Технічні науки та технології

Дослідження методів штучного інтелекту для створення інтелектуальних ігрових агентів

2024-11-21T14:31:54+02:00

Постійний розвиток технологій машинного навчання значно впливає на ігрову індустрію. Штучний інтелект дозволяє створювати все більш складних і розумних ботів, які здатні до навчання та самовдосконалення, що відкриває нові перспективи для розробників ігор, дозволяючи їм створювати більш інтерактивні та захоплюючі ігрові світи. Це дослідження спрямоване на створення інтелектуального шахового агента, який за допомогою методів машинного навчання та алгоритмів пошуку зможе самостійно вдосконалювати свої шахові навички та адаптуватися до різноманітних стилів гри супротивників. Представлена в статті інформація має науково-методичний характер. Очікується, що розглянуті алгоритми можуть бути використані не лише у шахах, а й у інших галузях, що вимагають прийняття рішень в умовах невизначеності. Було проведено дослідження різних алгоритмів машинного навчання, включаючи традиційні методи, і такі як глибинне навчання (зокрема, згорткові та рекурентні нейронні мережі). За результатами аналізу було визначено, що глибинне навчання є найперспективнішим методом для розпізнавання складних шахових патернів та автоматичного формування ефективних стратегій. З метою оптимізації процесу прийняття рішень ботом було обрано систему штучного інтелекту AlphaZero, розроблену компанією DeepMind, яка базується на засадах глибинного навчання. AlphaZero є потужним інструментом для гри в шахи завдяки своїй здатності до самонавчання, глибинним нейронним мережам та ефективному алгоритму пошуку в дереві ходів. Вона відкриває нові горизонти в галузі штучного інтелекту й демонструє, що машини можуть не тільки перевершувати людей у складних інтелектуальних задачах, а й робити це принципово новими способами. AlphaZero не спеціалізується тільки на шахах, вона може бути адаптована для будь-якої гри, в якій ходи гравців чергуються. Це робить її дуже універсальним інструментом для дослідження штучного інтелекту.

Оцінка інформативності геоінформаційних систем військового призначення

2024-11-21T14:50:08+02:00

У сучасному військовому середовищі геоінформаційні системи (ГІС) відіграють ключову роль у забезпеченні вій-ськових операцій і ухвалення ефективних управлінських рішень. Для ефективного використання ГІС важливо оцінити кількість додаткової інформації, яку можна отримати за рахунок впровадження ГІС ВП, оскільки вони використо-вуються не тільки для візуалізації поточної ситуації на полі бою, а й для прогнозу та ухвалення ефективних рішень в умовах невизначеності. Результати дослідження допоможуть визначити обсяг додаткової інформації, яку можна отримати за допомогою ГІС військового призначення, та розробити рекомендації щодо їх оптимального викорис-тання для забезпечення військових потреб. Дослідження спрямоване на оцінку обсягу інформації, яку можна отри-мати через військові геоінформаційні системи (ГІС). Розглянуто образно-знакову модель карти як “інформаційний канал”, який позначає систему чи середовище реєстрації, обробки, зберігання і передачі даних про місцевість від джерела (земна поверхня) до приймача, визначено пропускну здатність ГІС, визначено об’єм бази даних рівня бригади стосовно підсистеми ГІС ВП.

Функціональна модель системи виявлення та прогнозування кіберзагроз для корпоративних комп’ютерних мереж з використанням експертних оцінок

2024-11-21T15:03:17+02:00

У роботі представлено функціональне моделювання системи виявлення та прогнозування кіберзагроз для кор-поративних комп’ютерних мереж із використанням модуля експертних оцінок. У створеній моделі пропонується використовувати компоненти для виявлення та прогнозування кіберзагроз як джерело наповнення бази знань експер-тної системи, що в поєднанні з експертними оцінками та моделлю на основі теорії ігор, дозволить генерувати звіти та рекомендації щодо кібербезпеки. У роботі описано активності системи, ресурси та механізми виконання згідно зі специфікаціями IDEF0. Зроблено декомпозицію активності «виявлення та прогнозування кіберзагроз із викорис-танням експертних систем» та «виявлення кіберзагроз та мережевих аномалій».

Дослідження сил опору з боку магнітно-абразивного інструменту при обробленні тонких деталей типу лопатка ГТД

2024-11-21T15:35:30+02:00

Стаття надає огляд сучасних підходів до моделювання процесів реагування на надзвичайні ситуації. Описані основні тенденції в застосуванні різних видів моделей для забезпечення моделювання процесів реагування на надзвичайні ситуації. Зокрема, досліджено агентне моделювання, моделі на основі теорії ігор, використання системної динаміки та моделювання на основі машинного навчання. Стаття включає аналіз можливостей розвитку та ймовірних напрямків майбутніх досліджень у цій сфері, що можуть сприяти оптимізації роботи рятувальних служб та підвищення швидкості й точності реагування.

