CC BY
2
ров, И. В. Горбунов // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения : сб. ст. по материалам Всерос. науч.-практ. конф. (Красноярск, 15-16 нояб. 2007 г.). Красноярск: Изд-во Сиб. гос. технолог. ун-та, 2007. Т. 1. С. 81-86.
7. Кимстач И.Ф., Девлишев П.П., Евтюшкин Н.М. Пожарная тактика: учеб. пособие для пожарно-техн. училищ и нач. состава пожарной охраны. Москва: Стройиздат, 1984. 591 с.
8. Конфликт сложных систем. Модели и управление / Б. К. Нартов, С. Г. Братцев, Ф. А. Мурзин, А. А. Пунтус ; Моск. авиац. ин-т. Москва : Изд-во МАИ, 2014. 120 с.
9. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 21209 от 06.10.2015. Программный комплекс «Вычисление функциональной готовности технической системы при подготовке ее к противоборству в конфликтной ситуации и продолжению противоборства после отказов компонентов системы с учетом надежности человека-оператора от 09.10.2015 / В.И. Потапов, О.А. Горн; Ом. гос. техн. ун-т. Москва: ОФЭРНиО. 1 с.
Терентьева Ольга Анатольевна, старший преподаватель, [email protected], Россия, Омск, Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского
APPLICATION OF THE THEORY OF MARKOV PROCESSES TO SOLVING THE PROBLEM OF FORECASTING THE DEVELOPMENT OF FIRES FOR FORESTS OF WESTERN SIBERIA
О.А. Terentyeva
He work sets the task of developing numerical methods, solution algorithms and mathematical models of changing states offorest systems, which can be used to draw up a plan for preventive fire prevention measures in the forest, as well as predict the likelihood of fires. The proposed models will help answer the following questions: how forest fires spread, the readiness of the forest system to the risk offire is assessed, and post-pyragenic zones of varying fire intensity are determined.
Key words: forest fires, modeling, Markov processes, algorithms, program.
Terentyeva Olga Anatolyevna, senior lecturer, Anatole4ka@yandex. ru, Russia, Omsk, Omsk State University named after F.M. Dostoevsky
УДК 004; 621
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-3-197-198 КВАНТОВЫЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ МАТЕРИАЛА ДЛЯ БРОНЕЗАЩИТЫ ПО КВАНТОВЫМ ЧИСЛАМ
И.К. Устинов, А.К. Горбунов, А.Л. Лысенко, Н.А. Силаева, О.В. Сулина
Проведена оценка квантового подхода к материалам для конструкций бронезащиты, при этом были выявлено следующее: В основе квантового подхода к материалам для бронезащиты необходимо отметить следующие положения. Накоплены теоретические и экспериментальные данные по квантовой физике и энерготехнологическим процессам, которые позволяют дополнить теорию бронезащиты квантовыми безразмерными величинами. Инструменты физики в этом направлении определяются постоянной тонкой структуры и энерготехнологическими параметрами элементов таблицы Менделеева. Квантовые величины для субстанций вещества (массы), импульса и момента импульса сопряжены с параметрами волновой функции. Новые безразмерные комплексы выводятся из уравнений взаимодействия субстанций и представляют соотношение постоянной Планка, гравитационной постоянной, скорости света и масс для конструкционных материалов в соответствии с таблицей Менделеева.
Ключевые слова: квантовые числа безразмерных чисел материала, бронезащита, кварцевый песок, модель, энерготехнологические параметры элементов таблицы Менделеева Д.И.
В настоящее время существуют различные методы по выбору материалов для бронезащиты, а также в научных трудах [1-11] показано, что основой транспортных уравнений являются фундаментальные законы, в том числе закон всемирного тяготения, который определяет зависимость силы Е взаимного притяжения двух тел массой Ми т, находящихся на расстоянии г
Т7 г-М ■ т
Е = О—2— (1)
г
Здесь О- гравитационная постоянная.
Через 100 лет после публикации уравнения (1) Ш. Кулон открыл закон взаимодействия электрических зарядов Q и q, структура формулы которого аналогична формуле закона И. Ньютона
Е = , (2)
4п■бо■ е ■г
где- - коэффициент зависящий от диэлектрических свойств среды.
4п ■ео ■е
Сила взаимодействия между магнитными зарядами подчиняется закону подобному закону взаимодействия электрических зарядов:
р = 4п Яш ■ Чш (3)
•г2
При совместном решении уравнений (2) и (3), получаем следующие физические параметры: ¡оео =1/С2-величина обратная квадрату скорость света; ¡о -магнитная постоянная; ео -электрическая постоянная; и - магнитная проницаемость среды; е -электрическая проницаемость среды [2-14].
