Традиционное научное мышление базируется главным образом на логике Аристотеля и ориентировано на точные количественные методы анализа. Эти методы ставят знак равенства между неопределенностью и случайностью и они не могут распознать неопределенности, связанные с человеком, техникой и внешней средой, возникающие по причине нечеткости последних. Согласно принципу несовместимости Заде [1] на верхнем уровне сложности системы точность и достоверность оценочных заявлений о поведении системы становятся почти что исключающими друг друга характеристиками, т.е. попытка сделать точной и одновременно достоверной оценку опасности сложной СЧМС может быть иллюзорной задачей, при решении которой традиционные методы надежности не работают. Заде указывает [1]: «Несмотря на то, что обычный математический аппарат применяется и будет применяться для исследования человеко-систем, ясно, что большая сложность таких систем требует подходов, которые по духу и по существу значительно отличаются от традиционных методов - методов, которые весьма эффективны, если применяются к механическим системам, но являются слишком неточными по отношению к системам, в которых поведение человека играет важную роль». Более того, Заде считает, что «для того, чтобы можно было сделать достоверное заключение относительно поведения человеко-системы, возможно потребуется отказаться от высоких стандартов строгости и точности, к которым привыкли в традиционном математическом анализе хорошо структурированных механических систем, и стать более терпимым по отношению к подходам, являющимся по своей природе приближенными». Однако авторы полагают, что теория матриц и теория нечетких множеств могут решить такую сложную задачу, как задача управления объектами специальной техники в общем, и задачу качественного обучения операторов в частности. В статье на основе теории матриц определены теоретические и практические знания оператора (экипажа) для безопасного управления системой оборонной техники.
Надежность и качество сложных систем
2019. — Выпуск 2
Содержание:
Актуальность и цель. Одним из способов повышения работоспособности систем управления техническими объектами считается активное резервирование. Его использование должно позволить снизить ущерб от нарушения работоспособности АУС ТП. Снижение аппаратно-программных элементов позволяет за счет незначительного увеличения стоимости аппаратно-программой части АСУ ТП значительно снизить ущерб от нарушения его работоспособности. Однако в литературе при различных оценках целесообразности применения методов активного резервирования нет математического аппарата, который позволил бы точно оценить - насколько целесообразно использовать системы активного резервирования. Материалы и методы. В большинстве публикаций предлагают использовать системы активного резервирования, созданные путем объединения нескольких одинаковых элементов, обрабатывающих входную информацию по одинаковым алгоритмам, входы которых соединены вместе, а выходы объединены через решающий элемент. Результаты. В статье рассмотрены три подхода к оценке надежности систем активного резервирования. Рассмотрены теоретические подходы к оценке работоспособности таких систем, базирующиеся на математической логике и теории вероятностей. На основании сделанных выводов предложен подход к получению численной оценки работоспособности системы из активных элементов.
Ключевые слова
При проектировании технических систем их разработчик, как правило, использует следующие методы на эвристическом уровне. Первый метод предполагает путь отсчета «от объекта контроля», когда разработчик на основании структурных, функциональных, принципиальных и других схем исследует создаваемый объект и контроль его параметров при функционировании объекта, а затем выбирает совокупность параметров и характеристики сигналов во временном диапазоне. Иначе, формирует измерительные задачи, для решения которых определяется номенклатура средств измерений, обеспечивающих их совместное функционирование под управлением ЭВМ в составе средств контроля и автоматизированного контроля. Второй метод предполагает «движение» от штатных средств измерений параметров создаваемой системы, иначе - опосредованное изучение объекта (системы) к замене ранее используемой контрольно-измерительной аппаратуры. Здесь имеется в виду, что оба метода на основании технической эксплуатационной документации позволяют создать алгоритмы контроля, диагностики и представление необходимой информации оператору. Первый метод наиболее эффективен для измерений при создании технических систем и их оборудования и получил широкую реализацию. Второй метод можно использовать при замене штатных средств измерений на более современные. Построение средств контроля предполагает комплексное решение задач структурной и параметрической оптимизации. Структурная оптимизация средств контроля, создаваемых на базе ЭВМ и приборов-модулей, объединенных интерфейсами, связана с варьированием их компонентами: типами и вариантами приборов-модулей (модульно-контрольно-измерительное оборудование); типами, последовательностью и вариантами технологических операций, необходимых при контроле и диагностировании объектов контроля. В статье приводится математическое описание моделей создания автоматизированных средств контроля для повышения безопасности функционирования технических систем на примере радиоэлектронного оборудования.
