Научная статья на тему 'Применение методов нечеткой кластеризации для эффективного управлленияресурсамисотовой связи'

Применение методов нечеткой кластеризации для эффективного управлленияресурсамисотовой связи Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
53
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЛГОРИТМ НЕЧЕТКОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ / FCM АЛГОРИТМ / УЗЕЛ СПРОСА / FUZZY C-MEANS / FUZZY CLUSTERING ALGORITHM / FCM ALGORITHM / THE NODE DEMAND

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Стрельникова Л. В., Зотов К. Н., Кузнецов И. В., Жданов Р. Р.

В рамках дано работы описывается необходимость кластеризации абонентов. Представлен оптимальный алгоритм кластеризации и результаты решения задачи по кластеризации большого числа абонентов с его применением.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Стрельникова Л. В., Зотов К. Н., Кузнецов И. В., Жданов Р. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE APPLICATION OF FUZZY CLUSTERING METHOD FOR EFFICIENT MANEGEMENT OF CELLULAR RESOURCES

Within the scope of this work we the necessity of clustering for cellular subscribers is given. Optimal clustering algorithm and the way it solves the problem of big amount of subscribers are described in this work.

Текст научной работы на тему «Применение методов нечеткой кластеризации для эффективного управлленияресурсамисотовой связи»

Пренебрегая величиной AP^ ввиду ее малости, объединим уравнения (6) и (7) и представим их в форме КПД:

, d[S2 • R• (1 + tg4>)• t /U2]

ЛЛ = 1--------b^------------—-----------—r . (8)

d[(S • t + S2 • R• (1 + tgф)• t/U2]

Таким образом, передача электрической энергии от источников питания к потребителям связана с потерей части мощности и энергии в системе электроснабжения (трансформаторах, линиях, реакторах). Эти потери определяются током, протекающим по линии, и величиной передаваемого напряжения. Применение повышенного напряжения в электрических сетях, например 10 кВ (вместо 6 кВ), а также глубокого ввода напряжения 35 кВ и выше значительно снижает потери мощности и электроэнергии. Этому также способствует повышение коэффициента мощности. Следует подчеркнуть, что потери в трансформаторах определяются также числом часов их работы, поэтому одним из условий, обеспечивающих экономию электроэнергии в трансформаторах, является отключение их при малых загрузках.

Литература

1. ГОСТ Р51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав и классификация показателей. М.: Госстандарт России,1999.8с.

2. Исаев С.И. Термодинамика. М.:МГТУ, 2000. 416с.

3. Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения. М.:Энергоатомиздат,1990. 625с.

References

1.GOST R51541-99. Jenergosberezhenie. Jenergeticheskaja jeffektivnost'. Sostav i klassifikacija pokazatelej. M.: Gosstandart Rossii,1999.8s.

2.Isaev S.I. Termodinamika. M.:MGTU, 2000. 416s.

3.Barybin Ju.G. Spravochnik po proektirovaniju jelektrosnabzhenija. M.:Jenergoatomizdat,1990. 625s.

Стрельникова Л.В.1, Зотов К.Н.,2, Кузнецов И.В.3, Жданов Р.Р.3

1Студент, 2Кандидат технических наук, старший преподаватель, Уфимский государственный авиационный технический университет, 3Доктор технических наук, доцент, Уфимский государственный авиационный технический университет, 4Кандидат технических наук, доцент, Уфимский государственный авиационный технический университет ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЛЕНИЯРЕСУРСАМИСОТОВОЙ СВЯЗИ

Аннотация

В рамках дано работы описывается необходимость кластеризации абонентов. Представлен оптимальный алгоритм кластеризации и результаты решения задачи по кластеризации большого числа абонентов с его применением.

Ключевые слова: алгоритм нечеткой кластеризации, Fuzzy C-Means, FCM алгоритм, узел спроса.

Strelnikva L.V.1, Zotov K.N2, Kuznetzov I.V. 3 , Zhdanov R.R. 3 'Student, 2Candidate of Technical Sciences, senior Lecturer, Ufa State Aviation Technical University, 3 PhD, Technical Sciences, Associate Professor, Ufa State Aviation Technical University, 4Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Ufa State Aviation

Technical University.

THE APPLICATION OF FUZZY CLUSTERING METHOD FOR EFFICIENT MANEGEMENT OF CELLULAR

RESOURCES.

Abstract

Within the scope of this work we the necessity of clustering for cellular subscribers is given. Optimal clustering algorithm and the way it solves the problem of big amount of subscribers are described in this work.

Keywords: fuzzy clustering algorithm , Fuzzy C-Means, FCM algorithm , the node demand.

The radio resources are subject to operational control because when subscribers move it can cause occasional congestions in mobile communication systems. The resources from less loaded parts can be used to solve this problem. [1].

Positioning function in MS mobile operator networks is an important problem of modern science. [2]

First step to provide efficient management of radio resources is the location of mobile stations (MS) with accuracy which help to find areas with high concentration of subscribers and identify nodes of demand inside each cluster.

The set of fuzzy areas of possible appearance of subscribers is to be clustered. The most appropriate fuzzy clustering algorithm for that is FCM.

The first data processing by change theory brings information about sufficient quantity of clusters for default variety of subscribers.[3] As a result we can clearly identify the nodes of demand on a region map.

The FCM algorithm’s features are:

Possibility to set the centers of future clusters in space by prior information about concentration of subscribers. Derivation of clustered areas of subscribers with assumptions about membership in particular cluster. Possibility to set quantity of clusters, and to derive the centre of mass of clusters.

