Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2158

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
8.87 Mб
Скачать

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

УДК 621.43.068

АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ОТ ПЕРЕДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ В ЛОКОМОТИВНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

О.А. Калачева, С.А. Прицепова

Ростовский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал)

Аннотация: к подвижному составу по обеспечению экологической безопасности в районах или на трассах их эксплуатации предъявляются требования, формируемые на основании природоохранных норм и правил, обязательных к реализации при изготовлении и эксплуатации подвижного состава. Поездная работа на станции осуществляется на электровозной и тепловозной тяге. Однако самое негативное воздействие на окружающую среду оказывают выбросы тепловозных дизелей. В состав выхлопных газов тепловозных дизелей входят основные компоненты: пары воды, кислород, двуокись углерода, окись и двуокись азота, водород, углеводороды, сернистый ангидрид, альдегиды и сажа

Ключевые слова: подвижной состав, экологическая безопасность, негативное воздействие на окружающую среду

ANALYSIS OF EMISSIONS OF HAZARDOUS SUBSTANCES FROM MOBILE

SOURCES IN LOCOMOTIVE SECTOR

O.A. Kalacheva, S.A. Pricepova

Rostov State Transport University (Voronezh branch)

Abstract: to rolling stock to ensure environmental safety in the areas or on the routes of their operation requirements are imposed, formed on the basis of environmental regulations and rules, mandatory for implementation in the manufacture and operation of rolling stock. Train work at the station is carried out on electric and diesel traction. However, the most negative impact on the environment is caused by diesel fuel emissions. The exhaust gases of diesel diesel diesel diesel diesel engines include the main components: water vapor, oxygen, carbon dioxide, nitric oxide, hydrogen, hydrocarbons, sulfur dioxide, aldehydes and carbon black

Keywords: rolling stock, environmental safety, negative impact on the environment

Эволюция7 развития человечества и со-

роды, сернистый ангидрид, альдегиды и са-

здание индустриальных методов хозяйство-

жа. По характеру воздействия на человека их

вания привели к образованию глобальных

можно разделить на две группы. В первую

техносфер, одним из элементов которой яв-

группу входят нетоксичные вещества: азот,

ляется железнодорожный транспорт. К по-

кислород, пары воды, двуокись углеводорода

движному составу по обеспечению экологи-

и водород. Действия второй токсической

ческой безопасности в районах или на трас-

группы на человеческий организм разнооб-

сах их эксплуатации предъявляются требо-

разно от неприятных ощущений до раковых

вания, формируемые на основании природо-

заболеваний.

охранных норм и правил, обязательных к ре-

Попадая в организм человека, канцеро-

ализации при изготовлении и эксплуатации

генные углеводороды накапливаются до

подвижного состава. Поездная работа на

критических концентраций, при которых

станции осуществляется на электровозной и

стимулируется развитие злокачественных

тепловозной тяге. Однако самое негативное

опухолей. Кроме того группы углеводородов

воздействие на окружающую среду оказы-

(особенно олефины) играют наиболее актив-

вают выбросы тепловозных дизелей. В со-

ную роль в образовании смога. Они вступа-

став выхлопных газов тепловозных дизелей

ют в реакцию с окисями азота под воздей-

входят следующие основные компоненты:

ствием солнечного облучения и образуют

пары воды, кислород, двуокись углерода,

озон и другие, биологически активные веще-

окись и двуокись азота, водород, углеводо-

ства, которые вызывают заболевание глаз и

 

 

носогорловой полости человека, а также

 

 

вредно воздействуют на растительный и жи-

© Калачева О.А., Прицепова С.А., 2020

 

30

ВЫПУСК № 3 (21), 2020

 

ISSN 2618-7167

вотный мир.

рых условиях, связанных с процессом смесе-

Окись углерода образуется во всех дви-

образования и местным дефицитом кислоро-

гателях при всех режимах как промежуточ-

да, концентрация их резко увеличивается с

ный продукт, который подлежит дальней-

выбросом в выхлопных газах.

шему окислению с образованием двуокиси

По воздействию на организм человека

углерода, при полном сгорании за счет пло-

нет точных данных, но по аналогии с ради-

хого смесеобразования и наличия зон с ма-

калами они усиливают окислительные про-

лым содержанием кислорода.

цессы и таким образом способствуют разви-

Содержание окиси углерода в выхлоп-

тию патологических процессов и ускорению

ных газах дизелей относительно невелико по

старения организма.

 

сравнению с карбюраторными двигателями,

Сажа, которая в виде дыма выделяется

так как основные продукты неполного сго-

с выхлопными газами, характеризует полно-

рания в выхлопных газах выделяются в виде

ту сгорания. Как указывалось ранее, сажа

сажи. Поступая в организм человека окись

образуется во всех дизелях, но затем выгора-

углерода, соединяется с гемоглобином кро-

ет в зависимости от эффективности процесса

ви, дает устойчивое соединение – карбокси-

смесеобразования. При этом если сажи обра-

гемоглобин, который ухудшает процесс га-

зуется много, то она не успевает выгорать в

зообмена и приводит к кислородному голо-

двигателе даже при хорошем смесеобразова-

данию.По воздействию на человека и всю

нии.

