Preview

Вестник Казахстанско-Британского технического университета

Расширенный поиск
Том 21, № 3 (2024)
Скачать выпуск PDF

КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ

10-24 617
Аннотация

В настоящее время является актуальным вопрос модернизации устаревших систем автоматического управления на стратегически важных объектах инфраструктуры города, таких как водоснабжение и водоочистка. Использование современных технических средств автоматики позволяет добиться улучшения экологической ситуации и повысить надежность работы технологического процесса. Статья посвящена разработке новой системы автоматизации станции биологической очистки канализационного очистного сооружения предприятия «Алматы Су» для замены текущей устаревшей автоматики. Разработана система управления воздухонагнетательными машинами на основе оборудования фирмы Schneider Electric c помощью программного продукта EcoStructure Control Expert для управления контроллером серии Modicon M340. С помощью программного продукта EcoStructure Machine Expert разработана система управления воздухонагнетательной машиной на основе контроллера Modicon M241. Спроектирована мнемосхема управления процессом с переключением между контроллерами Modicon M340 и Modicon M241. Разработана архитектура удаленного ввода–вывода с помощью инструмента Architecture Builder для создания конфигурации сети. Представлена система противоаварийной защиты на оборудовании фирмы Honeywell при АО КБТУ с использованием инструментов Safety Controller, Safety Manager. Рассчитаны уровни безопасности на предприятии – SIL. 

25-36 497
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 на МООКах. 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 MOOК, 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.

37-47 419
Аннотация

В настоящее время системы принятия решений, основанные на изображениях, приобретают все большее значение, особенно в области медицины. Изображения стали фундаментальным инструментом для клинических исследований и диагностики заболеваний. В случае глаукомы, заболевания, которое может повредить головку зрительного нерва и привести к необратимой потере зрения, для ранней диагностики была разработана новая нечеткая экспертная система. Исходные изображения ONH предварительно обрабатываются фильтрами для удаления шума, после чего используется алгоритм Canny detector для определения контуров. Затем извлекаются ключевые параметры путем идентификации эллиптических форм диска зрительного нерва и экскавации с использованием рандомизированного преобразования Хафа. Алгоритм классификации, основанный на нечеткой логике, используется для оценки состояния пациентов с учетом как инструментальных параметров, так и факторов риска, таких как возраст, раса и семейный анамнез. Система протестирована на наборе данных офтальмологических изображений, демонстрирующих значительное улучшение прогнозов по сравнению с существующими методами с точностью более 96% при выявлении случаев с подозрением на глаукому.

48-57 493
Аннотация

В данной исследовательской работе исследуется эффективность различных методов машинного обучения для решения задачи обнаружения сетевых аномалий в контексте сред Интернета вещей (IoT). Используя разнообразный набор параметров оценки, включая точность, прецизионность, отзыв, оценку F1, время обучения и анализ рабочих характеристик приемника (ROC), систематически сравниваются шесть различных методов машинного обучения. Полученные результаты подчеркивают практическую применимость логистической регрессии, которая является надежным выбором благодаря своим сбалансированным эксплуатационным характеристикам. Логистическая регрессия не только демонстрирует высокую точность обнаружения сетевых аномалий, но и значительно сокращает время обучения, что делает ее особенно подходящей для реальных приложений, где своевременное реагирование на аномалии имеет решающее значение. Это исследование дает ценную информацию о применении методов машинного обучения для повышения безопасности и целостности сетей Интернета вещей, решения сложных задач, связанных с обнаружением сетевых аномалий, и подчеркивает практическую значимость этих методологий в меняющемся ландшафте кибербезопасности Интернета вещей.

58-65 342
Аннотация

Комбинаторный гипердетерминант DET – это однородный многочлен от элементов гиперматрицы с четным числом индексов, который является единственным SL-инвариантом минимальной степени, который впервые стал изучать Кэли в середине XIX века. Учитывая его фундаментальную природу, вычисление этого многочлена является важной задачей в разных разделах науки. Для фиксированного d и кубической гиперматрицы X Барвинок предложил алгоритм вычисления гипердетерминанта, используя  0(2nd nd-1)арифметических операций. Поскольку задача определения, равен ли гипердетерминант DET(X) данной гиперматрицы X нулю, является NP-трудной, крайне важно разработать наиболее эффективный алгоритм, так как размер задачи растет экспоненциально. Мы предлагаем улучшенный алгоритм вычисления гипердетерминанта, который требует 0(2n(d-1) nd-1) арифметических операций.

66-77 394
Аннотация

Одним из самых широко распространенных процессов современности, безусловно, является цифровизация, которая охватила все ключевые сферы жизни человечества. Развитие информационных технологий поспособствовало масштабным изменениям не только в повседневном аспекте жизнедеятельности, но и в более глобальном, автоматизировав сложные бизнес-процессы в сфере предпринимательства, экономики, здравоохранения. Переход к цифровым данным и документации обеспечил большую доступность необходимой информации, а также повысил эффективность ее анализа и обработки. В связи с данным фактом важное значение обрели технологии оптического распознавания символов (OCR), позволяющие определять и извлекать текстовые данные из изображений. OCR-технологии играют ключевую роль в цифровой трансформации общества, поскольку они исключают необходимость ручной работы с текстовой информацией на изображениях и применимы в автоматизации большинства бизнес-процессов, связанных с обработкой данных на бумажных носителях, например, при сборе статистических данных из бумажных форм, отражении бумажных документов в системе электронного документооборота, конвертации текстовой информации в аудиофайлы и так далее. Данная статья посвящена описанию технологии оптического распознавания символов, а также обзору методов машинного обучения, которые активно применяются в контексте ее современной реализации с целью улучшения качества получаемых результатов. Кроме того, в статье представлены принципы работы описываемых подходов, их возможности, а также некоторые ограничения, с которыми можно столкнуться при их использовании в тех или иных сценариях.

