УДК 621.391

Конвергенция фиксированных и мобильных информационно-телекоммуникационных платформ и сетей / Ильченко М.Е., Кравчук С.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 7–13.

Целью работы является формирование концепции конвергенции фиксированных и мобильных информационно-телекоммуникационных платформ и сетей, которая предоставляет пользователям единый беспрерывный сервис вне зависимости от их местоположения и смены технологии доступа, разрешает общее использование ресурсов мобильной и фиксированной сетей связи. При внедрении данной концепции возникает множество конкурирующих методов и технологий реализации, которые нуждаются в своем научном обосновании. В результате исследования получено следующее: движущей силой конвергенции в информационно-телекоммуникационных системах есть раз-витие новых и усовершенствование существующих услуг; конвергенция фиксированных и мобильных информационно-телекоммуникационных платформ и сетей служит  технологией общего использования ресурсов мобильной и фиксированной сетей связи для предоставления пользователю единого беспрерывного сервиса вне зависимости от его местоположения, а также для организации единого обслуживания и единой тарификации за услуги.

Ил. 1. Библиогр.: 12 назв.

УДК 621.372.061

Особенности использования метода регуляризации при решении обратной задачи импедансной томографии методом зон проводимости / Сушко И.А., Рыбин А.И. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 14–22.

Рассмотрены особенности использования метода регуляризации плохо обусловленных матриц производных от передаточных сопротивлений (узловых напряжений) по поверхностным проводимостям при решении задачи реконструкции образа в импедансной томографии. Использование предложенного метода зон проводимости позволяет радикально (в сотни раз) уменьшить порядки матриц производных по сравнению с классической моделью фантома при использовании метода конечных элементов, что значительно упрощает процедуру реконструкции образов. Приведенные простые примеры расчетов показывают, что для визуализации отдельных неоднородностей (с определением геометрического положения, размеров и характера) достаточно использовать неитерационную регуляризацию по А.Н. Тихонову. Итерационную регуляризацию следует применять в случаях, когда необходимо с определенной точностью знать абсолютные значения проводимостей неоднородностей, что требует большого количества итераций. Альтернативой для последнего метода регуляризации является метод модификаций обращения матриц. Приведены примеры визуализации неоднородности в центре и с краю фантома.

Ил. 5. Библиогр.: 15 назв.

УДК 621.315.615.2

Расчет основных характеристик датчика влажности трансформаторного масла / Проценко А.Р., Троценко Е.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 23–27.

В статье изложена методика расчета коэффициентов датчика, созданного на основе чувствительного элемента из электроизоляционной бумаги, и описаны особенности этого расчета. Чувствительный элемент датчика относится к кондуктометрическим преобразователям типа “влажность–сопротивление”. Датчик предназначен для использования в системах автоматизированного контроля увлажнения трансформаторного масла в силовых трансформаторах и реакторах. Для расчета эмпирических коэффициентов, определяющих связь между сопротивлением чувствительного элемента датчика, влажностью и температурой трансформаторного масла, предложено использование метода наименьших квадратов. Аппроксимация результатов измерения сопротивления датчика выполнялась экспоненциальной функцией двух переменных – температуры и влажности масла. Расчеты коэффициентов приведены для изготовленного образца датчика влажности и выполнены в соответствии с предложенной методикой. По результатам расчетов установлено, что измеряя температуру трансформаторного масла и сопротивление чувствительного элемента, можно однозначно определить влажность трансформаторного масла, в котором он расположен. Обобщены результаты и изложен рекомендуемый порядок расчета основных характеристик датчика влажности трансформаторного масла данного типа, который может использоваться как алгоритм для работы систем автоматизированного контроля влажности трансформаторного масла энергетического оборудования.

Табл. 3. Библиогр.: 6 назв.

УДК 338.27

Построение многомерной модели на основе фильтра Калмана и анализ алгоритмов оценивания ее параметров / Братусь Е.В., Подладчиков В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 28–34.

Построены алгоритмы оценивания математического ожидания ускорения изменения значений выборки данных. Выполнено имитационное моделирование по этим алгоритмам для случайного процесса. По его результатам выполнен анализ и выбраны лучшие алгоритмы. Показано, что оценка значения математического ожидания ускорения изменения значений выборки данных по построенным выборочным последовательностям невязок не приводит к улучшению результатов в сравнении с его оценкой по полной последовательности невязок. Построен адаптивный фильтр Калмана. Построены модель на основе фильтра Калмана с использованием выбранного ранее лучшего алгоритма оценивания математического ожидания ускорения изменения значений выборки данных, модель экспоненциального сглаживания, авторегрессионная модель и авторегрессионная модель со скользящим средним по реальным данным. Выполнено прогнозирование по этим моделям. По вычисленным статистическим характеристикам модель на основе фильтра Калмана показала хорошие результаты, по прогнозным характеристикам она является лучшей среди построенных моделей.