Ключевые слова
The aim of the paper is a neural network generalization of the Chi-square test and the Shapiro-Wilk test for the analysis of small samples of biometric data. It is shown that any of the statistical criteria can be represented in the form corresponding to a neuron having an input sorter, an adder and some functional converter. The generalization of two statistical criteria is accomplished by tuning the output quantizers of two neurons. The setting is always ambiguous for a predetermined value of the confidence probabilities of the generalized decisions. It is shown that the usual form of presentation of statistical criteria in the form of computational formulas and the tables of quantiles of confidence probability of the equivalent to their neural network description if the tables of the ratio of quantization thresholds providing a given level of confidence in a neural network generalization are given.
Ключевые слова
Целью настоящей работы является построение оценки, заданной в неявном виде и близкой по своим свойствам к эффективной оценке, основанной на интегральном подходе, для испытаний, проводимых в соответствии с планом типа NВ τ. Методы. Для нахождения эффективной оценки использовались интегральные числовые характеристики точности оценки, а именно: суммарный квадрат смещения (уклонения) ожидаемой реализации некоторого варианта оценки от всех возможных значений оцениваемой характеристики по различным значениям параметра пуассоновского з.р., характеризующего поток отказов совокупности испытуемых изделий. Результаты и выводы. 1. Интегральный подход показал свою эффективность при выявлении свойств неявно заданных оценок. 2. Неявно заданная оценка СНДО (формула (6)) является эффективной среди предложенных смещенных оценок. Для безотказных испытаний оценку можно применять как для плана типа NВ , так и для плана типа N Б . 3. В качестве оценки ВБР всегда следует использовать традиционную несмещенную оценку (формула (11)), кроме безотказных испытаний. В этом случае следует использовать смещенную, эффективную и неявно заданную оценку ВБР (формула (9)). Для безотказных испытаний оценку можно применять как для плана типа NВ , так и для плана типа N Б .
Ключевые слова
Актуальность и цели . Целью исследований является повышение эффективности системы управления безопасностью региональных социально-экономических систем в условиях неопределенности и децентрализованного принятия решений . Материалы и методы . В качестве объекта исследований рассматривается многоуровневая система распределенных ситуационных центров региона, ориентированная на обеспечение региональной безопасности, и используемые ей средства информационно-аналитической поддержки управления. Для расширения возможностей систем поддержки принятия решений ситуационных центров региона разработаны формальный аппарат и средства автоматизации сетецентрического управления региональной безопасностью. Установлены объективные противоречия между возрастающими потребностями в повышении эффективности управления региональной безопасностью и применяемыми на практике средствами информационно-аналитической поддержки принятия решений в этой сфере. Предложена математическая постановка общей задачи сетецентрического управления региональной безопасностью, уточняющая содержание этой предметной области исследования с помощью конкретных формализмов и основанная на комбинированном применении технологии концептуального моделирования и формального аппарата теории управления организационными системами. Предложена технология поддержки принятия решений в условиях сетецентрического управления безопасностью, отличающаяся структурой и методом реализации формальных процедур прогнозирования и согласования показателей региональной безопасности в блоке принятия решений системы управления устойчивым развитием региона. Результаты и выводы . Представлена формальная концептуальная модель функционирования многоуровневой системы сетецентрического управления региональной безопасностью.
Ключевые слова
Актуальность и цели . При проектировании и создании новых оригинальных устройств бортовой радиоэлектронной аппаратуры очень важная роль отводится выявлению слабых мест конструкции. Избыточные по нагрузке стандартные вибростенды не всегда позволяют достичь требуемого виброускорения в заданной точке конструктива. Целью работы является разработка алгоритма адаптивной системы вибрационных испытаний бортовой радиоэлектронной аппаратуры. Материалы и методы . Опираясь на результаты предварительных исследований, определено, что вибрации передаются на устройства через точки крепления, причем не только синфазно, но и в противофазе. При этом в устройстве возникают резонансы колебаний на частотах, совершенно отличающихся от частот, возникающих при испытаниях на стандартных виброустановках. Положение максимумов колебаний и амплитуда ускорений перегрузок адаптивно управляются. Результаты . Представлена структурная схема установки вибрационных испытаний и алгоритм адаптивного управления процессом испытаний. Выводы . Результаты работы позволяют проводить исследование всех требуемых точек платы при максимальном вибрационном воздействии в этой точке и щадящем для других; проводить исследование на всех возможных резонансных частотах в заданном диапазоне; использование специализированной адаптивной системы, ее методик и описанного алгоритма позволяет выявить особенности работы конструкций радиоэлектронных средств с навесными элементами в критических режимах от действия внешних нагрузок и определить динамические характеристики этих конструктивов; использование этих данных дает возможность на этапе проектирования целенаправленно разрабатывать конструктивы радиоэлектронных средств виброустойчивые и вибропрочные при работе изделия в нестационарных условиях эксплуатации.