 

природу окислы азота являются самыми

Сажевые частицы образуются при тем-

вредными выбросами дизеля. Азот, соединя-

пературе выше 1073 К и при дефиците кис-

ясь с кислородом, может образовывать 5 со-

лорода разогреваются во фронте пламени до

единений: NO, NO2, NO3, NO4, NO5.

2073 - 3073 К. При такой температуре они не

Непосредственно на человека NOx воз-

пускают мощные потоки электронов и све-

действует с инкубационным периодом. Если

товой энергии [2]. Образованный при этом

человек работает на воздухе с большим со-

углерод не сгорает из-за высокой энергии

держанием NOx, он вначале ничего не ощу-

активации и выбрасывается вместе с други-

щает, но затем тяжело заболевает. При этом

ми продуктами сгорания в выхлопных газах.

основное воздействие NOx происходит путем

Эти явления объясняют то, что в одинаковых

образования в дыхательных путях азотной и

условиях горения ароматические углеводо-

азотистой кислоты за счет реакции с водой.

роды выделяют сажи в 6.2 - 15.7 раз больше,

Степень воздействия NOx на человека почти

чем олеиновые, и в 16.2 - 31.8 раз больше,

в 10 раз сильнее окиси углерода.

чем парафиновые.

 

Сернистые соединения, выделяющиеся

Сажа в выхлопных газах состоит не

при работе тепловозных дизелей, разруши-

только из углерода, но и включает кислород,

тельно воздействуют не только на человека,

водород и ряд сложных циклических арома-

но и на двигатель в виде коррозийного воз-

тических углеводородов, включая такие ток-

действия. При высоких температурах возни-

сические вещества, как бензопирен. Поэтому

кает газовая коррозия. При понижении тем-

дым дизельных двигателей, бесспорно, вред-

пературы ниже точки росы происходит кис-

но действует на организм человека, но меди-

лотная коррозия.

циной не установлены точные вредные кон-

При цепной реакции самовоспламене-

центрации.

 

ния альдегиды являются промежуточным

Закон РФ «Об охране окружающей

продуктом процесса горения. Они фиксиру-

среды» от 12.01.2002 г. обязывает при вы-

ются в голубом пламени, которое является

полнении проектов

делать экологическое

промежуточным между холодным и горячим

обоснование. В данном проекте выполняется

пламенем [1]. Затем они окисляются до ко-

часть экологического

обоснования работы

нечных продуктов сгорания, но при некото-

переустроенной сортировочной станции Ли-

31

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

хая: рассчитываются вредные выбросы в ат-

- закоксование сопел распылителей;

мосферу от маневровых тепловозов.

- износ плунжерных пар топливных

Маневровые тепловозы работают в пе-

насосов;

ременных режимах с частыми троганиями,

- засорение воздухоочистителя;

ускорениями и торможениями. В этом слу-

- изменение угла впрыска;

чае выброс отработанных газов значительно

- понижение температуры охлаждаю-

возрастает. Уровень загрязнения воздушной

щей жидкости;

среды станции и прилегающих к ним райо-

- износ деталей топливного насоса;

нам зависит от числа одновременно занятых

- износ деталей газораспределения и

локомотивов.

шатунно – кривошипного механизма.

Для предупреждения выхода экологи-

Для нормирования выбросов вредных

ческих характеристик за пределы установ-

веществ (ВВ) в ОГ тепловозов определяют

ленных норм, необходимо проводить техни-

следующие параметры:

ческую диагностику подвижного состава,

- содержание окислов азота CNOx (объ-

которая является либо частью технического

емная доля, %);

обслуживания и ремонта, либо самостоя-

- содержание окиси углерода СC0 (объ-

тельной операцией по определению его эко-

емная доля, %);

логической безопасности [3]. При написании

- содержание углеводородов СCnHm

работы были рассмотрены материалы иссле-

(объемная доля, %).

дований [4-20].

Значения предельно допустимых со-

За негативное воздействие на окружа-

держаний выбросов вредных веществ в ОГ

ющую среду взимается плата со всех пред-

новых (после постройки) тепловозов, а также

приятий (организаций), юридических и фи-

модернизированных (с заменой двигателя)

зических лиц, осуществляющих хозяйствен-

на режимах испытаний. Предельно допусти-

ную деятельность, наносящую ущерб при-

мые значения коэффициента ослабления све-

родной среде и здоровью людей.

тового потока (дымности) ОГ новых (после

Большое влияние на массовый состав

постройки) тепловозов, а также модернизи-

выбросов оказывают режим эксплуатации

рованных (с заменой дизеля) на режимах ис-

тепловозов, исправность систем дизельных

пытаний.

двигателей, своевременность проведения ре-

Измерения выбросов вредных веществ

гулировки.

и дымности ОГ новых (после постройки)

Высокое содержание вредных приме-

тепловозов следует проводить при их квали-

сей в отработавших газах дизелей при работе

фикационных, приемо-сдаточных, типовых и

в режиме холостого хода обусловлено не

периодических испытаниях. Измерения вы-

только плохим смешиванием топлива с воз-

бросов вредных веществ и дымности ОГ при

духом, но и сгорания топлива при более низ-

типовых испытаниях проводят при измене-

ких температурах.