Підвищення ефективності обробки внутрішніх канавок ультразвуковим різанням

2024-10-29T14:00:38+02:00

У статті наведено аналіз позитивних ефектів ультразвукового різання і способів підвищення ефективності обробки внутрішніх канавок. За умов різання з накладанням вимушених коливань вплив факторів змащування та охолодження поверхонь тертя значно збільшується. При ультразвуковому різанні з накладанням вимушених вібрацій значно зменшується величина шорсткості обробленої поверхні. Запропоновано конструкцію багаторізцевої спеціальної головки для обробки внутрішніх канавок. Застосування спеціальної головки дасть змогу значно підвищити якість, точність та ефективність обробки канавок завдяки зниженню впливу силових та температурних факторів на матеріал інструмента.

Багатошарові леговані нітридні покриття системи TiAlN

2024-11-20T11:06:46+02:00

Наведено результати досліджень гами багатошарових наноструктурних покриттів на основі системи TiAlN – стру-ктурного стану, морфології, складу, мікрогеометрії інтерфейсу. Покриття загальною товщиною 7–8 мкм з товщиною ша-рів (TiAlN/СrN) 20–30 нм, нанесене вакуумно-дуговим методом на основу з надтвердої кераміки на основі кубічного нітриду бору. Розглянуто вплив на показники стану інтерфейсу покриттів легування їхніх матеріалів Y та Si, комплексом елементів – Y, Zr, Nb. На основі аналізу результатів вивчення інтерфейсу покриттів методом скетч-тестування встановлено агезійний і когезійний механізми руйнування покриттів залежно від рівня легування їхніх матеріалів, запропоновано перспективні напрями використання покриттів для застосування в різальному інструменті з PcBN

Геометричний синтез механізмів привода стола з поступальним рухом та проколювачів ниткошвейної машини

2024-11-20T11:57:21+02:00

Важливою операцією при виготовленні книжкової продукції скріпленої нитками є шиття книжкових блоків. За результатами аналізу наукових праць, які присвячені дослідженню технологічного процесу шиття нитками книжко-вих блоків, окреслено шляхи удосконалення конструкції механізмів хитного стола та проколювачів ниткошвейної ма-шини. Запропоновано схему з поступальним столом та спрощений кулачково-важільний механізм привода проколювачів. Удосконалена циклограма роботи механізмів забезпечить зменшення вистою стола в зоні шиття. Проведений геометричний синтез механізмів поступального стола та проколювачів у відносних величинах уможливлює подаль-ший їхній кінематичний та силовий аналізи.

Аналітичні дослідження силового навантаження привода натискної плити у штанцювальному пресі

2024-11-20T12:22:42+02:00

Відповідальною і важконавантаженою є штанцювальна техніка, призначена для виготовлення розгорток пако-вань із картону. Наголошено на актуальності завдання з дослідження силового навантаження привода натискної плити. Наведено аналітичні залежності для геометричного синтезу ланок розклинювального механізму її привода. Встановлено, що процес штанцювання картонних заготовок натискною плитою включає дві фази. Наведено аналі-тичні залежності для розрахунку складових сил навантаження ланок розклинювального механізму та моменту сили на приводному валу. Встановлено, що протягом початкової фази силове навантаження привода суттєво менше за навантаження протягом основної фази. Розкрито реальну картину характеру навантаження привода натискної плити у процесі штанцювання картонних розгорток.

Математичне моделювання вібраційної площадки з регульованими за жорсткістю пружними опорами

2024-11-21T08:53:50+02:00

У статті описано математичну модель вібраційної площадки для віброформування малогабаритних бетонних виробів, що пов’язує амплітуди просторових коливань робочого органа із її конструктивними та технологічними па-раметрами. Математична модель створена за допомогою узагальненого рівняння руху Лагранжа другого роду, при її розробленні використані методи фізико-математичного моделювання. Для опису просторового руху коливної маси віброплощадки було прийнято кілька гіпотез, які дозволили значно спростити математичні викладки без погіршення точності кінцевих результатів. Отримана математична модель у вигляді системи трьох диференціальних рівнянь другого порядку описує просторовий рух робочого органа вібраційної площадки із середовищем завантаження як рух абсолютно твердого тіла. На основі розрахованих числових значень коефіцієнтів жорсткостей і в’язкого опору для пружних віброізоляційних елементів, що задовольняють умові налагодження далеко зарезонансного режиму роботи віброплощадки, визначено амплітудні значення лінійних та кутових вібропереміщень робочого органа, побудовано амплітудно-частотні характеристики коливної системи та графіки часових залежностей руху коливної маси за від-повідними узагальненими координатами.