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Одним из методов реализации системы качества продукции на поточном производстве является анализ контрольных карт. Помимо проверки нахождения контролируемого показателя внутри допустимых границ и поиска периодических колебаний показателя, в процедуру анализа входит выявление и анализ тренда. Целью работы является совершенствование системы качества продукции в поточном производстве. Материалы и методы . Применены дополнительные процедуры анализа короткого временного ряда, формируемого при анализе карты контроля качества. Разработан комплексный алгоритм выявления изменений структуры временного ряда. Результаты . Показано, что в процедуру анализа входит проверка расположения большинства точек по одну сторону от центральной линии, что означает возникновение аддитивной составляющей тренда. Количество наблюдений, используемых в процессе анализа, составляет от 7 до 100 точек, расположенных на контрольной карте подряд. Авторы предложили ввести дополнения в процедуру анализа короткого временного ряда, формируемого при анализе карты контроля качества. Выводы . Показана возможность получения информативных качественных выводов на основе количественного прогноза, полной автоматизации процесса, исключения этапа экспертной оценки, предполагаемого при традиционном использовании оперативного реагирования на события, послужившие причиной изменения структуры временного ряда. Перечисленные процедуры, применённые к контрольным картам, могут быть полезными для принятия стратегических решений в области системы контроля качества изделий, выпускаемых поточным способом.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Объектом исследования является виброизмерительная технология, основанная на подсчете количества пикселей изображения круглой метки с вибрационным размытием и количества пикселей четкого изображения того же объекта при отсутствии вибрации. Целью работы является разработка методики оценки приведенной погрешности этой виброизмерительной технологии. Материалы и методы . Для разработки методик оценки погрешностей виброизмерительной технологии применены методы вероятностного прогнозирования погрешностей и численного моделирования интервалов охвата измеренных значений. Результаты . Получены и обоснованы математические формулы для оценки предельной абсолютной погрешности измерения площади изображения круглой метки путем подсчета количества принадлежащих этому изображению пикселей. Получены и обоснованы последовательности математических вычислений для оценки предельной абсолютной погрешности измерения приращения радиуса изображения круглой метки с вибрационным размытием по отношению к радиусу ее изображения при отсутствии вибрации и для оценки приведенной погрешности измерения амплитуды вибрационного перемещения исследуемой точки поверхности объекта контроля по аппликате. Выводы . Полученные математические формулы позволяют прогнозировать с заданной доверительной вероятностью погрешность измерения площади изображения круглой метки путем подсчета количества принадлежащему этому изображению пикселей. Разработанные алгоритмы позволяют оценить погрешность измерительного сигнала на основе известного количества пикселей, приходящегося на изображение круглой метки. Выработанные концепции создают предпосылки для разработки методик, построения экспериментальных и расчетных функций, которые позволят при проектировании систем измерения амплитуды вибрационного перемещения по аппликате варьировать поле зрения регистрирующего устройства, его разрешающую способность, диаметр круглой метки и приведенную погрешность измерений: задавшись тремя из этих параметров, определить четвертый.
Ключевые слова
Предложен методический подход к рациональному выбору средств охраны для оптимальной защищенности критически важных объектов (КВО), зависящих от степени значимости объекта, возникающей опасности, а также специфики его функционирования. Приоритетными направлениями в деятельности по предупреждению террористических актов являются: оценка защищенности КВО от террористических атак, прогнозирование и оценка эффективности противодействия террористическим атакам на основе комплексного анализа защищенности объекта, создание современных эффективных методов рационального выбора средств и систем охраны КВО.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Показано использование передовых подходов к разработке и изготовлению датчико-преобразующей аппаратуры (ДПА) для ракетно-космической техники (РКТ). Цель работы представить несколько примеров использования САLS-технологий при разработке ДПА, нормализующих преобразователей и систем на их основе. Материалы и методы. Перспективным направлением в разработке ДПА является использование методов САLS-технологий - систем автоматизированного проектирования (САПР): SоlidWоrks, Аnsys Wоrkbеnсh, Simulink, Маtlаb, Еlесtrоniсs Wоrkbеnсh. Результаты . Представлены 3D-модель датчика абсолютного давления с использованием программы SоlidWоrks для последующего расчета в модуле Simulаtiоn, расчет деформаций чувствительного элемента от действующего на него давления потока жидкости моделируется с помощью модуля Flоw Simulаtiоn. Следующий пример моделирования - определение влияния внешних воздействующих факторов (температура от минус 196 °С и 700 °С, статическое давление 63 МПа, перегрузка статического давления 70,5 МПа и др.) на работоспособность пьезоэлектрического датчика давления. Также показана 3D-модель аккумуляторного модуля при воздействии на него ударных и вибрационных нагрузок, рассчитанная с помощью модуля Simulаtiоn с учетом физико-механических характеристик материала аккумуляторного модуля. Выводы . Показана целесообразность применения моделирования датчико-преобразующей аппаратуры с использованием САLS-технологий, программного обеспечения SоlidWоrks, Ansys Wоrkbеnсh, Simulink, Маtlаb, Еlесtrоniсs Wоrkbеnсh, эмпирического моделирования, что позволяет сократить сроки, повысить надежность ДПА и оптимизировать экономические показатели разработки.