78-89 381
Аннотация

Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой значительную проблему современной медицины, требующую ранних и точных методов диагностики для эффективного управления ее прогрессированием. В данном исследовании рассматривается разработка и применение Robo-pen, инновационного диагностического инструмента, предназначенного для обнаружения ранних признаков когнитивного снижения с помощью детального анализа почерка. Robo-pen, оснащенный датчиком MPU-9250, фиксирует трехмерные координаты, скорость и ускорение движений письма, что важно для оценки пространственного контроля, постоянства движений, вариаций скорости и способности модулировать скорость и силу движения – параметров, часто нарушенных при когнитивных расстройствах, таких как БА. В исследовании приняли участие 20 пациентов с диагнозом БА и 18 здоровых контрольных участников, сопоставленных по возрасту и уровню образования. Сбор данных включал задания, такие как переписывание предложений, перерисовка фигур и переписывание цифр, с обработкой данных с помощью программного обеспечения CoolTerm с частотой дискретизации 18 Гц. Описательная статистика показала, что группа с БА продемонстрировала более низкие средние значения для данных гироскопа и акселерометра, что указывает на более медленные и менее изменчивые движения по сравнению с контрольной группой. T-тесты подтвердили значительные различия (p < 0.001) по всем измеряемым параметрам между группами БА и контроля. Результаты подтверждают потенциал Robo-pen как неинвазивного и экономически эффективного диагностического инструмента для раннего выявления БА. Путем фиксирования тонких нейромоторных изменений Robo-pen способствует более ранней диагностике и своевременному вмешательству, что может изменить течение болезни и улучшить результаты для пациентов. Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в раннем выявлении БА, подчеркивая перспективы Robo-pen как преобразующего инструмента в диагностике и управлении нейродегенеративными заболеваниями.

90-115 359
Аннотация

Статья посвящена исследованию влияния выборки данных на прогностическую способность классификатора при диагностике промышленного оборудования. Рассматривались различные типы выборок данных, такие как простая случайная выборка, кластерная и систематизированная выборка. По результатам различных выборок данных были построены классификаторы на основе методов роя частиц и ансамблевых моделей (бэггинг и тип с голосованием). Наилучшие результаты показала стратегия ансамблевого моделирования с голосованием, которая сочетает в себе прогнозирование на основе нейронной сети, деревьев с градиентным усилением и наивных Байесовских моделей. Наилучшие результаты были достигнуты с использованием систематического метода выборки данных и стратегии ансамблевого моделирования с голосованием, которая сочетает в себе прогнозирование на основе нейронной сети, деревьев с градиентным усилением и наивных моделей Байеса: accuracy 93,6%; classification error 8%; recall 94,32%; precision 93,87%. Полученная лучшая стратегия диагностики оборудования на основе выборки данных и ансамблевой модели была использована для реализации в технологии FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) с целью получения улучшенной и адаптированной версии для работы с большими данными.

116-127 410
Аннотация

В индустрии вторсырья наблюдается острая потребность в качественном сортированном материале. Проблематика сортировочных центров, связанная с трудностями сортировки и очистки пластика, приводит к накоплению отходов на свалках вместо их переработки, подчеркивая необходимость развития эффективных автоматизированных методов сортировки. В этом исследовании предлагается интеллектуальная модель классификации пластиков, разработанная на основе сверточной нейронной сети (CNN) с использованием таких архитектур, как MobileNet, ResNet и EfficientNet. Модели были обучены на наборе данных, состоящем из более чем 4000 изображений, распределенных по пяти категориям пластика. Среди протестированных архитектур EfficientNet-SED продемонстрировала самую высокую точность классификации – 99,1%, что соответствует результатам предыдущих исследований в этой области. Эти результаты подчеркивают потенциал использования передовых архитектур CNN для повышения эффективности процессов переработки пластика.

128-136 339
Аннотация

Понимание сложности запутанных состояний в контексте SLOCC (стохастические локальные операции и классическая коммуникация), включающих несколько кубитов, важно для продвижения нашего знания о квантовых системах. Эта сложность часто анализируется путем классификации состояний через локальные группы симметрии. На практике полученные классы можно различать с помощью инвариантных многочленов, но размер этих многочленов быстро растет. Поэтому важно получить инварианты наименьшей возможной степени. В этой короткой заметке мы вычисляем базис инвариантных многочленов для 7 кубитов степени 4, которые являются инвариантами наименьшей степени. Мы получаем эти многочлены, используя теорию представлений и алгебраическую комбинаторику

