Датчики и системы, № 12, 2020

Sensors and Systems, N 12, 2020

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е  и  А Н Н О Т А Ц И И

C O N T E N T  &  A B S T R A C T S

 

 

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

MODELING, DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, INSTRUMENTS AND SYSTEMS

 

 

 

Информационные технологии в моделировании систем

 

Information technology in systems modeling

 

Сорокин А. А., Квятковская И. Ю.

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЧЕТКОГО ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА … 3

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.1

Аннотация: Рассмотрены предложения положений по обработке информации для упрощения интерпретации результатов сбора сведений о состоянии элементов сетей передачи данных. Для достижения цели предложена система критериев по идентификации комплексной оценки элемента сетевой инфраструктуры, в состав которой входят параметры характеризующие способность сетевого устройства обслуживать трафиковую нагрузку, параметры, характеризующие состояние микроклимата вокруг сетевого оборудования, параметры, характеризующие возможность влияния негативных факторов внешней среды. Интеграция описанных параметров производится с использованием иерархической системы нечеткого вывода. Проведенное исследование работы предложенной системы получения комплексной оценки элемента сетевой инфраструктуры показало ее общую работоспособность для решения задач обработки разнородной информации описывающей состояние объекта, а также выявило закономерности, связанные с тем, что уровень влияния каждого из обрабатываемых параметров наиболее существенно выражен, когда остальные параметры находятся в области средних и высоких значений.

Ключевые слова: система обработки информаци, элемент сетевой инфраструктуры измерения, система нечеткого вывода, сеть передачи данных, OSS/BSS-система, Интернет-провайдер.

 

Sorokin A. A., Kvyatkovskaya I. Yu.

DEVELOPMENT OF AN INFORMATION MODEL FOR ANALYZING THE STATE OF ELEMENTS OF DATA TRANSMISSION NETWORKS USING FUZZY LOGICAL INFERENCE

Abstract: The purpose of the work is the proposal and realization of theoretical provisions for the processing and identification of information about the state of data transmission networks elements. To achieve the goal, a system of criteria has been proposed for identifying a comprehensive assessment of a network infrastructure element. The criteria system consists of parameters that characterize the capabilities of network equipment to service the traffic load, parameters that describe the state of the microclimate in the room where the equipment is located, parameters that characterize the effects of other negative environmental factors that can lead to malfunction of network equipment. The processing of the given parameters is performed using a Hierarchical Fuzzy Inference System. A study of the proposed identification system for a comprehensive assessment of a network infrastructure element showed its overall performance for solving the problems of processing heterogeneous information describing the state of an object. In addition to this study, it was possible to establish patterns associated with the fact that the level of influence of each of the parameters is most significant when the remaining parameters are in the range of medium and high values.

Keywords: information processing system, network infrastructure element, measurement, fuzzy inference system, data transmission network, OSS/BSS, internet service provider.

 

 

Пащенко А. Ф., Тордия М. Д., Хижинская Л. Д.

ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К ЗАДАЧАМ ВЫБОРА ИНФОРМАТИВНЫХ ПРИЗНАКОВ … 16

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.2

Аннотация: Обзор посвящен описанию часто используемых на практике методов отбора информативных признаков. Использование таких методов позволяет улучшить производительность и точность моделей машинного обучения. Приведены классификация, описание, преимущества и недостатки как конкретных классов, так и отдельных методов отбора существенных признаков. Также приведены примеры библиотек и программных пакетов, содержащих большинство описанных методов.

Ключевые слова: отбор признаков, методы фильтрации, методы обертывания, встроенные методы, корреляция, энтропия, взаимная информация, минимальная избыточность и максимальная релевантность, метод полного перебора, метод включения, двунаправленный поиск, плюс-L минус-R, регуляризация, регрессия, решающее дерево, случайный лес.

 

Pashchenko A. F., Tordia M. D., Khizhinskaya L. D.

