Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Совместные проекты
Начало сайта / Совместные проекты

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Научно-популярные статьи

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Загадки простой воды

Магнит за три тысячелетия

Популярная библиотека химических элементов

Приключения великих уравнений

Ученые – популяризаторы науки

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Препринт

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Лаборатория экспериментально-статистических методов исследований

 

Планы экспериментов для получения моделей высокой точности

Исследованы статистические свойства ЛПτ последовательностей. Проведено их ранжирование по критерию минимального коэффициента парной корреляции. Приведены планы экспериментов с возможностью последовательного планирования. Полученные результаты подтверждают выдвинутую гипотезу о преимуществе ЛПτ планов экспериментов при аппроксимации исходных данных и получении структур моделей соответствующих структурам истинных моделей.

Математическое моделирование прочности болтовых соединений композиционных материалов типа углепластиков

Исследовано влияние конструкторских и технологических факторов на прочность при растяжении болтовых соединений композиционных материалов типа углепластиков. Коррелированные факторы преобразованы и представлены как ортогональные. Полученная по результатам спланированного многофакторного эксперимента математическая модель удельной прочности позволила проанализировать влияние факторов на прочность композита и оптимизировать болтовое соединение. Приведены доли шести видов разрушения композиционного материала в зависимости от наиболее сильно влияющих факторов: количества болтов, их шагов и угла направления волокон.

Системное оптимальное планирование регрессионного эксперимента

Сформулированы системные требования к структуре многофакторной статистической модели и плану эксперимента. Определены классы планов, для которых выполняются сформулированные требования. Показано, что использование разработанного подхода позволило оптимально решать прикладные системные задачи.

Информационное обеспечение создания и совершенствования авиационной техники с использованием математических методов исследования

На кафедре технологии машиностроения Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» разработаны и используются математические методы многокритериальной компромиссной оптимизации и многофакторного математического моделирования (статистические модели) сложных систем – технических, технологических, измерительных, материаловедческих.

Методы наилучшего решения регрессионных задач

Рассмотрены новые методы и алгоритмы решения многофакторных регрессионных задач. Показано, что их использование позволяет строить планы экспериментов, которые не приведены в каталогах, формализовано определять структуру моделей, не известную исследователю заранее, решать некорректно поставленные задачи с получением статистических моделей, имеющих наилучшие из возможных критерии качества.

Методология регрессионного анализа

Изложена новая методология регрессионного анализа применительно к получению линейных по параметрам моделей для прикладных сложных систем. Рассматривается планирование эксперимента для стандартных и нестандартных областей факторного пространства. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение решения задач. Приведены примеры решения задач в системной постановке.

Особенности планирования биологических космических экспериментов как многофакторных

В работе сделана попытка применить методы планирования многофакторных экспериментов к новому биологическому космическому эксперименту «Рецептор» с целью выяснения механизмов возникновения так называемой «болезни движения» (или укачивания) у космонавтов. Разработка плана многофакторного эксперимента позволит определить необходимое число опытов для наземного и космического экспериментов. за счет проведения космического эксперимента за время одной экспедиции.

Технология устойчивого оценивания регрессионных моделей

Получение регрессионных моделей в прикладных исследованиях связано с решением некорректно поставленных задач. Поиск регрессионной модели будет корректным, если решение задачи существует, оно единственное и устойчивое. Разработана концепция устойчивого планирования многофакторного эксперимента, позволяющая выбрать неизвестные исследователю структуры «истинных» статистических моделей полиномиального вида, линейных по параметрам, и получить адекватные модели.

Повышение эффективности экспериментальных исследований сложных систем и процессов

Разработана методология создания новой техники и технологий, которая предназначена для решения прикладных задач многокритериальной компромиссной оптимизации, многофакторного математического моделирования, проведения вычислительного эксперимента со сложными системами и процессами. Ее применение позволяет исключать при измерениях и в высокоточных технологических процессах переменные систематические погрешности. Исследованы и применены устойчивые методы оценивания статистических регрессионных моделей.

