Preview

Вестник Казахстанско-Британского технического университета

Расширенный поиск
Том 21, № 1 (2024)
Скачать выпуск PDF

КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ

10-18 814
Аннотация

В статье представлена бесконтактная система распознавания отпечатков пальцев, предлагающая гигиеничную альтернативу традиционным сенсорным системам. Основной целью является разработка и оценка комплексного решения, которое позволит устранить проблемы, связанные с гигиеной, и снизить риски передачи заболеваний, особенно в связи с продолжающейся пандемией Covid-19. Предлагаемая система использует современный бесконтактный датчик для захвата сложных изображений отпечатков пальцев, их последующей обработки, хранения и извлечения данных для дальнейшего сопоставления. Устраняя необходимость физического контакта, система эффективно решает проблемы, связанные с непостоянным давлением и длительным временем сбора данных. Бесконтактная технология отпечатков пальцев, представленная в этой системе, имеет большие перспективы для различных приложений, требующих безопасного и гигиеничного распознавания отпечатков пальцев. Предлагаемый метод преодолевает ограничения, присущие сенсорным системам, что делает его хорошо подходящим для сред, где вопросы здоровья и безопасности имеют первостепенное значение. Интеграция этой бесконтактной технологии не только повышает безопасность, но и вносит значительный вклад в здравоохранение за счет снижения риска перекрестного заражения в общих точках соприкосновения. В то время как мир преодолевает проблемы, связанные с пандемией, внедрение бесконтактных систем распознавания отпечатков пальцев представляет собой решающий шаг на пути к созданию более безопасной и гигиеничной среды.

19-27 515
Аннотация

В производстве используются различные методы контроля качества производимой продукции за счет физического и химического воздействия. В последние годы все шире используется принцип явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР) при управлении и контроле технологических процессов при производстве продуктов питания. В данной работе рассмотрены возможности применения явления ядерного магнитного резонанса с целью автоматизированного управления качеством молока магнитным полем. Изучая изотопы спектров ЯМР указанного продукта, можно определить, является ли продукт натуральным или искусственным, то есть его себестоимость и качество. Также в данной работе приведена структурная схема технологического процесса, даны объяснения выражений приема сигналов ЯМР и его обработки с созданием магнитного поля с помощью электромагнитов в автоматизированной системе управления. Данный метод позволяет не только контролировать процесс, но и определять физические свойства молока и молочных продуктов, способствуя изменению качества. Для этого необходимо поддерживать оптимальное значение создаваемого магнитного поля с очень высокой точностью.

28-41 611
Аннотация

В настоящее время уровень развития промышленной автоматики позволяет реализовать высокоточные системы управления, учитывающие динамические свойства сложных объектов. Построение распределенных систем управления на основе современных программных продуктов обеспечивает децентрализованное управление технологическими процессами. Модернизация действующих систем автоматизации с помощью современного промышленного оборудования позволяет повысить производительность предприятий и безопасность на производстве. Статья посвящена разработке автоматизированной системы управления процессами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для пищевой промышленности. В статье объектом управления выбран теплообменник. Исследована математическая модель объекта управления на устойчивость, управляемость, наблюдаемость. Синтезирован ПИД регулятор, получены коэффициенты ПИД регулятора. Проведен сравнительный анализ поведения динамики системы при разных коэффициентах регулятора. Результаты моделирования и экспериментов проводились на базе реального промышленного оборудования лаборатории «Honeywell» при АО «КБТУ». Программная реализация осуществлялась на распределенной системе управления Experion PKS. Представлена конфигурация контроллера C300. Разработана система противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ) для безопасной и безотказной работы системы. ПАЗ также выполнена с применением инструмента Safety Manager и Safety Сontroller. Рассчитаны и проанализированы факторы снижения риска и уровень целостности безопасности. Разработана мнем осхема управления процессом.