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

137-146 346
Аннотация

В этой статье представлено всестороннее исследование классификации квадратичных иррациональных чисел со вторым периодом в их представлениях непрерывной дроби. Основываясь на фундаментальных результатах теории чисел, особенно в контексте цепных дробей и уравнения Пелла, исследование раскрывает сложные взаимосвязи между квадратичными иррациональными числами и их периодическими структурами. Основным объектом исследования является √N и свойства его цепных дробей. Хотя хорошо известно, что непрерывные дроби √N являются периодическими, а периодическая часть является палиндромом, распределение длин периодических частей далеко не полное. Нашей главной целью будет сосредоточиться на втором периоде и предоставить полную характеристику. Доказанные теоремы исследования разъясняют условия, при которых длина периода равна ровно двум, и дают представление о лежащих в основе алгебраических особенностях. Кроме того, он углубляется, предлагая численный анализ и иллюстрации, демонстрирующие распределение длин периодов среди квадратичных иррациональных чисел. Это исследование открывает новые пути для будущих исследований квадратичных иррациональных чисел и того, как они отображаются в виде непрерывных дробей.

147-157 517
Аннотация

В этой работе мы получаем неравенства Харди и критические неравенства Харди с любой однородной квазинормой единым способом. На самом деле мы показываем формулу точного остатка для этих результатов. В частности, наше тождество подразумевает соответствующие неравенства Харди и критические неравенства Харди с любой однородной квазинормой для оператора радиальной производной, что дает улучшенные версии соответствующих классических аналогов. Более того, мы обсуждаем расширение этих результатов в контексте однородных групп Ли Фолланда и Штейна. Такая более общая постановка удобна для обобщения результатов гармонического анализа, зависящих только от групповой и расширяющих структур, что является одной из наших мотиваций при работе в этой среде. Наш подход основан на методе факторизации дифференциальных операторов, предложенном Гестези и Литтлджоном. В качестве приложения мы показываем неравенства типа Каффарелли-Кона-Ниренберга с более общим весом. Благодаря свободе выбора с любой однородной квазинормы наши результаты уже дают значительные преимущества, так как они применимы как к анизотропному пространству ℝn , так и к изотропному пространству ℝn.

158-164 401
Аннотация

В физике нелинейные уравнения применяются для описания различных явлений. Обычно нелинейные уравнения являются в виде нелинейных дифференциальных уравнений в чаcтных производных. Эти уравнения можно принять как условие cовместности двух линейных дифференциальных уравнений, называемых предcтавлением Лакса, существование которых определяет интегрируемость нелинейного дифференциального уравнения в чаcтных производных. С этим развитием было связано осознание того, что определенные когерентные структуры, известные как солитоны, играют фундаментальную роль в нелинейных явлениях, таких как динамика решетки, нелинейная оптика и механика жидкости. Одним из известных нелинейных уравнений является нелинейное уравнение Шрёдингера, которое связано с различными физическими явлениями в нелинейной оптике и конденсатах Бозе-Эйнштейна. Это уравнение допускает пару Лакса, поэтому оно интегрируемо. В данной работе исследуются нелинейные нелокальные уравнения типа Шрёдингера с PT-симметрией. Нелинейные нелокальные уравнения возникают в таких областях физики, как гидродинамика, физика конденсированного состояния, оптика и т.д. Представлена пара Лакса для нелинейных нелокальных уравнений типа Шрёдингера. Для получения аналитических решений применен метод преобразования Дарбу

165-175 422
Аннотация

В замкнутой области рассматривается линейная краевая задача для параболического уравнения. На основе метода ломаных краевая задача для параболического уравнения заменяется двухточечной краевой задачей для системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений путем дискретизации неизвестной функции u(t,x) по переменной x. Полученная двухточечная краевая задача исследуется методом параметризации профессора Джумабаева. На основе данного метода строится алгоритм нахождения численного решения для двухточечной краевой задачи для системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Построенный алгоритм реализуется путем применения известных численных методов. Конструктивность и эффективность метода параметризации позволяет также построить численное решение рассматриваемой линейной краевой задачи для параболического уравнения. Для проверки и иллюстрации предложенного алгоритма приводится один численный пример.

176-190 361
Аннотация

В статье М.О. Рида (M.O. Reade, Duke Math. Journal, 1956) с помощью условия |arg (f'(z)/ g'(z)) | ≤ γπ/2 , где g(z) – выпуклая функция,0≤γ≤1, введен класс функций, почти выпуклых порядка γ. В нашей статье вводится подкласс класса почти выпуклых порядка γ функций, удовлетворяющих условию |arg [(1-λzn ) f'(z)]| ≤ γπ/2, который при различных значениях параметров дает ряд известных подклассов однолистных функций. На базе данного подкласса построен класс почти звездообразных функций, содержащий целый ряд подклассов, активно исследуемых многими авторами в последние годы, а также классический класс типично вещественных функций. Для данных классов найдены, соответственно, теоремы искажения (роста) и радиусы выпуклости (звездообразности). Также рассмотрен случай, когда исследуемые функции имеют пропуски членов в разложении в ряд. Полученные результаты являются точными и не только обобщают ранее известные результаты, но и раскрывают свойства ряда новых подклассов однолистных функций.