Ил. 4. Табл. 2. Библиогр.: 8 назв.

УДК  004.021

Эффективная реализация ЕМ-алгоритма с использованием технологии GPGPU  /  Касицкий А.В., Бидюк П.И., Коршевнюк Л.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. –  С. 35–39.

В статье рассматривается модификация алгоритма максимизации математического ожидания (ЕМ-алгоритма) для повышения его быстродействия за счет увеличения степени параллелизма при реализации на графическом процессоре. Результат обеспечивается решением классической задачи разделения смеси гауссовых случайных величин. Реализация алгоритма была выполнена на одном и двух 8-ядерных процессорах, а также на графическом процессоре общего назначения. Во всех тестах графический процессор за счет своих широких возможностей по параллельным вычислениям и за счет свойств исполняемого ЕМ-алгоритма оказался более эффективным. А при больших объемах выборок (от 5 млн значений и более) модифицированный ЕМ-алгоритм на графическом процессоре показал выполнение практически в два раза быстрее, чем на одном или двух универсальных. С учетом более низкой стоимости графических процессоров повышение параллелизма алгоритмов имеет важное практическое значение.

Ил. 5. Табл. 3. Библиогр.: 11 назв.

УДК 532.3:534.1

Моделирование влияния запаздывания на колебания маятников при ограниченном возбуждении / Макасеев А.М., Швец А.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 40–45.

Рассмотрена неидеальная динамическая система маятник–электродвигатель с учетом запаздывания взаимодействия между маятником и электродвигателем и запаздывания реакции среды на динамическое состояние маятника. Математической моделью такой системы является система обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздыванием. Предложены подходы, позволяющие свести математическую модель системы к системе дифференциальных уравнений без запаздывания. Исследовано влияние различных факторов запаздывания на установившиеся режимы системы маятник–электродвигатель. Построены и проанализированы фазопараметрические характеристики системы и графики зависимости ляпуновских характеристических показателей от запаздывания. Показано существенное влияние запаздывания на возникновение, развитие и исчезновение детерминированного хаоса в системе. Идентифицированы сценарии перехода от установившихся регулярных режимов к хаотическим. Установлено, что при малых значениях запаздывания для исследования установившихся режимов системы маятник–электродвигатель достаточно использовать трехмерную математическую модель, тогда как при сравнительно больших значениях запаздывания необходимо использовать девятимерные математические модели.

Ил. 3. Библиогр.: 14 назв.

УДК 688.321

Модифицированный алгоритм Шенкса с упорядоченными блоками / Скуратовский Р.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. –  2013. – № 5. – С. 46–52.

Большинство криптоаналитических методов могут быть модифицированы благодаря параллельным алгоритмам. Одним из них является метод Шенкса решения проблемы дискретного логарифма. Цель работы – построить алгоритм, позволяющий параллельно находить все значения из таблиц малого шага и большого шага, а также сделать этот поиск более направленным и упорядочить все значения элементов таблиц. Это позволит применить метод блочного поиска, разбиение на упорядоченные подблоки, ускорит применение метода индексации значений (или хэш от значений). Методом решения поставленной задачи является параллельная оптимизация и блочная параллельная поразрядная сортировка, которые стали возможными благодаря быстрым пересылкам в дуплексном режиме и математическим моделям алгоритма. В работе предложен метод параллельного вычисления векторов, координатами которых являются значения таблички BS. Также найдена оптимальная длина малого шага и, как следствие, большого шага для метода, не использующего полный порядок на множестве значений элементов такого малого шага. Предложен метод улучшения алгоритма Шенкса.

Библиогр.: 12 назв.

УДК 531.383

Логический подход к интеграции программных приложений поддержки междисциплинарных научных исследований /  Теленик С.Ф., Амонс А.А., Єфремов К.В., Лиско В.Т. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 53–72.

В статье предлагается подход к интеграции программных приложений на примере функционирования Всемирной системы данных. Авторами разработана общая архитектура системы интеграции программных приложений, механизмы которой построены на базе моделей и методов математической логики и теории искусственного интеллекта. Определен формальный язык для описания приложений, правила вывода для построения схем взаимодействия методов приложений и обмена данными. Работоспособность подхода продемонстрирована на одной из задач обеспечения устойчивости развития регионов Украины.

Ил. 8. Библиогр.: 22 назв.

УДК 537.312.62   

Аномальные одночастичные свойства в нормальном состоянии модели с dx2-y2  сверхпроводимостью / Барьяхтар И.В., Горобец Ю.И., Назаренко А.Б. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 73–79.

