CC BY
58
Министерство образования и науки РФ
Правительство Пензенской области Академия информатизации образования Академия проблем качества РФ Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского Российская инженерная академия Вычислительный центр РАН им. А.А.Дородницына Институт испытаний и сертификации ВВТ ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л.Минца» ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «РУБИН» ОАО «НИИФИ», ОАО «ПНИЭИ», ФГУП ФНПЦ «ПО СТАРТ», НИКИРЭТ, ЗАО «НИИФИиВТ» ОАО «ППО ЭЛЕКТРОПРИБОР», ОАО «РАДИОЗАВОД» Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС» ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА» Пензенский государственный университет
АадижУ{%шсж
ТРУДЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
II то^
ПЕНЗА 2015
УДК 621.396.6:621.315.616.97:658:562 Т78
Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»:
T78 в 2 т. - Пенза : ПГУ, 2015. - 2 том - 384 с.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
В сборник трудов включены доклады юбилейного ХХ-го Международного симпозиума «Надежность и качество», проходившего с 25 по 31 мая 2015 г. в городе Пензе.
Рассмотрены актуальные проблемы теории и практики повышения надежности и качества; эффективности внедрения инновационных и информационных технологий в фундаментальных научных и прикладных исследованиях, образовательных и коммуникативных системах и средах, экономике и юриспруденции; методов и средств анализа и прогнозирования показателей надежности и качества приборов, устройств и систем, а также анализа непараметрических моделей и оценки остаточного ресурса изделий двойного назначения; ресурсосбережения; проектирования интеллектуальных экспертных и диагностических систем; систем управления и связи; интерактивных, телекоммуникационных сетей и сервисных систем; экологического мониторинга и контроля состояния окружающей среды и биологических объектов; исследования физико-технологических процессов в науке, технике и технологиях для повышения качества выпускаемых изделий радиопромышленности, приборостроения, аэрокосмического и топливно-энергетического комплексов, электроники и вычислительной техники и др.
Оргкомитет благодарит за поддержку в организации и проведении Международного симпозиума и издании настоящих трудов Министерство образования и науки РФ, Правительство Пензенской области, Академию проблем качества РФ, Российскую академию космонавтики им. К. Э. Циолковского, Российскую инженерную академию, Академию информатизации образования, Вычислительный центр РАН им. А. А. Дородницына, Институт испытаний и сертификации ВВТ, ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «НИИФИ», ФГУП «ПНИЭИ», ОАО «РУБИН», ОАО «РАДИОЗАВОД», ОАО «ППО ЭЛЕКТРИПРИБОР», ФГУП «ПО «СТАРТ», НИКИРЭТ - филиал ФГУП «ПО «СТАРТ», Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС», ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА»,Пензенский государственный университет.
Сборник статей зарегистрирован в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) с 2005 г.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
Юрков Н. К. - главный редактор Трусов В. А. - ответственный секретарь Баннов В. Я. - ученый секретарь Волчихин В. И., Абрамов О. В., Авакян А. А., Дивеев А.И., Иофин А. А., Каштанов В. А., Майстер В. А., Острейковский В.А., Петров Б. М., Писарев В. Н., Роберт И. В., Романенко Ю. А., Северцев Н. А., Садыков С. С., Садыхов Г. С., Увайсов С. У.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
© Оргкомитет симпозиума, 2015 © ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», 2015
10. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Казанцева Н.Е., Лучинин В.В., Мошников В.А., Петров А.А. Исследование продуктов золь-гель-процессов в многокомпонентных оксидных системах, протекающих с образованием магнитных нанокомпозитов // Нано- и микросистемная техника. 2012. - № 10. - С. 5-10.
11. Пронин И.А., Аверин И.А., Димитров Д.Ц., Карманов А.А. Особенности структурообразования и модели синтеза нанокомпозитных материалов состава SiO2-MexOy, полученных с помощью золь-гель-технологии // Нано- и микросистемная техника. 2014. - № 8. - С. 3-7.
12. Аверин И.А., Карманов А.А., Мошников В.А., Печерская Р.М., Пронин И.А. Особенности синтеза и исследования нанокомпозитных пленок, полученных методом золь-гель-технологии // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2012. - № 2. - С. 155-162.
13. Карманов А.А. Особенности синтеза материалов для чувствительных элементов мультисенсорных систем золь-гель методом // Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2013. - Т. 2. - С. 115-118.
14. Аверин И.А., Игошина С.Е., Мошников В.А., Карманов А.А., Пронин И.А., Теруков Е.И. Чувствительные элементы датчиков вакуума на основе пористых наноструктурированных пленок SiO2-SnO2, полученных золь-гель методом // Журнал технической физики. - 2015. - Т. 85. - № 6. - С. 143-147.
15. Обзор методик получения нанопорошков / Кочегаров И.И., Трусов В.А., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2010. Т. 2. С. 426-428.
16. Пронин И.А., Аверин И.А., Мошников В.А., Якушова Н.Д., Кузнецова М.В., Карманов А.А. Пер-коляционная модель газового сенсора на основе полупроводниковых оксидных наноматериалов с иерархической структурой пор // Нано- и микросистемная техника. 2014. - № 9. - С. 15-19.
17. Игошина С.Е., Аверин И.А., Карманов А.А. Моделирование газочувствительности пористых пленок на основе полупроводниковых оксидов // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2014. - № 48. - С. 115-119.
18. Кононова И.Е., Гареев К.Г., Мошников В.А., Альмяшев В.И., Кучерова О.В. Самосборка фрактальных агрегатов системы магнетит диоксид кремния в постоянном магнитном поле // Неорганические материалы. 2014. -Т. 50. - № 1. - С. 75.
19. Костишин В.Г., Канева И.И., Андреев В.Г., Николаев А.Н., Волкова Е.И. Исследование возможности получения феррита марки 2000НМ по короткой технологической схеме. // Материалы электронной техники. 2013. - №1. - С.45-48.
20. Канева И.И., Костишин В.Г., Андреев В.Г., Николаев А. Н., Волкова Е.И.. Влияние добавок висмута на свойства Mn-Zn-ферритов. // Известия вузов. Материалы электронной техники. - 2014. -№2. - С.9 9-103.
21. Летюк Л.М., Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов. Л.: Химия, 1973. - 236 с.
22. Канева И.И., Костишин В.Г., Андреев В.Г., Николаев А.Н., Луканина Е.В., Читанов Д.Н. Управление микроструктурой и свойствами ферритов с помощью двухстадийного синтеза // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2012. - № 2 (58). - С. 30-36.
23. Ильинский А.В., Мошников В.А., Пашкевич М.Э., Пермяков Н.В., Шадрин Е.Б. Атомно-силовое зондирование потенциального рельефа VO2-нанокомпозита // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 1. С. 126-131.
24. Аверин И.А., Карманов А.А., Печерская Р.М., Пронин И.А.Исследование золя ортокремневой кислоты методом ИК-спектрометрии //Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2012. -Т. 2. - С. 181-182.
25. Аверин И.А., Карманов А.А., Пронин И.А., Печерская Р.М. Использование ИК-спектроскопии для анализа тонких стекловидных пленок, полученных золь-гель методом // В сборнике: Университетское Образование Сборник статей XV Международной научно-методической конференции, посвященной 50-летию полета первого космонавта Ю.А. Гагарина. Под редакцией: В. И. Волчихина, Р. М. Печерской. 2011. С. 227-228.
26. Северцев, Н.А. К вопросу об утрате работоспособности систем / Н.А. Северцев, А.В. Бецков, А.М. Самокутяев // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 2. С. 268-270.
27. Универсальные оценки безопасности. Монография / Дивеев А.И., Северцев Н.А. // Москва,
2005.
28. Синтез оптимального закона управления потоками транспорта в сети автодорог на основе генетического алгоритма / Дивеев А.И., Северцев Н.А. // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2003. № 3. С. 87.
29. Северцев, Н.А. Минимизация обобщенного риска угроз безопасности / Н.А. Северцев // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2005. № 7. С. 3-10.
30. Критерии и показатели безопасности / Дедков В.К., Северцев Н.А., Петухов Г.Б., Тихон Н.К. // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 1999. № 1. С. 33-54.
УДК 004.627
ПетряниН Д.Л., Горячев1 Н.В., Юрков1 Н.К.г Дмитриенко2 А.Г.
гФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
2ОАО "НИИФИ", Пенза, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ АРХИВАТОРОВ С ФУНКЦИЕЙ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ СЖАТИЯ ДАННЫХ
Архивация все чаще используется при передаче данных через локальные сети или/и сети Интернет, для экономичности трафика и времени передачи. Пропускная способность каналов связи более дорогостоящий ресурс, чем дисковое пространство, по этой причине сжатие данных до или во время их передачи еще более актуально. Здесь целью сжатия информации является экономия пропускной способности и в конечном итоге ее увеличение. Все известные алгоритмы сжатия сводятся к шифрованию входной информации, а принимающая сторона выполняет дешифровку принятых данных.
В настоящее время сжатие данных является трудоемкой задачей. Дело в том, что большинство пользователей или владельцев (авторов) информации хранят различную информацию в сжатом виде (в архивах), что уменьшает размер и в некоторой
степени защищает ее, например, от вирусов. Анализ подобных проблем был рассмотрен в [1] и [2], а по типу данных в [3] и [4].
Каждый архиватор обладает своими достоинствами и недостатками, такими как скорость сжатия и степень сжатия. Эти характеристики — обратно зависимые величины, т.е., чем больше скорость сжатия, тем меньше степень сжатия, и наоборот. Еще один параметр, который играет важную роль -это эффективность сжатия, который практически во всех архиваторах отсутствует.
Само сжатие данных обычно происходит значительно медленнее, чем обратная операция (разар-хивирование), т.к. при сжатии происходит поиск одинаковых цепочек данных, с последующей их заменой, в уменьшенном размере. Поэтому для сжатия того или иного файла или группы файлов, необходимо выбирать архиватор с наивысшим коэф-
фициентом сжатия для получения архива с наименьшим размером или с наивысшей скоростью сжатия - архив с наибольшим размером. Данный выбор осуществляет сам пользовать, в зависимости от того, что в итоге нужно получить. Но не всегда выбранный (вручную) архиватор дает требуемый результат, т.к. это зависит в первую очередь от содержимого файла: если в файле присутствуют уникальные данные (поток данных, которые не поддаются замене на цепочки меньшей длины), то эффективность сжатия такого файла снижается. Величина сжатия определяется избыточностью обрабатываемого массива бит. При этом, если эффективность сжатия низкая, то архивирование выбранного файла не имеет смысла, поскольку размер архива (сжатого файла) ориентировочно равен размеру исходного файла.
Рассмотрим самые популярные и используемые программные продукты архиваторов на наличие анализа эффективности сжатия информации.
| Файловая информация 1 3 М^П
Архиватор WinRAR [5] заслуженно занимает лидирующие позиции в рейтингах независимых файловых архивов и тестовых обзорах, но данный продукт платный: по истечении 4 0-ка дней пробного периода, программа будет напоминать, что ее нужно купить. В его состав входит специальная команда «Показать информацию», которая позволяет провести быстрый анализ эффективности сжатия перед архивацией. В режиме управления файлами эта команда позволяет получать информацию о содержимом выбранных файлов и папок: общий объём, количество файлов и вложенных папок, количество архивов (рис. 1). В других программах-архиваторах подобная функция отсутствует. Для ускорения операции архивы определяются только по расширениям имён файлов, поэтому самораспаковывающиеся архивы в этом подсчёте не участвуют.
Информация
Файловая статистика
Состояние: Готово
Файлов: 1
Папок: 0
Архивов: 0
Общий размер: 23 286 263
Размер кластеров: 4096
Занимаемое файлами место: 23 289 856
Потери на остатках кластеров: 3 593
Предполагаемые степень и время окатия
Готово
175% Степень сжатия 75%
Размер в архиве: 16 МБ
Оценка времени окатия: 00:00:11
□
I Отмена | | Справка |
I Архив RCL_Setup.rar
Б?.?.?.?.™.^.?.] Параметры Комментарий ]~SFX
RAR архив
Версия для извлечения: 2.9
Базовая ОС: Windows
Всего файлов: 1
Общий размер: 23 286 263
Размер в архиве: 19 272 725
Степень окатия: 82%
Размер SFX-модуля: 0 байт
Главный комментарий: Нет
Пароли: Нет
Размер словаря: 4 МБ
Данные для восстановления: Нет
Блокировка архива от изменений: Нет
Справка
Рисунок 1 - Анализ эффективности «до» и «после» сжатия файла архиватором ТМпЯАЯ
По завершении сканирования файлов можно нажать кнопку "Оценить", чтобы получить прогноз о возможной степени и предполагаемом времени сжатия выбранных файлов. Прогноз выполняется для метода сжатия "Максимальный", при этом предполагается, что диск быстрый и время, затрачиваемое на обмен данными с диском, мало. Оценка очень быстра и весьма приблизительна, поэтому не нужно ожидать здесь точного результата. Впрочем, этой информации обычно достаточно, чтобы понять, имеет ли смысл вообще тратить время на упаковку выбранных данных.
