Том 25, № 2 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 8
- URL: https://journals.rudn.ru/engineering-researches/issue/view/1780
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2024-25-2
Весь выпуск
Статьи
Алгоритмическое обеспечение спектральной обработки кардиограмм
Аннотация
Метод регистрации электрокардиограмм, как неинвазивный метод исследования, широко применяется в современной функциональной диагностике. Развиваются спектральные методы диагностики, основанные на преобразовании Фурье и вейвлет-преобразовании. Для целей идентификации нарушений сердечного ритма методом исследования выбран спектральный (частотный) анализ кратковременных записей ЭКГ, вплоть до одного периода сердечных сокращений. Проведено разложение в ряд Фурье на одном периоде кардиосигнала в EDF-формате. Определено, что максимальная точность описания кардиосигнала достигается при числе гармоник, равном половине числа точек дискретизации кардиосигнала в течение периода. Корректность работы разработанного для спектрального анализа скрипта проверялась восстановлением кардиосигнала по его спектру и сравнением с исходным сигналом. Установлена корреляция спектра и формы кардиосигнала. Сделан вывод о применимости метода спектрального анализа для идентификации нарушений сердечного ритма, а также о возможности использования спектра электрических сигналов сердечных сокращений как многомерной функции состояния сердца. Указано направление дальнейшего выявления закономерностей путем статистического анализа с интерпретацией результатов профильными специалистами. Теоретическая и практическая ценность настоящего исследования заключается как в определении направлений применения спектрального анализа кардиосигнала для диагностики и лечения, так и в полученных практических результатах, которые могут быть применены при разработке экспертной системы или конкретного технического устройства.
Техническое решение по снижению эффекта кавитации в лопатке турбины Каплана
Аннотация
Применение турбин Каплана широко распространено на гидроэлектростанциях малой и большой мощности. Понимание механизмов отказа указанных турбин является ключевым фактором для разработки решений по их предотвращению или своевременному устранению, а также для обеспечения их работоспособности. Надежная работа турбин Каплана зависит от многих факторов, таких как кавитация, эрозия, усталость и дефекты материалов. Кавитация в турбинах Каплана приводит к нестабильности потока, вибрациям, повреждению поверхности и снижению производительности машины. В связи с этим исследованы факторы, приводящие к кавитации в турбине Каплана, и представлены практические решения данной проблемы. Покрытия, нанесенные термонапылением, часто применяются из-за их высокой износостойкости, экономической эффективности, снижения веса и меньшего негативного воздействия на основной металл. Кроме того, высокоскоростное распыление кислородного топлива (HVOF) используется для создания покрытий с высокой плотностью и прочностью сцепления. При высоких температурах металлокерамические покрытия, в том числе наночастицы, обладают исключительной износостойкостью. Наноструктурированные и многогранные покрытия на основе WC используются из-за их высокой износостойкости. Кроме того, карбид хрома в покрытиях на основе WC повышает их стойкость к окислению и износу.
Распределение нагрузки между телами качения роликовых подшипников
Аннотация
Разработана методика определения степени нагруженности тел качения в рабочей зоне роликовых радиальных однорядных подшипников, согласно которой распределение нагрузки между телами качения в рабочей зоне данных подшипников зависит от их расположения в этой зоне и размеров контактной площадки между максимально нагруженным телом качения и наружным кольцом подшипника. Используя разработанную методику, для конкретных примеров выполнен расчет радиальной силы, действующей на подшипник. В результате получено соотношение между радиальной силой подшипника и силой, действующей на наиболее нагруженное тело качения, которое отличается от принятого в современной практике расчета данных подшипников. Показано также, что данное соотношение не является постоянным, а зависит от величины силы, действующей на наиболее нагруженное тело качения, и размеров колец и тел качения подшипника. В этой связи для определения максимальной нагрузки на тела качения-ролики в рабочей зоне подшипника с помощью разработанной методики предлагается использовать метод итераций или последовательных приближений, сущность которого состоит в первоначальном приближенном определении силы, действующей на наиболее нагруженное тело качения, последующем определении нагрузки на подшипник и сравнении ее с действительной силой. Многократно повторяя этот процесс, можно получить максимальную силу, действующую на тела качения в рабочей зоне подшипника с любой степенью точности.
Исследование влияния термоциклирования на магнитные и механические свойства сталей
Аннотация
В настоящее время во всем мире процессы термоциклической обработки признаны наиболее эффективными способами повышения стойкости металлообрабатывающих инструментов. Однако для конструкционных сталей эта перспективная технология мало изучена. А вопрос влияния термоциклической обработки на магнитные свойства (коэрцитивную силу) в научной литературе практически не поднимался. Поэтому авторами была поставлена цель исследовать изменение коэрцитивной силы и твердости сталей при применении различных схем термоциклической обработки. При проведении экспериментов были исследованы стали различного назначения (конструкционные и инструментальные) и химического состава. Исследованы маятниковое, низкотемпературное, среднетемпературное, высокотемпературное термоциклирование и термоциклирование вблизи точки Кюри цементита. Все стандартные виды термоциклирования показали падение коэрцитивной силы. Для углеродистой конструкционной стали было проведено термоциклирование вблизи точки Кюри цементита. На третьем цикле сталь показала скачок свойств. В результате исследования структуры выявлено, что произошла частичная сфероидизация перлита, несмотря на то что термоциклирование проходило ниже линии фазовых превращений, а также показано, что зернистый перлит обладает существенно большей коэрцитивной силой, чем перлит пластинчатый. Вопрос нуждается в дальнейшем исследовании, а явление должно найти свое практическое применение.