Зменшення вуглецевого сліду при використанні стисненого повітря в автоматизації

2024-11-21T09:17:32+02:00

Під час проєктування та експлуатації поточних виробничих процесів все більше аналізується ступінь екологіч-ного навантаження, пов'язаного з конкретною технологією. Це зазвичай називають вуглецевим слідом.
Оскільки автоматизоване виробництво значною мірою реалізується за допомогою стисненого повітря, доці-льно поставити запитання, наскільки виробництво та використання цього середовища обтяжує наше середовище.
Якщо взяти до уваги той факт, що стиснене повітря виробляється в промисловому виробництві за допомогою компресорів, які працюють від електрики, вуглецевий слід, що виникає в результаті виробництва електроенергії, ав-томатично переноситься на вироблене стиснене повітря.
Під час енергоаудиту автоматизованої роботи зони економії стисненого повітря застосовуються відповідно до стандарту VDMA 24581 (Pneumatic fluid power - Application Notes for the optimization of energy efficiency of pneumatic systems) у виробництві та використанні стисненого повітря, де можна досягти дуже цікавих результатів за допо-могою правильних рішень, що призводить до економії стисненого повітря.
У статті пропонується огляд і вказуються можливості вирішення проблем, що спричиняють марнотратне поводження з виробленим стисненим повітрям, наприклад, за допомогою інструментів, запропонованих у технічній практиці виробниками пневматичних компонентів.
Також представлено методику процедури проведення енергоаудиту та технічні засоби, які пропонують про-відні виробники пневматичних компонентів.
Ефективність і коефіцієнт економії при використанні відповідних технічних засобів різна для різних територій, при цьому коливається в межах 10% - 60% економії.
Інформація, представлена у статті, є оглядовою.

Розроблення конструкції верстатного пристрою для оброблення каналів апаратів спрямовувальних відцентрових насосів

2024-11-21T09:48:23+02:00

На основі використання методик проєктування верстатних пристроїв, заснованих на локальній фіксації заго-товок силами закріплення на мінімальній кількості поверхонь та технологічних можливостей сучасних металоріза-льних верстатів розроблено конструкцію верстатного пристрою для встановлення деталей типу апарат спрямову-вальний при обробленні каналів на фрезерних або багатоцільових верстатах вертикального компонування. Уперше визначено статичну жорсткість верстатного пристрою на основі розтискної цанги для оброблення каналів апара-тів спрямовуючих. Виконано чисельне моделювання напружено-деформованого стану розробленого верстатного при-строю та отримані значення величин переміщень і напружень.

Гальмівні системи промислових навантажувачів

2024-11-21T11:12:31+02:00

У статті досліджено гальмівні системи промислових навантажувачів, зокрема крани-штабелери, важливість яких полягає в забезпеченні безпеки та ефективності роботи в промислових середовищах. Розглянуто основні проблеми й вимоги до цих систем, серед яких надійність, точність і безпека. Крім цього, проаналізовано гальмівні системи провідного вироб-ника промислових навантажувачів компанії Jungheinrich та різні аспекти роботи гальмівних систем і сучасні технології, які використовуються для їх поліпшення. Здійснено огляд джерел, що містять корисну інформацію про гальмівні системи промислового обладнання, щоб допомогти фахівцям у цій галузі розширити свої знання та навички.
Стаття є оглядово-інформаційною.

Прогнозування фізичних властивостей нанокомпозитів на основі поліетилену методами молекулярної динаміки

2024-11-21T11:39:49+02:00

Виконано дослідження фізико-механічних властивостей нанокомпозитів поліетилен-графен залежно від температури та об’ємної частки наповнювача з використанням методів молекулярної динаміки. Для оперативного про-гнозування поведінки матеріалів отримано двопараметричні залежності фізико-механічних властивостей у діапазоні температур (280–320) К та об’ємної частки графену (0–1,5) %. Одержані дані дадуть змогу виконувати моделювання термо-пружно-пластичного стану виробів в умовах експлуатації в континуальному наближенні.

Дизайн роботизованого навчального робочого місця в офлайн-середовищі з Yaskawa robot