Проведем анализ эффективности сжатия, для этого выберем файлы разного типа данных, все результаты эксперимента сведены в таблицу 1.
Из таблицы 1 видно, что среднее время проведения анализа (для всех файлов) составляет 6,1 сек. - практически не зависит от размера файла. Для некоторых типов данных архиватор WinRAR определил заниженную (AVI), а для других завышенную (предполагаемую) степень сжатия (BMP). Это обусловлено различной избыточностью информации, а также разным содержимым файла.
В архиваторах FreeArc [6], IZArc [7] присутствует только анализ эффективности после архивирования (рис. 2).
Данная функция не позволяет оценить эффективность сжатия информации, не прибегая к архивированию. При этом тратится большое количество времени, в зависимости от количества и объема выбранных файлов. Кроме этого, может выясниться, что архивирование прошло зря, т.е. сжатие прошло не эффективно: размер архива ориентировочно равен, а в некоторых случаях, и превышает объем исходного файла. Таким образом, проведенное исследование поможет разработать алгоритм анализа эффективности сжатия информации, не
прибегая к самой архивации, это поможет сэкономить время и ресурсы.
3 Всё о 20.паг
Основно^ Солид-блоки Комментарий
Тип архива:
Каталогов:
Файлов:
Оригинальный размер: Сжатый размер: Степень сжатия:
Rar 0 1
10,914,304 2,600,165 23.8%
Блоков каталога: О
Каталог, байт О
Каталог, сжатый: О
Солид-блоков: О
Средний размер солид-блока: 10 птЬ
ОЗУ у па ковки: ОЬ
ОЗУ распаковки: ОЬ
Словарь:
Запрет модификации архива: Описание архива: Информация для восстановления: Размер 5РХ:
Каталог архива зашифрован: Алгоритмы шифрования:
OK
Отмена
Рисунок 2 - Анализ эффективности (после сжатия файла) архива архиватором ЕгееАгс
ЛИТЕРАТУРА
1. Батьков В.О. Анализ проблем современных хранилищ данных / Батьков В.О. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 259-260.
2. Петрянин Д.Л. Анализ систем защиты информации в базах данных / Петрянин Д.Л., Горячев Н.В., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 115121.
3. Петрянин Д.Л. Сжатие текстовых данных / Петрянин Д.Л., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 1. С. 328-330.
4. Петрянин Д.Л. Анализ сжатия изображений / Петрянин Д.Л., Абузяров И.Р., Гуденко М.Л., Ольховой А.А. // Молодой ученый. 2014. № 4. С. 229-231.
5. Кочегаров И.И. Распознавание параметров элементов при передаче данных при межсистемном взаимодействии // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2005. Т. 1. С. 512-514.
6. WinRAR archiver, a powerful tool to process RAR and ZIP files [Электронный ресурс] // URL: http://www.rarlab.com/ (дата обращения 10.03.2015).
7. Архиватор FreeArc [Электронный ресурс] // URL: http://freearc.org/ru/Default.aspx (дата обращения 11.03.2015).
8. IZArc - Free Zip Files Utility - Zip files, unzip files [Электронный ресурс] // URL: http://www.izarc.org/ (дата обращения 11.03.2015).
9. Кочегаров И.И. применение системного анализа и межмодульного взаимодействия при проектировании конструкций РЭС // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. 2004. № 9-2. С. 160-163.
10. Горячев Н.В. Концептуальная схема разработки систем охлаждения радиоэлементов в интегрированной среде проектирования электроники / Н.В. Горячев, Н.К. Юрков // Проектирование и технология электронных средств. 200 9. № 2. С. 6 6-7 0.
