Найден способ улучшить систему автоматического управления спутниками
Система автоматического управления позволяет получить данные об объекте и формирует нужную реакцию, обеспечивая стабильную работу устройства. Считывание информации происходит за счет датчиков, сигнал с которых необходимо перевести в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя. Внутри него находятся нейроны, которые и отвечают за этот процесс. При поломке одного из них требуется починка, оно это не всегда возможно сделать быстро: например, на искусственных спутниках Земли. Ученые Пермского Политеха предложили снизить риск отказа оборудования, сделав так, чтобы измерительные нейроны самостоятельно диагностировали у себя поломку и «решали», кто из них заменит дефектный компонент.
Они разработали прототип такого прибора, который в будущем позволит повысить устойчивость к отказам всей системы.
Разработка представлена в рамках конкурса исследований, выполненных в научно-исследовательских лабораториях и студенческих конструкторских бюро.
За сбор данных для системы автоматического управления отвечает аналого-цифровой преобразователь. Это устройство с помощью измерительных компонентов переводит физические величины (температуру, давление, звук) на цифровой язык. Информация поступает на датчики, которые превращают ее в электрический сигнал и подают нейронам в преобразователе, а уже там происходит «перевод» данных в код, понятный системе управления. В основе всего этого лежит интегральная микросхема (чип на плате) наподобие микропроцессора, что есть в каждом компьютере.
Так, например, работает климат-контроль: аналоговый сигнал в данном случае – это уровень температуры. Датчики считывают ее и передают на преобразователь, где его нейроны «объясняют» управляющей системе, какая температура в помещении. Если она выше допустимой, включается охлаждение воздуха.
При поломке одного из измерительных компонентов система автоматического управления перестает функционировать верно. В связи с этим требуется увеличение ее отказоустойчивости. Особенно это касается применения в труднодоступных для обслуживания местах, например, беспилотных летательных аппаратах и искусственных спутниках.
Ученые Пермского Политеха разработали прототип технологии с самозаменяющимися измерительными нейронами. Это снизит риск поломки систем автоуправления и увеличит срок службы устройства, независимо от его местонахождения.
«Для повышения срока эксплуатации аналого-цифрового преобразователя в качестве измерительного элемента мы предлагаем использовать сеть нейронов, которые могут перестраиваться и заменять друг друга в случае возникновения отказа в одном из них. Сеть сама проведет перестановку, используя дополнительные связи между ними. Это позволит исключить некорректно работающие элементы за счет внедренных алгоритмов самодиагностики», – рассказывает Илья Артемьев, студент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ.
«Сейчас макет разработки состоит из дискретной платы, на которой можно проверить эффективность технологии. Мы полагаем, что из-за перестановки нейронов наша разработка может тратить на измерение на 50 процентов больше времени, чем обычный преобразователь. Но этот недостаток успешно компенсируется тем, что в нашем случае один и тот же сигнал параллельно измеряется несколькими нейронами. Пока один из них перестраивается, второй продолжает работать, обеспечивая функционирование всего преобразователя. Мы настроили и отладили программную часть, но для полноценной работы в конечном счете должна получиться интегральная схема», – комментирует Антон Посягин, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Созданный учеными ПНИПУ макет – основа дальнейшей разработки, которую можно будет использовать в разных системах автоматического управления, например, в беспилотных летательных аппаратах, искусственных спутниках Земли и других промышленных объектах. Внедрение аналого-цифрового преобразователя с самозаменяющимися нейронами позволит сократить риск отказа оборудования.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Планетологи обнаружили на поверхностях Титана и Плутона схожую полосу поглощения, которая не совпадает со спектрами известных льдов или органических соединений. Этот загадочный «провал» может указывать на то, что на двух очень разных ледяных мирах Солнечной системы существует общий, пока неизвестный науке класс химических веществ, поглощающий свет, который формируется под действием экстремального холода и космической радиации.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно