Научный архив: статьи

Данная научная статья посвящена исследованию современных методов контроля за качеством воды в городских системах водоснабжения с акцентом на использование сенсорных технологий. В условиях растущего городского населения и увеличивающейся нагрузки на водные ресурсы, обеспечение безопасности и высокого стандарта качества воды становится стратегическим приоритетом. В статье обсуждаются современные тенденции применения сенсорных технологий для мониторинга параметров воды, таких как загрязнение, химический состав, и температура. Анализируется возможность автоматизации систем контроля с использованием искусственного интеллекта для более эффективного анализа данных и предотвращения чрезвычайных ситуаций. Освещаются преимущества внедрения сенсорных технологий, такие как повышение эффективности, снижение затрат и оперативное реагирование на изменения в качестве воды. Поднимаются вопросы вызовов, связанных с кибербезопасностью и надежностью, и предоставляются пути их решения.

Данная статья посвящена оценке качества воды хозяйственно-питьевого назначения по результатам годового мониторинга. Актуальность данной темы объясняется тем, что вода является фундаментальным и жизненно важным ресурсом для поддержания здоровья и благополучия человека, экосистем, а также развития экономики. В ходе исследования были выполнены следующие задачи: анализ источника водоснабжения; анализ технологии подготовки воды хозяйственно-питьевого назначения; ежемесячный отбор проб воды из резервуаров чистой воды; проведение лабораторных анализов по отмеченным показателям; анализ полученных результатов. На основе полученных результатов построены графические зависимости и определены наиболее «слабые» стороны системы подготовки воды.

Организация непрерывного мониторинга значительных пространств с динамически меняющимися условиями и обстановкой является одной ключевых задач в различных направлениях жизнедеятельности человека. Особо остро эта задача стоит в России с учетом ее территорий (земель), предназначенных для сельскохозяйственной деятельности. Особую важность организации непрерывного мониторинга подчеркивает и развитие концепции и технологий точного земледелия. В качестве средств для решения этой системной задачи могут использоваться различные робототехнические и беспилотные системы, оснащенные необходимым оборудованием в соответствии с локальными задачами непрерывного мониторинга. Непрерывный мониторинг при этом может быть обеспечен только применением эффективных алгоритмов построения траектории движения используемых подвижных робототехнических и беспилотных (в первую очередь авиационных) систем. Повышение эффективности таких алгоритмов с математической точки зрения всегда усложняется цикличностью траекторий движения, т.е. построением гамильтонова цикла. В рамках данной работы предлагается метод конструирования оптимальной траектории движения при выполнении задач непрерывного циклического мониторинга сельскохозяйственных полей. Метод основан на поиске гамильтонова цикла на графе карты местности и позволяет автоматически строить оптимальный замкнутый путь для произвольной карты местности. Отличительной особенностью метода является использование модифицированного алгоритма поиска гамильтонова цикла. Алгоритм может быть масштабирован для карт, соответствующих графам с большим (более 100) количеством вершин, для которых стандартный алгоритм поиска гамильтонова цикла методом перебора требует значительно большего времени выполнения, чем предложенный алгоритм. Показано, что используемый алгоритм обладает в 17 раз меньшей константой роста временной сложности, чем стандартный алгоритм поиска гамильтонова цикла. Это позволяет увеличить количество вершин графа, используемого для поиска гамильтонова цикла в режиме реального времени (от 0.1 до 100 секунд), на порядок (от 30 до 500). Разработанный алгоритм может быть внедрён в современные беспилотные системы мониторинга состояния сельскохозяйственных полей для оптимизации траектории движения беспилотных аппаратов в режиме реального времени (0.1-100 секунд), внося тем самым вклад в динамично развивающуюся область точного земледелия.

В данной статье рассматриваются изменения выборочных параметров качества природной воды реки Волга за 2022 г. Основной акцент был сделан на сезонные изменения в паводковый период (апрель-май) и летние месяцы (июль-август). Отбор проб производился строго по ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». В качестве оценки были выбраны следующие показатели: водородный показатель, мутность, цветность, щелочность, жесткость перманганатная окисляемость, ХПК, БПК, содержание ионов-аммония. В качестве методов оценки были использованы титриметрические и турбидиметрические методики. По полученным данным были определены «слабые» стороны подготовки воды при сезонных изменениях. Предложены мероприятия по модернизации, строительству и реконструкции объектов централизованных систем водоснабжения для повышения надёжности работы в паводковый период, обеспечении экологической безопасности, снижения затрат на эксплуатацию и ремонт комплекса.

