«Ақпараттық және телекоммуникациялық технологиялар
басымдығы»
Ақпараттану саласындағы зерттеулердің талдауы және даму
үрдістері
Информатика саласындағы ең өзекті бағыттар төмендегілер:
- ақпараттық қауiпсiздiк;
- бiлiм берудегі ақпараттық технологиялар;
- оңтайлы басқару модельдері мен әдістері;
- техника мен технологияның өзекті бағыттарындағы процестерді
модельдеу (плазмалық процестер, энергетика және т.б.);
- зиятты роботтехникалық жүйелер;
- «параметрлері ұйтқыған» ресурстарды үлестірудiң модельдері мен
әдiстерi.
Ақпараттық
қауiпсiздiк.
XX
ғ.
70–80-жылдары
жасалған
криптоалгоритмдер оларды жүзеге асырудың үнемділігі бойынша
талаптарды қанағаттандыруға тиіс болды. Қазіргі кезде техникалық базаның
шифрларды іске қосу мүмкіндіктері олардың өткен ғасырдың 70 және 80-
жылдары аппаратпен жүзеге асыру мүмкіндіктерімен салыстырғанда
бірнеше есе артып отыр. Нәтижесiнде олардың криптоталдауының да
мүмкіндіктері
пропорционал
түрде
өсті,
соның
нәтижесінде
криптотөзімділікке қойылатын талаптар айтарлықтай күшейтілді, бұл құпия
кiлттерi бар блоктық шифрларды жасауға қатысты заманауи тәсілдерге
өзгеріс енгізуге себеп болды. 1977 жылы DES деректерiн шифрлау бойынша
АҚШ-тың бiрiншi стандарты пайда болды. Стандарт алгоритмі 2002 жылы
AES стандарты қабылданғанға дейiн криптографияда көшбасшы болған
Фейстель сұлбасы бойынша құрылған. AES стандарты – байттар матрицасы
пішінінде ұсынылған шифрлық блоктың тікелей түрленімдеріне (соның
ішінде алгебралық түрленулерге) негізделген, архитектурасы «шаршы»
симметриялы блокты шифр. Ресейде деректерді блоктық шифрлеудің
Фейстель сұлбасы негізінде құрылған, ақпарат өңдеу жүйелеріне арналған
шифрлеудің біратаулы стандарты ретінде белгіленген ГОСТ 28147-89
бірыңғай алгоритмі қолданылады.
Ақпараттық қоғам құру жөніндегі ұлттық стратегияны жүзеге асыру
Қазақстанда е-үкiмет, е-бiлiм, е-дауыс беру сияқты ақпараттық-
70
коммуникациялық технологияларды енгізу арқылы жүзеге асырылуда.
Осыған байланысты электрондық өзара iс-әрекет кезінде ақпарат-тық
қауiпсiздiк
пен
е-технологиялар
инфрақұрылымының
қорғанысын
қамтамасыз ететін тұрақты әрі тиiмдi құралдардың қажеттілігі артып отыр.
Қазiргi кезде бұлтты есептеулер технологиясын жасау мен жетiлдiру
бойынша жұмыстар қарқынды жүргізілуде. Бұлтты есептеулер (cloud
computing) – компьютерлік ресурстар мен қуат пайдаланушыға Интернет-
сервис ретінде ұсынылатын, деректерді үлестірілген өңдеу технологиясы.
Бұлтты өнімдер мен шешімдердің жетекшi әлемдiк өңдеушiлері Amazon
Web Services, AT&T, GoGrid Cloud Hosting; Google, IBM, Joyent, Rackspace
Hosting, Savvis, Terremark Worldwide, VMware және Verizon Communications
болып табылады. Алматыда (2011 ж. тамыз) Халықаралық ақпараттық
технологиялар университетінде ашық жүйелер және бұлтты есеп-теулер
ғылыми-зерттеу
зертханасы
ашылды.
Оның
мақсаты
Қазақстан
Республикасында бұлтты есептеулер мен ашық жүйелердің жаңа
технологияларын дамыту болып табылады.
Ашық баспасөзге сүйенсек, қоймада орналастырылған деректерді
қорғаудың үздік шарасы – шифрлау технологиясын пайдалану. Берiлетiн
деректер әрқашан шифрланған және пайдаланушыға аутентификациядан
кейін ғана қолжетімді болуға тиіс. Мұндай тәсіл бұл деректерді ешбір адам,
тіпті оларға желідегі сенімсіз тораптар арқылы қатынауға рұқсат алғанда да,
өзгерте немесе оқи алмайтындығына кепілдік береді. Бұлтты қауiпсiздiк
үшiн өзінен-өзі қорғалған деректер (self-protected data) сияқты жаңа
технологиялар болашағы бар деп саналады. Бұл – шифрланған деректер,
оларға бағдарламалық қамтама механизмі және сенiм бiлдiрiлген монитор
біріктірілген (trusted monitor) – бұл бұлтты есептеулер провайде-рінің
серверіне орнатылатын және провайдердің іс-әрекетін бақылауға және
нәтижелерін пайдаланушыға жіберуге мүмкіндік беретін бағдарламалық
қамтама.
Осы аяда Қазақстанда шифралу мен электронды сандық қолтаңба және
пайдаланушылардың сақталған деректерге рұқсат алуын басқарудың
симметриялы және ассиметриялы жүйелерін құруға зерттеулер жүргізілуде.
Зерттеме жаңалығы криптографиялық жүйелердің позициялы емес
полиноминалды жүйелерінің алынып тасталуымен бекітіледі. Зерттеме
жұмыстарының болашағы зор болып саналады, себебі ұлттық жүйенің
ақпараттық қауіпсіздігін дамытуға және дәстүрлі әдістермен салыстырғанда,
тұрақтылық дәрежесі жақсартылған ақпараттардың криптографиялық
қауіпсіздігін сенімді қорғаныс жүйелерімен қамтуға жол береді.
Нәтижесінде компюьтерлік желілердегі құпия ақпарат ресурстарын
қолжетімділікке рұқсат етілмейтін монитор түрінде әртүрлі типтегі
сауалдарды өңдеу арқылы ақпаратқа қолжеткізуді бақылаудың өкілетті
саясатын қолдана отырып, қолжетімділікті шектеу жүйесін құру жолымен
қорғанысты жүзеге асырушы бағдарламалар кешені әзірленді.
71
Алынған нәтижелер криптографиялық тұрақтылық дәрежесі бойынша
талаптарды есепке ала отырып шифрлеу жүйесін және электрондық сандық
сқз жүйелерін ақпарат коммуникациялық е-үкімет, е-білім беру, е-дауыс
беру жүйелерінде, бұлттық есептеу технологияларында қолдануға болады.
Құрылған псевдокездейсоқ реттілік генерациясының жүйесі блоктық
шифрлауде қалай қолданылс, үлкен хабарларды шифрлауда және мәліметтер
ағынын табыстау үдерісі кезінде қолданылатын ағымдық шифрлауда да
солай қолданылады.
Бiлiм берудегі ақпараттық технологиялар. Қазақстанның Болон
процесiне кіруі еліміздің білім беру жүйесін, ең алдымен, білім беруді
басқаруды жаңғырту арқылы қамтамасыз етілетін еуропалық стандарттарға
сәйкес жаңғыртуды көздейді.
Отандық ғалымдармен бiлiм беру ұйымдары менеджментiнiң
ерекшелiктерi және бiлiм беру құрылымдары қызметінің түпкілікті
нәтижелерi және қызмет көрсеткіштерін анықтау мәселелеріне зерттелді [29-
31]. Көрсеткiштер мен нысаналы индикаторлар жүйесін әзiрлеудің жалпы
тәсілі қарастырылады, индикаторларды пайдалануға байланысты мәселелер,
тәуекелдер, жиі кездесетін қателіктер талданады, сондай-ақ білім беру
мекемелері қызметінің түпкілікті нәтижелерін өлшеу, индикативті
жоспарлау жүйесін құру қажеттілігі негізделген.
