Полоцкий государственный университет

Полоцкий
государственный
университет

ВЕСТНИК ПОЛОЦКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. № 9.
СЕРИЯ С. Фундаментальные науки. 2009

Кундас С.П., Коваленко В.И., Хилько О.С. Реализация алгоритма обратного распространения ошибки с использованием дополнительного сигнала

Предложен оригинальный способ обучения искусственных нейронных сетей, базирующийся на модификации алгоритма обратного распространения ошибки с использованием дополнительного сигнала. Данный метод позволяется добиться 100 %-ной сходимости в задачах прогнозирования миграции химических веществ в почве. Результаты практического применения нейронных сетей, обучаемых с применением описанного алгоритма, при решении таких задач показывают, что проблемы сходимости связаны прежде всего с недостаточностью функциональных возможностей их структуры для покрытия области решения целевой функции. Делая минимальные добавления в структуру и проводя тот же самый анализ в результате можно найти оптимальную структуру нейронной сети.


ИНФОРМАТИКА

Bogush R., Maltsev S., Brovko N., Mihailov E. Motion detection in video stream based on background subtraction and target tracking

Moving objects detection and tracking in video stream are basic fundamental and critical tasks for many computer vision applications. In the paper presented effectiveness increase of algorithms for moving objects detection and tracking based on utilization additive minimax similarity function. Background reconstruction algorithm is developed. The algorithm takes odd quantity of the frames of input video sequence in which moving objects are present, for producing outputs a background of the dynamic scene. Frames for processing take out through the set interval. Algorithm includes two basic procedures: calculating binary matrix of motion between neighbours work frames and background reconstruction for each two frames. Results of experiments are presented according to time expenses of the moving object detection and tracking.

Шестопалова О.Е., Скриплёнок С.А. Защита программных средств с использованием сетей Петри

Статья посвящена разработке и анализу алгоритмов сетей Петри, используемых для защиты программных средств. Приведена характеристика алгоритмов простых временных, приоритетных и ингибиторных сетей Петри, используемых для реализации лицензионной защиты программных средств. Выполнен анализ методики построения защиты программных средств с использованием алгоритмов данных разновидностей сетей Петри. Рассмотрен аналог и предложена альтернативная реализация элемента защиты программных средств в виде трех вариантов сети Петри для ввода и проверки 4-х битной части ключа защиты, отличающихся от аналога дополнительной функциональностью, препятствующей попыткам подбора ключа защиты случайным перебором, и использованием структурной избыточности, усложняющей аналитический подбор ключа. Осуществлено моделирование и анализ вариантов реализации элементов защиты, результаты которого подтверждают перспективность использования алгоритмов сетей Петри для реализации технологической защиты программных средств. Задачи разработки и исследования алгоритмов защиты решались с использованием авторского программного обеспечения PetriNets InProject.

Хейфец М.Л., Премент Г.Б., Васильев А.С., Клименко С.А. Моделирование процессов наследования показателей качества для компьютерной поддержки жизненного цикла изделий

C позиций технологического наследования эксплуатационных показателей предложены мероприятия по управлению качеством изделий машиностроения. Разработана математическая модель наследования показателей качества в жизненном цикле изделия, описывающая различные режимы поведения при производстве и применении технических систем. Использование математической модели при компьютерном проектировании предоставляет широкие возможности для сокращения затрат при изготовлении и эксплуатации конструктивно-сложных изделий машиностроения. Показано, что снижение чувствительности технологических и эксплуатационных сред к изменению условий реализации режимов производства и применения изделий позволяет с наименьшими затратами осуществлять направленное формирование показателей качества в жизненном цикле изделий машиностроения.

Кане М.М., Иванов Б.В. Исследование возможности моделирования статистическими методами процесса износа червячных фрез при зубонарезании цилиндрических шестерен

Приведены методики выполнения и обработки результатов, а также основные результаты экспериментального исследования законов распределения показателей стойкости червячных фрез при зубонарезании цилиндрических шестерен для широкого круга условий обработки, стационарности и эргодичности процесса износа указанных фрез. Показано, что распределение стойкости червячных фрез для зубонарезания цилиндрических шестерен в производственных условиях подчиняется нормальному закону, процесс износа этих фрез является стационарным и обладает эргодическим свойством. Это указывает на правомерность и эффективность моделирования этого процесса статистическими методами по данным одной представительной выборки.