нии конструкции агрегатов, узлов и систем

Одним из мероприятий по снижению

тепловозов и технологического процесса их

выбросов в окружающую среду является

изготовления, влияющих на количество вы-

уменьшение работы тепловоза в режиме хо-

бросов вредных веществ и дымность ОГ.

лостого хода, повышения стабильного ре-

Определение выбросов вредных веществ и

жима работы.

дымности ОГ должно проводиться не реже

В дизельных двигателях тепловозов на

одного раза в год. Периодичность проведе-

увеличение расходов топлива и состава вы-

ния контроля устанавливают в технических

хлопных газов влияют неисправности:

условиях (ТУ) на тепловозы конкретных се-

- уменьшение давления впрыска;

рий.

- покрытие иглы форсунки смолистыми

Определение выбросов вредных ве-

отложениями;

ществ и дымности ОГ эксплуатируемых теп-

32

ВЫПУСК № 3 (21), 2020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISSN 2618-7167

ловозов следует также проводить после ре-

стия Самарского научного

центра Российской

монта агрегатов, узлов и систем тепловозов

академии наук. 2012. Т. 14. № 1-3. С. 923-930.

(топливная

аппаратура,

турбокомпрессор,

8.

Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Лока-

цилиндропоршневая группа и др.), влияю-

лизация объектов в автоматизированной системе

видеонаблюдения // Информация и безопасность.

щих на содержание выбросов вредных ве-

2011. Т. 14. № 4. С. 583-586.

 

 

 

 

ществ и дымность ОГ. Тепловозы,

предна-

 

 

 

 

9.

Долженкова В.В., Звягинцева А.В. Пер-

значенные для контроля выбросов вредных

спективы

применение

ГИС

технологий

веществ и

дымности

ОГ,

должны

быть в

FLOODMAP для прогнозирования риска затоп-

полной технической исправности, которую

ления на водных объектах Воронежской области

определяют при их реостатных испытаниях.

//Известия Самарского научного центра Россий-

Испытания проводят

с соблюдением

ской академии наук. 2015. Т. 17. № 6. С. 70-81.

регулировок систем тепловозов и узлов ди-

10.

Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Раз-

зелей,

указанных в ТУ на тепловозы кон-

работка автоматизированного рабочего места по

кретных серий и на дизели.

 

 

контролю

параметров безопасности

тепловых

 

 

энергоустановок //Вестник Воронежского госу-

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

дарственного

технического

университета. 2009.

1.

Прицепова С.А., Калачева О.А. Систем-

Т. 5. № 12. С. 180-184.

 

 

 

 

 

11.

Болдырева О.Н., Звягинцева А.В. Ре-

ный подход к проблеме безопасности труда. –

гулирование технологического риска посред-

Естественные и технические науки.-

2012.- №

ством

оптимизации

программы

технического

6(62) – С.608-612.

 

 

 

 

 

 

обслуживания оборудования //Вестник Воронеж-

2.

Калачева О.А.,

Прицепова С.А. Про-

ского государственного технического универси-

блемы воздействия подвижного состава желез-

тета. 2009. Т. 5. № 12. С. 76-78.

 

 

 

нодорожного комплекса на окружающую среду -

 

 

 

12.

Аржаных Ю.П., Долженкова В.В., Звя-

Естественные и технические науки – 2012 - № 6

гинцева А.В. Прогнозирование гидрологической

(62) – С. 129-136

 

 

 

 

 

 

обстановки в период половодья на водных объ-

3. Прицепова С.А., Калачева О.А. Произ-

ектах Воронежской области с применением гео-

водственный

травматизм. Разновидность, рас-

графических информационных систем // Гелио-

следование учет – Естественные и технические

геофизические исследования. 2014. № 9. С.89-98.

науки -

2013 - № 1(63). – С. 393-398.

 

 

13.

Звягинцева,

А.В.

Информационно-

4.

Звягинцева А.В. Математическая мо-

аналитический расчет и построение карт рассеи-

дель поцесса управления водородной проницае-

вания загрязняющих веществ при стоянках же-

мостью металлов с внутренними нпряжениями с

лезнодорожных цистерн с нефтепродуктами /

учетом

образования и

распада неподвижных

А.В. Звягинцева, А.С. Самофалова., В.В. Кульне-

комплексов

/Известия

Российской

академии

ва // Моделирование систем и процессов. - 2020.

наук. Серия физическая. 2020. Т. 84. № 9. С. 1290

- Т. 13. - № 2. - С. 22-32.

 

 

 

 

- 1292.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Звягинцева А.В. Определение водо-

5.

Звягинцева А.В., Сазонова С.А., Куль-

родной емкости структурных дефектов / Между-

нева В.В. Расчет образования ртутьсодержащих

народный

научный

журнал

Альтернативная

отходов и разработка мероприятий по охране и

энергетика и экология. 2015. № 21 (185). С. 145-

рациональному использованию водных ресурсов

149.

 

 

 

 

 

 

 

 

//Моделирование систем и процессов.

2019. Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

Звягинцева, А.В. Моделирование тех-

12. № 4. С. 30-36.

 

 

 

 

 

 

нологических

процессов

слесарно-сварочного

6.

Звягинцева А.В., Тенькаева А.С., Моз-

функционирования / А.В. Звягинцева, С.А. Са-

говой Н.В. Воздействие состава природной воды

зонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем

на коррозионную стойкость

стали Х40 маги-

и процессов. - 2020. - Т. 13. - № 2. - С. 12-21.

стральных трубопроводов //Известия Самарского

16.

Звягинцева А.В., Кульнев В.В., Куль-

научного центра Российской академии наук.

нева В.В.

Экологический мониторинг опасных

2015. Т. 17. № 5. С. 276-282.

 

 

 

 

гидрологических явлений /Экология и развитие

7. Яковлев Д.В., Звягинцева А.В. Постро-

общества. 2018. № 3 (26). С. 62-66.

 

ение межотраслевой комплексной геоинформа-

 

17.

Болдырева О.Н., Звягинцева А.В. Ре-

ционной системы Воронежской области // Изве-

гулирование

технологического

риска

посред-

 

 

 

 

 

 

33

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ством оптимизации программы технического обслуживания оборудования /Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 12. С. 76-78.

18.Аржаных Ю.П., Долженкова В.В., Звягинцева А.В. Прогнозирование гидрологической обстановки в период половодья на водных объектах Воронежской области с применением географических информационных систем / Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С.89-98.

19.Звягинцева А.В., Яковлев Д.В. Пер-

спективы пространственного анализа в географических информационных системах для прогнозирования риска лесных пожаров на территории Воронежской области / Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С. 78-88.

20. Zvyagintseva A.V., Sazonova S.A., Kulneva V.V. Measures to improve working conditions and reduce dust and gas emissions in the quarries of the mining and processing plant /В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. С. 052047.

Информация об авторах

Калачѐва Ольга Александровна - доктор биологических наук,

профессор кафедры социально-гуманитарных, естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин, ФГБОУ ВО «Ростовский государственный университет путей сообщения», Воронежский филиал (394000, Россия, г. Воронеж, ул. Урицкого 75а),

e-mail: 21x413@mail.ru

Прицепова Светлана Анатольевна - кандидат технических наук,

доцент кафедры социально-гуманитарных, естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин, ФГБОУ ВО «Ростовский государственный университет путей сообщения», Воронежский филиал (394000, Россия, г. Воронеж, Урицкого 75а), e-mail: 21x413@mail.ru

Information about the authors

Ol'ga A. Kalachyova, Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Social and Humanitarian, Natural Sciences and General Professional Disciplines, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Branch of Rostov State Transport University, Voronezh branch, (394000, Russia, Voronezh, Uritsky street 75a),

e-mail: 21x413@mail.ru

Svetlana A. Pricepova, Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the Department of Social and Humanitarian, Natural Sciences and General Professional Disciplines, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Branch of Rostov State Transport University, Voronezh branch, (394000, Russia, Voronezh, Uritsky street 75a), e-mail: 21x413@mail.ru

УДК 004.8

ОПАСНОСТИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА А.В. Коданева, Р.С. Зарипова

Казанский государственный энергетический университет

Аннотация: применение искусственного интеллекта в различных сферах жизни человека приобретает всю большую актуальность. Однако повсеместное внедрение и общедоступность создания систем искусственного интеллекта предоставляют опасность для всего человечества. Данное исследование показало, что опасности исходят не от самой системы искусственного интеллекта, а от человека, который еѐ применяет. Результатом исследования является понимание реальных опасностей, которые несѐт за собой злонамеренное использование систем искусственного интеллекта

Ключевые слова: искусственный интеллект, опасность, нейронная сеть, фейк, преступление, машинное обучение

ARTIFICIAL INTELLIGENCE RISKS

A.V. Kodaneva, R.S. Zaripova

Kazan State Power Engineering University

Abstract: the use of artificial intelligence in various areas of human life is becoming increasingly important. However, the widespread adoption and accessibility of the creation of artificial intelligence systems pose a danger to all mankind. This research showed that the dangers do not come from the artificial intelligence system itself, but from the person who uses it. The result of the study is an understanding of the real dangers that the malicious use of artificial intelligence systems entails

Keywords: Artificial Intelligence, danger, neural network, fake, crime, machine learning

Многие8 десятилетия фильмы, книги и

та, ведущего к почти полному истреблению

видеоигры готовили нас к восстанию машин

человеческого рода. К сожалению или к сча-

под управлением искусственного интеллек-

стью, пока что человечество далеко от пред-

 

 

ставленного в них понятия искусственного

© Коданева А.В., Зарипова Р.С., 2020

 

34

ВЫПУСК № 3 (21), 2020

 

 

 

 

 

 

 

 

ISSN 2618-7167

интеллекта. Но с каждым годом мы всѐ бли-

кусственного интеллекта, взаимодействую-

же к его созданию. Доступные на текущий

щих с окружающим миром посредством

момент представители систем

машинного

нейронных сетей, делает жизнь миллионов

интеллекта не способны к автономной жиз-

людей лучше, помогает в развитии различ-

недеятельности, поэтому сами по себе опас-

ных сфер жизни человечества. Например,

ности не представляют, однако в качестве

нейронная сеть помогает людям выявить рак,

инструмента

злоумышленников

способны

посредством

распознавания

новообразова-

принести множество проблем.

 

 

ний на изображении [3].

 

 

 

 

Для начала необходимо понять, что со-

Однако системы искусственного ин-

бой представляет современный искусствен-

теллекта могут принести и огромный вред.

ный интеллект. Под искусственным интел-

Естественно, что на данный момент они не

 

 

 

 

 

 

 

лектом следует понимать свойство интеллек-

способны самостоятельно выстраивать логи-

туальных

систем

выполнять

творческие

ческие цепочки и имитировать полноценное

функции,

которые

традиционно

считаются

человеческое сознание,

однако,

выступая в

прерогативой человека; науку и технологию

качестве высококлассного орудия в руках

создания интеллектуальных машин,

особен-

злоумышленников, способны причинить не-

но интеллектуальных компьютерных про-

 

 

 

 

 

 

 

грамм [1]. С каждым годом открываются но-

мало проблем. Об этом заявил профессор

вые и совершенствуются старые подходы к

Междисциплинарного

центра

биоэтики

созданию систем искусственного разума. Бо-

Йельского университета США Венделл Вал-

лее известен подход, при котором электрон-

лах. С помощью обученных нейронных се-

но-вычислительная

машина познаѐт окру-

тей уже создаются: системы для замены лиц

 

 

 

 

 

 

 

жающий еѐ мир, либо определѐнную пред-

на изображениях и видео; системы для рас-

метную область при помощи нейронной се-

познавания речи, позволяющие,

перехваты-

ти, совершая ошибки и учась на них.

 

 

вая звук с микрофона устройства, анализи-

Основные принципы, управляющие ра-

ровать его и передавать в виде текста пре-

циональной

частью

мышления,

ещѐ до

ступникам; программы чтения по губам, ко-

нашей эры сформулировал Аристотель. А

 

 

 

 

 

 

 

первая компьютерная модель нейронной се-

торые легко можно использовать для шпио-

ти была разработана в начале 40-х годов XX

нажа за целью, находящейся на большом

века. Пик популярности пришѐлся на период

расстоянии; приложения для создания изоб-

70-80-х годов прошлого века. К сожалению,

ражений несуществующих людей возможно

не все в научном сообществе разделяли все-

использовать

для подмены

информации в

 

 

 

 

 

 

 

общий энтузиазм, да и технологии того вре-

базе данных полиции и вышестоящих орга-

мени были

далеки

от

современных. Сово-

нов, либо для финансовых махинаций;

си-

купность данных факторов порождала новые

стемы изменения голоса, предоставляющие

проблемы

быстрее,

чем удавалось

решить

имитацию

любого голоса;

системы

для

старые. Интерес общественности к техноло-

наложения

фальшивой

мимики

на суще-

гиям нейронных сетей поубавился и на вре-

 

 

 

 

 

 

 

мя нейронные сети ушли в тень. Но в нуле-

ствующие

видеофрагменты.

Использование

вые года XXI века нейронные сети снова за-

вместе последних двух систем даѐт возмож-

явили о себе: решена проблема попадания в

ность создания фальшивых видео роликов с

локальный минимум, создаются алгоритмы

любым человеком на планете, говорящим то,

глубокого обучения [2].

 

 

что выгодно злоумышленникам [4]. Масштаб

 

 

 

 

 

 

 

Нейронные сети

сегодня переживают

применения таких систем от локальных мо-

своѐ второе рождение. Спектр их примене-

шеннических схем до международных пре-

ния огромен: от школьных проектов до ме-

ступлений. И это лишь известные примеры

дицины. Повсеместное внедрение систем ис-

злонамеренного применения

систем искус-

 

 

 

 

 

 

 

35

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ственного интеллекта, а сколько ещѐ созда-

стве сфер его жизни [5-7]. Однако, вслед-

ется, разрабатывается…

 

ствие этого доступность создания и исполь-

Для предотвращения преступлений, со-

зования искусственного интеллекта создает

 

 

вершаемых при помощи систем искусствен-

немало

опасностей. Хотя текущая стадия

 

 

ного интеллекта,

крупные IT-гиганты сами

развития искусственного интеллекта и дале-

 

 

создают программное обеспечение, способ-

ка от того, что мы видим в произведениях

 

 

ное в будущем помочь распознать подделку,

поп-культуры, но опасности искусственного

 

 

а затем выкладывают в открытый доступ ка-

интеллекта более чем реальны. Только сами

 

 

чественный набор данных для создания дан-

опасности таятся не в искусственном интел-

 

 

ной программы другими компаниями в бу-

лекте, а в людях, что создают и используют

 

 

дущем. Как, например, компания Google, со-

его в своих корыстных целях. Поэтому необ-

 

 

здавшая базу из deepfake-видео для борьбы c

ходимо совместными усилиями всего миро-

 

 

deepfake (поддельные видео, в которых ис-

вого сообщества разрабатывать и совершен-

 

 

кусственный интеллект используется для то-

ствовать программы для противодействия

 

 

го, чтобы изменить лицо, или для редактиро-

злоумышленникам.