191-200 396
Аннотация

Исследуется краевая задача для гиперболического уравнения высокого порядка с импульсной дискретной памятью в прямоугольной области. С помощью введения новых функций рассматриваемая задача сводится к семейству краевых задач для дифференциального уравнения первого порядка с импульсной дискретной памятью, зависящей от неизвестных функций, и интегральным равенствам. К этой эквивалентной задаче применяется метод параметризации Д.С. Джумабаева. Разбиением области по временной переменной, введением функциональных параметров как значений дискретной памяти во внутренних областях исследуемое семейство краевых задач для дифференциального уравнения первого порядка с импульсной дискретной памятью, зависящее от неизвестных функций, и интегральные равенства переходят к эквивалентному семейству интегральных-многоточечных краевых задач с функциональными параметрами и неизвестными функциями. Полученные эквивалентные задачи содержат начальные задачи для дифференциальных уравнений первого порядка относительно новой функции. Решение начальных задач выражается через интегральные уравнения Вольтерра. Подставляя эти решения в краевые условия и импульсные условия, строится система линейных функциональных уравнений относительно функциональных параметров. Построен алгоритм нахождения решения эквивалентной задачи. Сформулированы достаточные условия однозначной разрешимости семейства интегральных-многоточечных краевых задач с функциональными параметрами и неизвестными функциями. В терминах исходных данных краевой задачи для гиперболического уравнения высокого порядка с импульсной дискретной памятью установлены достаточные условия ее однозначной разрешимости. 

201-209 323
Аннотация

Линейно упорядоченная структура называется упорядоченно стабильной, если каждое ее дедекиндово сечение имеет «малое» число расширений до полных 1-типов. Данное понятие, которое ввели Б.С. Байжанов и В.В. Вербовский, обобщает такие широко известные в среде специалистов по теории моделей понятия, как слабая о-минимальность, (слабая) квази-о-минимальность и дп-минимальность упорядоченных структур. Оно основано на соединении понятия стабильности и о-минимальности. Как мы знаем, элементарная теория любого чистого линейного порядка упорядоченно суперстабильна. Действительно, это следует из того факта, которые доказал еще Рубин в конце 70-х годов XX века, что любой тип от одной переменной определяется своим сечением и формульными подмножествами, выделяемыми одноместными предикатами или формулами от одной свободной переменной. В данной работе мы исследуем вопрос, что будет, если чистый линейный порядок обогатить одноместной функцией. Построены два примера, когда упорядоченная стабильность нарушается. Кроме того, найдены достаточные условия сохранения упорядоченной стабильности при таком обогащении языка. Исследовательская работа по данной теме еще не окончена. В идеале было бы хорошо найти критерий сохранения упорядоченной стабильности при обогащении структуры с чистым линейным порядком новой функцией от одной переменной.

ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

210-223 354
Аннотация

СВЧ электромагнитные характеристики композитов типа ферромагнетик-парамагнетик, ферромагнетик-диамагнетик могут быть изменены путем варьирования концентрации диамагнитных (парамагнитных) и ферромагнитных составляющих. Для реализации задачи по внедрению в производство таких композитов требуется проведение исследований по поиску эффективных и простых технологий синтеза, позволяющих варьировать содержание компонентов с различными магнитными характеристиками. В данной работе продемонстрирован простой метод получения композитов ферромагнетик ((NiZn)Fe2 O4 )-диамагнетик (ZnO) методом модифицированного химического осаждения с последующим отжигом. Также проведено комплексное исследование структурных и электромагнитных характеристик экспериментальных образцов. Методом рентгеновской дифракции было выявлено, что фазовый состав финальных образцов представлен исключительно диамагнитной и ферромагнитными фазами. Методом сканирующей электронной микроскопии было установлено, что после термического отжига порошки имеют субмикронные размеры со средним размером 100–137 нм. Методом вибрационной магнитометрии были измерены петли магнитного гистерезиса, анализ которых показал, что увеличение концентрации диамагнитной фазы приводит к росту значения коэрцитивной силы композитов. Измеренные микроволновые спектры комплексной магнитной проницаемости показывают, что путем изменения соотношения между ферромагнитной и парамагнитной фазами возможна реализация сдвига частоты естественного ферромагнитного резонанса. Также через расчет коэффициента отражения на металлической пластине показано, что полученные композиты могут быть использованы как основа для новых радиопоглощающих материалов. Помимо этого, синтезированные порошки могут быть также применены для создания СВЧ-приборов, СВЧ-антенн.

224-235 361
Аннотация

Данная статья представляет всесторонний анализ исследовательского ландшафта в академическом сообществе Казахстана на основе данных опроса. Основываясь на ответах, полученных от 265 исследователей и ученых из различных университетов, исследование раскрывает глубокие демографические профили и характеристики исследований в четырех различных предметных областях. Охватывая широкий спектр дисциплин, особое внимание уделяется характеристикам и тенденциям в области физических наук. Опрос изучает исследовательский ландшафт физических наук в Казахстане, раскрывая фокус на международных коллаборациях, особенно с западными учеными, с целью повышения видимости исследований. Проблемы включают ограниченное внимание к партнерству с правительственными или неправительственными организациями, неблагоприятные условия труда и неравенство в доступе к ресурсам, особенно в высокопроизводительных вычислительных средствах. Это исследование предоставляет глубокое понимание текущего состояния академических исследований в стране и предлагает детальную перспективу, которая может быть использована при стратегическом планировании, разработке политики и будущих исследовательских проектах.