МАТЕМАТИКА

Селькин М.В., Бородич Р.В. О некоторых свойствах -достижимых подгрупп конечных групп

В теории конечных групп объекты, экстремально расположенные в группе, занимают центральное место. К таким объектам прежде всего следует отнести максимальные подгруппы. Знание их строения, способа вложения в группу, а также взаимодействия между собой и с другими подгруппами позволяет раскрыть многие свойства самих групп. Все рассматриваемые группы конечны. Исследование пересечений максимальных подгрупп является классической задаче. Одна из задач этого направления – исследование свойств пересечений максимальных подгрупп и влияние этих свойств на строение группы. В работе Д. Бейдлемана и Ш. Смита был поставлен следующий вопрос: «Пусть Н – субнормальная подгруппа группы G, содержащая подгруппу Ф(G). Будет ли Н сверхразрешимой, если сверхразрешима группа Н/Ф(G) ?». В данной работе этот вопрос исследуется в общем виде: вместо формации всех сверхразрешимых групп рассматривается произвольная локальная наследственная формация , вместо подгруппы Фраттини Ф(G) – -подгруппа Фраттини, а вместо субнормальной подгруппы – -достижимая подгруппа.

Пальчик Э.М. О конечных факторизуемых группах с холловым фактором

Луценко Ю.В. О двух классах ненильпотентных групп с x-перестановочными вторыми и третьими максимальными подгруппами

Пусть G – конечная группа. Подгруппа H группы G называется 2-максимальной (или второй мак-симальной) подгруппой группы G, если H является максимальной подгруппой в некоторой максимальной подгруппе M группы G. Аналогично могут быть определены 3-максимальные, 4-максимальные подгруппы и т.д. Подгруппа H группы G называется X-перестановочной в G, где если для любой подгруппы T группы G в Х найдется такой элемент x, что THx = HxT. Напомним, что группой Шмидта называется ненильпотентная группа, каждая собственная подгруппа которой является нильпотентной. Будем называть группой Белоногова всякую конечную ненильпотентную разрешимую группу, не являющуюся группой Шмидта, но содержащую только нильпотентные 2-максимальные подгруппы. Работа посвящена исследованию групп Шмидта и групп Белоногова, у которых все 2-максимальные или все 3-максимальные подгруппы X-перестановочны со всеми силовскими подгруппами, где X – подгруппа Фиттинга.

Linkevich A.D. Generating functionals and Feynman diagrams for asymmetric neural networks in noise

Stochastic dynamics of analogous neural networks is studied for the case when synaptic connections between neurons are asymmetric and therefore there are no Hamiltonians for the systems. Generating function-als are considered for correlation functions of the neuronal variables as well as for the S-matrix. Functional methods of quantum field theory are applied to formulate a diagram perturbation theory for calculating the functionals aforesaid.

Бударина Н.В., Корлюкова И.А. Аналог теоремы Хинчина для совместных приближений произвольной точки плоскости значениями целочисленного полинома

Доказывается, что любую точку пространства R2 можно бесконечно часто с заданной точностью приближать значениями целочисленного полинома. Полученный в работе результат в случаях сходимости и расходимости ряда некоторой монотонно убывающей функции положительного аргумента является обобщением известной метрической теоремы Хинчина о приближении действительных чисел рациональными. При доказательстве теоремы в случае сходимости используется лемма, полученная В.И. Берником и Н.И. Калошей, а также метод, использующий принцип ящиков Дирихле. Предложенный метод доказательства в случае расходимости использует теорему Минковского о последовательных минимумах, с помощью которой на множестве  П положительной плотности в R2 строятся n+1 линейно-независимых многочленов с большой производной на П .

Рябченко Н.В., Рыкачев Д.А., Атвиновский А.А. Строчные аппроксимации Паде гипергеометрических функций

Рассматриваются строчные аппроксимации Паде гипергеометрических функций. Выбранное на-правление исследования является наиболее перспективным в теории аппроксимаций Паде. В работе получены точные асимптотические равенства для уклонений рациональных операторов Паде от функции, для которой они строятся, найдены точные порядки убывания строчных последовательностей таблицы Чебышева . Поскольку асимптотические характеристики используются в многочисленных приложениях аппроксимаций Паде в современной физике, медицине, компьютерной и вычислительной математики, такого рода исследования особенно актуальны.