42-53 748
Аннотация

В данной статье рассматривается влияние геймификации и внешней мотивации на вовлеченность и уровень завершения массовых открытых онлайн-курсов (МООК) с акцентом на малообеспеченные группы населения в развивающихся регионах. В центре исследования курс LEVEL UP, геймифицированный МООК, разработанный GameLab KBTU в сотрудничестве с ЮНИСЕФ для молодых женщин Казахстана с целью развития навыков в области STEM. Используя сочетание количественного анализа данных и обзора литературы, в исследовании изучается эффективность стратегий геймификации в повышении уровня завершения курса, который традиционно низок в МООК. Результаты показывают, что включение геймификации и внешних мотивирующих элементов, таких как соревновательные элементы и вознаграждения, может улучшить показатели завершения курса. Например, курс LEVEL UP достиг уровня завершения в 10%, что выше среднего уровня завершения курсов MOOC, который составляет 5–8%. Однако исследование также подчеркивает сложность баланса внешних и внутренних мотивационных факторов для поддержания долгосрочной вовлеченности и глубокого обучения. Возникшие ограничения, включая технические проблемы и ограничения платформы, подчеркивают трудности эффективной реализации таких стратегий. Рекомендации для дальнейших исследований включают изучение долгосрочного воздействия геймификации, оптимального баланса мотивационных элементов и адаптации геймификации к индивидуальным потребностям учащихся. Данная работа вносит вклад в растущее число фактов, поддерживающих использование геймификации в образовании, подчеркивая необходимость применения нюансированных подходов, которые повышают вовлеченность и результаты обучения, особенно в контексте демократизации образования для учащихся во всем мире.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

54-63 368
Аннотация

В этой статье исследуется уравнение дробной диффузии, включающее дробную производную Капуто и дробный интеграл Римана-Лиувилля. Уравнение дополнено начальными и граничными условиями в области, определяемой интервалом 0<x<1 по пространственной переменной и 0<t<T по временной переменной. Дробные операторы определены строго, используя дробную производную Капуто порядка β и дробный интеграл Римана-Лиувилля порядка α, где 0<α<β≤1. Основные результаты включают представление хорошо известных свойств, связанных с дробными операторами, и установлено единственное решение данной задачи. Ключевые выводы обобщены с помощью теоремы, которая обеспечивает явную форму решения. Решение выражается в виде ряда, включающего двухпараметрическую функцию Миттага-Леффлера и ортонормированные собственные функции оператора Штурма-Лиувилля. Доказана единственность решения, гарантирующая, что задача имеет единственное, четко определенное решение при определенных условиях для исходной функции. Кроме того, в статье вводятся и доказываются оценки, связанные с функцией Миттага-Леффлера, предоставляя оценки, имеющие решающее значение для анализа сходимости. Исследуется сходимость ряда и устанавливаются условия принадлежности решения определенному функциональному пространству. Демонстрируется единственное решение, подчеркивающее его необычность в рамках данной задачи. Непрерывность решения в указанной области подтверждается равномерной сходимостью ряда.

64-74 573
Аннотация

На конечном интервале методом параметризации исследуется линейная краевая задача для дифференциального уравнения с параметром. Путем разбиения интервала, введения дополнительных параметров в точках разбиения и новых функций исследуемая краевая задача с параметром сводится к эквивалентной многоточечной краевой задаче с параметрами. Полученная эквивалентная краевая задача содержит задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений относительно новых функций. С помощью подстановки представления решения задачи Коши в краевые условия и условия непрерывности решения составляется система линейных алгебраических уравнений относительно введенных параметров. Построен алгоритм нахождения решения краевой задачи с параметрами. Приведена формулировка теоремы о достаточных условиях однозначной разрешимости  краевой задачи с параметрами. В терминах данных исходной краевой задачи получены достаточные условия ее однозначной разрешимости. Приводится пример, показывающий выполнение условий теорем.

75-84 338
Аннотация

В данной работе мы рассматриваем обобщение понятия слабой о-минимальности на частично упорядоченные множества. Однако понятие слабой о-минимальности основано на понятии выпуклого множества, прямой перенос которого на частичные порядки, как будет показано в работе, не является, на наш взгляд, самым удачным, поскольку тогда в классе слабо о-минимальных частично упорядоченных структур возможно определить любую математическую структуру. Причем, как будет показано, это можно сделать при помощи такой простой операции, как пересечение интервалов. Статья посвящена поиску различных обобщений понятия выпуклого множества на частичные порядки. Так как выпуклые множества на прямой обладают и другими свойствами, такими, например, как возможность их представить в виде объединения или пересечения интервалов, выпуклые множества связны, все эти свойства могут быть положены в основу определения выпуклого множества для частично упорядоченных структур. Так, представление выпуклого множества в виде объединения вложенных друг в друга интервалов (полуинтервалов, отрезков) дает нам понятие внутренне выпуклого множества, а пересечение интервалов дает понятие внешне выпуклого множества. В статье будут построены примеры, которые показывают неэквивалентность вводимых понятий.

85-93 456
Аннотация

Одной из наиболее важных нерешенных и заведомо трудных задач в вычислительной теории конечных полей является разработка быстрого алгоритма для построения примитивных корней в конечном поле. С другой стороны, для многих приложений вместо примитивного корня достаточно элемента высокого мультипликативного порядка. Такие приложения включают, помимо прочего, криптографию, теорию кодирования, генерацию псевдослучайных чисел и комбинаторные схемы. Явные построения элементов высокого порядка обычно полагаются на методы комбинаторики, которые могут обеспечить доказуемую нижнюю границу порядка, но не вычисляют его точный порядок. Выполнение таких построений обычно основано на том, что факторизация порядка уже известна. В идеале мы должны иметь возможность получить примитивный элемент для любого конечного поля за разумное время. Однако если простая факторизация порядка группы неизвестна, этого сложно добиться. Таким образом, ставят менее амбициозную задачу – задачу построения элемента достаточно высокого порядка. В данной статье мы рассматриваем различные алгоритмы, которые находят элемент высокого порядка как для общих, так и для специальных конечных полей. Кроме того, в этой работе мы касаемся теории периодов Гаусса над конечными полями, их обобщениями и аналогами, которые, как известно, уже доказали свою полезность для ряда различных приложений.

94-102 422
Аннотация

Алгоритмическая сложность представлений различных структур является объектом значительного интереса в современной научной литературе. Основным инструментом исследования в данном контексте является сводимость. Это отображение, сохраняющее отношения сигнатуры (такие как отношение эквивалентности, порядка и так далее). Данная работа посвящена исследованию пунктуальных представлений наименьшего предельного ординала относительно примитивно рекурсивной сводимости, обозначим данную структуру через PR(ω). В частности, в работе исследуется выполнение свойств структур Ω, состоящей из вычислимых копий  относительно вычислимой сводимости и Peq, состоящей из пунктуальных отношений эквивалентности относительно примитивно рекурсивной сводимости. Говорим, что линейный порядок L сводится к линейному порядку R, если существует всюду определенная функция P такая, что (χ, γ) Є Lтогда и только тогда (ρ(χ), ρ(γ)) Є R. Сводимости называют вычислимыми (примитивно рекурсивными), если функция, осуществляющая сводимость, является вычислимой (примитивно рекурсивной). Показано, что степень стандартной копии порядка ω не является наименьшей в PR(ω), как это было в Ω. Структура PR(ω) не содержит главные и максимальные степени, и данная структура не является плотной. Также приводится пример несравнимой пары с наименьшей верхней гранью.

   
103-113 332
Аннотация

Показаны законы  взаимного преобразования статистических и динамических воздействий на наклонной плоскости, приведено математическое обоснование получения выигрыша от действия или возможности экономии основного полезного действия и облегчения действий земного притяжения. Все вышесказанные утверждения осушествляются с помощью основных элементов теорий динамики, статики и тригонометрических вычислений. Оценены влияния геометрических размеров наклонной плоскости на преобразование действий. Обоснован механизм статистического и динамического равновесия действий на наклонной плоскости через  математические выражения  закона сохранения и связи между составляющими вектора.

ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

114-122 368
Аннотация

В данной работе был исследован фазовый состав и микроструктура многокомпонентных керамик ZrO2:WO3:Al2O3:MgO в зависимости от концентрации компонентов. Определены зависимости между концентрацией элементов в исходной шихте и фазовым составом, объемной усадкой, плотностью и микроструктурой синтезированных образцов. Методом рамановской спектроскопии установлено, что добавление к исходной матрице ZrO2:WO3 смеси Al2O3:MgO не приводит к образованию твердого раствора ZrO2:WO3:Al2O3:MgO. С увеличением содержания Al2O3:MgO происходит увеличение объемной усадки и плотности, что может быть связано с образованием жидкой фазы системы WO3:Al2O3 при температуре 1450 °С и, как следствие, более эффективной миграции пор и дефектов к поверхности. Анализ СЭМизображений поперечных сечений полученных образцов показал, что все образцы обладают развитой морфологией с различными формами зерен.

123-129 389
Аннотация

Благодаря своим уникальным свойствам сульфид свинца (PbS) является материалом, который в настоящее время изучается во многих ведущих лабораториях мира. К таким свойствам можно отнести оптические и электронные свойства за счет структурных модификаций. В данной работе изучается влияние поверхности подложки на формирование структурированных пленок сульфида свинца. Для этого поверхность монокристаллического кремния (100) подвергалась плазменной обработке в тлеющем разряде в атмосфере аргона, при рабочем давлении 1 Па и разности потенциалов на электродах 2 кВ. Пленки сульфида свинца были получены на обработанные и необработанные поверхности монокристаллического кремния методом химического осаждения из водного раствора нитрата свинца, тиомочевины и гидрооксида натрия при температуре 70 °C в течение 30 минут. Были изучены морфология поверхности, элементный состав и кристаллическая структура методами сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного анализа и рентгеноструктурного анализа соответственно. В результате полученные пленки на предварительно обработанные подложки имеют явную отличительную поверхностную структуру по сравнению с пленками, осажденными на необработанные подложки. При одинаковых условиях синтеза рост кристаллов на обработанной поверхности происходил преимущественно вдоль определенных линий и сгруппированы в отдельные частицы, тогда как на необработанной поверхности формировалась сплошная пленка. Таким образом, путем плазменной обработки можно контролировать рост кристаллов для создания наноструктур.

130-139 335
Аннотация

В данной работе был исследован фазовый состав, микроструктура и фазовая стабильность образцов диоксида циркония, полученных методом гидротермального синтеза из разных исходных материалов. Установлено, что при использовании в качестве исходного материала ZrOCl2·8H2O образуются частицы диоксида циркония с содержанием моноклинной и тетрагональной (кубической) фазы, в то же время при использовании в качестве исходного материала ZrO(NO3)2·2H2O в образцах идентифицирована только моноклинная фаза. Размеры ОКР, рассчитанные с применением уравнения Шеррера, находятся в диапазоне от 9 до 40 нм. Анализ СЭМ-изображений экспериментальных образцов показал, что наночастицы образуют конгломераты с размерами в несколько микрон. Исследование фазовой стабильности t, с – ZrO2 фазы от температурного воздействия показало, что t, с – ZrO2 является метастабильной фазой с размерами ОКР до отжига 10 нм. При повышении температуры отжига происходит постепенная трансформация метастабильной t, с – ZrO2 в моноклинную, вследствие протекания процессов изменения поверхностой энергии и разрастания частиц, а также спекания конгломератов в более крупные монолитные частицы.

НЕФТЕГАЗОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И ГЕОЛОГИЯ

140-148 364
Аннотация

Данная статья рассматривает нюансы экологической устойчивости на фоне Казахстанско-Китайского трубопровода – критически важного канала для перевозки нефти и газа через границы. Тщательные методологии, включая картографирование с использованием ГИС и взаимодействие с местным населением, раскрывают экологические вызовы, свойственные проектам по пересечению границ. От разрушения среды обитания и загрязнения до потенциала утечек нефти – данные негативные последствия требуют стратегического смягчения. Статья рекомендует многогранный подход, предлагая внедрение передовых технологий, стратегическое планирование маршрута и диверсификацию источников энергии. С акцентом на взаимодействие с местным населением, прозрачность и международное сотрудничество предлагаемые устойчивые практики направлены на баланс между неотложными задачами экономического роста и экологическим сохранением. Пока мир борется с растущими потребностями в энергии, Казахстанско-Китайский трубопровод служит заметным кейсом, провоцируя коллективное переосмысление нашего подхода к глобальной энергетической торговле. Через проактивные меры и совместные усилия становится возможным сбалансировать хрупкое равновесие между энергетической безопасностью и экологическим управлением, создавая будущее, где устойчивые практики лежат в основе международных энергетических усилий.

149-160 348
Аннотация

Многие нефтяные месторождения по всему миру используют методы повышения нефтеотдачи для максимизации добычи нефти. Длительные процессы заводнения привели к перенаправлению воды в зрелые пласты, что является серьезной проблемой на нефтяных месторождениях. Полимерный гель широко используется в качестве закупоривающего агента для снижения водоотдачи. Ранее обычный полимерный гель широко использовался для блокировки зон поглощения, но эффективность обычного полимерного геля не является удовлетворительной в условиях высокой солености и высоких температур из-за быстрого синерезиса и термического разложения. Амфифильным полимерам уделяется большое внимание при разработке полимерных гелей, поскольку они более устойчивы к соли при низкой концентрации по сравнению с обычным полимером ГПАМ с высокой концентрацией. В этой статье рассматривается механизм сшивания полимерного геля. Представлены связанные с этим трудности и перспективы развития полимерных гелей. Это обеспечивает основу для применения полимерного геля при проведении регулирования профиля приемистости нефтяных месторождений. Это поможет исследователям разработать полимерные гели для повышения нефтеотдачи в экономических условиях, отвечающих требованиям нефтяных месторождений.

161-168 374
Аннотация

В связи с мировыми тенденциями развития зеленой энергетики, а также с развитием добычи газа на территории Республики Казахстан вопросы газификации страны, транспорта газа до потребителя становятся особо актуальными. В статье проведен исторический экскурс по транспорту газа, сравнительный анализ различных видов транспорта газа, преимущества трубопроводного транспорта газа, а также обзор развития газовой отрасли в целом и в частности вопросов газификации, транспорта газа на примере акционерного общества «Интергаз Центральная Азия», которое является национальным оператором по магистральным газопроводам Республики Казахстан. Рассмотрены вопросы газификации страны, в частности северных регионов и г. Астаны. Также проведен анализ и выявлены перспективы развития газовой отрасли и газовых компаний в Казахстане. Согласно дорожной карте газификации страны особое внимание уделяется газификации северных и центральных регионов страны, где поэтапно рассматривается обеспечение газом населенных пунктов вдоль трассы газопровода «Сарыарка». Приведена статистика работы филиалов АО «Интергаз Центральная Азия», участков, которые обслуживает каждый филиал. В завершение даны рекомендации по эффективному использованию газовых ресурсов страны и постепенному переходу к «чистой» энергетике.

ЭКОНОМИКА И БИЗНЕС

169-182 525
Аннотация

В данной статье представлена актуальность и эффективность компетенции межкультурной коммуникации для управления мультикультурными командами в казахстанских международных компаниях. Целью данного исследования является оценка знаний, отношений и навыков менеджеров проектов и членов команд, связанных с компетентностью в межкультурном общении. Модель межкультурной коммуникативной компетентности Байрама будет использоваться с акцентом на культурные знания и отношения. Значимость этого исследования заключается в том, что оно сосредоточено на межкультурном управлении и общении в различных рабочих средах с использованием методологий количественного опроса, проводимого среди менеджеров проектов и членов команд в казахстанских международных компаниях. Цель состоит в том, чтобы выяснить, обладают ли менеджеры проектов и члены команд транснациональных компаний в Казахстане, работающих в различных культурных средах, способностью выявлять элементы межкультурной коммуникативной компетентности при наблюдении за своими командами и работе своих подчиненных. Анализ данных дает представление о знаниях, отношениях и навыках межкультурной коммуникации в их конкретном контексте. Эти результаты дополняют существующие знания о компетентности межкультурного общения и их применении в управлении мультикультурными командами, подчеркивая важность культурных знаний, позитивного отношения к разнообразию и эффективных коммуникативных навыков для достижения успешных результатов проекта. Кроме того, результаты могут иметь практическое значение для менеджеров проектов и организаций, стремящихся повысить свою компетентность в межкультурном общении.

