Отправить статью по E-mail Автоматизированное построение и визуализация алгоритмов моделей надежности с использованием Google Colab и Simintech
- Авторы: Артемьев В.С.1, Максимов А.С.2
-
Учреждения:
- Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
- Российский биотехнологический университет
- Выпуск: Том 12, № 1 (2025)
- Страницы: 59-68
- Раздел: ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
- URL: https://bakhtiniada.ru/2313-223X/article/view/309700
- DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2025-12-1-59-68
- EDN: https://elibrary.ru/LYHVPG
- ID: 309700
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В данной работе представлен комплексный подход к решению системы дифференциальных уравнений Колмогорова с использованием облачной платформы Google Colab. Целью исследования является создание алгоритмического решения, реализующего метод Рунге – Кутта на языке Python, включая разработку программного кода, который позволяет точно оценить количество интегрирований, что дает возможность работать с использованием специализированной библиотеки scipy.integrate, так и без ее применения. Для повышения эффективности моделирования создана структурная схема решения данных уравнений с использованием программного обеспечения SimInTech. Методология включает разработку и тестирование численного интегрирования, а также построение визуализаций динамических моделей надежности. Представленные авторами методы автоматизации и визуализации обладают высокой адаптивностью и могут быть использованы в образовательные программы для студентов, изучающих теорию надежности и теорию автоматического управления. Применение математического аппарата марковских случайных процессов, расширяет возможности анализа и прогнозирование поведения сложных систем. Авторами показано, что применение предложенных подходов позволяет сократить время, необходимое для проведения сложных вычислений, а также значительно повысить наглядность и информативность визуализации создаваемых моделей. Указанные преимущества проявляются при работе с масштабными наборами данных и методами стимулирования устойчивости, где традиционные методы либо требуют гораздо больше ресурсов, либо обеспечивают недостаточную эффективность. Выводы работы подтверждают высокую эффективность и гибкость предложенного подхода к автоматизации и управлению процессами, используя методики практико-ориентированных инструментов, направленных на повышение адаптивности и устойчивости.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Виктор Степанович Артемьев
Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
Автор, ответственный за переписку.
Email: electricequipment@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0860-6328
SPIN-код: 8912-5825
Scopus Author ID: 58002154300
старший преподаватель кафедры информатики
Россия, МоскваАлексей Сергеевич Максимов
Российский биотехнологический университет
Email: maksimov@mgupp.ru
SPIN-код: 7284-7751
кандидат технических наук, профессор кафедры информатики и вычислительной техники пищевых производств
Россия, МоскваСписок литературы
- Викторова В.С., Степанянц А.С. Модели и методы расчета надежности технических систем. 2-е изд., испр. М.: ЛЕНАНД, 2016. 256 с.
- Босенко Т.М., Фролов Ю.В. Применение облачных платформ глубокого и машинного обучения студентами в условиях дистанционного образования // Актуальные проблемы теории и практики обучения физико-математическим и техническим дисциплинам в современном образовательном пространстве: IV Всероссийская (с международным участием) науч.-практ. конф., посвященная 75-летию факультета физики, математики, информатики Курского государственного университета (Курск, 16–17 декабря 2020 г.). Курск: Курский гос. ун-т, 2020. С. 414–417. EDN: MZVPKJ.
- Бутов Р.А., Величко В.И. Возможности платфомы Google Colaboratory для применения в учебном процессе на примере расчета пластинчатого теплообменника // Информатизация инженерного образования: матер. VI Междунар. науч.-практ. конф. (Москва, 12–15 апреля 2022 г.). М.: МЭИ, 2022. С. 83–86. EDN: ZKWASF.
- Алферова Т.В., Трохова Т.А. Компьютерное моделирование элементов динамических систем в Python // Агротехника и энергообеспечение. 2021. № 3 (32). С. 58–64. EDN: RBMNLU.
- Основы моделирования в SimInTech: метод. пособие / сост. А.И. Ляшенко, Д.П. Вент, Н.В. Маслова. Новомосковск, 2018. 42 с.
- Хабаров С.П., Шилкина М. Основы моделирования технических систем. Среда SimInTech: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., стер.. СПб.: Лань, 2024. 120 с. ISBN: 978-5-507-47711-1.
- Мокрова Н.В., Григорьев А.О., Артемьев В.С. Синтез финитного управления в агропромышленном комплексе в условиях импульсных нагрузок // Вестник Чувашского гос. аграрного университета. 2024. № 3 (30). С. 189–197. doi: 10.48612/vch/3t59-rm1b-2mte.
- Захаров В.О., Питерский Н.С. Анализ режимов работы нейтрали в средe динамического моделирования SIMINTECH // Технологии, энергетика и экономика: труды XXI Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. В 3 т. (Смоленск, 24–25 апреля 2024 г.). Смоленск: Универсум, 2024. С. 34–39.
- Пиляев С.Н., Афоничев Д.Н., Врагов С.А. Структура компьютерной программы пространственно-векторного управления матричным преобразователем напряжения в программном комплексе SIMINTECH // Теория и практика инновационных технологий в АПК: матер. нац. науч.-практ. конф. (Воронеж, 1 апреля 2024 г.). Воронеж: Воронежский гос. аграрный ун-т им. Императора Петра I, 2024. С. 350–355.
- Гросс В.Ю., Губин Е.С. Среда динамического моделирования SIMINTECH в процессе обучения студентов-электромехаников // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2023. № 2. С. 194–197
- Artemyev V., Mokrova N., Hajiyev A. Theoretical and practical aspects of the application of the dynamic programming method in optimal control problems // Machine Science. 2024. Vol. 13. No. 1. Pp. 46–57. doi: 10.61413/GIPV6858.
Дополнительные файлы