Энерготехнологический квантовый безразмерный параметр титана. Рассмотрим перечисленные положения с уравнениями (1-3) для одного из востребованных материалов бронезащиты, титана.
В статье [4] представлен вывод ключевого уравнения, которое следует из уравнений И. Ньютона, Ш. Кулона и безразмерного комплекса , а именно
р = (С-Н)/г2 . (4)
Здесь С - скорость света; Н - постоянная Планка.
Таким образом, из уравнений (1-4) получаем безразмерную зависимость а(п) применительно к элементам из таблицы Менделеева
а(п) = Ы2-0/СН , (5)
где п - обозначение элемента в таблице Менделеева; М - средняя масса элемента с учетом изотопного состава в таблице Менделеева, кг.
М = то■ Кс. (6)
Здесь то - относительная масса элемента по таблице Менделеева.
Рассмотрим уравнения (5-6) применительно к определения квантовых энерготехнологических чисел титана [7-17].
Принимая во внимание, что природный титан имеет пять изотопов: 4611 (8,25 %), 4711 (7,44 %), 4811 (73,72 %), 4911 (5,41 %), 50Т (5,18 %), для дальнейших расчетов определяем относительную атомную массу титана 47,867.
Из уравнения (5) получаем безразмерный квантовый параметр для титана а(Тг).
а(Т1) = М2^в/ С Н , (7)
где (Т() - обозначение титана в таблицы Менделеева; М - средняя масса атома титана с учетом изотопного состава этого элемента в таблице Менделеева, кг.
М = то■ Кс = 79,5* 10-27 кг . (8)
Здесь то - относительная масса элемента по таблице Менделеева; Кс = 1,661 *10-27 кг - атомная единица массы углерода ( 1/12 от абсолютной массы атома углерода).
Физический смысл безразмерного параметр а(Т^ - показывает, во сколько раз энерготехнологический квант титана меньше кванта Планка Н.
Таким образом безразмерный параметр а(Т() дает фундаментальное безразмерное квантовое число титана, которое следует из теории энерготехнологических процессов [13-22] .
Подставляя численное значение энерготехнологического параметра титана и физические константы получаем величину этого комплекса
а(Т1) = М2^0/ СН = 2,1*10-36 (9)
Принимая во внимание, что этот комплекс показывает, во сколько раз квант момента импульса элемента титана меньше кванта Планка ^ делаем оценку энерготехнологического кванта момента импульса титана
И(п) = 13,9*10-70 Дж*с. (10)
Методика вывода энерготехнологического кванта момента импульса титана показывает, что такой подход определяет структуру квантовых параметров в ядре элементов таблицы Менделеева с учетом известных теоретических и экспериментальных исследований [21-27] .
Методика вывода постоянной тонкой структуры титана. При совместном анализе (1-4) получаем известную фундаментальную величину постоянной тонкой структуры а [4]
а = (в2)/(2-ео-С-Н). (11)
Здесь е- заряд электрона; ео - электрическая постоянная; С- скорость света; Н - постоянная Планка.
Для оценки энерготехнологического электромагнитного квантового безразмерного параметра титана Еа(Т1) из (4) имеем
Еа(Т1) = (п*е)2/(2еоС ■Н). (12)
Здесь е - заряд электрона; ео - электрическая постоянная; п - число электронов в элементе титана.
Фактически безразмерный комплекс (12) представляет собой постоянную тонкой структуры применительно к энерготехнологическому электромагнитному квантовому безразмерному параметру титана.
После подстановки численных значений получаем квантовый безразмерный параметр тонкой структуры
титана
Еа(Т1) = (п*е)2/(2еоС ■Н)=3,53. (13)
Принимая во внимание, что этот комплекс показывает, во сколько раз квант момента импульса электронной оболочки элемента титана меньше кванта Планка h [4], делаем оценку энерготехнологического электромагнитного кванта момента импульса титана
а И(п) = 23,39*10-34 Дж*с. (14)
Необходимо отметить, что при выводе и анализе уравнений (1 -14) использована терминология энерготехнологических процессов, которые обобщаются безразмерным комплексом
£ =- АФТ (15)
к АФ2 + Т
где Ьк - безразмерный комплекс, отношение действительного потока субстанции к теоретическому (минимальному); Т - безразмерный комплекс, определяющий соотношение транспортных потоков (полного и диффузионного); Ф -безразмерный комплекс, определяющий соотношение между кинетическим и диффузионным потоками; А - безразмерная величина, определяющая соотношение между кинетической зоной (объемом кинетического слоя) и транспортной областью [2- 23]. В настоящей статье показана методика вывода квантовых параметров из уравнения
(15) на примере титана, численные значения требуют теоретической, экспериментальной проверки и обсуждения.
