Архив статей журнала

ВНЕДРЕНИЕ МОДЕЛЕЙ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ В ПОТОКОВОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Ермаков Сергей Романович, Зыков Сергей Викторович

Цель исследования заключается в разработке нового архитектурного решения, обеспечивающего внедрение моделей потокового машинного обучения на основе методов и алгоритмов потоковой обработки многомодальных данных и машинного обучения в потоковой интеллектуальной образовательной системе для повышения персонализации образовательного процесса и автоматической адаптации учебных материалов под уровень знаний обучающихся в реальном времени. В работе описаны процессы передачи и обработки данных из различных многомодальных источников в модель потокового машинного обучения. Для нормализации данных применяется адаптивный метод скользящих окон, позволяющий корректно обрабатывать непрерывный поток информации с учетом временной синхронизации. Особое внимание в исследовании уделено вопросу контроля использования оперативной памяти для обеспечения стабильного функционирования системы в условиях ограниченности вычислительных ресурсов в образовательных организациях. Экспериментальные результаты, визуализированные на графиках и в таблице, демонстрируют эффективность интеграции нескольких алгоритмов потокового машинного обучения, таких как адаптивный случайный лес, инкрементальный алгоритм дерева решений для задач классификации и регрессии, в единую модель. Предложенная архитектура, которая сопровождается схемой, характеризуется высокой масштабируемостью, легкостью интеграции с существующими образовательными платформами и адаптивностью к изменяющимся условиям использования, что открывает перспективы дальнейших исследований и практического применения в образовательных технологиях.

Сохранить в закладках
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРИОРИТЕТНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ В УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Гоосен Елена Владимировна, Каган Елена Сергеевна, Королев Михаил Константинович, Никитенко Сергей Михайлович

Цель работы - разработка и апробация методики комплексной оценки приоритетности технологий на примере угольной отрасли. Выявление и оценка потенциала перспективных технологий - важное условие экономического роста и национальной энергетической безопасности страны. Для оценки потенциала был разработан алгоритм вычисления интегрального показателя применимости технологий, который на основе многомерного набора факторов и критериев позволил оценить приоритетность технологий для формирования высокотехнологичных цепочек создания стоимости в угольной и смежных отраслях, способных обеспечить устойчивый рост и технологический суверенитет в условиях нечеткой входной информации (субъективных оценок экспертов). При разработке и апробации интегрального показателя использовались методы патентного анализа и нечетко-логический алгоритм поддержки принятия решений Fuzzy Analytic Hierarchy Process. Исследование проведено на примере отечественной угольной отрасли, в которой проблемы формирования технологического суверенитета стоят наиболее остро. Источниками информации послужили патентная информация, размещенная в патентно-аналитической системе Orbit Intelligence Premium edition, результаты экспертного опроса. Предлагаемая методика включает в себя пять этапов: 1) формирование патентной коллекции; 2) отбор и оценка наиболее технологически значимых патентных семейств; 3) опрос экспертов; 4) построение иерархической модели, 5) расчет интегрального показателя применимости технологий. Методика может быть использована для выявления и оценки приоритетности технологий и для других отраслей.

Сохранить в закладках
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ КАМЕР РАДИАЦИИ ПЕЧЕЙ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ С БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ ЯРУСОВ ГОРЕЛОК (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Вафин Данил Билалович, Ваньков Юрий Витальевич

Цель работы: моделирование процессов, происходящих в топочных камерах трубчатых печей пиролиза углеводородов, в случае расположения ярусов настенных горелок как на боковых стенах, так и на поду и своде печи. Взаимосвязанные процессы описываются системой дифференциальных уравнений в частных производных, которые включают условия сохранения энергии и количества движения, уравнения модели горения топливного газа в воздухе и уравнения переноса лучистой энергии. Проведены численные исследования с целью прогнозирования температурного состояния элементов печи в случае изменения расположения ярусов большого количества горелок небольшой мощности на футерованных стенах топочной камеры печи в виде прямоугольного параллелепипеда. Применение горелок, расположенных в различных местах топки печи, приводит к образованию сложных полей температуры и скоростей дымовых газов в радиантной камере. Теплота для проведения крекинга углеводородов в трубчатых реакторах в основном поступает за счет переноса энергии излучения продуктов сгорания, микроскопических частиц сажи и футеровок топки. В некоторых действующих установках по 8 ярусов горелки расположены только на двух боковых стенках радиантной камеры топки, что приводит к неравномерному распределению тепловых потоков по высоте трубчатого змеевика. В результате численного интегрирования системы дифференциальных уравнений получены поля скоростей и температуры в объеме топки, а также теплонапряженности реакционных труб. Расчеты показали, что при модернизации действующей печи путем расположения некоторых ярусов горелок на поду и на своде топки сохранением их общего количества удастся добиться более равномерного распределения поверхностных плотностей тепловых потоков вдоль реакционных труб.