11. Горячев Н.В. Исследование и разработка средств и методик анализа и автоматизированного выбора систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры / Горячев Н.В., Танатов М.К., Юрков Н.К. // Надежность и качество сложных систем . 2013. № 3. С. 70-75.
12. Северцев, Н.А. К вопросу об утрате работоспособности систем / Н.А. Северцев, А.В. Бецков, А.М. Самокутяев // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 2. С. 268-270.
13. Универсальные оценки безопасности. Монография / Дивеев А.И., Северцев Н.А. // Москва, 2005.
14. Синтез оптимального закона управления потоками транспорта в сети автодорог на основе генетического алгоритма / Дивеев А.И., Северцев Н.А. // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2003. № 3. С. 87.
15. Северцев, Н.А. Минимизация обобщенного риска угроз безопасности / Н.А. Северцев // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2005. № 7. С. 3-10.
16. Критерии и показатели безопасности / Дедков В.К., Северцев Н.А., Петухов Г.Б., Тихон Н.К. // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 1999. № 1. С. 33-54.
УДК 630*378
Карпачев С.П., Евстратова К.А.
ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», Москва, Россия
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СПЛОТОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ
Результаты анализа эффективности сжатия архиватором WinRAR
Таблица 1
Тип файла Размер файла, Мб Время проведения анализа, сек. Предполагаемая степень сжатия, % (размер в Мб) Степень сжатия (эксперимент.), % (размер в Мб) Предполагаемое время сжатия, сек. Время сжатия (эксперимент.), сек. Погрешность сжатия
AVI 50,7 8 61 (31) 7 9 (40, 5) 25 36 18
BMP 51,2 6 67 (34) 32 (16,6) 26 25 35
JPG 4,98 6 100 (4 , 98) 99 (4, 97) 3 3 1
TXT 18 5 46 (8,5) 33 (6) 8 15 13
DOC 10,4 6 6 (0,74) 23 (2, 48) 3 4 17
EXE 22,2 6 75 (16) 82 (18,3) 12 16 7
Современный период развития лесопромышленного комплекса (ЛПК) России нельзя назвать успешным. Это связано с рядом проблем, которые остро встают на сегодняшний день. К актуальным проблемам ЛПК можно отнести вопросы доставки древесины до потребителя и вопросы рационального использования всей заготавливаемой древесной биомассы [1, 6] .
В настоящее время малые реки практические не используются для доставки древесины до потребителя. Это связано, прежде всего, с отменой молевого лесосплава. Поэтому во многих лесных районах, где плохо развита структура сухопутного транспорта леса, проблематична заготовка древесины. Для решения возникшей проблемы сотрудники Архангельского государственного технического университета (АГТУ) предложили новую технологию лесосплава для проведения навигационной сплотки лесоматериалов на малых и средних реках на базе плоских сплоточных единиц (ПСЕ). Данная технология позволяет расширить эксплуатационные возможности плотового лесосплава и тем самым привлечь для транспортировки не используемые в данный момент водные пути.
Для формирования плоской сплоточной единицы не требуется специального такелажа и специальной техники, такие плоты могут быть изготовлены любым предприятием на берегу или на воде.
Помимо проблем, связанных с доставкой древесины до потребителя в настоящее время остро встает вопрос рационального использования древесных ресурсов. На сегодняшний день около 4 0% от заготовленного леса являются отходы, которые остаются на лесосеке. Кроме этого, количество дровяной древесины в России оценивается
в объеме — 30% объема заготавливаемой древесины. Использование дровяной древесины затруднено с экономической точки зрениия, так как на ее переработку требуется столько же затрат, сколько и на деловую древесину, что является экономически не целесообразным для предприятий.
Нами было предложено образуемые на лесосеке древесные отходы и дровяную древесину измельчать, например, на щепу, которую можно использовать в качестве биотоплива [2]. А для ее доставки по малым и средним рекам использовать двухъярусную сплоточную единицу, нижний ярус которого представлен в виде плоской сплоточной единицы, а верхний состоит из отдельных мягких контейнеров с измельченной древесиной. На предложенный метод был получен патент №13 99 96 от 27.03.2014 г. [3-5].
Недостатком предложенного метода доставки круглой и измельченной древесины до потребителя, является то, что для формирования нижнего яруса в основном применяется кустарный метод.