236-247 371
Аннотация

В этом исследовании электрические свойства композита из оксида графена (ОГ) и наноцеллюлозы (НЦ) изучаются с помощью импедансной спектроскопии, дополненной тщательной характеристикой с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), рамановской спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии (SEM). ИК-анализ выявил характерные пики, соответствующие функциональным группам, присутствующим как в ОК, так и в НЦ, что позволило получить представление об их химическом составе. Спектры XPS показали характерные пики, указывающие на состояние углеродных и кислородных связей, что объясняет химический состав поверхности материалов. Спектроскопия комбинационного рассеяния позволила получить информацию о структурном порядке и дефектах в образцах, особенно выделив графитную структуру ОГ. СЭМ-изображения выявили морфологические особенности композитной мембраны, продемонстрировав распределение частиц НЦ и структурные изменения, вызванные их внедрением. Для исследования электропроводности композита ОГ-НЦ была использована импедансная спектроскопия. Результаты показали, что поведение композита зависит от температуры, при этом с повышением температуры в пределах рабочего диапазона топливных элементов наблюдалось увеличение электропроводности. Примечательно, что добавление НЦ существенно не изменило электропроводность композита, что свидетельствует о совместимости и стабильности. Таким образом, эта всесторонняя характеристика с использованием множества аналитических методов дает ценную информацию об электрических свойствах композита ОГ-НЦ. Полученные результаты свидетельствуют о его потенциале для различных применений, требующих повышенной электропроводности, особенно в технологии топливных элементов.

248-257 341
Аннотация

Разработка устройств, сочетающих оптические и электрические функции на основе кремнийсодержащих материалов, является одной из задач микроэлектроники. Путем плазменного синтеза с усиленным химическим осаждением из газовой фазы и последующего отжига были получены образцы нитрида кремния как с избытком кремния, так и с избытком азота. Высокую концентрацию связей Si-H и N-H определяли методом рамановской спектроскопии в образцах перед отжигом. С помощью просвечивающей электронной микроскопии было определено, что помимо нитрида кремния, в матрице образца образуются кластеры кремния. Спектры фотолюминесценции существенно изменялись для обоих типов образцов при отжиге в различных газовых атмосферах. Термическая обработка образцов при 1100 °С после синтеза привела к исчезновению спектра ПЛ, а после отжига при 800 °С фотолюминесценция увеличивается. Отмечено, что наибольшая интенсивность фотолюминесценции была обнаружена после отжига в воздушной атмосфере и наименьшая – в азоте. Участие N-центров в рекомбинационных процессах подтверждено методом электронного парамагнитного резонанса. Рассмотрены различные механизмы взаимодействия частиц, приводящих к фотолюминесценции и накоплению заряда. Таким образом, подобраны условия синтеза и отжига слоев нитрида кремния для получения управляемых люминесцентных свойств в различных спектральных диапазонах.

258-272 360
Аннотация

В последнее время набирает популярность развивающаяся область астрономии, занимающаяся историей формирования галактик, – галактическая археология. Шаровые скопления принимали участие во многих ключевых процессах, происходивших в Млечном Пути, поэтому их изучение, в частности реконструкция орбит, имеет существенное значение в этой области. Каталог Gaia DR3 предоставляет параметры 165 шаровых скоплений, такие как собственные движения, радиальная скорость и гелиоцентрическое расстояние, с некоторой точностью, поэтому важно изучить влияние ошибок измерений данных параметров на начальные данные при преобразовании в галактоцентрическую систему координат и, как следствие, на форму орбит. Нами были проинтегрированы орбиты шаровых скоплений на 10 миллиардов лет назад. Для физической обоснованности при интегрировании использовался внешний динамический потенциал под индивидуальным номером 411321 из базы космологического моделирования IllustrisTNG-100, наилучшим образом воспроизводящий потенциал Млечного Пути. Интегрирование производилось с помощью параллельного N-body кода φ-GPU, основанного на схеме Эрмита четвертого порядка с иерархическими индивидуальными блок-временными шагами. Было создано 1000 рандомизаций начальных данных с учетом нормального распределения ошибок и рассмотрено влияние ошибок на разброс начальных скоростей и на форму орбит. Наибольшие относительные ошибки имеют собственные движения и радиальная скорость, наименьшие – гелиоцентрическое расстояние. Обнаружено, что 85% шаровых скоплений от общего числа имеют относительные ошибки по всем параметрам не более 10%, а 5.4% – не более 1%. Исследовав влияние ошибок измерений для скоплений с различными величинами относительных ошибок, мы пришли к выводу, что для большинства шаровых скоплений влияние ошибок измерений на форму орбит не существенно и, следовательно, для них возможна реконструкция орбит с высокой точностью. Так как реконструкция орбит шаровых скоплений подразумевает космологические временные масштабы, то учет ошибок измерений является важным аспектом в подготовительной процедуре перед основным интегрированием. 