Сохранить в закладках
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ТРАЕКТОРИЙ ДВИЖЕНИЯ РОБОТОВ-МАНИПУЛЯТОРОВ (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Булатов Виталий Владимирович, Джаошвили Н. Г., Нуйя Ольга Святославовна, Рудаков Роман Вадимович, Сержантова Майя Вячеславовна, Савельев Николай Вячеславович

Цель исследования - повышение гибкости производственного процесса за счет сокращения аварий и повышения скорости совместной работы роботов-манипуляторов. В работе предложено обеспечивать совместную безаварийную работу роботов-манипуляторов на основе расчета координат возможного пересечения траекторий движения их звеньев в процессе совместного выполнения различных технологических операций в одной рабочей зоне на гибком производстве. Отметим, что предложенный подход сокращает время технологического цикла для изготовления одного изделия не за счет остановки роботов-манипуляторов с последующим возобновлением их работы, а за счет своевременной корректировки их траектории. Данная постановка задачи является критически важной, потому что ее реализация обеспечит слаженную работу движущегося оборудования - одновременное выполнение технологических операций роботами-манипуляторами в общей рабочей зоне при непосредственной близости друг от друга с соблюдением безопасности. Актуальность исследования обусловлена непрерывно возрастающей потребностью в автоматизации производственных процессов, в том числе с применением роботов-манипуляторов. Повышение технологической гибкости производства можно обеспечить за счет перехода от индивидуальной работы роботов-манипуляторов к их совместному взаимодействию в общей рабочей зоне для различных технологических задач производственной деятельности. Для решения поставленной задачи - нахождения координат пересечения траекторий перемещения звеньев роботов-манипуляторов и дальнейшего расчета безопасных траекторий перемещений использован метод Денавита - Хартенберга, позволивший решить с помощью программного вычисления задачу совместного безаварийного взаимодействия роботов-манипуляторов в общей рабочей зоне.

Сохранить в закладках
РАЗРАБОТКА НОВОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО МЕТОДА МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ РАДИАЛЬНОГО ПОДШИПНИКА ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ТРЕНИЯ (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Болгова Екатерина Александровна, Мукутадзе Мурман Александрович, Чуб Елена Григорьевна

Цель данной работы заключалась в создании модели, позволяющей спрогнозировать поведение смазочного материала в условиях эксплуатации подшипника скольжения с учетом более сложных факторов, таких как сжимаемость и изменение вязкости под воздействием давления. Разработка модели учитывает комплексное поведение микрополярного смазочного материала, который проявляет изменения вязкости под воздействием давления. Кроме того, необходимо учитывать взаимодействие смазочного материала с атмосферными газами, что может влиять на его сжимаемость и, следовательно, на общие эксплуатационные свойства. Основной аспект предлагаемой модификации конструкции радиального подшипника - наличие полимерного покрытия с канавкой. Такое решение позволяет достичь более равномерного и эффективного распределения смазочного материала по поверхности подшипника. Канавка, выполненная в слое полимерного покрытия, способствует направлению смазки в зону трения, минимизируя контактный износ и снижая коэффициент трения. Разработанный подход основывается на интеграции методов математического моделирования и экспериментального анализа, что позволяет учитывать сложные физико-химические свойства смазочного материала. Для оценки сжимаемости конструкции радиального подшипника скольжения применяется нелинейная модель. В рамках этой модели давление и температура рассматриваются как взаимосвязанные параметры, оказывающие влияние на вязкость микрополярного смазочного материала. Итогом исследования является новая расчетная модель, способствующая повышению точности определения эксплуатационных характеристик подшипника на стадии его проектирования.