The clustering algorithm based on FCM consists of the following steps:

Step 1. Location the centers (the point used for enumeration is not the center of cluster)

Step 2. Determination of necessary quantity of clusters. (from data obtained after the change theory application)

Step 3. Operation of algorithm. Minimization of sum of weighted distances where \\dk — Cj \1:

Sy=iSfe=i(^jfe)4 \\dk — Cj II ^ min:,

q - fixed parameter set before iterations. It is assumed for test set K of input vectors dk and N isolated clusters cj that every dk belongs to every cj with membership pjk to interval [0,1] where j - cluster number, k - input vector number, || || - matrix norm (Euclidean norm) and s - predetermined accuracy level.

The following terms of normalization for:

N

^■fc = l,V k = 1,..,K

7 = 1

N

0 <^Vjk < K,V j = 1,..,N

fc=l

86

Weighted center of gravity is following: £?=i(Mg • dk C] lk=i(Vjk)4

and

/\\dk -cj\\ /(ч 1)

цik" гм1/,, „г, )

' /|| db-CiW^-V

Step 4. The k-means is considered completed if the following condition is fulfilled: ||y(t+i) -yW|| < £

Step 5. Determination of the center of mass of obtained fuzzy figures in the form of final coordinates.

The fuzzy clustering algorithm can be used as an adjusting tool. The base stations of cellular operator should be placed in identified nodes of demand.

Thus, clusters with the centers of masses were defined in final sets of subscribers of the cellular operator. These centers of mass of the obtained clusters provide information about points of highest congestions which are nodes of demand in the mobile communication systems.

References

1. Sultanov A.H., Kuznecov I.V., Kamalov A.Je., Ob odnom metode prognoza optimal'noj zony radiopokrytija seti mobil'noj svjazi. - Vestnik UGATU, 2010 god, 62-67 str.

2. Titov, E. V. Opredelenie dopustimogo vremeni prebyvanija v zone vlijanija jelektromagnitnyh izluchenij [Tekst] / E. V. Titov // Vestnik AGAU. - Barnaul, 2014. - № 3 (113). - S. 49 - 54.

3. Zotov K.N., Razrabotka algoritma povyshenija tochnosti pozicionirovanija mobil'nyh stancij na osnove rascheta staticheskih parametrov jelektromagnitnogo polja v neodnorodnoj srede. - Vestnik UGATU, T.17, №2(55), Ufa, 2013. - 14 - 19 str.

Стулова Н В.

Аспирант, Волгоградский архитектурно-строительный университет ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЭКРАНОВ НА ШЛАМООТВАЛАХ ТЭЦ КАК МЕРА

МИНИМИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕДА

Аннотация

В статье рассмотрена сравнительная характеристика видов противофильтрационных экранов, описаны достоинства и недостатки каждого вида. Проанализирована взаимосвязь между фильтрационными потерями загрязняющих веществ в почву и грунтовые воды и использованием противофильтрационных экранов на шламоотвалах ТЭЦ.

Ключевые слова: шламоотвал, противофильтрационный экран, экологический вред.

Stulova N. V.

Postgraduate student, Volgograd university of architecture and construction THE USE OF MEMBRANE SCREENS ON THERMAL POWER STATION'S SLUDGE POOLS AS A MEASURE TO

MINIMIZE THE ENVIRONMENTAL HARM

Abstract

In the article the comparative characteristic of membrane screens types is considered, the advantages and disadvantages of each type are described. The relationship between infiltration losses of contaminants in soil and groundwater and the use of membrane screens on thermal power station's sludge pool is analyzed.

Keywords: sludge pool, membrane screen, environmental harm.

Одними из основных загрязнителей окружающей среды являются крупные ТЭЦ, которые формируют шламоотвалы. Их воздействие на окружающую среду связано с фильтрационными потерями в почву и грунтовые воды, потери суспензий при транспортировке в шламонакопители, отчуждение и загрязнение значительных земельных участков, трансформация природного ландшафта.

Для снижения риска загрязнения почвы на территории шламоотвалов и подотвальных грунтовых вод необходимо устанавливать противофильтрационные экраны [1].

Противофильтрационные экраны по виду используемого материала бывают двух видов:

- противофильтрационный экран, который создается из естественных минеральных грунтов (глины или суглинки);

- противофильтрационный экран, который создаётся из геосинтетических (искусственных) материалов.

Противофильтрационные экраны должны создаваться из материала, который обладает долговечностью, инертностью или устойчивостью к агрессивному воздействию химически активных и токсичных веществ.

Для борьбы с фильтрацией вредных веществ с территории шламоотвалов служат: противофильтрационные одежды каналов из монолитного бетона, железобетонных плит, асфальта, камня, глины; водонепроницаемые экраны из полимерных пленок (пленочно-грунтовые, бетонно-пленочные и др.), глины и суглинка, бентонитовых глин и др.; уменьшение коэффициента фильтрации путем естественной и искусственной кольматации канала, глубокого и мелкого уплотнения грунта, нефтевания, солонцевания, оглеения и механического диспергирования грунта и т. п [2].

Противофильтрационные мероприятия выбирают в зависимости от сочетания гидрогеологических условий, протяженности канала, фильтрационных свойств грунта, величины требуемого снижения потерь и наличия местных материалов. Принятые противофильтрационные мероприятия обосновывают технико-экономическими расчетами.

Сравнительная характеристика возможных противофильтрационных экранов:

1. Натуральные минеральные глинистые материалы:

- отой уплотненной глины; - cмеси из грунта и глины; - высококачественные сорта глин - бентониты

Достоинства:

- соблюдение противофильтрационных свойств в течение длительного периода времени; - относительная дешевизна; -бентониты обладают самой низкой водопроницаемостью по сравнению с натуральными глинистыми материалами.

Недостатки:

- изменение проницаемости глиняных грунтов при фильтрации через них сточных жидкостей сложного химического состава

87

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.