ФИЗИКА

Залесский В.Г., Петрович О.Н. Особенности формирования эмиттирующей поверхности в плазменных источниках электронов

Численным моделированием исследуется влияние на положение и форму плазменного эмиттера характеристик плазменных источников электронов. Приводится сравнительная характеристика различных способов формирования плазменной поверхности: полем ускоряющего электрода, полем ионного слоя, суперпозицией полей. Показывается эффективность режима управления током пучка путем изменения протяженности пристеночного ионного слоя как способа получении пучков с малой компрессией. Изменение протяженности ионного слоя позволяет формировать слаборасходящиеся пучки в широком диапазоне ускоряющих напряжений, параметров плазмы и геометрических размеров электронно-оптической системы, а также получать сверхтонкие пучки высокой яркости.

Голубев Ю.П., Русецкий И.С. Экспериментальное исследование эмиссии электронов в плазменных эмиттерах при возмущении плазмы отбором электронов

Рассмотрены вопросы создания эффективных плазменных источников электронов, предназначенных для генерации электронных пучков большого сечения. Приводятся результаты исследования экспериментальных характеристик извлечения в различных режимах отбора электронов из газоразрядной плазмы. На основе анализа характеристик извлечения рассмотрены методы стабилизации эмиссионного тока в условиях отбора электронов с плазменной поверхности большой площади. Включение сопротивления смещения в цепи эмиттерного электрода повышает эффективность сеточной стабилизации плазменной поверхности. При повышенных давлениях технологические возможности плазменных источников электронов с пучками большого сечения могут быть расширены за счет применения сеточных эмиттерных электродов с высокой геометрической прозрачностью и эквипотенциальным пространством между ними. Кроме этого, стабильность работы плазменных эмиттеров может быть обеспечена за счет создания условий в разряде, обеспечивающих ограничение подвижности эмиттирующей плазменной поверхности или реализацию режима автостабилизации тока эмиссии.

Джежора А.А. Расчет электрических полей зеркально-симметричных накладных измерительных конденсаторов

Целый ряд композиционных полимерных материалов, применяемых в народном хозяйстве, обладает ортогональной анизотропией физико-механических свойств и относится к ортотропным средам. В ортогональной системе координат диэлектрические характеристики среды (диэлектрическая проницаемость, проводимость) выражаются тензором диагонального вида. Примерами таких сред являются различные волокнистые и слоистые структуры, ткани, искусственные пленки, покрытия, стеклопластики, бумага, композиции волокон. В случае совпадения осей координат X, Y, Z c осями анизотропии диэлектрическая проницаемость анизотропного диэлектрика выражается тензором второго ранга [1] . Константы тензора диэлектрической проницаемости Eij являются характеристиками материала и несут сведения о составе, структуре, влажности материала, т.е. входят в комплекс исходной информации для диагностики качества материалов, прогнозирования их деформационных и прочностных свойств.

Лиопо В.А., Авдейчик С.В., Ахмадиева Л.В. Температура Дебая как фактор анизотропии низкоразмерных частиц

Исследуется температура Дебая как фактор анизотропии низкоразмерных частиц. Показано, что температура Дебая зависит от скорости распространения звука в веществе, которая является анизотропной величиной. Следовательно, указанная температура также зависит от направления распространения механических возбуждений, т.е. для различных [uvw] в кристалле ?D может быть различной. Размерная граница между макро- и наносостояниями определяется на основе температуры Дебая. Это означает, что для разных направлений в кристалле указанная граница может иметь различные значения, т.е. являться анизотропной величиной.

Вабищевич Н.В., Вабищевич С.А., Бринкевич Д.И., Бринкевич С.Д. Микротвердость структур полимер – кремний

Методом индентирования исследованы прочностные характеристики пленок статистического сополимера метакриламид – метилметакрилат на пластинах монокристаллического кремния. Установлено, что при нагрузках примерно 20 г имеет место переход от упругой к пластической деформации композиций полимер – кремний. С увеличением толщины полимерной пленки микротвердость композиции пленка – подложка снижалась. Это обусловлено тем, что на прочностные свойства пленок оказывает существенное влияние наличие сильной адгезионной связи между кремнием и сополимером. Прочностные характеристики существенно зависели от состава и толщины полимерной пленки. Для пленок толщиной 80 мкм зависимости микротвердости от нагрузки схожи с аналогичными зависимостями, характерными для пленок твердых материалов – с увеличением нагрузки на индентор микротвердость снижается и выходит на постоянное значение. Для тонких пленок (толщиной менее 15 мкм) наблюдался эффект ориентационного упрочнения (увеличение микротвердости при возрастании нагрузки).

