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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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