Планирование эксперимента в нестандартных областях факторного пространства

Проанализированы проблемы мультиколлинеарности, возникающие при получении статистических моделей в нестандартных областях факторного пространства. Разработаны и обоснованы методы устойчивого оценивания структуры и коэффициентов статистических моделей. Приведены примеры топологического отображения прообраза факторного пространства в образ и создания собственных кодированных систем координат в образе.

Устойчивые методы оценивания статистических моделей

Устойчивость математического моделирования является основной проблемой плохо обусловленных систем и, как следствие плохой обусловленности, некорректно поставленных задач. Разработаны новые методы и алгоритмы, позволяющие получить последовательные многофакторные планы эксперимента, сформировать устойчивую структуру уравнения регрессии, априори не известную исследователю, и устойчиво оценить коэффициенты статистической модели в условиях исходной мультиколлинеарности факторов. Возможно решение некорректно поставленных задач в реальной системной постановке.

Stable methods of statistical models estimation

The mathematical modeling stability is a principal problem of improperly stipulated systems and incorrectly formulated problems as a result of the improper stipulation. New methods and algorithms have been developed which allow one to obtain successive multifactor designs of the experiment, to form a stable structure of regression equations unknown a priori to the researcher and to estimate steadily the statistical model coefficients under the conditions of primary multicollinearity of the factors. It is possible to solve the improperly formulated problems in the real system formulation.

 

Лаборатория образована в 1976 году. В настоящее время состоит из 5-ти человек. При выполнении работ дополнительно привлекаются исполнители из числа лиц прошедших подготовку в группе. Место постоянной работы – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт».

Слева направо: Белорус Вера Николаевна, Андрусенко Галина Васильевна
Радченко Станислав Григорьевич, Бабич Павел Николаевич,
Мельничук Александр Николаевич, Лапач Сергей Николаевич

Опубликованные работы

Эстафета успеха. Перспективы информационного обеспечения инновационной деятельности в Украине

Изобретательство состоит из рутинной работы и творческих озарений. Разработанное в Украине программное обеспечение превращает стихийный инновационный процесс в систематизированный поиск новых технических решений и позволяет человеку многократно повысить свой творческий потенциал.

Информационное обеспечение создания авиационной техники в работах НТУУ «КПИ» и АНТК им. О.К. Антонова

История договорных работ протяженностью 17 лет убедительно демонстрирует, как информационное обеспечение, помимо экономии на проводимых исследованиях, позволяет получить значительную прибыль от продажи наукоемкой продукции.

Подобных ошибок можно избежать, если прогнозировать качество продукции на самых начальных стадиях ее изготовления, а именно – в процессе исследования, проектирования и не позднее получения экспериментального образца. В статье показано, каким образом информационное обеспечение технологических процессов позволяет создавать новые наукоемкие изделия, определять наилучшие условия их эксплуатации, экономить живой труд, энергоносители, сырье.

Топологический метод устойчивого оценивания коэффициентов многофакторного уравнения регрессии в условиях мультиколлинеарности факторов

Для большинства реальных (не стандартных) форм факторного пространства методы выделения устойчивых структур и коэффициентов (кроме метода регуляризации) не известны. Рассмотрению путей создания метода выделения устойчивых структур и коэффициентов многофакторного уравнения регрессии в условиях мультиколлинеарности факторов посвящена данная статья.

Информационное обеспечение технологических процессов

Крупнейшие фирмы мира не гарантированы от ошибок в исследованиях и возможного скрытого брака разрабатываемой продукции: знаменитая ошибка FDIV обошлась фирме Intel почти в $500 млн; «Ниссан» отозвала 1,1 млн своих автомобилей разных моделей – эта акция обойдется компании в $57 млн; Toshiba решила выплатить по судебному иску компенсацию в $2,1 млрд за наличие дефекта в поставляемых ею ПК...

Информационная коррекция погрешностей измерений

Изложен принцип информационной коррекции переменных систематических погрешностей средств измерений. Он заключаются в реализации системного подхода в получении информации о всех видах погрешностей: инструментальных, методических, дополнительных, систематических, прогрессирующих (дрейфовых), модельных и возможно др. Приведены требования к процессу построения математических моделей систематических погрешностей; основные этапы получения многофакторных математических моделей средств измерений; взаимодействие средства измерения и его математической модели. Приведен пример повышения точности измерения цифровых весов в 11...13 раз.