REVIEW OF MODERN APPROACHES TO THE PROBLEMS OF INFORMATIVE FEATURES SELECTION

Abstract: Current review focuses on describing frequently used feature selection methods. Using such techniques can improve the performance and accuracy of machine learning models. The overview provides a classification, description, advantages and disadvantages of both specific classes and individual methods for selecting essential features. There are also examples of libraries and software packages that contain most of the described methods provided.

Keywords: feature selection, filter methods, wrapper methods, embedded methods, correlation, entropy, mutual information, minimum redundancy and maximum relevance (mRMR), exhaustive feature selection, forward feature selection, bidirectional search, plus-L minus-R (LRS), regularization, regression, decision tree, random forest.

 

 

Еремеева Л. Ф.

КИБЕРМОШЕННИЧЕСТВО НА ФИНАНСОВЫХ РЫНКАХ … 27

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.3

Аннотация: В статье представлены результаты построения регрессионной модели зависимости доли несанкционированных операций с использованием электронных платежных средств и объемов рынка информационной безопасности в Российской Федерации с составлением прогноза на I и II кварталы 2020 года. Систематизированы основные виды кибермошенничества, целью которых является получение финансовой выгоды для злоумышленников. Приведена текущая инфраструктура финансового рынка России. Выявлены перспективы совершенствования борьбы с кибермошенничеством с помощью исследования основных мировых тенденций киберугроз и прогрессивных технологий, возможных к внедрению на финансовых рынках Российской Федерации.

Ключевые слова: финансовый рынок, кибермошенничество, киберсреда, кибербезопасность, кибератака.

 

Eremeeva L. F.

CYBER FRAUD IN FINANCIAL MARKETS

Abstract: The results of constructing a regression model of the dependence of the share of unauthorized transactions using electronic means of payment and the volume of the information security market in the Russian Federation with the preparation of a forecast for the first and second quarters of 2020 are presented in the article. The main types of cyber fraud are systematized, the purpose of which is to obtain financial benefits for cybercriminals. The current infrastructure of the Russian financial market is presented. The prospects for improving the fight against cyber fraud have been identified by studying the main global trends in cyber threats and advanced technologies that can be introduced in the financial markets of the Russian Federation.

Keywords: financial market, cyber fraud, cyber environment, cyber security, cyber attack.

 

 

Аристова Н. И., Чадеев В. М.

ОТРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОСТЕЙ КАЧЕСТВЕННОЙ РАБОТЫ АВТОМАТОВ … 40

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.4

Аннотация: Показано, что задача отработки конструкции изделий на технологичность в полной мере до настоящего времени не решена; единичные работы уделяют внимание вопросам отработки конструкции изделия на технологичность с учетом конкретных условий производства и серийности. При этом задача отработки конструкции изделия на технологичность с учетом вероятностей выполнения технологических операций автоматизированными средствами производства до настоящего времени не ставилась. Рассмотрены разработанные формализованное описание и математическая модель дискретного производства, учитывающие вероятностей качественной работы средств автоматизации, а также алгоритм, оценивающий затраты на компенсацию брака при изготовлении партии узлов (изделий).

Ключевые слова: дискретные производства, технологическая подготовка производства, оценивания технологичности конструкции изделия, матрица автоматизации, вероятности качественного изготовления изделия, промышленные автоматы.

 

Aristova N. I., Chadeev V. M.

TESTING THE DESIGN OF THE PRODUCT FOR MANUFACTURABILITY, TAKING INTO ACCOUNT THE PROBABILITIES OF HIGH-QUALITY OPERATION OF MACHINES

Abstract: It is shown that the task of testing the design of products for manufacturability has not yet been fully resolved; individual works pay attention to the issues of developing the design of the product for manufacturability, taking into account the specific conditions of production and serial production. At the same time, the task of working out the design of a product for manufacturability, taking into account the probabilities of performing technological operations by automated means of production, has not yet been posed. The developed formalized description and mathematical model of discrete production, taking into account the probabilities of high-quality operation of automation equipment, as well as an algorithm that estimates the costs of compensation for defects in the manufacture of a batch of units (products) are considered.