Ключевые слова
Актуальность и цели. За последние несколько лет была проделана большая работа по повышению эффективности оценок показателей надежности для различных планов испытаний, причем особое внимание уделялось испытаниям, не давшим отказы. В этих работах полученные оценки сравнивались по эффективности. Кроме этого, к оценкам для безотказных испытаний предъявлялись определенные требования к результату оценивания показателя надежности: быть монотонными с ростом числа отказов и отличными от нуля и единицы. Казалось, что полученные оценки значительно улучшить не возможно. Однако в некоторых случаях это не так. Целью работы является повышение эффективности оценок вероятности безотказной работы для биномиального плана испытаний в случае испытаний, не давших отказов. Материалы и методы. В основе исследования эффективных оценок лежит интегральный подход, базирующийся на построении правила выбора (критерий) эффективной оценки , заданного на сумме значений абсолютных (или относительных) смещений оценок , выбранных из некоторого множества, от параметра закона распределения, где - количество изделий, первоначально выставленных на испытания. Результаты и выводы. 1. В результате проведенных исследований удалось получить: оценки ВБР и более эффективные в сравнении с ранее предложенными; оценку СНДО эффективную на достаточно широком классе оценок и более эффективную в сравнении с ранее предложенными. 2. Полученные оценки и , близкие к эффективной, и оценка , эффективная на достаточно широком классе оценок, предлагаются к использованию для безотказных испытаний, проводимых по биномиальному плану. 3. Для биномиального плана и плана испытаний с восстановлением и ограниченным временем испытаний, оценки ВБР и , оценки СНДО и приблизительно равны между собой для случая, когда в процессе испытаний отказы не возникали, что и следовало ожидать. Выбор, какие оценки следует использовать в этом случае, остается за испытателем.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Актуальность проведенного в данной статье исследования обусловлена тем, что цифровая революция подрывает устои банковской системы и ставит традиционных игроков перед необходимостью радикальных реформ. Объектом настоящего исследования являются мировые тенденции цифрового развития финансовой отрасли, ибо их верная интерпретация позволит выработать пути повышения уровня цифровизации, способствующей быстрому проведению преобразований. Материалы и методы. В ходе исследования трендов цифровой трансформации финансовой отрасли использованы данные Всемирного Банка, исследования опроса розничных клиентов банковского сектора, аналитику Корпоративного университета Сберабанка, данные IBM, данные международного рейтинга финансовой грамотности населения Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Результаты. Проведенный анализ показал: 1) по проникновению дистанционного банковского обслуживания Россия отстает от наиболее развитых рынков на 4-6 лет, однако при этом в России активно развивается сегмент банковских клиентов, использующих цифровые технологии для удаленного доступа; 2) в России продажи банковских услуг в цифровых каналах недостаточно диверсифицированы. Одним из препятствий для быстрого распространения цифровых каналов банковского обслуживания является невысокая финансовая грамотность россиян и недоверие к безналичным расчетам; 3) в России проникновение дистанционного банковского обслуживания отстает от проникновения Интернета, что указывает на потенциал его дальнейшего роста. Выводы. В условиях дальнейшего развития финтех-сектора и распространения цифровых технологий у традиционных банков есть несколько возможных путей развития. Наиболее универсальный вариант развития - превращение традиционных банков в полностью цифровые, которые предоставляют широкий спектр классических финансовых продуктов и услуг.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Рассматривается один из инновационных путей развития транспорта - организация контрейлерных перевозок в Российской Федерации. При этом в настоящее время российская транспортная система характеризуется недостаточно высоким качеством оказания транспортных услуг. Акцентировано внимание на необходимости нормирования требований к качеству контрейлерных перевозок и разработки методики обеспечения соблюдения этих норм. Научные подходы и методы. Применение системного подхода позволяет рассматривать контрейлерные перевозки как сложную техническую систему, состоящую из большого количества элементов, функционирование которых формирует качество транспортного процесса. Предложено использование метода анализа иерархий для определения степени влияния элементов на итоговое качество процесса. Результаты. Для нормирования качества контрейлерных перевозок предложен комплекс показателей качества. Приведена иерархическая модель управления качеством рассматриваемого транспортного процесса с подробным описанием применения метода анализа иерархий. Определена значимость параметров процесса контрейлерных перевозок с точки зрения влияния на качество. Выводы. Представленная методика является универсальной и может быть использована для прогнозирования влияния элементов сложных систем на надежность их функционирования, а также оценки и управления качеством перевозок различных категорий грузов.