Қызметтi ішкі және сыртқы бағалау тәсілдерінің бірі болып табылатын
жоғары оқу орындарының рейтингілік бағасын қалыптастыруға еңбектер
арналған [32-35]. Бұл авторлардың ғылыми еңбектерінде рейтингілік
көрсеткіштер үшін қойылған балдың қосындысын есептеу негізінде оқыту-
шылардың қызметін бағалау әдістемесі көрсетілген. Университет
қызметкерлерiнің рейтингісі бiлiктiлiк деңгейiн, педагогикалық және
ғылыми жұмыстардың өнімділігін арттыруда, университеттің жоғары оқу
орындарының
арасындағы
рейтингілік
көрсеткiшiн
жоғарылатуда
ынталандырушы механизм қызметін атқарады.
Көрсеткiштердi ЖОО-ның бiлiм беру қызметiн жоспарлау мен
басқаруда пайдалануға қатысты кешенді, концептуалды тәсіл мәселесі
жеткілікті түрде қарастырылмағанын айта кетуіміз керек. Әлеуметтiк-
экономикалық жүйелерде процестік менеджментке негізделген процестік-
бағдарланған басқару жүйесін қалыптастыру мен дамыту мәселелері
жұмыста қарастырылған [36, 37].
Процесс менеджментi бойынша қолда бар ғылыми әдебиет негізінен
бизнес-процестiң модельдерін басқару жүйелерін қайта ұйымдастырудың
практикалық мiндеттерiне байланыстырмай жасауға арналған типтік
тәсілдерге
арналған.
Бiрнеше
еңбек
бизнес-процестерді
әртүрлі
бағдарламалық өнімдер мен нотациялардың көмегімен сипаттау мен
модельдеу техникасына арналған. Өкiнiшке қарай, бұл жұмыстарда ЖОО-
ның бизнес-процестерінің желiсін құру проблемаларына, олардың өзара
әрекеттестігіне, бизнес-процестерді басқару қағидаттары мен құралдарына
жеткілікті назар аударылмайды.
72
Шетелдiк және отандық тәжiрибе көрсеткеніндей, бағдарламалық-
нысаналы басқаруға қажетті ақпаратты жинау мен талдау аса күрделі әрі көп
еңбекті талап ететін процесс. Оны жүзеге асырудың тиімділігі мүмкіндігі
бар ақпараттық жүйелердің болуына байланысты. Қазіргі жағдайларда
ЖОО-ны басқару iшкi, сондай-ақ сыртқы факторларға байланысты бола-тын
көптеген проблемаларды кешенді түрде шешуді талап етеді. ЖОО-ны
басқаруға қойылатын талаптар өсуде, бұл ақпараттық-аналитикалық
жүйелерді басқару нобайына енгізуге себеп болады. ЖОО-ның ғылыми-
білім беру қызметін басқару нобайындағы ақпараттық-аналитикалық
жүйелер ЖОО-ны әкімшілік басқаруды ағымдағы және болашақтағы жай-
күй туралы ақпаратпен қамтамасыз етіп қана қоймай, ЖОО-ның ҒБҚ қызмет
етуінің проблемалық аймақтарын анықтауға, осы бағыттағы жұмыстарды
күшейту үшін түзетуші іс-әрекеттерді енгізуге тиіс. Профессор-оқытушылар
құрамын (ПОҚ) ынталандыратын рейтингілік көрсеткіштер түрінде
ұсынылған түзетуші іс-әрекеттер ПОҚ-тың дербес жұмысын олардың
рейтингілік
көрсеткіштерін
ЖОО-ның
ҒБҚ
дамыту
жоспарының
көрсеткіштерімен байланыстыра отырып бағалауға, сол арқылы ЖОО
қызметін стратегиялық жоспарда көрсетілген нәтижеге бағдарлауға
мүмкіндік береді.
Осы саладағы әзiрлемелердiң қазiргi жай-күйін талдау порталдарды
жоспарлаудың теориялық және концептуальды негіздері, оларды
бағдарламалық түрде жүзеге асырудың техникалық және технологиялық
қағидаттары үнемі даму үстінде екендігін көрсетті. ЖОО-ның бірыңғай
кеңістігін жасаумен байланысты негізгі аспектілер, сондай-ақ білім беру
порталын және оның ЖОО-ның оқу процесін басқаруды қамтамасыз ететін
ішкі жүйелерін жоспарлаудың әдістері мен модельдері жеткілікті
зерттелмеген. Бұл аяда әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-да жүргізіліп жатқан
жұмыстарды атап өтуге болады (корр.-мүше Ғ. М. Мұтанов). Ақпараттық-
коммуникациялық технологияларды әлеуметтiк-экономикалық жүйелерді
басқаруға енгізудің ғылыми-әдiстемелiк негіздерінің негізгі құрамдастары
ұсынылып, әзірленді.