Степуленок С.В., Янушкевич В.Ф. Взаимодействие амплитудно-частотно-модулированных сигналов со средой над углеводородными залежами

Приведена математическая модель для исследования взаимодействия амплитудно-частотно-модулированных сигналов со средой над углеводородной залежью. Представлена структура, даны физико-химические свойства сред в окрестности углеводородов. Выбрано и обосновано применение квазигидродинамического метода анализа параметров сред. Решается уравнение движение электрона, на основании которого выводится тензор диэлектрической проницаемости среды над углеводородными залежами. Для расчетов используются экспериментально полученные данные параметров среды над залежами углеводородов. Исследуются комбинационные составляющие тензора диэлектрической проницаемости. Проанализированы частотные зависимости компонентов тензора. Установлены наиболее значимые соотношения частот и амплитуд воздействующих сигналов для оптимального поиска и оконтуривания углеводородных залежей.

Коровкин В.Н., Шароглазова Г.А., Парфененко В.А. Анализ гипотезы тектоники плит по результатам геодезических измерений и данных других наук о Земле

Представлен анализ гипотезы тектоники плит по результатам геодезических измерений и данных других наук о Земле. В ходе исследований была поставлена задача анализа гипотезы тектоники плит по трем видам экспериментальных данных: результатам наземных линейно-угловых измерений на прогностических геодинамических полигонах; палеомагнитным данным; результатам космических измерений. Приведенный анализ результатов наземных геодезических измерений для трех Камчатских геодинамических полигонов, выполненные для них расчеты по палеомагнитным данным и результаты космических измерений свидетельствуют в пользу гипотезы тектоники плит.


МЕХАНИКА

Замбжицкий А.Ю., Корчевская Е.А., Михасев Г.И. Напряженно-деформированное состояние тонкостенной гофрированной цилиндрической панели, лежащей на упругом основании

Исходя из уравнений равновесия безмоментной теории тонких оболочек, а также уравнений физического состояния, связывающих мембранные усилия с перемещениями, с использованием метода многих масштабов, выполнена оценка напряженно-деформированного состояния тонкостенной гофрированной цилиндрической панели, лежащей на упругом основании. В явном виде найдены формулы, позволяющие оценить напряженно-деформированное состояние вдали от краев оболочки, зависящее от физических и геометрических свойств панели, длины гофра, а также принимающие во внимание свойства грунта. В качестве расчетной модели для учета взаимодействия гофрированной цилиндрической панели и грунта была использована модель Фусса – Винклера.

Жолобов А.А., Казаков А.В. Коррекция траектории движения режущего инструмента на токарных станках с числовым программным управлением

Рассмотрены вопросы коррекции траектории движения режущего инструмента с учётом упру-гих деформаций технологической системы. Использован подход, базирующийся на аппроксимации кри-вой дугами окружности при использовании различных начальных и конечных точек. Предложена мето-дика определения направления обхода дугового участка скорректированной траектории движения ре-жущего инструмента. Приводится анализ погрешности привязки, вызванной главным углом в плане и радиусом при вершине резца, и рекомендации по выбору точки привязки режущего инструмента. Рас-смотрена возможность применения методики в системах автоматизированного проектирования тех-нологических процессов для решения задачи автоматической генерации скорректированной траектории движения режущего инструмента.


ХИМИЯ

Якубовский С.Ф., Молоток Е.В., Линник В.Н., Панкин А.А. Исследование флокуляционных свойств полиэлектролитов, полученных полимераналогичным превращением полиакриламида

Исследуются флокуляционные свойства полиэлектролитов, полученных модифицированием полиакриламида формальдегидом и вторичными аминами по реакции Манниха. Приведены результаты, отражающие зависимость степени очистки дисперсии от концентрации и строения полиэлектролитов. Найдены интервалы концентраций для каждого из исследованных флокулянтов, при которых наблюдается дестабилизация и стабилизация каолиновой суспензии. Установлено, что наиболее хорошими флокулирующими свойствами обладает полиэлектролит, полученный модификацией полиакрамида с использованием диэтилентриамина в качестве аминосоставляющей.