Keywords: discrete production, technological preparation of production, evaluating the manufacturability of a product design, an automation matrix, the probability of a high-quality product manufacturing, industrial machines.

 

 

 

 

Измерение физических величин

 

Measurement of physical quantities

 

 

Совлуков А. С.

ВОЛНОВОДНЫЕ МИКРОВОЛНОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ С ИНВАРИАНТНОСТЬЮ К ЕЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ … 47

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.5

Аннотация: Рассмотрены два микроволновых метода измерений влагосодержания диэлектрической жидкости, обеспечивающие инвариантность результатов измерений к значению ее диэлектрической проницаемости. В обоих методах возбуждают электромагнитные волны фиксированных частот в волноводе с контролируемой жидкостью на одном из его торцов. Производят два такта измерений. В первом методе в обоих тактах измерений соответствующие разные частоты возбуждаемых волн выбирают ниже критической частоты волновода и на другом его торце измеряют амплитуду напряженности электрического поля на каждой из этих частот. Во втором методе в первом такте измерений одну из частот выбирают ниже критической частоты волновода и на другом его торце измеряют амплитуду напряженности электрического поля на этой частоте, а во втором такте другую частоту выбирают выше критической частоты волновода и на другом его торце измеряют фазовый сдвиг возбуждаемых и принимаемых волн. Затем производят совместное функциональное преобразование измеренных информативных параметров: в первом методе – амплитуд, измеренных в первом и во втором тактах измерений, во втором методе – амплитуды, измеренной в первом такте измерений, и фазового сдвига возбуждаемых и принимаемых волн, измеренного во втором такте измерений. По его результату судят о влагосодержании жидкости. В обоих методах хотя бы одну из частот выбирают в области наличия частотной дисперсии диэлектрической проницаемости воды на этой частоте.

Ключевые слова: измерение, датчик, диэлектрическая жидкость, влагосодержание, микроволновый, волновод, предельный волновод.

 

Sovlukov A. S.

WAVEGUIDE MICROWAVE METHODS FOR MEASUREMENT OF WATER CONTENT IN A DIELECTRIC LIQUID INDEPENDENTLY ON ITS DIELECTRIC PERMITTIVITY

Abstract: Two microwave methods for measurement of water content in a dielectric liquid independently on its dielectric permittivity are considered. According to each method in a waveguide with monitored liquid electromagnetic waves of fixed frequencies are excited at one of its ends. Two measurements are done at each method. At the first method in both measurements appropriate different fixed frequencies of excited waves are chosen lower than a cut-off frequency of the waveguide. At the second waveguide end strength amplitude of electric field is measured at each of these frequencies. At the second method at the first measurement one fixed frequency is chosen lower than a cut-off frequency of the waveguide and strength amplitude of electric field is measured at the second waveguide end. At the second measurement the other fixed frequency is chosen higher than a cut-off frequency of the waveguide and phase shift of excited and received waves is measured at the second waveguide end. Then at each method joint functional processing of measured informative parameters is done: at the first method amplitudes measured at the first and the second measurements, at the second method amplitude measured at the first measurement and phase shift measured at the second measurement are jointly processed. According to the processing result water content in a liquid is determined. At both methods at least one of frequencies is chosen in the frequency range where frequency dispersion of water dielectric permittivity takes place.

Keywords: measurement, sensor, dielectric liquid, water content, microwave, waveguide, evanescent mode waveguide.

 

 

Колоколов А. С., Вороничев П. П.

ДИАГНОСТИКА ПОДШИПНИКОВ РОТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МИКРОВАРИАЦИЙ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА … 54

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.6

Аннотация: Предложен усовершенствованный метод определения дефекта подшипников роторного оборудования, основанный на анализе микровариаций вращения вала роторного оборудования. Метод позволяет обеспечить качественное отслеживание тренда деградации подшипников в присутствии медленных малых изменений частоты вращения вала. Эффективность метода подтверждена на данных, полученных при проведения стендовых испытаний синхронного двигателя.