Нәтижеге бағдарланған басқарудың ғылыми-әдiстемелiк негізі
мыналардан тұрады:
– ЖОО-ның ғылыми-білім беру қызметін дамытудың нысаналы
бағдарлары мен ғылыми тұрғыдан маңызды нәтижелерін байланыстыруға
мүмкіндік беретін, ЖОО-ның бизнес-процестерін жоспарлау мен басқаруды
ақпараттық қолдауға бағытталған, нәтижеге бағдарланған басқарудың
концептуалды моделі;
– бағдарламалық-нысаналы тәсілді пайдалана отырып, ЖОО-ны
басқарудың процестік-бағдарланған модельдері;
– стратегиялық және шұғылдық деңгейлерінде жоспарланған ақырғы
нәтижеге қол жеткізуді қамтамасыз ететін, ЖОО-ды бизнес-процесс басқару
механизмі;
– ЖОО-ны басқаруды ақпараттық-инновациялық қамтамасыз ету
73
модельдері.
Оңтайлы басқару модельдері мен әдістері. Қазiргi даму кезеңінде
төтенше міндеттер, ең алдымен табиғи және материалдық ресурстардың
шектеулілігі, энергия мен материалдарды қатаң үнемдеу қажеттілігі, халық
санының өсуі және басқа да себептер басымдық алып отыр.
Қажетті қолданбалы қасиеттерге ие басқару алгоритмдерін құрудың
әртүрлі тәсілдерін әзірлеу қазiргi ақпараттық технологиялардың өзектi
міндеті болып табылады.
Отандық ғылыми жұмыстарда басқаруға шектеулер болған жағдайда
дифференциалды теңдеулермен сипатталатын динамикалық жүйелерге
арналған оңтайлы басқару міндеттері қарастырылады.
Ұштары түпкi уақыт аралығында бекiтiлген басқару жүйесі үшiн
оңтайлылық шарттары алынды. Кротов-Беллман-Ляпунов функциясы
аппаратын қолдануға негізделген және арнайы түрдегі Лагранж
көбейткіштерін қолдану арқылы берілген функционалға берілген шектеу-
лерде минималды мән жеткізетін синтездеуші басқаруды жасау нұсқасы
ұсынылған. Алынған нәтижелер арнайы түрдегі Лагранж көбейткіштері
Беллман-Ляпунов функциясын құруға елеулі әсер ететінін және синтездеуші
басқаруды жасаудың тиімді тәсілдерін табуға мүмкіндік беретінін көрсетті.
Көптеген жұмыстарда басқарылатын жүйе үшiн бастапқы және ақырғы
жай-күй белгіленгенде оңтайлы басқару міндеттерін қою қарастырылады.
Басқару мәніне қойылған шектеулер есепке алына отырып, басқарудың кері
байланыс қағидатына негізделген конструктивті алгоритмі ұсынылады.
Траекторияларының ұштары бекiтiлген жүйелерді оңтайлы басқару міндеті,
мысалы, ұшу аппараттарының, роботтехникалық және электр энергетикалық
жүйелердің, химиялық және ядролық реакторлардың динамикасын зерттеу
кезінде туындайды. Қарапайым жағдайда зерттелетін жүйе динамикасы
сызықтық дифференциалды теңдеулермен сипатталуы, ал басқару
сапасының критерийі қызметін квадратты функционал атқаруы мүмкін.
Басқару жүйелерін құру мәселесi өндіріс пен техниканың: машина
жасау, энергетика, электроника, химия-биология, металлургия және тоқыма
өнеркәсiбі, роботтехника, авиация, ғарыштық жүйе, дәлдігі жоғары әскери
техника және технология және т.б. салаларының бәрінде дерлік кеңінен
қолданылатын автоматты және автоматтандырылған басқару жүйелерін
жасауда маңызды мәселелердің бірі саналады.