Целью исследования является изучение влияния сильных сверхпроводящих флуктуаций в d-волновом канале на свойства нормального состояния простой двумерной сильно коррелированной системы Ферми. Мы достигаем поставленной цели с помощью термодинамически самосогласованной формулировкой Байма–Каданова, сохраняющей приближение на основе функций Грина (формулировка основана на четкой определенной свободной энергии и сохраняет порядковый номер частиц, момент и энергию), которая была успешно использована для получения надежных результатов для s-сверхпроводников далеко за рамками слабой связи в диапазоне, в котором сила взаимодействия сравнима с шириной спектра квазичастиц. Исследование демонстрирует, что парные корреляции выше критической температуры приводят к появлению сильно анизотропной псевдощели в электронной спектральной функции и разрушению поверхности Ферми. Сделан вывод, что полученные результаты хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными по фотоэмиссии с угловым разрешением на высокотемпературных сверхпроводниках.

Ил. 3. Библиогр.: 27 назв.

УДК 621.923.6:621.318.4:621.002.3

Влияние состава инструмента и режимов тонкого алмазного шлифования на шероховатость поверхностей композитних подшипников скольжения полиграфических машин / Гавриш А.П., Киричок П.А., Роик Т.А., Вицюк Ю.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. –  № 5. – С. 80–86.

В статье приведены результаты экспериментального исследования влияния состава инструмента и режимов тонкого алмазного шлифования на шероховатость поверхностей новых композитных подшипников скольжения полиграфических машин. Выявлены основные закономерности формирования шероховатости поверхностей обработки и их зависимость от режимов резания. Определено, что зернистость, материал связки алмазного круга существенно влияют на параметр шероховатости R a. Выявлено, что высшие показатели параметра шероховатости обеспечиваются при использовании шлифовальных кругов из синтетического алмаза зернистостью 14–28 мкм на бакелито-резиновой связке. Показано, что основные закономерности тонкого прецизионного алмазного шлифования новых композитных материалов совпадают при плоском, круглом наружном и внутреннем шлифовании. Приведены технологические режимы для плоского, круглого наружного и внутреннего алмазного шлифования деталей трения из новых композиционных материалов. Разработаны технологичес-кие рекомендации для промышленности по выбору шлифовальных инструментов и режимов резания, обеспечивающих высокие требования к качеству поверхностей обработки новых композитных подшипников полиграфических машин.

Ил. 2. Табл. 4. Библиогр.: 21 назв.

УДК 621.793

Получение износостойких композиционных материалов с участием самофлюсующихся сплавов пропиткой / Степан-чук А.Н., Шевчук М.Б. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 87–92.

Исследован процесс получения композиционных материалов с участием гранул из твердых тугоплавких соединений и их сплавов (TiC, ZrC, VC, NbC, Cr3C2, Mo2C, WC (релит), ТК, ВК8, КХН15) и самофлюсующихся сплавов на основе железа для работы в условиях воздействия абразивов и ударных нагрузок. Показана зависимость структуры и свойств исследованных материалов от их качественного и количественного состава. Установлена зависимость структуры, плотности и твердости получаемых композиционных материалов от содержания в них самофлюсующегося сплава при получении их пропиткой каркаса из гранул твердых тугоплавких соединений и их сплавов. Показано, что 100 %-ная плотность материалов получается при содержании в нем самофлюсующегося сплава на 10 % больше, чем это необходимо для заполнения пустот, образован-ных гранулами при их свободной засыпке в форму. При прочих равных условиях плотность материалов также зависит от степени смачивания расплавом самофлюсующегося сплава материала ТТС. Твердость КМ зависит от содержания составляющих в нем и времени пропитки. Наиболее высокие значения твердости имеют композиции со средним размером гранул ТТС 257 мкм, содержанием СФЖ на 10 % выше расчетно-оптимального и временем пропитки больше 20–30 мин.

Ил. 7. Табл. 6. Библиогр.: 13 назв.

УДК 519.6

Влияние технологических факторов на прочность болтовых соединений из композиционных материалов / Шукаєв С.М., Рудаков К.М., Корнєв П.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 93–97.

Представлены результаты расчетов двухрядного двухсрезного болтового соединения с элементами из полимерного композиционного материала (ПКМ) для разных комбинаций таких технологических факторов, как посадка болта в отверстие и момент на ключе при затягивании. Расчеты максимально приближены к реальной ситуации: использовали трехмерную геометрическую и конечноэлементную модели, задача решалась как упругая контактная, с учетом силовой нагрузки, величин зазора/натяжения в отверстиях, момента затягивания, трения в соединении. ПКМ моделировали как 3D-ортотропний материал. Расчеты проводили в программном комплексе FEMAP/NX NASTRAN, версия 10.2.0. Вычисления выполнили в соответствии с планом полного факторного эксперимента: два фактора на трех уровнях, всего девять комбинаций. По результатам расчетов построили регрессионную модель, описывающую влияние избранных технологических факторов на величину максимального эквивалентного напряжения по Мизесу в болтах соединения. Результаты расчетов показали, что   технологические факторы, сопровождающие изготовление болтового соединения, могут существенно повлиять на напряженно-деформированное состояние элементов соединения. Так, величина максимального эквивалентного напряжения в расчетах изменялась от 782 до 1146 МПа, т.е. различие превышало 30 %. Сделан вывод о перспективности применения описанного подхода к проектированию болтовых соединений элементов с ПКМ, в частности в авиастроении.

