Выпуск 8

Павлов Никита Александрович, Воронова Мария Андреевна

В представленном фундаментальном научном труде осуществляется всесторонний теоретический и практический анализ применения подходов объяснимого искусственного интеллекта для оптимизации работы сетевого стека и подсистем управления пакетными очередями в современных операционных системах. Рассматривается актуальная проблема минимизации задержек передачи данных, предотвращения буферблота и обеспечения гарантированного качества обслуживания в условиях высокодинамичного и нестационарного сетевого трафика. Авторами разработана оригинальная концепция гибридного сетевого дисциплинирования, объединяющая предиктивные возможности моделей машинного обучения с фоновым модулем локальной интерпретируемости. В работе детально описан механизм трансформации внутренних параметров нейросетевой модели в понятные причинно-следственные связи планирования пакетов, проанализированы накладные расходы на вычисление вкладов признаков и доказана высокая эффективность управления буферами сетевых интерфейсов без риска потери пакетов и деградации пропускной способности.

Воронов Дмитрий Сергеевич, Семенова Екатерина Александровна

В представленном научном исследовании проведен подробный теоретико- методологический и эмпирический анализ применения алгоритмов глубокого обучения для идентификации и количественной оценки когнитивных искажений личности. Рассматривается актуальная задача выявления систематических ошибок мышления (катастрофизация, черно-белое мышление, персонализация, чтение мыслей) на основе мультимодального анализа вербальных и психофизиологических маркеров. Авторами разработана специализированная диагностическая система, объединяющая возможности современных нейросетевых архитектур обработки естественного языка с методами локальной объяснимости (Explainable AI). В работе подробно описана процедура декомпозиции комплексного результирующего вектора модели на отдельные понятные психологу-практику показатели, отражающие вклад конкретных стилистических, семантических и вегетативных признаков в выносимое диагностическое суждение. На базе серии экспериментов доказана высокая точность и клиническая валидность предложенной системы при проведении первичного психотерапевтического скрининга и определении ключевых мишеней для когнитивно-поведенческой коррекции.

Kovalev Stanislav Igorevich, Rodionova Alena Dmitrievna

В представленном фундаментальном научном труде осуществляется всесторонний теоретико-методологический и прикладной анализ применения современных технологий глубокого машинного обучения для задач виброакустической диагностики и прогнозирования остаточного ресурса тяженагруженных механических передач. Рассматривается актуальная проблема раннего обнаружения дефектов зуборезных пар, подшипников качения и редукторных узлов на основе обработки непериодических виброакустических сигналов в условиях сильного производственного шума. Авторами разработана и детально описана комплексная диагностическая система, объединяющая прогностическую мощность сверточных нейронных сетей с алгоритмами локальной объяснимости постхок-типа. В исследовании подробно описан процесс декомпозиции математических весов модели в понятные инженеру-механику физические параметры кинематической пары. На основе серии экспериментальных испытаний на динамических стендах доказана высокая точность идентификации усталостного выкрашивания, локальных сколов и абразивного износа, а также подтверждена надежность формируемых технических объяснений.

Фомин Глеб Игоревич, Морозова София Васильевна

В представленном научном исследовании рассматривается задача мониторинга технического состояния и определения остаточного срока службы опорных подшипниковых узлов крупногабаритных гидроагрегатов. В условиях непрерывной эксплуатации при комбинированных динамических нагрузках традиционные математические модели деградации подшипников часто показывают высокую погрешность. Авторами разработана специализированная аналитическая модель на основе градиентного бустинга над деревьями решений, интегрированная с алгоритмами Shapley Additive Explanations. В работе описывается механизм интерпретации физического вклада спектральных составляющих вибрации, показателей температуры и гидродинамического давления в смазочном слое. Результаты серии стендовых и натурных испытаний подтвердили высокую прогностическую способность системы и позволили обосновать физическую валидность выносимых диагнозов.

Васильев Илья Дмитриевич, Карпова Алена Сергеевна

В представленном научном труде рассматривается проблема распознавания комплексных многочастотных дефектов в планетарных зубчатых передачах технологических машин. Сложность кинематической структуры планетарных редукторов, обусловленная одновременным вращением нескольких сателлитов и наличием плавающих элементов, приводит к амплитудной и фазовой модуляции виброакустических сигналов, что существенно затрудняет автоматизированную диагностику. Авторами разработан специализированный метод конвертации одномерных виброакустических колебаний в двухмерные спектрально- временные скалограммы с их последующей обработкой глубинными сверточными нейронными сетями. Для обеспечения полной понятности и валидируемости выносимых диагностических решений интегрированы методы Grad-CAM и LIME. В работе описан физический механизм подсветки спектрально-временных областей скалограмм, соответствующих локальным повреждениям солнечной шестерни, сателлитов и венца эпицикла. Эмпирические испытания на специализированном стенде подтвердили высокую точность локализации кинематических дефектов и доказали соответствие визуализируемых признаков реальным теоретическим частотам зацепления.