Қазiргi кезде басқарудың нақты жүйелері анықталмағандықтың қандай
да бір дәрежесі жағдайында қызмет ететіндігін көпшілік мойындаған.
Анықталмағандық бұл ретте басқару объектiлерi параметрлерінің шынайы
мәнін білмеумен және олардың пайдалану процесіндегі уақытта болжап
болмайтын өзгерістерімен байланысты болуы мүмкін. Сондықтан робаст
орнықтылық мәселесі басқару теориясында аса өзекті мәселелердің бірі
болып табылады және практикалық тұрғыдан үлкен қызығушылық
тудырады. Жалпы алғанда, ол жүйе параметрлерінің орнықтылық
сақталатын түрленулеріне қойылатын шектеулерге арналған нұсқаудан
74
тұрады. Бұл шектеулер объектінің анықталмаған параметрлері және басқару
құрылғысының белгіленетін параметрлері бойынша орнықтылық аймағымен
анықталатындығы айқын.
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ ғалымдарымен робаст орнықтылығының
әлеуеті арттырылған динамикалық объектiлердi басқару жүйесiн құрудың
ұсынылатын тұжырымдамасы жаңа бағыт болып табылады және
динамикалық жүйелердің сапалық теориясы мен апаттар теориясының
нәтижелеріне негізделеді.
Осы бағыт аясында төмендегідей нәтижелер алынды: робаст
орнықтылығының әлеуеті арттырылған басқару жүйелерін құрудың
тәсілдері ұсынылып, негізделді; бір-екі және үшпараметрлік құрылымдық-
орнықты бейнелер класында робаст орнықтылығының әлеуеті арттырылған
басқару жүйелерін талдау мен синтездеудің модельдері, әдістері мен
ақпараттық технологиялары әзірленді; Ляпунов функциясы әдiсі бойынша
сызықты жүйелердің робаст орнықтылығын зерттеудiң әдiсi жасалды.
Орнықтылықтың қажетті және жеткiлiктi шарттары алынды және Ляпунов
вектор-функциясын құрудың әмбебап әдісі ұсынылды; Ляпунов функциясы
әдiсінің негiзiнде робаст орнықтылығының әлеуеті арттырылған басқару
жүйелерінің робаст орнықтылығын зерттеудің әмбебап әдісі әзірленуде.
Қазіргі кезде робаст орнықтылығының аумағы аса үлкен басқару
жүйелерін әзірлеу мен зерттеу бойынша ғылыми тұжырымдар жасалмаған.
Техника мен технологиялардың (плазмалық процестер, энергетика
және т.б.) өзекті бағыттарында процестерді модельдеу.
Плазмалық процестер. Әлемдiк жылуэнергетиканың қазіргі дамуына
қатты отынды қолданудың ұлғаюы және мұнай өңдеу өнеркәсiбі үшiн
бағалы шикізат болып табылатын тапшы сұйық отынды қолданудың азаюы
тән. Болжамдарға сәйкес, әлемдiк отын теңгерiмiнде қатты отынды тұтыну
34%-ға артатын болады. Бұл өсім негізінен сорты төмен, әсiресе күлі көп
энергетикалық көмiр үлесінің артуы есебінен қамтамасыз етілетін болады,
оларды тікелей жағу күлді тұту, сақтау және кәдеге жарату қажеттілігінен
қиындайды. Соңғы онжылдыққа әлемде 40,6% электр және 24% жылу
энергиясын өндіретін шаң-көмірлі жылу электр стансаларында (ЖЭС) қатты
отын жағу процесінің тиімділігін және экологиялық қауiпсiздiгін арттыруға
айтарлықтай көп көңіл бөлінуде. Мұндай жағдайда байқалып отырған
бүкіләлемдік энергетикалық көмiр сапасының төмендеу үрдісі жобаланбаған
отынды пайдаланудың ұлғаюына және қазан агрегаттарының техника-
экономикалық және экологиялық көрсеткiштерінің тиісінше нашарлауына
алып келеді. Осыған байланысты қатты отынды тиiмдi жағудың жаңа
технологиялары мен оларды математикалық модельдеу әдістерін жасау мен
қолдану айрықша өзекті болып отыр.