 

 

вания речи говорящего на видео).

Библиографический список

На

данный

момент

большую часть

1. Пырнова О.А., Зарипова Р.С. Перспек-

deepfake контента возможно вычислить, как

тивы развития искусственного интеллекта и ки-

говорится, на глазок,

но уже сейчас суще-

бернетики // Информационные технологии в

ствуют

экземпляры,

которые выглядят

строительных, социальных и экономических си-

настолько реалистично, что обычный чело-

стемах. 2019. № 3-4 (17-18). С. 78-81.

век не сможет распознать подделку. Произ-

2.

Пырнова О.А., Зарипова Р.С. Методы и

водительные мощности нашего времени не

проблемы переобучения многослойной нейрон-

позволяют создавать и обучать системы ис-

ной сети / Информационные технологии в строи-

кусственного интеллекта, выдающие идеаль-

тельных, социальных и экономических системах.

ный результат, за пару дней, однако через

2020. № 2 (20). С. 101-102.

пару лет технологии шагнут далеко вперѐд и

3.

Алемасов Е.П., Зарипова Р.С. Перспек-

нам будут доступны невиданные ранее мощ-

тивы применения технологий машинного обуче-

ности, а, следовательно, количество пре-

ния / Информационные технологии в строитель-

ступлений, осуществленных при помощи

ных, социальных и экономических системах.

подобных систем, возрастет. Поэтому разра-

2020. № 2 (20). С. 32-34.

ботка программного обеспечения, способно-

4. Пырнова О.А. Зарипова Р.С. Искус-

го распознать фальшивое изображение, ви-

ственный интеллект в камерах смартфонов //

деозапись или аудиозапись, и другие создан-

Информационные технологии в строительных,

ные при помощи системы искусственного

социальных и экономических системах. 2019. №

интеллекта, является одной из первоочеред-

1 (15). С. 82-84.

ных задач для любого государства. С помо-

5. Пырнова О.А., Зарипова Р.С. Искус-

щью подобной системы

разведывательные

ственный интеллект – основа образования буду-

службы

соседних

стран,

террористические

щего // Инновационное развитие экономики. Бу-

дущее России: материалы и доклады VI Всерос-

организации способны с лѐгкостью посеять

сийской

(национальной) научно-практической

панику внутри государства, развязать граж-

конференции. 2019. С. 415-417.

данскую войну, начать третью мировую вой-

6. Пырнова О.А., Зарипова Р.С. Техноло-

ну. Поэтому создание программного обеспе-

гии искусственного интеллекта в образовании //

чения для распознавания «фейков» должно

Преподавание информационных технологий в

быть одной из важнейших задач для всего

Российской Федерации: Материалы Семнадца-

мирового сообщества.

 

 

той открытой Всероссийской конференции. 2019.

Повсеместное внедрение искусственно-

С. 335-337.

го интеллекта помогает человеку в большин-

7.

Набиуллин А.С., Зарипова Р.С. Роль ис-

36

ВЫПУСК № 3 (21), 2020 ISSN 2618-7167

кусственного интеллекта в сфере управления

 

технологии в строительных, социальных и эко-

программными проектами / Информационные

 

номических системах. 2020. № 2 (20). С. 119-121.

Информация об авторах

 

Information about the authors

 

Коданева Арина Владимировна – студент, Казанский государ-

 

Arina V. Kodaneva, student, Kazan State Power Engineering University

ственный энергетический университет (420066, Россия, г. Казань,

 

(Krasnoselskaya str., Kazan, 420066, Russia), ph.: 8-843-519-4264

ул. Красносельская, 51), тел.: 8-843-519-4264

 

Rimma S. Zaripova, candidate of technical Sciences, associate Profes-

Зарипова Римма Солтановна – кандидат технических наук, до-

 

sor, Kazan State Power Engineering University (Krasnoselskaya str.,

цент, Казанский государственный энергетический университет

 

Kazan, 420066, Russia), e-mail: zarim@rambler.ru

(420066, Россия, г. Казань, ул. Красносельская, 51),

 

 

e-mail: zarim@rambler.ru

 

 

УДК 004.01

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЯЗЫКОВ С++ И С# У.О. Никитина, Р.С. Зарипова

Казанский государственный энергетический университет

Аннотация: в данной статье проводиться анализ языков программирования С++ и С#. Рассматривается синтаксис языков программирования и удобство их использования

Ключевые слова: С#, C++, сравнение, ООП

COMPARATIVE ANALYSIS OF C ++ AND C # LANGUAGES

U.O. Nikitina, R.S. Zaripova

Kazan State Power Engineering University

Abstract: this article analyzes the programming languages C ++ and C #. The syntax of programming languages and

their usability are considered

 

 

Keywords: C #, C ++, comparison, OOP

 

С++ (Cpp) язык9 можно назвать не со-

рование [2].