273-280 350
Аннотация

В работе рассмотрены два независимых метода измерения скорости плазменного потока, создаваемого в импульсном плазменном ускорителе PW-7: метод, основанный на наблюдении и оценке величины доплеровского сдвига спектральных линий, и метод высокоскоростной видеосъемки движения плазмы. Монохроматор М833 был использован для регистрации спектра излучения плазменного потока. Высокоскоростная видеосъемка осуществлялась со скоростью 640 000 кадров/с с использованием CMOS-камеры Phantom VEO710S. Приведены результаты измерений средней скорости потока, полученные при рабочем давлении газа 2⋅10-2 Торр, емкости и напряжении конденсаторной батареи 400 мкФ и 4 кВ. Полученные результаты двумя независимыми методами были сравнены между собой. Аргон использовался в качестве рабочего газа в экспериментах. Показано, что при использовании первого метода значение скорости плазменного потока составляет 12,5⋅103  м/сек, а при использовании второго метода значение скорости плазменного потока составляет 16,7⋅103  м/сек. По этим данным можно видеть, что измеренные значения скорости потока имеют небольшое расхождение. Таким образом, было установлено, что методы высокоскоростной видеосъемки и доплеровского сдвига дают в пределах ошибок измерений сопоставимые оценки скорости движения потока. С точки зрения практического применения определение значение скорости плазменного потока имеет очень большое значение.

281-301 522
Аннотация

В данной статье представлен сравнительный анализ двух конфигураций солнечного дистиллятора с использованием лицензированного программного комплекса ANSYS 2023R2 и метода вычислительной гидродинамики (CFD). Для моделирования применена модель VoF (Volume of Fluid), которая позволяет рассчитывать переход жидкости из одной фазы в другую. Следует отметить, что модель VoF способна воспроизводить процессы парообразования исключительно для визуализации, без практического применения численных результатов, что соответствует теоретическим ожиданиям. Актуальность исследования обусловлена глобальным кризисом питьевой воды, что требует повышения эффективности систем опреснения. Данный метод получения чистой воды является одним из наиболее экологически безопасных, что и стало основной причиной выбора объекта исследования. Целью работы является численный анализ и исследование солнечного дистиллятора, сравнительный анализ двух его конфигураций, а также оценка возможных модификаций для повышения эффективности установки. В ходе исследования были смоделированы тепловые потоки внутри установки, а также распределение объемной доли пара и изменение температуры во времени. Полученные результаты демонстрируют более высокую эффективность и производительность двухскатной конфигурации по сравнению с односкатной. Исследование также детализирует физические процессы, происходящие внутри установки, и определяет направления для дальнейшего совершенствования моделирования данной системы в ANSYS.

302-313 353
Аннотация

Пленки нитрида титана были осаждены методом магнетронного распыления на постоянном токе на поверхности образцов монокристаллического кремния в атмосфере Ar-N2  для использования в качестве диффузионного барьера. Толщину и плотность пленок измеряли методом рентгеновской рефлектометрии. Изменена конструкция установки MAGNA TM-200-01 для увеличения подачи азота в камеру. Изучено влияние условий распыления, включая расход газов азота и аргона и их отношения N2 /Ar в пределах 1–60 в камере, мощность магнетрона 690 – 1400 Вт на формирование пленок TiNх , их плотность и стехиометрический состав. Показано, что на величину х влияет не только отношение расходов газов N2 /Ar, но и мощность магнетрона. При параметрах распыления 1200 Вт, N2 /Ar = 30, 0.8 Пa, 320 сек и 100 °С получена максимальная плотность 5.247 г/см3 пленки состава TiN0.786 = Ti56N44. Методом фотографической рентгеновской дифракции подтверждено наличие нанокристаллической пленки нитрида титана и отсутствие нанокристаллической фазы титана. Выявлено, что для синтеза нитрида титана, максимально близкого к стехиометрическому составу TiN0.770 – TiN0.786, необходимо использовать мощности магнетрона в пределах 900–1200 Вт, расход азота – 30 см3 /мин. при низких потоках аргона 1–5 см3 /мин.

НЕФТЕГАЗОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И ГЕОЛОГИЯ

314-321 304
Аннотация

Данная статья посвящена решению научных проблем, включая разработку целостных концептуальных моделей представления, обработки и анализа географической информации, и всесторонне оценивает степень влияния региональных систем на многие опасные природные и искусственные процессы. Это позволяет разрешить противоречие между необходимостью анализа состояния различных территориальных систем с целью предотвращения возникновения чрезвычайных ситуаций вследствие влияния природных и техногенных процессов. С одной стороны, предоставление информации и поддержки в принятии решений, а с другой – обеспечение предоставления картографических моделей транспортных систем, оценка рисков опасных природных и техногенных процессов и их картографирование. Комплексная экологическая оценка и моделирование промышленных систем. Метод картографирования платежных систем и оценки состояния здоровья населения.

322-330 325
Аннотация

Целью статьи является решение задач составления карты, ее представления, обработки, анализа с целью всесторонней оценки региональной системы природных и искусственных угроз Алматинской области. Решая эти задачи, вы можете рассмотреть способы легкого разрешения предстоящих конфликтов и проблем. Это можно предотвратить, делая прогнозы относительно природных и антропогенных проблем. Причиной природных и техногенных катастроф в Алматинской области являются стихийные бедствия, характерные для горных регионов. Мы будем учитывать условия сезонных селей и землетрясений. Поскольку Алматинская область является регионом, расположенным в горной зоне, здесь много очагов землетрясений. Часто происходят тектонические движения. Для предотвращения крупных стихийных бедствий необходимо проводить специальные мониторинговые работы. С этой точки зрения на помощь приходят составление геодинамических карт, изучение земной коры, выявление и дифференциация очагов землетрясений. С помощью этого можно предотвратить крупные катастрофы. В статье составлена карта природных и техногенных условий Алматинской области. В процессе создания карты, используя данные ГИС, мы создали карту в приложении ArcGIS. Мы получали данные из ГИС через специальную платформу, обрабатывая космические съемки с помощью программы. Мы получили данные на основе космической съемки SRTM. Изучая динамику изменений за каждый год, сравнивая карты, можно делать убедительные прогнозы. Сбор данных с помощью бесплатных платформ помогает создавать рациональные решения. С помощью карт можно отслеживать, обновлять, хранить и редактировать базу данных информации. В статье было проведено полное исследование территории региона, важность была придана рациональному, эффективному использованию данных ГИС.

