Авторы

Обработка и визуализация пространственных данных на гибридном вычислительном кластере

Использование популяционных алгоритмов для оптимизации температурного режима обжига фосфоритовых окатышей

Проблема рационального использования энергоресурсов особенно остро стоит перед энергоемкими производствами, к которым относятся высокотемпературная обработка горно-химического сырья (например, производство фосфоритовых окатышей из отходов апатит-нефелиновых руд путем сушки и обжига). В этой связи температурные режимы функционирования обжиговой конвейерной машины должны обеспечивать не только завершенность протекающих в ней химико-технологических процессов и требуемое качество продукции, но и энергоресурсосбережение. Таким образом, возникает актуальная научно-практическая задача оптимизации режимов нагрева шихты на основе результатов моделирования тепло- и массообменных процессов, протекающих в различных зонах обжиговой конвейерной машины. Невозможность проведения дорогостоящих натурных экспериментов приводит к необходимости использования методов компьютерного моделирования. Нелинейность, большая размерность поискового пространства, высокая вычислительная сложность затрудняют применение традиционных методов детерминированного поиска. В этих условиях хорошие результаты показывают стохастические методы, преднамеренно вводящие элемент случайности в поисковый алгоритм. Сегодня широкое распространение получили популяционные алгоритмы, основанные на моделировании коллективного поведения живых организмов и отличающиеся возможностью одновременной обработки нескольких вариантов. В качестве решения поставленной оптимизационной задачи предложено использование модифицированного алгоритма кукушкиного поиска (путем введения элементов нечеткости), которое обеспечивает комплексный учет огромного числа разнотипных параметров, задаваемых для каждой вакуум- камеры обжиговой конвейерной машины. Управление химико-энерготехнологической системой переработки отходов апатит-нефелиновых руд с учетом полученных данных и на основе имеющейся нейросетевой модели высокотемпературного процесса позволит максимально снизить количество возврата и обеспечить энергоресурсосберегающие условия функционирования обжиговых агрегатов. Читать дальше...

Распознавание подводного трубопровода с использованием векторизованных изображений

Подводные трубопроводы, являясь критически важной инфраструктурой для транспортировки углеводородов и других ресурсов, требуют регулярной проверки их состояния, учитывая экономический и экологический характер последствий возможных аварий. Поэтому одной из ключевых технологических задач сегодня является разработка надежных методов распознавания подводных трубопроводов с целью их инспекции по видеоинформации, получаемой автономным необитаемым подводным аппаратом. Предлагается метод распознавания и прослеживания подводного трубопровода по оптическим изображениям с использованием автономного подводного аппарата, основанный на многоэтапной вычислительной схеме обработки данных, включая векторизацию исходных снимков на контурной основе, выделение видимых границ трубопровода на изображениях и вычисление его пространственной осевой линии. Метод основывается на применении авторской модификации алгоритма Хафа (Hough Transform) с адаптивным ограничением области анализа и новой версии авторской методики построения контуров с применением метода Оцу (Otsu's method). Получаемые с помощью методики контуры обладают минимальной избыточностью и достаточной точностью для выделения видимых границ трубопровода модифицированным алгоритмом Хафа. Метод характеризуется небольшими вычислительными затратами в сравнении с аналогами. Нетрудоемкий расчет осевой линии осуществляется на основе применения ранее разработанного авторами алгоритма локального распознавания. Проведены вычислительные эксперименты для получения сравнительных оценок надежности и вычислительной производительности применительно к контурным алгоритмам Канни, К-средних, Оцу и к методу выделения границ (модификация метода Хафа). В том числе получены оценки сравнения с некоторыми аналогами. Полученные оценки эффективности предложенных решений подтвердили их эффективность. Читать дальше...