Ил. 4. Табл. 2. Библиогр.: 7 назв.

УДК 615.837.3

Алгоритм автоматизированного оценивания влияния ультразвука на биологическую ткань / Кирилова А.В., Терещенко Н.Ф., Тымчик Г.С., Рудик В.Ю.  // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 98–102.

Статья посвящена совершенствованию методов контроля биологического объекта во время физиотерапевтической процедуры с использованием биологической обратной связи. В работе предложен алгоритм автоматизированного оценивания влияния ультразвука на биологическую ткань (БТ). Как параметры обратной связи авторами предложено использовать изменение температуры поверхности кожи во время излучения ультразвуком и изменение сатурации. Общее использование показателей температуры и сатурации БТ дает возможность оценить реакцию организма на влияние ультразвука, предотвратить повреждение тканей и получить данные об адаптации тканей. На основе предложенного алгоритма проведен анализ влияния ультразвука на БТ. Предложенная реализация позволяет улучшить эффективность лечения и обеспечить эффект ультразвуковой терапии путем действия на органы и ткани сигналом, который корректируется и контролируется в реальном времени согласно установленной дозе акустического излучения во время процедуры и обеспечения контроля гарантированного акустического контакта между БТ и излучателем, а также измерения температуры БТ.

Ил. 2. Табл. 2. Библиогр.: 7 назв.

УДК 621.378.325

Снижение уровня усиленной люминесценции при импульсном режиме генерации / Колобродов В.Г., Мурга Е.В., Мурга В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. – С. 103–106.

Показано, что значительные потери энергии в лазерах с модулированной добротностью обусловлены усиленной люминесценцией. Экспериментально подтверждено сокращение времени релаксации системы активных центров при высоком уровне инверсии населенности рабочих уровней. Предложен способ снижения потерь на усиленную люминесценцию путем использования сложных импульсов накачки. Проведен анализ использования “двойного” и “сложного” импульсов накачки. Возбуждение “двойным” импульсом накачки позволяет снизить потери на 7–10 %; “сложный” импульс накачки обеспечивает увеличение выходной энергии более чем на 20 % по сравнению с “гладким” импульсом накачки с той же энергией. Показано, что увеличение энергетической эффективности преобразования энергии при “сложной” накачке сопровождается повышением стабильности выходной энергии. Однако данный метод не является тривиальным и требует строгого согласования периода следования коротких пичков с геометрическими размерами кристаллов. Предложенный метод возбуждения лазера может быть успешно использован в моноимпульсных передатчиках лазерно-локационных станций и системах дистанционного зондирования.

Ил. 5. Библиогр.: 9 назв.

УДК 678.686:678.01.537.63

Теплофизические свойства и термодеструкция нанокомпозитов, отвержденных в постоянных физических полях / Виленский В.А., Бардадым Ю.В., Рябов С.В., Дмитриева Т.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 5. –          С. 107–114.

С использованием методов дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и термогравиметрии были исследова- ны нанокомпозиты состава ЭП–3 % СdO и ЭП–3 % (СdO + ПАн), отвержденные при нормальных условиях и в постоянном магнитном или электрическом полях. Показано, что данные факторы влияют на сегментальную подвижность межузловых фрагментов сшитого полимера и на скачок удельной теплоемкости. Взаимодействие внешнего магнитного поля только с дипольными молекулами образца ЭП–3 % CdO обусловливает частичные изменения в его структуре. Аналитическая обработка ДСК-термограмм показала, что введение в эпоксидную матрицу полианилина (ПАн) и CdO 3 об. % способствует уменьшению удельной теплоемкости эпоксиполимера (ЭП) на исследованном температурном интервале и, соответственно, обусловливает рост сегментальной подвижности. ПАн, введенный в состав смеси реагентов ЭП–CdO, вытесняется в межфаз- ные слои органо-неорганической смеси и способствует их совмещению. Эти данные коррелируют с изменениями энергий активации в зависимости от состава нанокомпозитов и условий их отвердения. Было установлено каталитическое влияние CdO на пиролиз полиэпоксидной матрицы.

Ил. 3. Табл. 3. Библиогр.: 19 назв.