Статья рассматривает персонализированный контроль как основу для разработки индивидуальной траектории развития, индивидуального плана устранения пробелов в знаниях и совершенствования иноязычных коммуникативных навыков. Инструментом его реализации является мониторинг индивидуальной успешности в освоении изучаемого предмета с последующим анализом результатов тестирования при участии преподавателя как консультанта и определением возможных путей преодоления имеющихся проблем в усвоении иностранного языка. В статье анализируются результаты мониторинга, проводимого среди студентов Института филологии и межкультурной коммуникации, и делается вывод о необходимости дальнейшей работы по определению индивидуального пути каждого студента в работе над своими пробелами. Принятие решения остается за самим учащимся, и мотивирующим фактором становятся дополнительные курсы на развитие рецептивных навыков, когда период псевдопассивности на деле закладывает основы совершенствования коммуникативной компетенции благодаря непроизвольному усвоению иноязычного лексико-грамматического материала, так как чтение и аудирование помогают частично компенсировать отсутствие языковой среды. Успешность в восприятии иноязычной речи на слух или в понимании аутентичных текстов при чтении внушает уверенность в дальнейшем совершенствовании коммуникативной компетенции и позволяет благодаря самоанализу и самооценке определить ориентиры своего продвижения в изучении иностранного языка.

В статье освещена проблема выявления остаточных количеств антимикробных веществ в молочной продукции. Широкое применение лекарственных препаратов в ветеринарии и животноводстве создает определенные проблемы, связанные с возможным загрязнением сырья и продукции остаточными количествами этих веществ, в случае не соблюдения ветеринарных правил и норм. На этом основании, необходимо проводить контроль за содержанием препаратов в продуктах животноводства. В настоящее время в России применяются микробиологические и физико-химические методы определения антибактериальных веществ. Одним из инновационных направлений в данной области являются методы на основе нанобиотехнологии и, в частности, иммуномикрочиповый метод.

Рассматривается задача комплексного мониторинга водной среды, которая относится к технической области мониторинга водной среды и содержит модуль управления информацией, модуль анализа и оценки водной среды, модуль раннего предупреждения и прогнозирования состояния водной среды, модуль комплексного мониторинга водной среды, географическую информационную систему (ГИС) и модуль мониторинга данных. Рассматриваемая задача решает вопрос предотвращения распространения загрязнения в областях и элементах с потенциальными угрозами безопасности за счет периодического сбора информации о каждой подобласти (информации об источниках загрязнения вокруг каждой точки мониторинга). Качество воды в точках мониторинга оценивается, анализируется тенденция к ухудшению качества воды, строится модель прогнозирования, которая позволяет предотвратить опасные процессы, идентифицировать площадь загрязнения водной среды и уровень загрязнения, а также точно оценить масштаб аварии, своевременно обработать поступающую информацию и принять эффективные меры по предотвращению последствий чрезвычайной ситуации. За счет применения предлагаемой платформы улучшается комплексный мониторинг водной среды.

Работа посвящена формированию принципов построения компонентов мониторинговой среды для управления многофункциональными интеллектуальными системами. Обоснована актуальность исследуемой тематики, поставлены цель и задачи работы. Выделена задача формирования системы показателей, описывающих работу системы, как ключевая задача при формировании мониторинговой среды. Описаны 3 этапа, определяющие формирование системы показателей от показателей эффективности системы к показателям деятельности отдельных элементов. Предложена система показателей для мониторинговой среды в виде иерархической структуры с 3 уровнями: уровень критериев эффективности, уровень показателей деятельности, уровень комбинации видов ресурсов и видов деятельности. Предложены алгоритмы сбора и формирования наборов данных. Алгоритм формирования набора данных для мониторинговой среды предусматривает получение данных из разных источников. Задача алгоритма сбора данных - подготовка наборов данных для последующей обработки и получения значений, требуемых мониторинговой средой. При сборе данных рассмотрены различные подходы к формированию целевых наборов данных. Для определения соответствий между функциональными направлениями, ресурсами, видами деятельности, подразделениями и исполнителями приложен алгоритм формирования справочников соответствий. Предложена архитектура веб-приложения как одной из форм реализации мониторинговой среды. На примере использования фреймворка Next.js описаны компоненты архитектуры приложения и представлена схема архитектуры.