2024-11-21T12:01:18+02:00

У статті йдеться про створення 3D моделей окремих частин роботизованого робочого місця в середовищі Creo Parametric. Роботизоване робоче місце складалося з двох реверсивних конвеєрів, палетизатора, депалетизатора та системи автоматичної зміни інструменту. У лотку для інструментів було два пневматичних захвати від SMC і Parker Kuroda, здатні захоплювати як обертові, так і неповоротні частини за допомогою пальців, створених на 3D-принтері з матеріалом PLA. Система автоматичної заміни інструментів від компанії SMC забезпечувала пневмати-чно кероване від’єднання фланців окремих захватів, а також передачу сигналів на датчики кінцевих положень окремих ефекторів. Створені моделі компонентів робочого місця були згодом імпортовані в офлайн-середовище MotoSim, де вони були зібрані у тому вигляді, в якому вони знаходяться на реальному робочому місці. У подальшому було реалізо-вано проєктування трьох варіантів технологічного рішення монтажу з використанням б/в пневмозахватів. При ви-конанні моделювання в середовищі MotoSim в основному використовувалися об’єкти ротаційної форми розміром ϕ20x50 мм, що зберігалися на технологічних піддонах. Оскільки середовище MotoSim не містить функції «вибери та розмісти», необхідно було створити симуляцію за допомогою функції «Менеджер сценаріїв моделі». В якості робота використовувався промисловий робот компанії Yaskawa під назвою GP8, оснащений системою управління YRC 1000, здатний переносити вантаж на відстань 727 мм з максимальною вагою 8 кг. Обраний варіант з використанням палетайзера для штабелювання технологічних піддонів згодом був імпортований на реальне робоче місце, де був на-лагоджений та протестований. Мета пропозиції полягала в тому, щоб створити освітнє робоче місце, де можна було б проводити викладання або навчання онлайн безпосередньо за допомогою підвіски на роботі Yaskawa GP8 або офлайн в освітньому середовищі MotoSim EG-VRC.

Конструкція енергозберігаючого двигуна для автомобіля з пневматичним поршневим приводом

2024-11-21T12:26:22+02:00

Ця стаття являє собою комплексне дослідження механічної конструкції та оптимізації силового агрегату транспортного засобу, зосереджуючись на підвищенні продуктивності та маневреності для конкурентних сценаріїв. Попередні випробування показали надійність силового агрегату в різних умовах; однак специфічні проблеми, такі як блокування заднього колеса під час маневрів назад, вимагають подальшого дослідження. Дослідження спрямоване на розробку механізму зчеплення або приводу заднього ходу для покращення маневровості та оцінки поточної системи трансмісії для оптимальної доставки крутного моменту при збереженні ефективного діапазону швидкості. Крім того, у дослідженні вивчається інтеграція силового агрегату з кінематичною структурою, забезпечуючи цілісну конструкцію, яка максимізує ефективність роботи. Довгострокова надійність в умовах конкурентного стресу та відгуки користувачів від операторів також будуть розглянуті для покращення функціональності автомобіля. Вирішуючи ці цілі, дослідження намагається здійснити внесок в інноваційні рішення, які підвищать загальну продуктив-ність автомобіля та конкурентоспроможність у майбутніх подіях.

Проєктування чотириколісної мобільної роботизованої платформи для задач з дезактивації

2024-11-21T12:40:33+02:00

Ця стаття представляє розробку чотириколісної мобільної платформи для спеціального сервісного робота, призначеного для очищення забруднених зон у гарячій газовій камері ядерного реактора КС-150, розташованого в Ясловське Богуніце. Реактор КС-150, введений в експлуатацію на початку 1970-х років, зазнав двох серйозних аварій, що зрештою призвело до його постійного відключення та виведення з експлуатації. Сьогодні процес виведення з екс-плуатації вимагає видалення радіоактивних відкладень із гарячої газової камери, що є складним завданням через об-межений доступ, небезпечний рівень радіації та труднощі доступу до самої камери.
Враховуючи ці умови, використання мобільного сервісного робота є необхідним для заміни людських працівників і мі-німізації впливу шкідливої радіації. Дослідження зосереджене на розробці підсистеми мобільності, що дозволить роботу пересуватися у вузькому просторі камери. У процесі проектування було оцінено п’ять типів шасі: гусеничний варіант і чотири колісні варіанти з різними осями та методами кермування. Критерії оцінки включали енергоспоживання, структу-рну складність, простоту обслуговування, вагу, складність виробництва, ризик забруднення та маневреність.
Після оцінки конструкцій було обрано чотириколісне шасі з двома керованими колесами як оптимальне рішення. Ця конфігурація дозволяє точно контролювати рух і мінімізує ковзання під час роботи у вузьких просторах. Підсис-тема мобільності робота спроєктована таким чином, щоб бути сумісною з додатковими компонентами, включаючи роботизовану руку для маніпуляцій з об'єктами, передню циліндричну щітку для очищення та знімний контейнер для транспортування радіоактивних відходів. Підсистема мобільності також інтегрує систему шлангів для вилучення та транспортування забруднених відходів із камери.
На завершення, стаття детально описує технічну конструкцію надійної та ефективної мобільної платформи, здатної виконувати завдання з очищення та дезактивації у радіоактивних середовищах. Запропонована мобільна пла-тформа відіграватиме критичну роль у забезпеченні безпечного та ефективного виведення з експлуатації ядерних об’єктів, знижуючи ризики для людських працівників і підвищуючи ефективність роботи в зонах забруднення.