331-342 328
Аннотация

В статье представлен подробный обзор истории, развития и применения преобразователей частоты с особым акцентом на их использование в нефтегазовой отрасли. Прослеживается эволюция преобразователей частоты от их создания в конце 19 – начале 20 вв. до их современного применения, когда используются микропроцессоры и цифровая обработка сигналов для точного управления выходной частотой. В нефтегазовой отрасли преобразователи частоты имеют решающее значение для эффективного и точного индукционного нагрева трубопроводов. Они преобразуют источник питания с фиксированной частотой и напряжением в выходной сигнал переменной частоты и переменного напряжения, управляя скоростью асинхронных двигателей, используемых в процессе нагрева. В статье также рассматриваются вопросы проектирования и моделирования преобразователей частоты, обсуждается процесс их определения характеристик, создания математических моделей и использования программных инструментов моделирования, таких как MatLab. В нем представлены уравнения для энергии индуктивности, энергии конденсатора, условий резонанса и коэффициента мощности, которые необходимы при математическом моделировании преобразователей частоты. В заключение статьи подчеркивается влияние преобразователей частоты на эффективность и экономику систем индукционного нагрева. В нем подчеркивается необходимость тщательного проектирования и моделирования для обеспечения оптимальной производительности и безопасности.

343-353 406
Аннотация

В Казахстане рассматриваются варианты и регионы производства водорода, в том числе на западе Казахстана, в Мангистауской области, с использованием воды Каспийского озера. Текущие продвигаемые технологии производства водорода, включая зеленый водород «green hydrogen», очень дорогие, требующие миллиардных долларовых инвестиций и потенциально создающие сложности местному населению и природе, экологии, флоре и фауне. В то же время геологические исследования альтернативных вариантов добычи водорода в Казахстане плохо отработаны. Казахстану нужны и очень важны в настоящее время исследования серпентинизации офиолитовых пород по природному «белому» водороду. Во многих странах сейчас идет практически «золотая лихорадка», гидрогеологами ведутся исследования по поиску природного «белого» водорода. Гидрогеологи в настоящее время обнаружили многочисленные источники природного водорода в геологических средах от Мали до Швейцарии, Франции, Германии, США, Канады, Австралии. С целью его обнаружения и добычи возникло более 50 компаний. Природная водородная скважина действует в Мали для обеспечения энергией города с населением около 4000 человек бесплатно и навечно. В отличие от других геологических видов топлива, которые образуются в течение миллионов лет, природный водород генерируется путем смешивания воды и частиц железа, серпентинизации офиолитовых пород, является возобновляемым в масштабах человеческого времени, а не в геологических эпохах. Альтернативные варианты производства и использования водорода представлены в данном обзоре, в том числе различные типы водорода: черного, серого, зеленого, синего, бирюзового, розового и желтого, в зависимости от способа его добычи и производства. Казахстан с богатейшими природными рудными запасами, в том числе угля и полиметаллов, где могут располагаться офиолитовые породы, вполне может иметь месторождения природного «белого» водорода, такие геологические исследования в Казахстан плохо отработаны.

354-362 324
Аннотация

Заводнение является широко используемым методом разработки на нефтяных месторождениях, и обводненность выходной жидкости нефтяных скважин постепенно увеличивается с увеличением закачиваемой воды в водяные скважины. Из-за присутствия в сырой нефти природных поверхностно-активных веществ, таких как смола, асфальтены и органические кислоты, легко образуется высокопрочная вязкоупругая пленка на границе раздела нефть – вода и стабильная эмульсия. Для облегчения хранения и транспортировки сырой нефти необходимо деэмульгировать эмульсию сырой нефти. В этой статье сырая нефть CQ была взята в качестве объекта исследования, и влияние типа деэмульгатора, концентрации, температуры деэмульгатора и свойств нефти – воды на вязкоупругость пленки на границе раздела нефть – вода было исследовано с помощью реометра, а затем был исследован механизм деэмульгирования. Результаты показывают, что чем ниже прочность пленки на границе раздела нефть – вода, тем лучше деэмульгатор. Кроме того, с увеличением концентрации деэмульгатора и температуры вязкоупругость на границе раздела нефть – вода уменьшается, а прочность межфазной пленки еще больше уменьшается. В целом эффект деэмульгирования будет значительно улучшен с увеличением концентрации деэмульгатора и температуры, а эффект дегидратации будет лучше. Результаты исследований могут предоставить теоретические рекомендации для полевого применения деэмульгирования.