Ключевые слова: подшипник, неразрушающий контроль, вибродиагностика, датчик частоты вращения вала, микровариации вращения вала.

 

Kolokolov A. S., Voronichev P. P.

DIAGNOSTICS OF ROTARY EQUIPMENT BEARINGS BASED ON ANALYSIS OF MICROVARIATIONS OF SHAFT ROTATION

Abstract: An improved method for determining the defect of bearings of rotary equipment is proposed, based on the analysis of microvariations in the rotation of the shaft of rotary equipment. The method allows for high-quality tracking of the trend of bearing degradation in the presence of slow small changes in the shaft speed. The effectiveness of the method is confirmed on the data obtained during the bench tests of the synchronous motor.

Keywords: bearing, non-destructive testing, vibration diagnostics, shaft speed sensor, micro-variations in shaft rotation.

 

 

***

 

 

Волков К. А.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОЗДУХА И ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНСКИХ И ИНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ … 59

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.7

Аннотация: Предложен способ автоматизации процесса дезинфекции помещения ультрафиолетовыми лучами в присутствии и отсутствии людей. Способ реализован в виде двух устройств – счетного и основного. Произведены расчеты, доказывающие эффективность прибора в разных категориях помещений. Внедрен защитно-резервирующий модуль, снижающий вероятность возникновения ошибок. Используемые неэнергоемкие решения позволили сократить общее потребление питания установки. Достигнута автономность работы системы без участия человека на срок не менее 5 месяцев.

Ключевые слова: автоматизация, дезинфекция, рецеркулятор, облучатель, ультрафиолетовое излучение, бактерицидная эффективность, СанПиН.

 

Volkov K. A.

DEVICE FOR AUTOMATION OF AIR AND SURFACE DISINFECTION PROCESS FOR APPLICATION IN MEDICAL AND OTHER INSTITUTIONS

Abstract: A method is proposed for automating the process of disinfection of a room with ultraviolet rays in the presence and absence of people. The method is implemented in the form of two devices – counting and main. Calculations have been made to prove the effectiveness of the device in different categories of premises. A protective and redundant module has been introduced, which reduces the likelihood of errors. The energy-efficient solutions used have reduced the overall power consumption of the installation. Achieved autonomy of the system without human intervention for a period of at least 5 months.

Keywords: calculator, irradiator, ultraviolet radiation, bactericidal efficiency, sanitary rules and regulations.

 

 

 

 

 

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПУБЛИЦИСТИКА

 

SCIENTIFIC AND TECHNICAL PUBLICISM

 

 

Кнорринг В. Г.

ДВАДЦАТЬ ЛЕТ БЕЗ П. В. НОВИЦКОГО … 66

DOI: 10.25728/datsys.2020.12.8

Аннотация: Попытка выявить логику развития научных идей хорошо известного в Советском Союзе и за рубежом профессора П. В. Новицкого (Ленинградский политехнический институт) и особенности его творчества.

Ключевые слова: измерение неэлектрических величин, частотные датчики, теория информации, погрешности измерений, квалиметрия, стабильность приборов.

 

Knorring V. G.

TWENTY YEARS WITHOUT P. V. NOVITSKIY

Abstract: An attempt to reveal logic of development of Novitskiy′s scientific ideas and peculiarities of his creative works. Prof. Novitskiy (Leningrad polytechnic institute) was well known over Soviet Union and abroad.

Keywords: measurement of non-electrical quantities, frequency modulation sensors, information theory, measurement errors, qualimetry, stability of instruments.

 

 

***

 

 

УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ “ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ” В 2020 г. … 74

 

INDEX OF ARTICLES PUBLISHED IN THE JOURNAL “SENSORS AND SYSTEMS” IN 2020