Построение предиктивной модели для прогнозирования цен недвижимости на основе сформированной базы данных
Аннотация
Представлено решение актуальной задачи прогнозирования цен на недвижимость с помощью построения предиктивной модели на основе сформированной базы данных по недвижимости в Москве, размещенной на веб-сайте «Move Недвижимость». Рассмотрены существующие методы машинного обучения для решения задачи прогнозирования и применен один из них - множественная линейная регрессия. Проведен регрессионный анализ полученных результатов решения задачи прогнозирования. В качестве управляющих параметров рассматриваются 11 независимых переменных. Исследовано влияние учитываемых при построении модели переменных на результаты решения задачи прогнозирования цен на недвижимость. Определено, какие из независимых переменных оказывают наибольшее влияние на результаты работы модели. Для улучшения качества модели была осуществлена предобработка и стандартизация признаков, а также идентификация выбросов и пропусков значений при формировании базы данных. Коэффициенты модели множественной линейной регрессии определялись с помощью метода наименьших квадратов. Для оценки качества модели проводился анализ следующих параметров модели: R-квадрат, скорректированный R-квадрат, р-значение. Результатом построения предиктивной модели является полученное уравнение регрессии. Применение полученного уравнения может быть использовано для последующего учета конкретных характеристик при решении задачи прогнозирования цен на недвижимость. Показаны преимущества использования данного метода и перспективы применения полученного результата.
Роль сверточных нейронных сетей в анализе результатов игры в крикет
Аннотация
Обширный обзор современной литературы позволил сделать важные выводы, подчеркнув важность сверточных нейронных сетей (СНС) для анализа результатов игры в крикет и наметив новые направления для будущих исследований. Несмотря на такие трудности, как ограниченная доступность данных, трудности с обработкой и интерпретируемостью, включение СНС в статистику по крикету, - это потенциальная возможность, появившаяся благодаря достижениям в области машинного обучения и методов глубокого обучения. Инструкторы, игроки и аналитики данных могут использовать СНС для лучшего понимания игры, извлечения значимой информации из видеоданных и улучшения процессов принятия решений. Основные результаты показывают, что СНС являются эффективными инструментами для решения различных задач анализа крикета, связанных с отбиванием, боулингом, филдингом и отслеживанием игроков. Применение СНС представляет собой прогресс в анализе крикета, обещающий открыть новые аспекты производительности и ознаменовать эру совершенного крикета, основанного на данных. Расширение данных, использование распараллеливания, поддающийся объяснению искусственный интеллект и следование этическим принципам предоставляют возможности решения существующих проблем и определяют будущие успехи в области спортивного анализа с СНС. Внедрение технологических достижений и определение направлений перспективных исследований являются важными шагами на пути к реализации этого революционного потенциала.
Множественные аспекты юридического правоприменения в эпоху искусственного интеллекта - формирование обоснованности правовой аргументации
Аннотация
Эпоха искусственного интеллекта подчеркивает возможность обоснования и диалектические аспекты юридических рассуждений. Необходимость обоснованности правовой аргументации главным образом проистекает из существования исключений из правил и конфликтов между правилами. Формальная логика вполне может учитывать исключения из правил и, таким образом, характеризовать отменяемые рассуждения. В представленном исследовании основное внимание уделяется юридическим вопросам, связанным с искусственным интеллектом (ИИ), которые обсуждаются в научном сообществе, по причине их важности для понимания механизмов реализации права. К наиболее насущным проблемам применения искусственного интеллекта относятся прозрачность алгоритмов, уязвимости кибербезопасности, несправедливость, предвзятость и дискриминация, отсутствие состязательности, проблемы правосубъектности, проблемы интеллектуальной собственности, неблагоприятные последствия для работников, вопросы конфиденциальности и защиты данных, ответственность за ущерб и отсутствие ответственности. Признавая важность искусственного интеллекта в области права и отмечая, что данная область требует постоянной переоценки и гибкого подхода, представленное исследование развивает дискуссию, которая важна, учитывая серьезность воздействия технологий искусственного интеллекта на субъектов права.
Повышение пропускной способности проезжей части городских улиц Кербелы
Аннотация
Изменение экономических и социальных факторов в городе Кербела привело к увеличению количества ежедневных поездок и увеличению интенсивности транспортного потока, что потребовало в целях обеспечения безопасности дорожного движения проведения исследований загруженности городских улиц. Регистрация дорожной обстановки (пропускная способность на участках длиной 200 м) осуществлялась с помощью камер видеонаблюдения утром и вечером. Данная информация накапливалась и обрабатывалась с использованием статистических методов обработки информации (статистические оценки и графическая аппроксимация). Результаты анализа показали, что сужение проезжей части дорог в утренние и вечерние часы пик за счет интенсивного использования правой полосы, прилегающей к тротуарам с обеих сторон проезжей части, для остановки и стоянки автотранспортных средств повлекло снижение средней скорости на 51 %.