Төменсортты көмiрлерден алынған жоғарысапалы синтез-газ – бу-газды
қондырғылар үшiн экологиялық жағынан таза отын, сонымен бiрге заманауи
органикалық синтездің айтарлықтай көп тонналы мұнай-химия өнiмдерiнiң
бірі болып табылатын метанол өндiрiсi үшін болашағы зор шикізат, бұл
75
оның формальдегид пен мотор майлары өндiрiсi үшiн шалаөнiм ретінде кең
пайдаланылуына байланысты.
Аталған мәселелерді шешуге мүмкіндік беретін болашағы зор
технологиялардың бірі Қазақстан мен Ресейде патенттелген және әлемде
аналогы жоқ плазмалы-жанармай жүйелерді (ПЖЖ) пайдаланатын отынды
жылухимиялық өңдеу (ОЖХӨ) болып табылады. Бұл технология
жылудықолдану
тиімділігін,
ЖЭС-тің
экологиялық
көрсеткiштерін
арттыруға және дәстүрлі түрде қазандарға от жағу және шаң-көмірлі
алаудың жануын тұрақтандыру үшін қолда-нылатын оттық мазутты
пайдалануды толықтай жояды. Қатты отынды өңдеудiң жаңа плазмалық
технологияларын іске асыру, ақырында, зерттелетiн процестерді және
оларды жүзеге асыруға арналған плазмалық құрылғыларды есептеу әдiстерiн
әзiрлеу деңгейімен анықталады. Есептеу әдiстерiн әзiрлеу қозғалыстың
көмір бөлшектерінің қозғалысы мен оларды қыздырудың жылуфизикалық
процестерін және олардың электрдоғалы құрылғыларда кейіннен өзгеруінің
жылухимиялық процестерін есептеу-теориялық және эксперименттік
зерттеулермен тығыз байланысты. Газды және қатты фазалардың болуымен
және фазалық жай-күйдің барлығында көпқұрамдастығымен сипатталатын
қарастырылатын процестердің аса күрделілігі мен өзара байланыстылығы
процестердің аталған кешенін жылуфизикалық константты есептеу-
теориялық және эмпирикалық әдiстермен анықтау арқылы математикалық
модельдеудiң қажеттiлiгiне алып келедi.
Қатты отынның плазмалық термохимиялық айналудардың физикалық
және математикалық модельдері химиялық реакциялардың кинетикасы
есепке алына отырып сипатталып, жасалды, ОЭТХД-ның көмiрдi
газдандыру, соның ішінде азот тотығының түзілуі есепке алынатын
процестердің кинетикалық сұлбалары және бастапқы деректерді дайындау
әдістемесі әзірленді. ОЭТХД үшін ПЖЖ сатылы есептеу әдiстемесі
жасалды. Әзірленген Плазма-Көмір кинетикалық есептеу бағдарламасының
көмегімен бөлшектердің моно- және полидисперстілігін, қатты отынды
көмiрқышқыл газ ортасында плазмалық газдандыруды және қатты отынды
әртүрлі тотықтырғыш орталарда плазмалық газдандыруды есепке ала
отырып, қатты отынды плазмалық булы газдандыруға сандық зерттеулер
жасалды. ОЭТХД есептеулері орындалды, азот тотығының түзілуін қоса
алғанда, тотықтырғыштың ОЭТХД параметрлеріне әсері анықталды.
ОЭТХД және көмірді плазмалық газдандырудың энергетикалық тиiмдiлiгiн
анықтау әдісі әзірленді.
ПЖЖ-мен жарақтанған қазанагрегаттарға от жағуды кешендi есептеу
әдiсі жасалды. 1D Плазма-Көмір және 3D Cinar ICE компьютерлік
бағдарламалары пайдаланыла отырып, ЖЭС-тарда қатты отынды тиімді
және экологиялық қолайлы жағудың плазмалық технологиясына
верификация және сандық зерттеулер жасалды. 1D Плазма-Көмір және 3D
Cinar ICE компьютерлік бағдарламалар кешенін верификациялау жылу
қуаты 3 МВт эксперименттік оттықта қызулы стендте энергетикалық көмірді
76
жағу процестерінің стендтік зерттеулерінің нәтижелері пайдаланыла отырып
жүзеге асырылды. Верификациялау есептік және тәжірибелік деректердің
сәйкестігін растады. Жану өнімдері температурасының тәжірибелік және
есептік мәндерінің айырмашылығы оттықтың биіктігі бойынан 20%-дан
аспайды. Кокс қалдығындағы жанбай қалған көмiртектiң шоғырлануы
эксперименттік оттықтың шығысында өлшендi. Оның тәжірибелік және
есептік мәндерінің айырмашылығы да 20%-дан аспайды. Есептік және
эксперименттік деректерді салыстыру нәтижелерi Плазма-Көмір және 3D
Cinar ICE бағдарламалар кешенін ПТС-пен жабдықталған қазандардың
оттықтарында қатты отынның жану процесін сандық зерттеу үшін
пайдаланудың дұрыстығын растады. Эксперименттік оттықта және
Қазақстан ЖЭС-терінің бірқатар өнеркәсiптiк қазандарына от жағуды
кешенді есептеу әдісін қолдану арқылы қатты отынның жануына үшөлшемді
модельдеу жасалды.
Алматы ЖЭС-2 стансасының БКЗ-420 қазанының от жағу камерасын
3D модельдеу ПТС-пен от жағу жұмысы кезінде от жағу камерасының
шығысында көмірдің жану өнімдерінің температурасының төмендейтінін
көрсетті, бұл отынның ерте тұтануы мен толық жанып кетуіне байланысты
болады және оны пайдаланудың тиімділігін арттыратындығын дәлелдейді.
ПТС-ті
пайдаланған
жағдайда
оттықтың
шығысында
оттектің
шоғырлануының екі есе төмендеуі жану процесінде оны барынша толық
пайдалануды растайды. ПТС-тің отынның механикалық жанбағандығын
18%-ға және азот тотығының шоғырлануын 25%-ға төмендететіні
анықталды. Қорыта келгенде, ПТС-ті пайдалану қатты отынның жануының
экология-экономикалық тиiмдiлiгін арттырады.
Қатты отындарды өңдеу үшiн ПТС-ты пайдалану экологиялық
тиімділігімен қатар, экономикалық тиімділігі айтарлықтай болады. Мазут
пен көмірдің құнында айтарлықтай айырмашылық болғандықтан, шаң-
көмірлі ЖЭС-те ПТС-ті пайдалану көмірдің орнына қолданылатын мазуттың
бір тоннасына шаққанда 200 АҚШ долларына дейін экономикалық жағынан
тиімді және бiр жыл ішінде ақталады. Бұл Қазақстан ЖЭС-і үшiн жылына
шамамен 50 млрд. теңгені құрайды. Төменсортты көмірді плазмалық-булы
газдандырудан синтез-газ алудың экономикалық тиiмдiлiгі оны өндірудің
дәстүрлі әдістеріне қарағанда жоғары болатындығы көрсетілді. Төменсортты
көмiрлерден жоғарыкалориялы синтез-газ өндiру үшiн ПТС-ті пайдалану,
өндірудің дәстүрлі технологияларымен салыстырғанда, метанолды 47,3%-ға,
сутекті 42,5%-ға арзандау алуға мүмкiндiк бередi. ПТС-ты қолдану сондай-
ақ металлургиялық коксты кокстелмейтін көмірді плазмалық бумен
газдандыру жолымен алынатын синтез-газбен алмастырғанда темiр-кен
түйіршіктерін қалпына келтiруiне жұмсалатын шығынды 40%-ға
төмендетеді.
Зиятты робототехникалық жүйелер. Қазақстанда Д. И. Менделеевтiң
Периодтық жүйесіндегі 74 түрлі элементті шығару арқылы 125-тен астам
түрлі мамандандырылған өнімдер ғана шығаратын көпсалалы кен-
77
металлургия кешені бар. Мыс, қорғасын, Қазақстанның басқа да кейбір
металдары кезінде Лондон металдар биржасында сапа эталоны ретінде
тіркелген болатын. Қазақстанның жер қойнауында вольфрамның 50%-дан
астам, уранның 25%, қорғасынның 19%, мырыштың 13%, мыстың 10%
әлемдiк қоры шоғырланған. Уран өндiрiсi мен ауыр өнеркәсiптің басқа да
салаларындағы жетістіктермен Қазақстан меншiктi минерал шикiзатын
кешендi өңдеудiң жаңа биіктеріне жете алады.
Ұңғымалық зерттеу (каротаж) кез келген барлау жұмысының және
металл өндірудің, металы бар кеннен сирек кездесетін металдар алу
жұмыстарының ажырамас бөлiгі болып табылады. Каротажды ашық,
сондай-ақ кабельмен түсірілетін арнаулы аппаратураның көмегімен
орнатылған діңгекте жүргізеді. Каротаждың қазiргi түрлерiнiң бiрi ұңғыма
қабаттарын ренгенрадиомериялық зондтауға негізделеді, бұл кеннің құрамы
мен мөлшерін немесе мұнай шоғырының параметрлерін дәл анықтауға
мүмкіндік береді.
Каротаждау процесiн автоматтандыру және кен спектрін қазiргi
ақпараттық технологиялар және компьютерлік техника базасында дәл талдау
және өңдеу әлемдегі кенорнын барлаудың заманауи технологияларының
негізін құрайды. Автоматтандырылған мобильді каротаж стансасы жоғары
өнімділікті, барлау нәтижелерінің жоғары дәлдігі, нәтижелерді автоматты
түрде түзетудің болуы, пайдалануды оңайлату және т.б. сияқты маңызды
артықшылықтарға ие.
Тау жыныстарын рентгенрадиометрлік зондтауды пайдалануға
негізделген автоматтандырылған каротаж стансасын салу міндеті, сондай-ақ
ақпараттық технологиялар мен компьютерлік техниканың заманауи
жетістіктерін қолдана отырып, осы агрегатта барлық процестерді
автоматтандыру өзекті болып табылады.
«Параметрлері ұйтқыған» ресурстарды үлестіру модельдері мен
әдiстерi. Әртүрлi ресурстарды, соның ішінде параллель материалдық немесе
ақпараттық ағындар қалыптастыратын ресурстарды үлестіру тәжірибеде жиі
кездесетін мәселелердiң бiрi болып табылады. Алайда мұндай міндеттерді
шешу көптеген жағдайларда елеулi есептеуiш мәселелерге байланысты.
Мұның себебі – параллель объектiлердің әдетте iшiнара бiртипті болып
келуінде және бұл осы міндеттердің модельдерінде аз параметрдің
(ұйтқудың) пайда болуына және сонымен байланысты алынған шешімдердің
орнықсыздық мәселесi олардың матрицаларының «нашар шарттастықтың»
әсерінен шектеулерге алып келеді. Өзгешеленген матрицалы теңдеулер
жүйелерінің орнықты шешімдерін табу мәселесі тұрақтандырушы
функционалдарды енгізу арқылы [38] жұмыста қарастырылды. Бұл идея
шектеулері
өзгешеленген
матрицаға
жуық
базалық
матрицалы
оңтайландырылған міндеттерді шешу үшін де кеңінен қолданыс тапты.
Мысалы, [39] мақалада мақсаты бастапқы оңтайландырылған міндеттен
оның шектеулерінің арасындағы аздаған айырмашылықтарды есепке
алмастан, яғни «ұйтқусыз» алынған тудырушы жүйені бөлу және ұйтқудың
78
оңтайлы шешімдер қалыптастырудағы рөлін бағалау үшін тудырушы жүйе
сипаттамаларын пайдалану болып табылатын әдіс қарастырылған.
Жоғарыда аталған тәсiлдердің теориялық маңызы аса зор, алайда
олардың есептеу рәсімдері өзгешеленудің сипатына қойылатын аса қатаң
шектеулерді орындаумен байланысты және жуықтатылған шешімдерге ғана
алып келеді.
Достарыңызбен бөлісу: |