Сохранить в закладках
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СБОРКИ ПРОДУКЦИИ НА ПУБЛИЧНОМ АКЦИОНЕРНОМ ОБЩЕСТВЕ «ТУЙМАЗИНСКИЙ ЗАВОД АВТОБЕТОНОВОЗОВ» (2025)
Выпуск: № 2 (2025)
Авторы: Арысланов Ф. С., Авсиевич Александр Викторович, Авсиевич Владимир Викторович

Работа посвящена анализу процесса сборки выпускаемой продукции на ПАО «Туймазинский завод автобетоновозов». Цель исследования заключается в анализе существующей системы управления процессом сборки продукции, выявлении недостатков и приведении системы управления процессом сборки продукции к требованиям менеджмента качества для поддержания ритмичного выпуска продукции заданного качества в запланированной номенклатуре и объемах в соответствии с установленными сроками ее поставок потребителям и повышения производительности труда на производстве. В статье описывается разработанная система управления процессом сборки продукции в соответствии с требованиями менеджмента качества, системы экологического менеджмента и системы менеджмента охраны здоровья и безопасности труда на ПАО «Туймазинский завод автобетоновозов». Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, показали, что не все нормативные акты и технологические регламенты выполняются в полной мере, отдельные технологические процессы устарели, поэтому необходима их модернизация. В результате проведенного анализа процесса сборки продукции на основе требований менеджмента качества сделаны выводы, что для успешного функционирования предприятия необходимо провести аудит всех технологических процессов по подготовке комплектующих и сборке продукции, привести их в соответствие с новыми требованиями предприятия, провести работу с персоналом и разработать систему мотивации. В отдельных случаях требуется полная модернизация процессов и разработка новых методологий сборки продукции.

Сохранить в закладках
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ КОМПАКТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СХЕМ (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Тырышкин Сергей Юрьевич

Цель статьи заключается в рассмотрении особенностей и перспектив реализации параллельного компактного моделирования квантовых схем.

Материалы и методы исследования - модели, методы, алгоритмы и процедуры параллельного синтеза и анализа специализированных логических схем, численные методы решения алгебраических уравнений, группировка, сравнение, абстракция, дедукция.

Результаты: в статье описывается подход к параллельному компактному моделированию квантовых схем, который основан на моделировании равномерно-структурированных гамильтонианов. Отдельный акцент в процессе исследования сделан на изучении того, каким образом параллелизм может ускорить квантовое моделирование. В частности, рассмотрен параллельный квантовый алгоритм для моделирования динамики большого класса гамильтонианов. Кроме того, освещены общие вычислительные аспекты параллелизации с выделением особенностей компактного формата вычислений, который предполагает хранение и вычисление только ненулевых элементов для повышения эффективности моделирования. Для достижения максимальной пропускной способности ввода-вывода предложена техника управления памятью на основе наложения. Отдельный акцент сделан на методах оптимизации параллелизма для ускорения компактного моделирования квантовых схем.

Выводы: стратегия параллельной декомпозиции задач для межзатворных и внутризатворных операций на основе разделенных блоков данных открывает дополнительные возможности оптимизации для моделирования квантовых схем.

Сохранить в закладках
К ВОПРОСУ О КОМПЛЕКСНОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ РЕЧИ (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Уклонская Дарья Викторовна, Черешнева Виктория Евгеньевна, Бердникович Елена Семеновна