Из этого же комплекса (15) следуют параметры для субстанций вещества (массы), импульса и момента импульса [7, 19-23], которые сопряжены с вероятностными величинами волновой функции. Совместно с квантовыми параметрами волновая функция применительно к материалам бронезащиты дает спектр очередных физических инструментов.
Списсок литературы
1. Устинов И.К., Артеменко О.А., Устинов Е.И., Зуев А.М. Теоретические основы энерготехнологических процессов при актуализации свойств бронезащиты // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 8. С. 209-213.
2. Устинов И.К., Артеменко О.А. Использование уравнений Максвелла в теории энерготехнологических процессов для бронезащиты // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. Вып. 8. С. 159-167.
3. Устинов И.К., Горбунов А.К., Силаева Н.А., Крицкая А.Р. Энерготехнологическая интерпретация магнитной волны при актуализации параметров бронезащиты // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. Вып. 12. С. 451-454.
4. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Энерготехнологический подход к физическому смыслу фундаментальной постоянной тонкой структуры // Наукоемкие технологии. 2023. Т. 24. № 6. С. 22-28.
5. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Энерготехнологическая интерпретация уравнений Максвелла // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 2. С. 64-72.
6. Лысенко Л.В., Коржавый А.П., Романов А.В., Шаталов В.К., Челенко А.В. Методика применения энерготехнологического подхода к интерпретации природы магнитной волны и света // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 3. С. 48-53.
7. Лысенко Л.В. Гносеологические основы энерготехнологических процессов: Учеб. пособие. М.: Ай Пи Ар Медиа. 2023. 75 с.
8. Лысенко Л.В. Теоретические основы конструкторских оценок энерготехнологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1997. 66 с.
9. Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Горбунов А.К., Лысенко А.Л. Гравитационное притяжение в энерготехнологической интерпретации // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 9. С. 56-60.
10. Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Горбунов А.К., Лысенко А.Л., Овчаренко И.Н. Энерготехнологическая интерпретация основного закона динамики // Наукоемкие технологии. 2014. Т. 15. № 8. С. 55-58.
11. Лысенко С.Л., Блатов А.А. Вывод закона Кулона для магнитных зарядов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 5. С. 19-23.
12. Shatalov V.K., Korzhavyi A.P., Lysenko L.V. Mechanical properties and structure of titanium alloy overlays alloyed with oxygen from the oxide layer of filler rods // Metal Science and Heat Treatment. 2020. V. 62. № 7-8. P. 524-528.
13. Gnedenkov S.V., Gordienko P.S., Lysenko L.V., Sinebryukhov S.L., Khrisanova O.A., Skorobogatova T.M., Minaev A.I., Blinnikov O.V. Effect of coatings formed on titanium by microarc oxidation on the intensity of the salt deposition process // Fizika i khimiya obrabotki materialov. 1997. № 2. P. 65-69.
14. Амеличева К.А., Горбунов А.К., Лысенко А.Л., Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Теоретические подходы к телепортационным процессам // Наукоемкие технологии. 2017. Т. 18. № 10. С. 17-23.
15. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Теория диффузионно-кинетической модели при микродуговом оксидировании // Коррозия: материалы, защита. 2006. № 10. С. 40-42.
16. Leonov V.P., Gorynin I.V., Kudryavtsev A.S., Ivanova L.A., Travin V.V., Lysenko L.V. Titanium alloys in steam turbine construction // Inorganic Materials: Applied Research. 2015. V. 6. № 6. P. 580-590.
17. Shatalov V.K., Korzhavy A.P., Lysenko L.V., Mikhaylov V.I., Blatov A.A. Increasing the strength of the deposits of titanium alloys using rods process by microarc oxidation // Welding International. 2017. V. 31. № 12. P. 964-96.
18. Травин В.В., Лысенко Л.В. Исследование температурных полей в подшипниковой втулке с анизотропным углепластиком // Вопросы материаловедения. 2001. № 2 (26). С. 124-129.
19. Шаталов В.К., Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Михайлов В.И., Блатов А.А. Повышение прочности наплавок из титановых сплавов прутками, обработанными микродуговым оксидированием // Сварочное производство. 2017. № 3. С. 8-13.
20. Шаталов В.К., Лысенко Л.В., Штокал А.О. Плазменно -электролитическая обработка развитых поверхностей из титана при формировании на них защитных покрытий // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. Т. 24. № 6. С. 32-37.
21. Шаталов В.К., Лысенко Л.В., Макаренко И.В., Мамонов А.М., Титков А.Н., Травин В.В. Топография поверхности титановых сплавов после термоводородной обработки // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 5. С. 59-68.
22. Shatalov V.K., Lysenko L.V., Govorun T.A., Shtokal A.O. Technological procedure for the formation of an oxide layer on the surfaces of structures made of titanium alloys // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2019.Т. 55. № 7. С. 1352-1356.