Белов Константин Эдуардович, Тарасова Дарья Максимовна

В работе представлен практико-ориентированный подход к оценке текущего состояния подшипников скольжения газоперекачивающих агрегатов на основе анализа феррографических данных и опто-физических параметров смазочного материала. Авторами предложена математическая модель на основе деревьев решений с применением алгоритма TreeSHAP, позволяющая не просто прогнозировать скорость абразивного и адгезионного износа, но и наглядно раскладывать итоговый показатель на физические факторы. В статье подробнейшим образом описано влияние морфологии, гранулометрического состава частиц и изменения вязкостно-температурных характеристик масла на динамику деградации сопряжения. Экспериментальные данные, полученные на лабораторных трибометрах, подтверждают высокую точность предложенного метода и демонстрируют абсолютную прозрачность причинно-следственных связей для инженерно-технического персонала.

Смирнов Артем Игоревич, Ковалева Полиана Денисовна

В работе предложен оригинальный вычислительный подход к оценке малоцикловой и многоцикловой усталости эластомерных и металлических упругих элементов упруго-компенсационных муфт, эксплуатируемых в составе тяжелонагруженных прокатных станов и горно-обогатительных агрегатов. В отличие от стандартных чисто эмпирических аппроксиматоров, авторы применили физически информированные нейронные сети (Physics-Informed Neural Networks, PINN), в структуру функций потерь которых прямо интегрированы дифференциальные уравнения гигро-термо-механики и линейного накопления повреждений Майера-Минера. Такой подход гарантирует, что предсказания модели строятся строго в рамках законов сохранения энергии и механики сплошных сред. В статье подробно разобран алгоритм извлечения физических градиентов внутри сети, позволяющий сервисному инженеру точно определить, какой именно фактор — крутильные автоколебания, монтажная несоосность валов или циклическая термодеградация — оказывает решающее деструктивное влияние в каждый момент времени.

Алексеев Максим Анатольевич, Дмитриева Ольга Сергеевна

Представленная работа посвящена решению задачи бесконтактной оценки структурной деградации и локализации внутренних обрывов проволок в стальных грузоподъемных канатах мостовых и портальных кранов. Эксплуатация канатов в условиях изгиба с кручением и динамических рывков сопровождается скрытым накопительным износом внутренних слоев, который трудно поддается визуальному контролю. Авторами предложен комплексный физико-цифровой метод, использующий одновременный анализ остаточной намагниченности и сигналов акустической эмиссии. На базе ансамблевого алгоритма XGBoost построена регрессионная модель остаточного разрывного усилия, интегрированная со специализированным модулем интерпретируемости TreeSHAP. В статье раскрыта физическая сущность влияния плотности магнитных потоков рассеяния, параметров активности акустической эмиссии и факторов цикличности на прогнозируемую прочность изделия. Стендовые испытания образцов канатов подтвердили высокую прогностическую точность предложенного метода и прозрачность выносимых диагностических суждений.

Назаров Евгений Михайлович, Алексеева Дарья Владимировна

В представленном исследовании предложена методология автоматизированного обнаружения и классификации повреждений зубчатых зацеплений технологического оборудования на основе глубокого анализа виброакустических сигналов. Для преодоления неполноты информации при нестационарных режимах работы предложено преобразование временных рядов виброускорения в двухмерные вейвлет-спектрограммы с их последующей обработкой обученной сверточной нейронной сетью. С целью обеспечения прозрачности формируемых диагностических решений реализован алгоритм слоя градиентной активации Grad-CAM, позволяющий локализовать информативные частотно-временные области на спектрограммах. На основе серии экспериментов на тестовых обкаточных стендах подтверждена высокая точность идентификации усталостного выкрашивания и сколов зубьев, а также продемонстрирована соответствие подсвечиваемых нейросетью областей теоретическим гармоникам зубцового зацепления.

Никитин Роман Сергеевич, Егорова Юлия Андреевна

Представленное исследование направлено на решение задачи непрерывного контроля износа вкладышей тяженагруженных подшипников скольжения турбоагрегатов без необходимости остановки оборудования. В работе предложен комплексный подход, совмещающий регистрацию гидродинамического давления в смазочном слое, траектории движения центра цапфы (орбит) и температуры баббитового слоя. На базе ансамбля алгоритмов CatBoost построена регрессионная модель для расчета толщины масляного слоя и текущего абразивного износа рабочей поверхности. Для преодоления проблемы непрозрачности решений алгоритма интегрирован модуль TreeSHAP. В статье детально раскрыта физико-механическая природа влияния отдельных диагностических признаков на интегральную оценку состояния узла. Результаты стендовых испытаний доказали высокую прогностическую способность разработанного метода и обоснованность формируемых заключения для инженерного персонала.