Цели работы - обоснование целесообразности пререабилитации, определение направлений логопедической работы на этом этапе для разных категорий лиц с речевыми нарушениями. Проведен контент-анализ вопросов повышения эффективности и сокращения сроков абилитации/реабилитации в зарубежных и российских системах научного цитирования Pubmed, Web of Science, Scopus, Российский индекс научного цитирования за период с 1 января 2011 года по 31 октября 2024 года. Из 256 источников использовано 26. Обобщение осуществлялось параллельно, с последующим сопоставлением данных. Определено, что процесс реабилитации возможно оптимизировать за счет включения этапа пререабилитации, запускающей механизмы преадаптации. Далее проведено сравнение основных положений пререабилитации для лиц с тяжелыми заболеваниями, которые в результате лечения могут приводить к прогнозируемым речевым трудностям. Описан комплекс предварительных психолого-педагогических мероприятий, нацеленных на повышение эффективности комплексной абилитации/реабилитации пациентов после травм и хирургического лечения органов голосового и речевого аппарата; пациентов с врожденными расщелинами губы и нёба; нейроонкологическими заболеваниями, в том числе при подготовке к краниотомии в сознании («awake craniotomy»). Раскрыты основные направления и особенности логопедической работы, направленной на активизацию компенсаторных процессов для формирования функционального базиса речи, облегчения вербальной коммуникации в послеоперационном периоде с учетом специфических проявлений речевого дефекта, а также описаны психокоррекционные мероприятия и меры социально-психологической поддержки семьи реабилитируемого для активизации реабилитационных ресурсов пациента и ближайшего окружения. В итоге определено содержание пререабилитационного этапа для пациентов рассматриваемых категорий, которое варьируется в зависимости от сроков возникновения и анатомо-физиологических особенностей нарушений. Таким образом, дооперационный этап трансформируется содержательно, по сути, превращаясь в пререабилитационный психолого-педагогический этап, нацеленный на активизацию механизмов преадаптации и преднастройку организма к ожидаемым изменениям функционирования, которые наступят в будущем.

Сохранить в закладках
СИСТЕМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ДАННЫХ КАК МЕХАНИЗМ ОТБОРА СОДЕРЖАНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПЕДАГОГОВ К РАБОТЕ С СЕМЬЯМИ ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Лапп Елена Александровна, Резанова Екатерина Владимировна

Цель исследования - провести анализ литературы и определить механизм отбора содержания подготовки педагогов к работе с семьями детей раннего детства посредством систематизации динамического массива научных данных в открытой интернет-среде. Авторами обосновывается актуальность проблемы совершенствования методической подготовки современных воспитателей для работы с семьями детей раннего возраста. Это связано с изменениями законодательства, определением раннего детства как особого возрастного феномена, недостаточным содержанием образовательных и дополнительных профессиональных программ, фрагментарно формирующих компетенции педагогов дошкольного образования. Выполнены изучение и систематизация массива научных данных современных диссертационных работ в количестве 120 источников в области социально-гуманитарных и медицинских наук. Авторами сформулированы обобщенные маркеры отбора: наименование субъектов - участников педагогического взаимодействия. Представленная матрица примерного содержания обучающего ресурса для дошкольных педагогов по работе с семьями преддошкольников отражает результат систематизации диссертационных исследований по теме. Установлен потенциал современной научной информации для использования в ходе проектирования содержания программ подготовки и повышения квалификации кадров. Определен механизм для отбора содержания методической подготовки дошкольных педагогов к работе с семьями, воспитывающими детей раннего периода детства. Авторами обоснована применимость представленных материалов для конструирования разработчиками внутреннего наполнения образовательных программ в целях подготовки воспитателей к работе с семьями воспитанников преддошкольного возраста в вузах и учреждениях дополнительного профессионального образования.

Сохранить в закладках
РАЗВИТИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ У МАГИСТРАНТОВ-ДИЗАЙНЕРОВ НА ЗАНЯТИЯХ ПО СКЕТЧИНГУ (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Сухарев Андрей Иванович, Савлучинская Наталья Владимировна

