Harmonization of modeling systems for assessing the electric-power consumption levels at mining enterprises

Purpose. The purpose of the work is to study the system corporate features of electric-power consumption systems, the formation of applied scientific and methodological support, as well as economic and mathematical modeling tools to analyse the cost characteristics of the electric-power consumption. Methods. The research is based on the use of laws, patterns and categorical set. In the course of scientific research, the general scientific methods were used (comparison, generalization, analogue method, structural analysis and synthesis), methods of logical-theoretical analysis and special economic-mathematical methods. The official documents that reflect and regulate certain aspects of the power consumption system in the acquisition, processing and presentation of information were the normative basis of research. The materials of scientific conferences and seminars, the resources of the global Internet information system, the information from the State Statistics Service of Ukraine were used as information sources. The theoretical basis of research is confirmed by scientific works of domestic and foreign researchers in the field of power supply in a transition economy. The complex of regression and index methods, as well as models of electric-power consumption analysis are used to determine the transformational changes in the components of electric-power consumption. Findings. The parameters have been analysed of electric-power consumption in iron-ore enterprises of the Kryvyi Rih region. The process has been investigated of forming a system of models for solving the problem of the cost characteristics optimization of electric-power consumption. The system corporate features have been determined of the power consumption systems in iron-ore enterprises of the Kryvyi Rih region. The tools set has been formed of economic and mathematical modelling in order to analyse and assess the cost indicators of power consumption systems. The harmonization of modelling methods made it possible to determine the cost characteristics and prove the rationality of using the models, calculate the effective resources assignment, and make recommendations in accordance with rational management decisions on the formation of electric-power consumption. Originality. An innovative integrated approach to the formation of corporate models of electric-power supply systems has been proposed, which uses the index methodology in combination with the least modules methods. This approach allows to optimize electric-power costs and ensure rational management of electric-power consumption. Practical implications. The formation of corporate models is the basis for further research and the construction of multifactorial regression models, as well as models to predict the electric-power consumption. Practical experience in the use of the proposed methodology has proven its effectiveness in making management decisions to ensure optimal electric-power consumption characteristics.Мета. Вивчення системних корпоративних характеристик систем електроспоживання, формування прикладного науково-методичного забезпечення та інструменти економіко-математичного моделювання з метою аналізу й вартісних характеристик електроспоживання. Методика. Дослідження засноване на використанні законів, закономірностей та категоричного апарату. У процесі наукових досліджень були використані загальні наукові методи досліджень (порівняння, узагальнення, метод аналогій, структурний аналіз та синтез), методи логіко-теоретичного аналізу, спеціальні економіко-математичні методи. Нормативною базою для дослідження були офіційні документи, що відображають та регулюють певні аспекти системи споживання енергії при зборі, обробці та представленні інформації. Як інформаційні джерела використані матеріали наукових конференцій та семінарів, ресурси глобальної інформаційної системи Інтернету, інформація Державної служби статистики України. Теоретичні основи дослідження, що обслуговуються науковими роботами вітчизняних та зарубіжних дослідників у галузі енергозабезпечення в перехідній економіці. Комплекс регресійних та індексних методів та моделей аналізу споживання електроенергії для визначення трансформаційних змін компонентів споживання електричної енергії. Результати. Проаналізовано параметри споживання електроенергії на залізорудних підприємствах Криворізького регіону. Досліджено процес формування системи моделей для вирішення проблеми оптимізації вартісних характеристик споживання електроенергії. Визначено системні корпоративні характеристики систем енергоспоживання залізорудних підприємств Криворізького регіону. Сформовано інструментарій економічного та математичного моделювання з метою аналізу та оцінювання показників вартості систем енергоспоживання. Гармонізація методів моделювання дозволила визначити вартісні характеристики та довести раціональність застосування моделей, розрахувати ефективний розподіл ресурсів, надати рекомендації відповідно до раціональних управлінських рішень щодо формування споживання електроенергії. Наукова новизна. Запропоновано інноваційний комплексний підхід до формування корпоративних моделей систем електропостачання, що полягає у використанні індексної методології в поєднанні з методами найменших модулів. Це дозволяє оптимізувати витрати електроенергії і забезпечити раціональне управління електроспоживанням. Практична значимість. Формування корпоративних моделей є основою для подальшого дослідження і побудови багатофакторних регресійних моделей та моделей для прогнозування споживання електроенергії. Практичний досвід використання запропонованої методології довели свою ефективність при прийнятті управлінських рішень з метою забезпечення оптимальних витратних характеристик споживання електроенергії.Цель. Изучение корпоративных характеристик систем электроснабжения, формирования прикладного научно-методического обеспечения и инструментария экономико-математического моделирования для анализа и стоимостных характеристик электропотребления. Методика. Исследование основано на использовании законов, закономерностей и категорического аппарата. В процессе научных исследований были использованы общие научные методы исследования (сравнение, обобщение, метод аналогий, структурный анализ и синтез), методы логико-теоретического анализа, специальные экономико-математические методы. Нормативной базой для исследования были официальные документы, отражающие и регулирующие определенные аспекты системы потребления энергии при сборе, обработке и представлении информации. Как информационные источники, использованные материалы научных конференций и семинаров, ресурсы глобальной информационной системы Интернета, информация Государственной службы статистики Украины. Теоретические основы исследования, обслуживаемых научными работами отечественных и зарубежных исследователей в области энергообеспечения в переходной экономике. Комплекс регрессионных и индексных методов и моделей анализа потребления электроэнергии для определения трансформационных изменений компонентов потребления электрической энергии. Результаты. Проанализированы параметры потребления электроэнергии на железорудных предприятиях Криворожского региона. Исследован процесс формирования системы моделей для решения проблемы оптимизации стоимостных характеристик потребления электроэнергии. Определены корпоративные характеристики систем энергопотребления железорудных предприятий Криворожского региона. Сформирован инструментарий моделирования с целью анализа и оценки показателей стоимости систем энергопотребления. Гармонизация методов моделирования позволила определить стоимостные характеристики и доказать рациональность применения моделей, рассчитать эффективное распределение ресурсов, дать рекомендации в соответствии с рациональными управленческими решениями по формированию потребления электроэнергии. Научная новизна. Предложен инновационный комплексный подход к формированию корпоративных моделей систем электроснабжения заключающийся в использовании методологии индексов в сочетании с методами наименьших модулей, что позволяет оптимизировать затраты электроэнергии и осуществить рациональное управление электропотреблением. Практическая значимость. Формирование корпоративных моделей является основой для дальнейшего исследования и построения многофакторных регрессионных моделей и моделей для прогнозирования потребления электроэнергии. Практический опыт использования предложенной методологии доказали свою эффективность при принятии управленческих решений с целью обеспечения оптимальных расходных характеристик потребления электроэнергии.The author expresses particular gratitude to T.M. Beridze, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, for consulting assistance in formulation of this scientific article

Review of research in feature-based design

Research in feature-based design is reviewed. Feature-based design is regarded as a key factor towards CAD/CAPP integration from a process planning point of view. From a design point of view, feature-based design offers possibilities for supporting the design process better than current CAD systems do. The evolution of feature definitions is briefly discussed. Features and their role in the design process and as representatives of design-objects and design-object knowledge are discussed. The main research issues related to feature-based design are outlined. These are: feature representation, features and tolerances, feature validation, multiple viewpoints towards features, features and standardization, and features and languages. An overview of some academic feature-based design systems is provided. Future research issues in feature-based design are outlined. The conclusion is that feature-based design is still in its infancy, and that more research is needed for a better support of the design process and better integration with manufacturing, although major advances have already been made

Modeling Fault Propagation Paths in Power Systems: A New Framework Based on Event SNP Systems With Neurotransmitter Concentration

To reveal fault propagation paths is one of the most critical studies for the analysis of power system security; however, it is rather dif cult. This paper proposes a new framework for the fault propagation path modeling method of power systems based on membrane computing.We rst model the fault propagation paths by proposing the event spiking neural P systems (Ev-SNP systems) with neurotransmitter concentration, which can intuitively reveal the fault propagation path due to the ability of its graphics models and parallel knowledge reasoning. The neurotransmitter concentration is used to represent the probability and gravity degree of fault propagation among synapses. Then, to reduce the dimension of the Ev-SNP system and make them suitable for large-scale power systems, we propose a model reduction method for the Ev-SNP system and devise its simpli ed model by constructing single-input and single-output neurons, called reduction-SNP system (RSNP system). Moreover, we apply the RSNP system to the IEEE 14- and 118-bus systems to study their fault propagation paths. The proposed approach rst extends the SNP systems to a large-scaled application in critical infrastructures from a single element to a system-wise investigation as well as from the post-ante fault diagnosis to a new ex-ante fault propagation path prediction, and the simulation results show a new success and promising approach to the engineering domain

Quantitative Verification: Formal Guarantees for Timeliness, Reliability and Performance

Computerised systems appear in almost all aspects of our daily lives, often in safety-critical scenarios such as embedded control systems in cars and aircraft or medical devices such as pacemakers and sensors. We are thus increasingly reliant on these systems working correctly, despite often operating in unpredictable or unreliable environments. Designers of such devices need ways to guarantee that they will operate in a reliable and efficient manner. Quantitative verification is a technique for analysing quantitative aspects of a system's design, such as timeliness, reliability or performance. It applies formal methods, based on a rigorous analysis of a mathematical model of the system, to automatically prove certain precisely specified properties, e.g. ``the airbag will always deploy within 20 milliseconds after a crash'' or ``the probability of both sensors failing simultaneously is less than 0.001''. The ability to formally guarantee quantitative properties of this kind is beneficial across a wide range of application domains. For example, in safety-critical systems, it may be essential to establish credible bounds on the probability with which certain failures or combinations of failures can occur. In embedded control systems, it is often important to comply with strict constraints on timing or resources. More generally, being able to derive guarantees on precisely specified levels of performance or efficiency is a valuable tool in the design of, for example, wireless networking protocols, robotic systems or power management algorithms, to name but a few. This report gives a short introduction to quantitative verification, focusing in particular on a widely used technique called model checking, and its generalisation to the analysis of quantitative aspects of a system such as timing, probabilistic behaviour or resource usage. The intended audience is industrial designers and developers of systems such as those highlighted above who could benefit from the application of quantitative verification,but lack expertise in formal verification or modelling