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 Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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