В статье рассматривается профессиональная подготовка магистрантов направления «Дизайн» на занятиях по скетчингу. Цель исследования - выявление влияния выполняемых студентами скетч-заданий на занятиях по графике на формирование качества восприятия объекта изображения, представлений реализации и исполнения художественного образа в художественных материалах, кроме того, применение графических материалов в раскрытии дизайн-концепции и, как следствие, на повышение профессиональной компетенции. В качестве основных задач профессиональной деятельности дизайнера выделены художественное моделирование и эскизирование проектируемых предметов и объектов. В подготовке будущих специалистов в области дизайна уделяется внимание образному восприятию изображаемого и самого изображения, технике выполнения быстрых зарисовок, эскизированию с помощью различных материалов, то есть реализации требований стандарта в профессиональной компетенции. Проанализированные подходы по педагогической практике использования скетчинга позволили выявить необходимые качества развития профессиональных компетенций магистрантов, критерии оценки профессиональной компетенции. Была разработана методика обучения магистрантов синтезировать изобразительные и выразительные свойства графических материалов в новом сочетании; способность актуализировать дизайн-концепцию в ходе выполнения рисунка (эскиза). Выявлено, что у магистрантов повысилось качество выполнения работ на занятиях по графике в процессе введения скетч-заданий, а это означает повышение профессиональной компетенции магистрантов направления «Дизайн».

Сохранить в закладках
ТЕХНОЛОГИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ НА ПРИМЕРЕ ПОТОКОВЫХ ДИСЦИПЛИН ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Смоленцева Татьяна Евгеньевна

В статье рассматриваются предпосылки необходимости разработки технологии оценки остаточных знаний при изучении потоковых дисциплин. Проведен анализ этапов учебного процесса и специфики потоковых учебных дисциплин. В статье сформулирована проблема, заключающаяся в отсутствии возможности проведения оценки остаточных знаний и реализации обратной связи для своевременного внесения изменений в структуре дисциплин в процессе изучения, а не после завершения процесса обучения. Целью статьи является описание этапов реализации технологии непрерывной оценки остаточных знаний с входящими в нее компонентами по классификации потоковых дисциплин, формирования банка тестовых заданий и анализа результатов для повышения качества учебного процесса. Описаны этапы реализации технологии непрерывной оценки остаточных знаний потоковых дисциплин на примере учебно-научных структурных подразделений высших учебных заведений. В статье при описании этапов реализации технологии присутствуют компоненты, а именно модель классификации, формирование банка тестовых заданий с анализом результатов, которые являются продолжением исследований автора. Приводится описание рекомендаций применения технологии непрерывной оценки остаточных знаний. Подтверждением результатов предложенного решения заявленной в статье проблемы является апробация технологии непрерывной оценки остаточных знаний на примере потоковой дисциплины «Большие данные».

Сохранить в закладках
ПСИХОЛОГО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ АКТИВИЗАЦИИ УЧЕБНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (2025)
Выпуск: № 1 (2025)
Авторы: Сафаралиев Бозор Сафаралиевич, КОЛЬЕВА НАТАЛЬЯ СТАНИСЛАВОВНА, Панов Михаил Александрович

Цели исследования - рассмотреть, как изучать проблему активизации учения школьников в естественных условиях обучения через оптимизацию содержания учебного материала; описать наиболее эффективные пути реализации предметных и отражательно-преобразовательных действий школьников в процессе организации их познавательной деятельности. В данной статье учение рассматривается как целостная система и является одной из конкретных форм взаимодействия индивида с окружающей действительностью, в ходе которого субъект под влиянием познаваемого объекта и результатов собственного труда постепенно изменяет свое отношение к усваиваемым знаниям в целом, к внутренним сторонам своей учебной деятельности в частности. В качестве теоретико-методологической предпосылки для раскрытия психолого-дидактической сущности активизации учения школьников и его составного компонента действий выступили диалектико-логический, функционально-структурный и системно-деятельностный подходы. Проведенный теоретико-методологический анализ основных идей активизации учения школьников позволяет в самом общем виде выделить в его составе следующие компоненты: а) в структуре учения и, следовательно, в деятельности особое значение имеет умение учителя ставить перед школьниками все в возрастающей сложности образовательную задачу-проблему, являющуюся эффективным средством побуждения их к активному и сознательному усвоению знаний; б) структура учения образуется из различных действий, высокий уровень функционирования которых обеспечивает достижение конечного результата производимой ими деятельности; в) структура учения складывается из системы операций, управляемых конкретной целью выполняемой работы; г) в структуре учения всегда имеет место деятельность, побуждаемая в обучении положительными мотивами действий обучающихся.

Сохранить в закладках