ЭКОНОМИКА И БИЗНЕС

363-373 415
Аннотация

В условиях современной экономики управление карьерным развитием сотрудников становится ключевым фактором успеха и устойчивого развития организаций, особенно малых и средних предприятий (МСП). Развитие карьеры сотрудников играет решающую роль в повышении мотивации и удержании персонала, что особенно важно для МСП, работающих в условиях ограниченности ресурсов и высокой конкуренции. В данной статье рассматриваются современные подходы к управлению карьерой в МСП и предлагаются практические рекомендации, основанные на теоретических исследованиях и эмпирических данных. Особое внимание уделяется обучению и развитию, оценке результатов деятельности, системам вознаграждения и мотивации сотрудников. Обучение и развитие сотрудников способствуют повышению их квалификации и адаптивности к изменениям на рынке. Системы оценки работы, такие как обратная связь по принципу «360 градусов» и регулярные аттестационные сессии, играют важную роль в выявлении достижений и областей, требующих улучшения, а также в формировании индивидуальных планов развития. Справедливая и конкурентоспособная система компенсации и вознаграждения мотивирует сотрудников и способствует их удержанию. В статье также рассматриваются факторы, связанные с удержанием сотрудников и созданием позитивной корпоративной культуры, которая способствует их долгосрочному профессиональному росту и повышает конкурентоспособность компаний на рынке. В современных условиях, характеризующихся быстрыми изменениями и глобализацией, малым и средним предприятиям необходимо уделять особое внимание развитию человеческого капитала, чтобы оставаться конкурентоспособными и добиваться устойчивого роста. В статье предлагаются рекомендации по внедрению эффективных программ управления карьерой, а также примеры успешных практик из различных отраслей.

374-383 353
Аннотация

Эффективное управление финансовыми ресурсами в проектах имеет решающее значение для их успешного выполнения. Часто проблемы с финансовыми ресурсами, такие как перерасход бюджета, приводят к неблагоприятным последствиям, которые непосредственно влияют на успешное завершение проекта, качество результата и удовлетворенность заинтересованных сторон. Поэтому идентификация и разработка инструментов для эффективного управления финансовыми ресурсами имеет первостепенное значение. Цель данного исследования – применить нетрадиционные модели управления освоенным объемом (EVM), основанные на машинном обучении, для прогнозирования затрат на проект. Для достижения целей исследования был проанализирован предыдущий опыт в данной области, подготовлен набор данных по прошлым проектам и применена модель машинного обучения. Исследование показало, что нетрадиционные модели, такие как алгоритм регрессии AdaBoost, продемонстрировали результаты, близкие к фактическим затратам. Результаты исследования свидетельствуют о том, что разработанная модель может стать незаменимым инструментом для управления проектами и принятия бизнес-решений, так как она демонстрирует способность адаптироваться к различным условиям и делать точные прогнозы.

384-395 396
Аннотация

Целью этой статьи является определение вклада цифровых маркетинговых технологий в повышение качества высокотехнологичной продукции в Казахстане, а также выявление перспектив совершенствования практики управления качеством в высокотехнологичных проектах в Казахстане с помощью цифрового подхода к маркетингу. С опорой на международную статистику IMD и WIPO за 2013–2022 гг. с помощью метода корреляционного анализа сопоставлены результаты реализации высокотехнологичных проектов при управлении качеством с использованием альтернативных подходов (цифрового и доцифрового) к маркетингу в Казахстане. Ключевой вывод состоит в том, что в Казахстане предпочтительно управление качеством в hightech проектах с помощью цифровых маркетинговых технологий. Ключевыми из них являются: маркетинг персонала, маркетинг продукта и маркетинг процессов. Теоретическая значимость полученных результатов состоит в том, что они позволили переосмыслить процессы управления качеством при реализации высокотехнологичных проектов в условиях цифровой экономики Казахстана, а также раскрыли перспективные цифровые маркетинговые технологии с опорой на AI, IoT, Большие данные, Интернет, мобильные устройства, чат-боты, машинное зрение, «умных» консультантов и виртуальных помощников (VR/AR). Практическая значимость связана с тем, что разработанный цифровой подход к маркетингу позволяет усовершенствовать практику управления качеством в high-tech проектах в Казахстане. Авторский подход включает в себя маркетинг микс управления качеством в high-tech проектах с помощью цифровых маркетинговых технологий в Казахстане. Подход также раскрывает организационно-технологические аспекты управления качеством в high-tech проектах в Казахстане при цифровом подходе к маркетингу.

396-420 352
Аннотация

Для анализа эффекта шока спроса мы сосредоточились на финансовом кризисе 2008 г., опираясь на данные исследования Европейского банка реконструкции и развития «Жизнь в переходный период», проведенного в 2010 г. В этом исследовании содержится подробная информация о реакции домохозяйств через два года после кризиса. Были разработаны регрессионные модели для анализа мер, принятых домохозяйствами во время экономического спада, и их последствий для потребления. Эти меры повлекли за собой изменение структуры расходов, практики сбережений и других механизмов выживания. Эмпирическое исследование, проведенное в статье, позволяет понять влияние шока спроса, такого как финансовый кризис 2008 г., на потребительское поведение домохозяйств и их способность противостоять этому шоку. Результаты показывают, что финансовый кризис негативно повлиял на рынок труда, что отрицательно сказалось на потреблении. Кроме того, мы изучили, как правительство пыталось помочь домохозяйствам, чем оно пользовалось и т.д.



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


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