Фузариоз зерна - широко распространенное и вредоносное заболевание, снижающее урожай и качество сельскохозяйственной продукции. В 2017-2020 гг. проводили исследования по выявлению способов снижения вредоносности фузариоза и сопутствующих болезней озимой пшеницы в условиях ЦЧР. С этой целью посевы озимой пшеницы сорта Донэра обрабатывали фунгицидами Амистар Экстра и Стробишанс однократно и двукратно согласно схеме опыта. Сроки обработок: первый - в начале вегетации в фазе кущения, второй - в конце фазы колошения - начале фазы цветения (при появлении единичных пыльников). Первый учет распространенности и степени развития грибных заболеваний проводили до начала опрыскивания фунгицидами в конце фазы кущения - начале фазы трубкования (распространенность септориоза и мучнистой росы составила соответственно 22-35% и 40-42%, а степень развития - 9-10% и 8-12%); второй - в фазе цветения перед повторной обработкой фунгицидами, третий - в фазе молочно-восковой спелости зерна. Максимальная биологическая эффективность достигнута при двукратном внесении фунгицида Амистар Экстра, СК с нормой расхода 1,0 + 0,5 л/га. При однократном действии фунгицида лучший результат отмечен при применении препарата с нормой расхода 0,75 л/га, минимальный эффект - 0,5 л/га, увеличение нормы препарата до 1 л/га не дает существенной разницы. Использование фунгицидов при первых признаках обнаружения фузариоза, в конце фазы колошения - начале фазы цветения, повышает биологическую эффективность препаратов, при этом оптимальным сроком можно считать обработку озимой пшеницы против фузариозной инфекции за 2-4 дня до цветения. В случае опасности развития фузариоза по данным прогноза целесообразны протравливание семенного материала, а также обработка посевов фунгицидами в период вегетации озимой пшеницы начиная с конца фазы кущения и начала фазы трубкования, а при необходимости - повторная обработка в период конца фазы колошения - начала фазы цветения.

В статье предложены структурные решения, связанные с построением системы управления инвестированием многообъектной организационной системы и ее детализации для принятия управленческих решений на стадиях формирования и реализации программы развития. Показано, что структуризация процесса управления определяется особенностями ряда составляющих: информационного обеспечения, требований управляющего центра, механизмами экспертного оценивания, необходимостью балансировки инвестиций на стадии формирования программы развития и ребалансировки - на стадии реализации. Интеллектуальная поддержка принятия управленческих решений осуществляется с использованием мониторинговой информации, прогностического и оптимизационного моделирования. Обоснована последовательность процедур в рамках структурной схемы управления процессом балансировки инвестиций при формировании программы развития многообъектной организационной системы. Указаны процедуры, которые требуют для своей реализации привлечения экспертных оценок. Рассмотрен переход к оптимизационному моделированию на основе трансформации требований управляющего центра в формализованное описание экстремальных и граничных требований. Возможности структуризации управления процессом ребалансировки инвестиций при реализации программы развития многообъектной организационной системы определены исходя из наличия информационных ресурсов, позволяющих сформировать временные ряды показателей эффективности и на этой основе обучить прогностические модели. Охарактеризованы задачи и методы оптимизации процесса принятия управленческих решений с использованием прогностических моделей.

В работе рассмотрена проблема недостаточного внимания к диагностической модели функциональной пригодности многофункциональных автоматизированных систем при высокой интенсивности потока заявок на новые сервисы автоматизации. Решить проблему предлагается путем изменения контура диагностики функциональной пригодности многофункциональных автоматизированных систем на основе уточнения границ объекта управления. При этом осуществляется перенос функций выявления изменений требований с внешнего проектирования систем (корректировки целей управления) на структурный синтез модели. Разработан подход к диагностированию функциональной пригодности многофункциональных автоматизированных систем на основе включения в состав модели дополнительных диагностических параметров изменения требований назначения, использования перестраиваемой диагностической модели, изменяющей свою структуру в зависимости от выявленных изменений требований назначения, а также внедрения дополнительных механизмов сбора данных о новых потребностях в автоматизации. Представлено описание облика программного средства информационно-аналитического обеспечения деятельности подразделения администрирования автоматизированной системы, разработанного на положениях нормативных документов. Основой программного средства являются БД, поддерживающая перестраиваемую модель автоматизированной системы, и набор интерфейсов подключения программных средств мониторинга (функционального состояния и требований назначения). Рассмотрены механизмы сбора данных о требованиях назначения и их применение в рамках решения задачи диагностирования функциональной пригодности. Описано применение рассмотренного подхода к АСУ услугами связи, функционирующей на основе модели eTOM. В результате достигнуто снижение времени перестроения диагностической модели за счет применения модуля постобработки данных мониторинга на основе технологии process-mining. Показано, что повышение актуальности диагностической информации обеспечивает рост коэффициента функциональной пригодности автоматизированной системы на 1-6 % при ограничении ресурсов на модернизацию. Предложенный подход к диагностике функциональной пригодности эволюционирующих многофункциональных автоматизированных систем может быть использован при обосновании тактикотехнических требований к перспективным системам, а также при реализации системотехнических решений в рамках процессов их проектирования для обеспечения более высокой информированности инженерного персонала.

В данной статье рассмотрены современные средства оценивания результатов обучения школьников. В работе раскрыто понятие оценивания, дана характеристика традиционной системе оценивания результатов обучения школьников, а также современным средствам оценивания результатов обучения школьников, таким как тестирование, мониторинг, балльно-рейтинговая система, портфолио. В статье представлены результаты анализа использования средств оценивания результатов обучения школьников учителями средней школы.