временным, но он не теряет своей актуаль-

На сегодняшний день самым популяр-

ности, потому что это фундаментальный

ным языком программирования в мире явля-

язык. На нем пишется различное программ-

ется С#. C # был разработан компанией

ное обеспечение, поддерживаются библио-

«Microsoft» в рамках инициативы «dot NET

теки для других языков программирования,

Framework» и впоследствии утвержден в ка-

на нем разрабатывается операционные си-

честве стандарта ECMA (ECMA-334).

стемы, встроенные системы, игры и игровые

Microsoft определила C # следующим обра-

движки, настольных и кроссплатформенных

зом: C # - это простой, современный, объ-

приложений, баз данных, имеется машинное

ектно-ориентированный и типобезопасный

обучение [1]. С данным языком сравнивают

язык программирования, производный от C и

почти все языки программирования.

C ++. C# (произносится как C sharp) прочно

С++ является свободным, то есть никто

внедрен в семейное древо языков C и C ++ и

не обладает на него правами. В 1983 году

будет немедленно знакомо программистам C

Бьѐрн Страуструп переименовал язык «Си с

и C ++. Цель C # - объединить высокую про-

классами» в «С++». Сам язык происходит от

изводительность Visual Basic и мощь C ++.

«Си», где «++» обозначает инкремент пере-

Команду разработчиков C # возглавлял Ан-

менной, также сочетает свойства низкоуров-

дерс Хейлсберг в 2002 году. На данном язы-

невого, так и высокоуровневого, то есть под-

ке можно писать игры для различных плат-

держивает

процедурное,

объектном-

форм, разрабатывать программы и сервисы

ориентированное и обобщенное программи-

для веб-приложения, так же присутствует

 

 

 

 

машинное обучение [1].

 

 

 

 

Отметим, то С# новый язык, следова-

 

 

 

 

© Никитина У.О., Зарипова Р.С., 2020

37

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

тельно, он имеет принципиально новые тех-

метод «static void Main()». Как правило, если

нологические решения. Программирование –

создать класс в С++ отдельным файлом, то-

сравнительно молодая и быстро развиваю-

же добавиться имя класса, потому что мы

щаяся отрасль науки и техники. И как пра-

создали отдельный класс. Метод «main» по

вило, критериями выбора языка являются

умолчанию в обоих языках является точкой

следующие:

входа. И как правило, в С# можно изменить

- скорость разработки. В больших про-

точку хода, а в С++ она одна единственная.

ектах скорость разработки С++ и C# оказы-

Так же С++ может сочетать в себе различные

вается одинаковой.

парадигмы

программирования,

поэтому

- кроссплатформенность. Следует от-

класс можно опустить, а С# по своей сущно-

метить, что .Net Core и Mono являются крос-

сти является объектно-ориентированным,

сплатформенными. Это значит, что про-

что подразумевает объявление класса. Под-

граммы могут работать на различных плат-

черкнѐм, что класс – это способ описания

формах: на компьютере, смартфоне, планше-

сущности, определяющий состояние и пове-

те и т.д.

дение, а также правила взаимодействия с

- требовательность к ресурсам. Для

данной сущностью.

 

 

 

лучшей производительности кода на С#

Продолжим сравнение на

описании

проще написать и отрефакторить код. В С++

статического и динамического массивов.

для этого нужен более творческий подход.

Синтаксис

описания статических

массивов

- наличие библиотек. В С++ огромное

подразумевает описание массивов с опреде-

множество различных библиотек, базовые

ления их типа данных. И с этого момента

дают не так много, как стандартные библио-

имеются небольшие различия: в С++ идет

теки С#, поэтому подбор правильных биб-

наименование массива, уже потом квадрат-

лиотек для проекта на С++ необходим даже в

ные скобки, которые и означают, что num-

простых проектах.

bers – массив с типом данных int, а так же в

- отладка. В компиляторе Visual Studio

них задается размерность массива. В то вре-

намного удобнее отлаживать. В нем можно

мя как в С# квадратные скобки идут до име-

работать как и с C#, так и с С++.

ни массива. Обобщая, момжно сказать, что

- синтаксис. Внешне данные языки

описания массива на С++ и С# имеют вид:

очень похожи. Код на С# выглядит удобнее,

тип_переменной название_массива

[дли-

читабельнее.

на_массива] и тип_переменной [] назва-

- риски низкокачественного кода. По-

ние_массива; - соответственно. Вот такие

скольку C# менее требователен к разработ-

отличительны особенности синтаксиса.

 

чику, вероятность появления кода низкого

При этом имеется еще одна важная от-

качества на C# в среднем выше, чем на С++.

личительная черта: в С++ определение мас-

При большой массе подобного кода это мо-

сива невозможно без указания его размерно-

жет привести к проблемам в работе прило-

сти. Если мы определим массив без размер-

жения.

ности: int numbers[], то компилятор выдаст

Мы привели небольшое сравнение язы-

исключение такого рода: «error: storage size

ков. Можно сказать, что С++ сам по себе

of ‗numbers‘ isn‘t known». Но все таки мы

хоть и сложный язык для начинающих спе-

имеем возможность не писать размерность в

циалистов, но учит понимать работу про-

том случае, если инициализируем массив,

граммы. Если программист разобрался с

например: int numbers[] = {8, 9, 2, 7, 8,

С++, то ему легче переходить на другие язы-

11};[4]

 

 

 

 

ки [3].

