Новости

Предполагается, что каждый сенсор БСС производит мониторинг области заданного радиуса. Для каждого сенсора задано значение его надёжности. Требуется, чтобы работоспособные сенсоры были связаны с одним из стоков (узлов БСС, предназначенных для сбора данных).

Программа оценивает математическое ожидание площади двумерной области, образованной всеми точками, находящимися в радиусе действия какого-либо работоспособного сенсора, который может устанавливать соединение со стоком через другие работоспособные сенсоры. Алгоритм описан в статье: Кучеров А.В., Мигов Д.А. Расчёт ожидаемой площади покрытия беспроводной сенсорной сети с ненадёжными узлами // Проблемы информатики. № 3, 2018, с. 21-33.

Расчёт основан на двухуровневой схеме использования метода Монте Карло: строится определённое число реализаций графа БСС, определяемых присутствием/отсутствием каждого сенсора, и для каждой реализации оценивается площадь мониторируемой области путем многократного случайного бросания точки в заданную область.

Входные данные программы: файл с описанием графа формата JSON и некоторыми дополнительными данными (границы рассматриваемой области и число реализаций метода Монте Карло на двух уровнях). Данные вводятся в необходимые поля. Если границы области не заданы, они будут определены автоматически как наибольший прямоугольник, все стороны которого содержат точки, мониторируемые сетью в предположении, что все узлы надёжны.

В файле должны быть записаны номера всех вершин, их координаты, номера вершин для связей, радиус и вероятность отказа каждого узла (значение от 0 до 1), а также информация, является ли узел стоком или нет. Пример файла прилагается к программе.

Выходные данные программы – приблизительное значение площади покрытия БСС. Вычисляется абсолютное значение площади и относительное – доля покрываемой области от всей рассматриваемой области. Также выводится время расчёта, дисперсия и значение двух сигм для определения погрешности решения.

Функциональные возможности – Программа позволяет работать с сетями любой размерности.

Инструментальные средства создания – C#.

Алгоритм и программа разработаны при поддержке РФФИ и ГФЕН в рамках научного проекта № 21-57-53011. Funding: The reported study was funded by RFBR and NSFC, project number 21-57-53011.

2022-12-19

Расчет надежности регулярных протяженных структур

Программа предназначена для точного вычисления структурной надежности и оценки функциональной надежности протяженной сети с ненадежными каналами и регулярной топологией специального вида.

Область применения - мониторинг протяженных инфраструктурных объектов, проектирование и оптимизация топологии сетей мониторинга трубопроводов, протоколы для беспроводных сенсорных сетей, технологий энергосбережения для Интернета вещей. Тип ЭВМ: IBM-совместимый ПК или иное компьютерное устройство с поддержкой Python 3.

Используемые алгоритмы основаны на рекуррентных формулах, полученных с использованием метода факторизации. Детальное описание алгоритмов можно найти в публикациях, подготовленных в ходе исследования в рамках проекта РФФИ 21-57-53011, например:

1. V. Shakhov, H. Chen, A. Rodionov "Reliability Polynomial for Rectangular Lattice Strip". Proc. of IEEE conference Sibircon 2022.

2. V. Shakhov, A. Yurgenson and H. Chen, "On Reliability of Pipeline Monitoring Sensor Networks," 2022 16th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (IMCOM), 2022, doi: 10.1109/IMCOM53663.2022.9721631.

Функциональные возможности программы: для графа вида одномерной квадратной или треугольной регулярной решетки, вычисляется точное значение полинома надежности. Количество звеньев ленты и вероятность наличия ребра являются входными параметрами. Также программа позволяет генерировать в явном виде полиномы надежности указанных графов любого размера. Реализованы вспомогательные модели надежности канала, которые позволяют оценивать мгновенные показатели функциональной надежности сети. Имеются модули с примерами использования функционала программы.

Инструментальные средства создания - Python 3, дистрибутив Anaconda.

В прилагаемых файлых - скриншоты примеров работы программы.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и ГФЕН в рамках научного проекта № 21-57-53011. Funding: The reported study was funded by RFBR and NSFC, project number 21-57-53011.

2021-10-22

Тесты по химии твёрдого тела

Назначение: обучение студентов по учебной дисциплине "Химия твёрдого тела".

Область применения: высшие учебные заведения.

Предполагается использование базы данных "Тесты по химии твёрдого тела" в составе соответствующего электронного учебного курса (базы данных) на платформе электронного обучения (e-learning) типа Moodle или других подобных программных продуктов. Элементы базы данных вносятся в соответствующие разделы интерактивных форм программных оболочек. Возможно самостоятельное формирование файла базы данных в различных форматах (например, программами Notepad или Excel) и написание программ обработки этого файла и пользовательских запросов на языках web-программирования (PHP и др.).

Полями базы данных являются:

1) Формулировка высказывания;

2) Правильные варианты высказывания;

3) Дистракторы (неправильные варианты);

4) Общее пояснение к ответу;

5) Пояснения к отдельным вариантам;

6) Тип задания (единственный или множественный выбор и др.);

7) Технические данные (количество вариантов, количество правильных вариантов).

Инструментальные средства создания - текстовый и графический редакторы.

2021-10-18

Анализ данных мониторинга зданий и сооружений

Назначение - Мониторинг зданий с помощью анализа данных, полученных от сенсоров.
Область применения - Програма может использоваться в сфере строительства и эксплуатации зданий и других сооружений.
Используемый алгоритм - Реализованный алгоритм описан в публикации: Ластович А. А. "Разработка средств анализа и обработки данных мониторинга технического состояния зданий и сооружений" Сборник трудов МНСК 2021. Алгоритм реализован в программе на C#
Функциональные возможности - Подсчет вероятности успешной передачи сообщения в 1 и 2 стороны, используя два метода/две стратегии (с восстановлением сообщения на промежуточных узлах и без восстановления на промежуточных узлах). Предусмотрен расчет энергопотребления для каждого из методов. Все параметры/характеристики настраиваемые. Программа работает без использования сторонних приложений, по запуску файла .exe
Инструментальные средства создания - Visual Studio 2019, C#

2021-10-10

Комплекс программ для исследования рассеяния света на бриллиантах круглой формы

Назначение: для численного исследования рассеяния света на бриллиантах симметричной формы с 57 гранями.

Область применения: для исследовательской и учебной работы.
Используемый алгоритм: на основе методов аналитической геометрии найдены геометрические параметры бриллианта круглой формы. Далее для описания рассеяния света на бриллианте используются в полном объёме алгоритмы гибридного вычислительного метода [1, 2], первоначально разработанного для атмосферных кристаллов.
Функциональные возможности: с помощью программы GeomCrys можно задать любой вариант круглой формы бриллианта, найти его вес в каратах и записать все геометрические данные в файл вида “vg_**.dat”. С помощью программы OptCrys, которая считывает геометрические данные бриллианта из файлов “vg_**.dat”, можно изучить процесс образования световых пучков, выходящих из короны бриллианта и найти их пиковые нормированные интенсивности.
Инструментальные средства создания: программы написаны на языке Java с использованием среды Eclipse.

1. Наац И.Э., Попов А.А. К оптической локации кристаллических облаков. - Томск: ИОА СО АН СССР, препринт 16, 1986. - 52 с.

2. Попов А. А. О когерентном сложении рассеянного и дифракционного полей в задачах светорассеяния на крупных кристаллах, ДАН СССР, 1988. Т.303. - N 3. - 594-597.