Направления работы

Инженерно-исследовательское направление включает выполнение таких видов работ:

Контакт

Радченко Станислав Григорьевич, д.т.н, проф., руководитель лаборатории;
Лапач Сергей Николаевич, старший преподаватель;
Бабич Павел Николаевич, инженер-системотехник.

Тел.: +38 (044) 483-13-39, 248-47-77, 454-95-30, 405-14-47.
E-mail: babich.p@voliacable.com

Кафедра технологии машиностроения НТУУ «КПИ»
E-mail: tm_mmi@users.ntu-kpi.kiev.ua

Примеры решения задач в области технологии и конструирования

ЗадачаОрганизацияРезультаты
Разработка конструкции и технологии изготовления спиральных монолитных твердосплавных сверл.ПО им. С.П. Королева.Обеспечено повышение ресурса работы сверла в 5...6 раз (32 погонных метра), а производительность сверления печатных плат доведена до 100...150 ходов/мин, гарантировано 100% качество стенок отверстий.
Разработка технологии сварки полиэтиленовых труб по системному критерию качества.Укрниимонтажспецстрой.Внедрено в 4-х организациях СНГ с эконом эффектом 896398 руб. (1985...1987 гг.).
Разработка режимов антифрикционно-плосковершинного хонингования гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания СМД-60.З-д «Красный дизель», г. Новороссийск, ПО «Киевтрактородеталь», г. Киев.Вследствие повышения качества расход топлива сократился на 0,5 л и масла на 30...40 см3 на 100 км пробега. Ресурс работы деталей цилиндропоршневой группы повысился в 1,9...5 раз.
Комплекс задач по проектированию конструкции и технологии изготовления узлов летательных аппаратов из композиционных материалов, а также испытаниям узлов и агрегатов летательных аппаратов.АНТК им. О.К. Антонова, Организация, г. Феодосия, НИИЭРАТ (НИИ по эксплуатации и ремонту авиационной техники) г. Люберцы, Московской обл., Украинский институт авиационных технологий и др.Время испытаний сокращалось на 30...80%, материальные и энергетические затраты уменьшены на 20...70%, снижение себестоимости изготовления на 10...30%, сокращение отказов в 1,5...5 раз, увеличение ресурса работы в 1,5...3 раза, снижение полетного веса агрегатов и узлов на 1..8%.
Планирование и обработка результатов доклинических испытаний.Украинский НИИ токсикологии и фармакологии, г. Киев, Харьковский НИИ фармакологии, НИИ онкологии.Обеспечение минимизации числа экспериментов при высокой надежности и достоверности результатов выводов.
Оптимизация состава и технологических параметров шин по комплексу критериев качества.НИИШП (НИИ шинной промышленности, г. Москва).Получены оптимальный состав и технологические параметры изготовления шин.

Примеры решения задач в области маркетинга

ЗадачаОрганизацияРезультаты
Определение объема рынка для кавинтона.«Гедеон Рихтер Украина», г. Киев.Точность предсказания 7%.
Определение объема рынка и разработка рекомендаций по продвижению ацелизина.«Киевмедпрепарат».Отменено решение о закрытии цеха, объем продаж увеличился.
Предсказание объема продаж и определение причин его падения.«Стандарт», г. Киев.Возвращение к прежнему уровню продаж.
Разработка формализованной методики сравнения препаратов по нескольким десяткам препаратов.Фармакологический комитет Министерства здравоохранения Украины, г. Киев.Обеспечена возможность построения рейтингов препаратов при наличии большого количества параметров, описывающих их свойства.