В С++ вектор – управляемый програм-

Рассмотрим построение главных про-

мистом динамический массив. Во-первых,

грамм в языках программирования на при-

для создания вектора нам следует подклю-

мере вывода на консоль «Hello, World!»: в

чить библиотеку <vector>, так как в ней хра-

начале открываются библиотеки: «#include

нится шаблон вектора. В C# примером дина-

<iostream>» и «using System», потом про-

мического может служить класс List. Для

странство имен: «using namespace std» и

получения доступа к свойствам и методам

«namespace HelloWorld» соответственно, да-

List, нужно подключить пространство имен

лее в С++ открывается метод «int main()», а в

System.Collections.Generic.

Таким

образом,

С# сначала класс «class Hello», а потом уже

синтаксис

динамических

массивов

имеет

38

ВЫПУСК № 3 (21), 2020

 

 

 

 

ISSN 2618-7167

вид:

 

 

тельский интерфейс, сети и Интернет.

- vector < тип_данных > <имя-вектора>;

 

В самой популярной ОС, Windows, яд-

- List<тип_данных> имя_списка =new

 

ра написаны на C с нуля, а также на C ++ с

List<тип_данных>;

 

более продвинутой функцией. Мы до сих

 

Следует обратить внимание на особен-

пор изучаем C ++, потому что нам все еще

ности передачи данных между функциями.

нужен контроль над машиной, которую мы

Один из методов передачи данных - по зна-

используем. Если это всего лишь простое

чению. С помощью этого метода вы не мо-

программное обеспечение пользовательского

жете вернуть результаты функции. Этот ме-

интерфейса для работы на высоком уровне?

тод является основным и действует по умол-

Конечно, используйте Java и C #. Но нам

чанию. Фактический параметр вычисляется в

всегда будут нужны инженеры для изучения

вызывающей функции, а его значение пере-

C / C ++, чтобы сохранить основы того, как

носится на место формального параметра в

все начинается. И мы рады, что эти языки

вызываемой функции. Стоит отметить, что

более читабельны, чем ассемблер, который

на обоих рассматриваемых языках програм-

до сих пор изучается для дальнейшей опти-

мирования все еще существует передача

мизации текущего C / C ++.

 

данных адресов по ссылке. Для передачи

Библиографический список

значения по ссылке в С#, например, исполь-

 

 

 

 

зуется модификатор ref, но в этом случае мы

1. Алемасов Е.П., Зарипова Р.С. Основные

передаем ссылку на переменную в памяти, а

аспекты развития сферы разработки мобильных

не копию ее значения. И в связи с этим пе-

приложений / Информационные технологии в

ременная изменяет свое значение, если мы

строительных, социальных и экономических си-

подвергали ее изменению [4].

 

стемах. 2020. № 1 (19). С. 110-112.

 

Из выше изложенного можно сделать

2. Ишмуратов Р.А., Зарипова Р.С. Роль и

вывод, что Cpp и C # – все-таки разные язы-

место программных приложений в процессе обу-

ки

программирования, имеющие

Cи-

чения студентов // Состояние и перспективы раз-

подобный синтаксис. Также следует

отме-

вития ИТ

- образования: Сборник докладов и

тить, что на C# очень сложно использовать

научных

статей

Всероссийской научно-

библиотеки от C++. Программы на C# тре-

практической конференции. 2018. С. 320-323.

буют для своей работы установленный .NET

3. Выбор между C++ и C# [Электронный

Framework, версия которого зависит от ис-

ресурс].

Режим

доступа:

https://habr.com

пользуемой версии C#. C ++ считается язы-

/ru/post/262461/

 

 

ком среднего уровня. Это указывает на то,

 

 

4. ref (Справочник по C#). [Электронный

что C ++ содержит комбинацию как языко-

ресурс].

Режим

доступа:

https://docs. mi-

вых,

так и низкоуровневых функций. C #

crosoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/ language-reference/

разработан специально для работы с dot Net

keywords/ref

 

 

и ориентирован на современную среду

 

 

 

 

 

 

Windows и управляемый мышью пользова-

 

 

 

 

 

Информация об авторах

 

 

Information about the authors

 

 

 

Никитина Ульяна Олеговна– студент, Казанский государствен-

Uliana O. Nikitina, student, Kazan State Power Engineering University

ный энергетический университет (420066, Россия, г. Казань, ул.

(Krasnoselskaya str., Kazan, 420066, Russia), ph.: 8-843-519-4264

Красносельская, 51), тел.: 8-843-519-4264

 

Rimma S. Zaripova, candidate of technical Sciences, associate Profes-

Зарипова Римма Солтановна – кандидат технических наук, до-

sor, Kazan State Power Engineering University (Krasnoselskaya str.,

цент, Казанский государственный энергетический университет

Kazan, 420066, Russia), e-mail: zarim@rambler.ru

(420066, Россия, г. Казань, ул. Красносельская, 51),

 

 

 

 

 

e-mail: zarim@rambler.ru

 

 

 

 

 

39