183-193 324
Аннотация

Статья исследует проблему выбросов углерода в атмосферу, обусловленную деятельностью сельского хозяйства. Она анализирует различные аспекты данной проблемы, включая влияние использования удобрений, обработки почвы и разведения животных на уровень выбросов углерода. В статье рассматриваются современные методы и технологии, которые могут снизить углеродные следы сельского хозяйства и улучшить его экологическую устойчивость. Авторы также обсуждают роль возобновляемых источников энергии, эффективного управления отходами и применения устойчивых практик в сельском хозяйстве для снижения его вклада в изменение климата. Ожидается, что это исследование внесет значительный вклад как в новейшую литературу, так и в разработку политики в Казахстане по нескольким направлениям. Экономический регрессионный анализ проводился с использованием моделей панельных данных, таких как случайные эффекты и фиксированные эффекты, и были оценены две эконометрические модели. Результаты этого исследования проливают свет на сложную взаимосвязь между выбросами углерода и ключевыми факторами, определяющими сельскохозяйственный сектор Казахстана. Используя комплексную регрессионную модель, включающую различные переменные, такие как импорт и экспорт масличных культур, инвестиции в зеленую экономику, использование удобрений, пахотные земли и экономические показатели, это исследование углубляется в тонкую динамику, влияющую на выбросы углерода.

194-201 424
Аннотация

Основная цель данного исследования заключалась в выявлении и анализе возможностей Казахстана в установлениях ВИЭ. Использовались такие методы исследования, как сбор первичных данных посредством интервьюирования и сбор вторичных данных посредством анализа и обсуждения существующих работ. Самые важные результаты исследования были выявлены в том контексте, что Казахстан имеет хорошие шансы для поддержания ВИЭ на своей территории, однако были выявлены некоторые правительственные, финансовые, политические и операционные барьеры. Тем не менее большая часть результатов соответствует модели, согласно которой в обозримом будущем Казахстан может стать одной из ведущих стран по использованию ВИЭ. Вклад исследования имеет весомое значение, поскольку оно подчеркивает распространенные проблемы и предлагает доступные решения для них в соответствии с новыми и существующими исследованиями. Имеется необходимость в дальнейших исследованиях, таких как более детальные стратегии создания объектов и операционных структур ВИЭ. Также присутствует огромная потребность в организации исследований и мероприятий, связанных с образовательными аспектами, которые позволили бы увеличить интеллектуальные ресурсы именно для этой сферы.

202-212 414
Аннотация

В данной статье рассматривается взаимосвязь между церемониальными расходами и долгом домохозяйств в Казахстане. Исследование направлено на анализ влияния различных характеристик домохозяйств на объем церемониальных расходов и связи между церемониальными расходами и наличием долга домохозяйств. Влияние набора характеристик домохозяйства на церемониальные расходы оценивается с помощью лог-линейной регрессии, рассматривающей церемониальные расходы как логарифмические значения на душу населения, и с использованием упорядоченной пробит-регрессии, рассматривающей церемониальные расходы как долю от общих расходов домохозяйства. Влияние церемониальных расходов, а также характеристик домохозяйства на наличие долга затем оценивается с использованием пробит-регрессии. Исследование показало, что на объем церемониальных расходов влияют характеристики домохозяйства, связанные с возрастом – возраст главы домохозяйства и средний возраст внутри него. Другими факторами, влияющими на церемониальные расходы, оказались количество детей и количество пожилых людей в семье. Кроме того, было обнаружено, что долг домохозяйств в Казахстане зависит от количества детей в домохозяйстве. Данное исследование предоставляет основу для будущих эмпирических исследований церемониальных расходов в Казахстане.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-6688 (Print)
ISSN 2959-8109 (Online)