23. Ахмелкин М.А., Лысенко Л.В. Креативная российская микроэлектроника. Калуга: Манускрипт. 2020.
68 с.
24. Casado J. Connecting Quantum and Cosmic Scales by a Decreasing-Light-Speed Model, 2004.
25. Вихман Э. Квантовая физика. Берклеевский курс физики. Т.4. М.: Наука. 1983.
26. Дирак П. Элементарные частицы. Вып. 3. М.: Наука. 1965.
27. Planck Collaboration. Planck 2015 results: XIII. Cosmological parameters, Astronomy and Astrophysics.
2016.
28. Сериков С.В., Устинов И.К., Коржавый А.П. Перспективные технологии бронезащиты: модели, материалы, конструкции. Наукоемкие технологии.2021 Т.22. №2. С. 43-51.
199
29. Сериков С.В., Устинов И.К., Коржавый А.П. Защита объекта от локального поражения и разрушения. Наукоемкие технологии. 2021. Т. 22. №4. С. 12-15.
Устинов Игорь Кириллович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Калуга, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал),
Горбунов Александр Константинович, канд. техн. наук, профессор, Россия, Калуга, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал),
Лысенко Андрей Леонидович, канд. техн. наук, доцент, Россия, Калуга, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал),
Силаева Наталья Альбертовна, канд. техн. наук, Россия, Калуга, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калифский филиал),
Сулина Ольга Владимировна канд. техн. наук, доцент, Россия, Калуга, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал)
QUANTUM APPROACH TO MATERIAL SELECTION FOR ARMOR PROTECTION BY QUANTUM NUMBERS I.K. Ustinov, A.K. Gorbunov, A.L. Lysenko, N.A. Silaeva, O.V. Sulina
An assessment of the quantum approach to materials for armor protection structures was carried out, and the following was revealed: The following points should be noted at the basis of the quantum approach to materials for armor protection. Theoretical and experimental data on quantum physics and energy technological processes have been accumulated, which make it possible to supplement the theory of armor protection with quantum dimensionless quantities. The tools of physics in this direction are determined by the fine structure constant and energy-technological parameters of the elements of the periodic table. Quantum quantities for substances of matter (mass), momentum and angular momentum are associated with the parameters of the wave function. New dimensionless complexes are derived from the equations of interaction of substances and represent the ratio ofPlanck's constant, gravitational constant, speed of light and masses for structural materials in accordance with the periodic table.
Key words: quantum numbers of dimensionless numbers of the material, armor protection, quartz sand, model, energy-technological parameters of the elements of the periodic table of D.I.
Ustinov Igor Kirillovich, candidate of tecnical sciences, docent, ustinov [email protected], Russia Kaluga, Bauman Moskow State Technical University(Kalyfa Branch),
Gorbunov Alexander Konstantinovich, candidate of tecnical sciences, professor, Russia Kaluga, Bauman Mos-kow State Technical University (Kalyfa Branch),
Lysenko Andrey Leonidovich, candidate of tecnical sciences, docent, Russia Kaluga, Bauman Moskow State Technical University (Kalyfa Branch),
Silaeva Natalia Albertovna, candidate of tecnical sciences, Russia, Kaluga, Bauman Moskow State Technical University(Kalyfa Branch),
Sulina Olga Vladimirovna, candidate of tecnical sciences, docent, Russia Kaluga, Bauman Moskow State Technical University (Kalyfa Branch)
УДК 004.932.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-200-201
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ ДЕФЕКТОВ
МЕТАЛЛОПРОКАТНОЙ ПРОДУКЦИИ НА БАЗЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
П.С. Филиппов, А.В. Греченева, М.С. Никаноров
Статья посвящена разработке информационной системы на базе нейросети, решающей задачу анализа изображений или видео с целью обнаружения дефектов на поверхности стальных листов. Этот проект направлен на повышение эффективности контроля качества в производстве металлопроката. Проведена разработка нейросети, ее валидация. Выход кода показывает точность на тестовых данных, равную 0.931, что является высоким результатом и подтверждает эффективность модели. Разработан API и пользовательский интерфейс на базе фреймворка Flask.
Ключевые слова: веб-сервис, нейросеть, компьютерное зрение, дефектоскопия, металлопрокат, Flask.
Дефектоскопия является неотъемлемым этапом производства металлопрокатной продукции [1]. Искусственный интеллект, включая машинное обучение (ML) и компьютерное зрение (CV), играет важную роль в промышленности, помогая решать разнообразные задачи. Эти технологии находят применение во многих областях, включая производство металлопроката, где они используются для выявления дефектов, управления качеством и оптимизации производственных процессов.
