачи равно единице. Алгоритм обработки данных представлен в виде граф-схемы, в которой цикл по счетчику циклов приведен в явном виде, так как реализация этой части алгоритма является наиболее сложной. Вначале нити распределяются по процессорам произвольно, затем осуществляется построение межнитевых связей. Здесь важно, чтобы количество неиспользуемых в заданные отрезки времени процессоров было достаточным для построения этих связей. При этом в случае необходимости можно минимизировать количество транзитных процессоров и время решаемой задачи, осуществляя различные вари- анты размещения нитей на вычислительных модулях.

Проведен анализ алгоритмов перевода двоичного кода правильных дробей в двоично-десятичный код и двоично-десятичного кода целых чисел в двоичный код. Выявлено, что при рациональном выборе алгоритмов обоих видов перевода требуется совершать одни и те же арифметические операции, все действия должны выполняться над двоично-десятичными числами в десятичной системе счисления. Для реализации преобразователей рассматриваемых кодов и чисел аппаратными средствами целесообразно применять двоично-десятичный код 8421. При этом для обоих видов перевода требуется выполнять одинаковую коррекцию тетрад элементарными преобразователями одного типа. Показано, что объединение элементарных преобразователей позволяет сократить число каскадов комбинационной схемы многоразрядных преобразователей и тем самым уменьшить задержки распространения сигналов. Моделирование 32-разрядного преобразователя двоичного кода правильных дробей в двоично-десятичный код, схема которого реализована на ПЛИС SPARTAN-II, SPARTAN-3, SPARTAN-6 фирмы Xilinx, показало, что задержка распространения сигнала составляет ~35…50 нс.

Дано описание модели трех каналов, применимой для стегосистем в помехоустойчивых кодах. Объяснено, что модель трех каналов является частным случаем стеганографической модели Кристиана Кашена. Даны определения совершенной и идеальной стегосистемы. Доказано, что любая идеальная стегосистема при соблюдении двух очевидных условий является совершенной (от пассивного противника). В качестве примера совершенной стегосистемы приведена математическая модель возникновения ошибок на оптических дисках. На основе этой модели разработан алгоритм стеганографии в кодах исправления ошибок, использование которого делает стегосистему совершенной. Приведен формальный алгоритм вкрапления стегосообщения.