Примеры разработки специализированных программных средств

  1. Комплекс моделирования состояния воды в топливных баках летательного аппарата (в зависимости от характеристик бака, топлива, погодных условий, профиля и скорости полета, времени и условий хранения топлива и пр.) для предотвращения аварий вследствие закупорки топливопроводов льдом совместно с ЛИИ (Летно-испытательный институт, г. Москва) и КМУГА (Киевский международный университет гражданской авиации).
  2. САПР по проектированию реле (совместно с ПО «Реле и автоматика», г. Киев).
  3. Подсистема оптимизации для системы моделирования СКВ и ПОС (система кондиционирования воздуха и противообледенительная система) для АНТК им. Антонова. Ее применение при проектировании системы для АН-74 позволило снизить вес системы на 14%.
  4. Подсистема моделирования для расчета характеристик отопительных котлов (СКТБ «Котломаш», г. Монастырище). Применение позволило уменьшить календарное время проектирования для одного проектного варианта от двух недель до нескольких часов и уменьшить количество занятых исполнителей.
  5. Подсистема моделирования и оптимизации для САПР низкотемпературных холодильников.

Пользователи ПРИАМ-технологии

  1. КВВИАУ, г. Киев, 1983 г.
  2. НИИЭРАТ, г. Люберцы, Моск. обл., 1984, 1991 гг.
  3. СКТБ ИС ИМП АН УРСР, г. Киев, 1984 г.
  4. КМЗ им. О.К. Антонова, г. Киев, 1985 г.
  5. НПО «РостНИИТМ», г. Ростов-на-Дону, 1988 г.
  6. ФФНИИАУ, г. Феодосия, 1988 г.
  7. НИИВЭМ, г. Ижевск, 1989, 1991 гг.
  8. Институт сверхтвердых материалов АН Украины, г. Киев, 1991 г.
  9. КПИ, инженерно-физический факультет, г. Киев, 1991, 1993 гг.
  10. ВНПП «Технохолод», г. Киев, 1991 г.
  11. ВНИИ шинной промышленности, г. Москва, 1992 г.
  12. Педагогический институт им. Т.Г. Шевченко, г. Орск, 1992 г.
  13. Частное лицо, г. Киев, 1992 г.
  14. СКТБ «Котломаш», г. Монастырище, 1993 г.
  15. НДИ РЕТ «ТОР», г. Киев, 1994 г.
  16. Краматорский индустриальный институт, г. Краматорск, 1994 г.
  17. Винницкий государственный технический университет, 1995 г.
  18. Национальный центр аэрокосмического образования молодёжи, г. Днепропетровск, 2003 г.
  19. Закрытое акционерное общество «ФОЗЗИ», г. Киев, 2004 г.
  20. Винницкий государственный аграрный университет, 2005 г.
  21. Херсонский Национальный технический университет, 2006 г.

Предприятия и организации, для которых решались задачи с использованием ПРИАМ-технологии

  1. КВВИАУ, г. Киев.
  2. СКТБ ИС АН Украины, г. Киев.
  3. НПО «РостНИИТМ», г. Ростов-на-Дону.
  4. НИИЭРАТ г. Люберцы, Московской обл.
  5. КМЗ им. О.К. Антонова, г. Киев.
  6. НИИВЭМ, г. Ижевск.
  7. УкрНИАТ, г. Киев.
  8. ОКТБ АН Украины, г. Киев.
  9. Институт проблем материаловедения АН Украины, г. Киев.
  10. Институт сверхтвердых материалов АН Украины, г. Киев.
  11. Институт проблем прочности АН Украины, г. Киев.
  12. ВНИИ «Монтажспецстрой», г. Киев.
  13. ПО «Завод им. Артема», г. Киев.
  14. Организация, г. Феодосия.
  15. Физ.-техн. институт низких температур АН Украины, г. Харьков.
  16. НПО «ВЕСТА», г. Киев.
  17. Киевский НИИ фармакологии и токсикологии.
  18. ВНИИ шинной промышленности, г. Москва.
  19. НПО им. С.П. Королева, г. Киев.
  20. ОНПО «Технология», г. Обнинск.
  21. СКТБ «РИТМ», г. Киев.
  22. ПО «Белоцерковшина», г. Белая Церковь.
  23. НПФ «ЕКОСТ, ЛТД», г. Запорожье.
  24. Украинский НИИ нетрадиционной медицины.
  25. Фармакологический комитет МОЗ Украины.
  26. Институт кормов аграрной академии наук Украины.

 

Дата обновления:

23 января 2016 года

Электронная версия:

© НиТ. Совместные проекты, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика