Удосконалення процесу керування термічним обробленням залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання випалювальної машини конвеєрного типу

The object of research is the process of heat treatment of iron ore pellets. To study it, a technological zone of pre-heating of a conveyor-type roasting machine was used. Technological process control is performed on the basis of fuzzy and incomplete information about the state of this zone. One of the main requirements regarding the functioning of the technological preheating zone is to ensure the regulatory values of the thermal and gas modes when changing the speed of movement of the conveyor belt carts. Efficiency improvement of control of these modes is provided thanks to the automatic control system, implemented on the basis of fuzzy and incomplete information on the state of the technological parameters of the zone.In the course of the study, the analysis of scientific and technical information was carried out and the analytical method determined the importance of improving the process of controlling the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. On the basis of experimental studies, the features of the technological process have been taken into account, it requires the improvement of the process of controlling the operation of the technological preheating zone. The mathematical model uses the temperature of the coolant of the gas-air flow, the flow rate of natural gas and air, the temperature of the pellet bed and their mass on the carriages of the conveyor belt of the machine. At the same time, the output technological parameters of the drying zone and the input parameters of the firing zone are taken into account.On the basis of solving systems of fuzzy functions and the principles of parametric identification, a mathematical model is proposed that approximates the dynamics of the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. The characteristics of transient processes of heat treatment of pellets obtained on mathematical models are analyzed taking into account the variable parameters of the adjacent technological zones of the machine, the consumption of natural gas and air. On the basis of mathematical modeling, studies have been carried out to determine the optimal distribution of the coolants of the gas-air flow over the technological preheating zone. The hardware and software for the automatic control system for the heat treatment of pellets taking into account the variable parameters of the coolants of the gas-air flows in the technological preheating zone has been implemented.Объектом исследования является процесс термической обработки железорудных окатышей. Для его изучения использована технологическая зона предварительного нагрева обжиговой машины конвейерного типа. Управление технологическим процессом выполнено на основании нечеткой и неполной информации о состоянии этой зоны. Одним из главных требований относительно функционирования технологической зоны предварительного нагрева является обеспечение регламентных значений теплового и газового режимов при изменении скорости перемещения тележек конвейерной ленты. Совершенствование эффективности управления этими режимами обеспечивается благодаря системе автоматического управления, реализованной на основе нечеткой и неполной информации о состоянии технологических параметров зоны.В ходе проведения исследования выполнен анализ научно-технической информации, и аналитический метод определил важность усовершенствования процесса управления термическим процессом обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. На основании экспериментальных исследований учтены особенности технологического процесса, что необходимо для совершенствования процесса управления работой технологической зоны предварительного нагрева. Математическая модель использует температуру теплоносителя газовоздушного потока, расхода природного газа и воздуха, температуру слоя окатышей и их массу на колясках конвейерной ленты машины. Одновременно учитываются выходные технологические параметры зоны сушки и входные параметры зоны обжига.На основе решения систем нечетких функций и принципов параметрической идентификации предложена математическая модель, аппроксимирующая динамику термического процесса обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. Проанализированы характеристики переходных процессов термической обработки окатышей, полученных на математических моделях с учетом переменных параметров соседних технологических зон машины, расхода природного газа и воздуха. На основе математического моделирования выполнены исследования с целью определения оптимального распределения теплоносителей газовоздушного потока по технологической зоне предварительного нагрева. Реализовано аппаратно-программное обеспечение системы автоматического управления процессом термической обработки окатышей с учетом переменных параметров теплоносителей газовоздушных потоков в технологической зоне предварительного нагрева.Об'єктом дослідження є процес термічної обробки залізорудних обкотишів. Для його вивчення використана технологічна зона попереднього нагрівання обпалювальної машини конвеєрного типу. Управління технологічним процесом виконано на підставі нечіткої та неповної інформації про стан цієї зони. Однією з найголовніших вимог щодо функціонування технологічної зони попереднього нагрівання є забезпечення регламентних значень теплового та газового режимів при зміні швидкості переміщення візків конвеєрної стрічки. Удосконалення ефективності управління цими режимами забезпечується завдяки системі автоматичного керування, реалізованої на основі нечіткої та неповної інформації про стан технологічних параметрів зони.У ході проведення дослідження виконано аналіз науково-технічної інформації та аналітичний метод визначив важливість удосконалення процесу керування термічним процесом обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. На підставі експериментальних досліджень враховані особливості технологічного процесу, що потребує удосконалення процесу керування роботою технологічної зони попереднього нагрівання. Математична модель використовує температуру теплоносія газоповітряної потоку, витрати природного газу та повітря, температуру шару обкотишів і їх масу на візках конвеєрної стрічки машини. Одночасно враховуються вихідні технологічні параметри зони сушіння та вхідні параметри зони випалювання.На основі рішення систем нечітких функцій та принципів параметричної ідентифікації запропонована математична модель, апроксимуюча динаміку термічного процесу обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. Проаналізовано характеристики перехідних процесів термічної обробки обкотишів, отриманих на математичних моделях з урахуванням змінних параметрів сусідніх технологічних зон машини, витрат природного газу та повітря. На основі математичного моделювання виконані дослідження з метою визначення оптимального розподілу теплоносіїв газовоздушного потоку за технологічною зоною попереднього нагрівання. Реалізовано апаратно-програмне забезпечення системи автоматичного керування процесом термічної обробки обкотишів з урахуванням змінних параметрів теплоносіїв газоповітряних потоків у технологічній зоні попереднього нагрівання

Удосконалення процесу керування термічним обробленням залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання випалювальної машини конвеєрного типу

The object of research is the process of heat treatment of iron ore pellets. To study it, a technological zone of pre-heating of a conveyor-type roasting machine was used. Technological process control is performed on the basis of fuzzy and incomplete information about the state of this zone. One of the main requirements regarding the functioning of the technological preheating zone is to ensure the regulatory values of the thermal and gas modes when changing the speed of movement of the conveyor belt carts. Efficiency improvement of control of these modes is provided thanks to the automatic control system, implemented on the basis of fuzzy and incomplete information on the state of the technological parameters of the zone.In the course of the study, the analysis of scientific and technical information was carried out and the analytical method determined the importance of improving the process of controlling the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. On the basis of experimental studies, the features of the technological process have been taken into account, it requires the improvement of the process of controlling the operation of the technological preheating zone. The mathematical model uses the temperature of the coolant of the gas-air flow, the flow rate of natural gas and air, the temperature of the pellet bed and their mass on the carriages of the conveyor belt of the machine. At the same time, the output technological parameters of the drying zone and the input parameters of the firing zone are taken into account.On the basis of solving systems of fuzzy functions and the principles of parametric identification, a mathematical model is proposed that approximates the dynamics of the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. The characteristics of transient processes of heat treatment of pellets obtained on mathematical models are analyzed taking into account the variable parameters of the adjacent technological zones of the machine, the consumption of natural gas and air. On the basis of mathematical modeling, studies have been carried out to determine the optimal distribution of the coolants of the gas-air flow over the technological preheating zone. The hardware and software for the automatic control system for the heat treatment of pellets taking into account the variable parameters of the coolants of the gas-air flows in the technological preheating zone has been implemented.Объектом исследования является процесс термической обработки железорудных окатышей. Для его изучения использована технологическая зона предварительного нагрева обжиговой машины конвейерного типа. Управление технологическим процессом выполнено на основании нечеткой и неполной информации о состоянии этой зоны. Одним из главных требований относительно функционирования технологической зоны предварительного нагрева является обеспечение регламентных значений теплового и газового режимов при изменении скорости перемещения тележек конвейерной ленты. Совершенствование эффективности управления этими режимами обеспечивается благодаря системе автоматического управления, реализованной на основе нечеткой и неполной информации о состоянии технологических параметров зоны.В ходе проведения исследования выполнен анализ научно-технической информации, и аналитический метод определил важность усовершенствования процесса управления термическим процессом обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. На основании экспериментальных исследований учтены особенности технологического процесса, что необходимо для совершенствования процесса управления работой технологической зоны предварительного нагрева. Математическая модель использует температуру теплоносителя газовоздушного потока, расхода природного газа и воздуха, температуру слоя окатышей и их массу на колясках конвейерной ленты машины. Одновременно учитываются выходные технологические параметры зоны сушки и входные параметры зоны обжига.На основе решения систем нечетких функций и принципов параметрической идентификации предложена математическая модель, аппроксимирующая динамику термического процесса обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. Проанализированы характеристики переходных процессов термической обработки окатышей, полученных на математических моделях с учетом переменных параметров соседних технологических зон машины, расхода природного газа и воздуха. На основе математического моделирования выполнены исследования с целью определения оптимального распределения теплоносителей газовоздушного потока по технологической зоне предварительного нагрева. Реализовано аппаратно-программное обеспечение системы автоматического управления процессом термической обработки окатышей с учетом переменных параметров теплоносителей газовоздушных потоков в технологической зоне предварительного нагрева.Об'єктом дослідження є процес термічної обробки залізорудних обкотишів. Для його вивчення використана технологічна зона попереднього нагрівання обпалювальної машини конвеєрного типу. Управління технологічним процесом виконано на підставі нечіткої та неповної інформації про стан цієї зони. Однією з найголовніших вимог щодо функціонування технологічної зони попереднього нагрівання є забезпечення регламентних значень теплового та газового режимів при зміні швидкості переміщення візків конвеєрної стрічки. Удосконалення ефективності управління цими режимами забезпечується завдяки системі автоматичного керування, реалізованої на основі нечіткої та неповної інформації про стан технологічних параметрів зони.У ході проведення дослідження виконано аналіз науково-технічної інформації та аналітичний метод визначив важливість удосконалення процесу керування термічним процесом обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. На підставі експериментальних досліджень враховані особливості технологічного процесу, що потребує удосконалення процесу керування роботою технологічної зони попереднього нагрівання. Математична модель використовує температуру теплоносія газоповітряної потоку, витрати природного газу та повітря, температуру шару обкотишів і їх масу на візках конвеєрної стрічки машини. Одночасно враховуються вихідні технологічні параметри зони сушіння та вхідні параметри зони випалювання.На основі рішення систем нечітких функцій та принципів параметричної ідентифікації запропонована математична модель, апроксимуюча динаміку термічного процесу обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. Проаналізовано характеристики перехідних процесів термічної обробки обкотишів, отриманих на математичних моделях з урахуванням змінних параметрів сусідніх технологічних зон машини, витрат природного газу та повітря. На основі математичного моделювання виконані дослідження з метою визначення оптимального розподілу теплоносіїв газовоздушного потоку за технологічною зоною попереднього нагрівання. Реалізовано апаратно-програмне забезпечення системи автоматичного керування процесом термічної обробки обкотишів з урахуванням змінних параметрів теплоносіїв газоповітряних потоків у технологічній зоні попереднього нагрівання

Weakly-Supervised Deep Learning Model for Prostate Cancer Diagnosis and Gleason Grading of Histopathology Images

Prostate cancer is the most common cancer in men worldwide and the second leading cause of cancer death in the United States. One of the prognostic features in prostate cancer is the Gleason grading of histopathology images. The Gleason grade is assigned based on tumor architecture on Hematoxylin and Eosin (H&E) stained whole slide images (WSI) by the pathologists. This process is time-consuming and has known interobserver variability. In the past few years, deep learning algorithms have been used to analyze histopathology images, delivering promising results for grading prostate cancer. However, most of the algorithms rely on the fully annotated datasets which are expensive to generate. In this work, we proposed a novel weakly-supervised algorithm to classify prostate cancer grades. The proposed algorithm consists of three steps: (1) extracting discriminative areas in a histopathology image by employing the Multiple Instance Learning (MIL) algorithm based on Transformers, (2) representing the image by constructing a graph using the discriminative patches, and (3) classifying the image into its Gleason grades by developing a Graph Convolutional Neural Network (GCN) based on the gated attention mechanism. We evaluated our algorithm using publicly available datasets, including TCGAPRAD, PANDA, and Gleason 2019 challenge datasets. We also cross validated the algorithm on an independent dataset. Results show that the proposed model achieved state-of-the-art performance in the Gleason grading task in terms of accuracy, F1 score, and cohen-kappa. The code is available at https://github.com/NabaviLab/Prostate-Cancer

Investigating Distractor-induced Effects in Visual Search Utilizing Eye-Tracking

The present study provides an insightful look into the effects of distractors using behavioral and eye-tracking measures. In this study, two eye-tracking experiments utilizing a feature search task were conducted to investigate the distractor-induced early quitting effect with a target prevalence of 50% rather than the 100% target prevalence typical of attentional capture studies. In Experiment 1, two independent variables of target (present/absent) and distractor (target/present) were examined with behavioral measures (accuracy and response time) as well as eye-tracking methods (total fixations, total fixation durations, and total distractor saccade percentages). Distractors were categorized as salient due to their red color, larger size, and delayed onset of 100 milliseconds after the presentation of other stimuli. In Experiment 2, all methodology was replicated with the exception that the salient item was occasionally the target. Experiment 1 demonstrated a robust replication of the distractor-induced early quitting effect on measures of accuracy and response time. Participants also fixated on fewer objects in the visual search task on distractor-present when they were most susceptible to distractor-induced early quitting. Additionally, participants tended to avoid making a saccade to the distractor on distractor-present trials. Experiment 2 demonstrated replication of data on participants’ accuracy, response time on target-present trials, and total fixations on target-present trials. Additionally, participants reported the opposite effect on total distractor saccade percentage, as participants had higher percentages of saccades to the distractor on distractor-present trials. However, other measures were not replicated