Одним из таких продуктов является MATLAB, который представляет собой одноименный язык программирования и интегрированную программную среду. MATLAB состоит из базовой программы и дополнительных пакетов расширения, которые, в свою очередь, имеют большой потенциал при решении различных технических задач. Благодаря большим возможностям и работе на многих операционных системах среда MATLAB имеет высокую популярность в мире [1].

Fuzzy Logic Toolbox является пакетом расширения для MATLAB. Пакет позволяет создавать модели на основе теории нечеткой логики, обладает возможностью визуализировать и выводить графические результаты разработанных проектов [2].

В горной промышленности имеется возможность использование MATLAB для решения различных задач. Например, в статье “Разработка нечеткой модели в среде MATLAB Fuzzy Logic Toolbox для оценки условий труда на рабочих местах работников горной промышленности” с помощью программы MATLAB Fuzzy Logic Toolbox была разработана система нечеткого вывода для определения уровня обитаемости в кабине оператора экскаватора [3].

В данной статье рассматривается применение программы MATLAB Fuzzy Logic Toolbox при оценивании профессиональной компетентности операторов горнотранспортных машин, с дальнейшим определения соотношения весового коэффициента с уровнями профессионализма. Основная проблема при подборе и оценки персонала это субъективность и неопределенность. Люди, занимающиеся оценкой и подбором персонала, выбирают и оценивают лучше тех, кто им больше симпатичен и предпочтительней, иногда такой выбор может идти в разрез с целями компании, это выражается в субъективности. Неопределённость заключается в неточно изложенных требованиях типа: «уверенное управление», «опытный оператор», «умение работать в команде».

В отдельных случаях информация по оценке и подборе персонала является неточной, неполной, неколичественной, а формальные модели исследуемой системы слишком сложны или отсутствуют, тогда для решения задач привлекаются знания экспертов [4].

При оценивании профессиональной компетентности операторов горнотранспортных машин, используется коэффициент эффективности деятельности (k_эф). Данный коэффициент предложен автором монографии «Реализация подходов по совершенствованию эргономических показателей карьерных экскаваторов» (2011 г.), он (коэффициент) характеризует уровень теоретических знаний и профессиональных навыков операторов горных машин [5].

Учитывая, что многие из показателей, характеризующих уровень профессиональной компетентности операторов и подлежащих экспертному описанию, могут быть отнесены к слабоформализуемым. В монографии «Комплексный подход в эргономическом обеспечении карьерных экскаваторов» (2011 г.) обоснована возможность математической формализации информации в терминах нечетких множеств, позволяющий адаптировать математический аппарат теории нечеткой логики для оценки профессиональной компетентности операторов горнотранспортных машин [6].

Нами реализована возможность реализации системы нечеткого вывода для оценки профессиональной компетентности операторов горнотранспортных машин.

На рисунке 1 представлен пример создания системы нечеткого вывода. Нечеткая модель содержит две входные лингвистические переменные (теоретические знания и практические навыки машиниста), базу логических правил управления (рис. 2) и одну выходную лингвистическую переменную – k_эф [7].

Рис. 1. Вид функций принадлежности входной переменной «теоретические знания»

Рис. 2. База логических правил

На начальном этапе разработки, весовые коэффициенты соответствующих правил были приняты по умолчанию равными 1. В среде MATLAB имеется возможность анализа результатов нечеткого вывода и адекватности созданной модели с возможностью изменения существующих правил или добавления новых, изменения вида и параметров функций принадлежности и задание коэффициентов определенности правил нечетких продукций.

Накопленный опыт создания нечетких моделей позволил обосновать подход в задании коэффициента определенности для каждого из подзаключений при создании базы правил, учитывающий степень влияния каждого из показателей в формировании комплексной оценки персонала (табл.1) [8].

Таблица 1. Соответствие степени влияния факторов в задании коэффициента определенности [6 1]

Применение нечеткого вывода предоставило точный числовой диапазон лингвистической оценки степени влияния (табл.1.), что дает более легкое принятие решения при оценивании и подборе персонала.

В работе [9] предложена градация по уровням профессионализма в соответствии с коэффициентом эффективности, посредством лингвистической оценки степени влияния и уровнями профессионализма, с помощью диапазона на шкале определенности можно определить коэффициент эффективности и уровень профессионализма оператора экскаватора (табл.2).

Таблица 2. Соответствие уровня профессионализма с диапазоном на шкале определенности  и коэффициентом эффективности

Используя таблицу 2, возможно соотнести навыки оператора экскаватора с уровнем профессионализма и принять решение дальнейшей работе или о переподготовке.

Разработанный методический инструментарий для проведения оценки компетентности персонала горнодобывающих предприятий позволил осуществить практическую реализацию на базе горных предприятий Южного Урала. Рекомендации по результатам исследований могут быть использованы для разработки траектории дальнейшего внутрифирменного обучения с учетом существующего рынка труда и специфики горного производства.

Сила трения обеспечивает возможность движения человека и транспорта. На основе данных, полученных от начальника ОГИБДД МО МВД России о совершении ДТП в Нижегородской области, выяснилось, что наш регион занимает стабильно в течении трех лет 5 место, основной причиной этих происшествий является низкое сцепление покрытий, что составляет 31%. Нас сложившаяся ситуация обеспокоила, возник вопрос, как увеличить сцепление покрытий?

Поверхность дороги зачищают и посыпают песком, изменяя при этом силу трения, этот факт поставил перед нами следующие вопросы: за счет какой физической величины увеличивается сила трения сыпучих веществ, чем она отличаема от твердых тел и как ее можно определить на практике.

Хотя трение начато изучаться более 400 лет назад, но до настоящего времени это явление во многих его аспектах остается загадкой.  Это связано даже не с тем, что трение имеет сложную природу, а скорее с тем, что опыты с трением очень чувствительны к обработке поверхности и поэтому трудно воспроизводимы.

Проработав теоретический материал, мы установили, что согласно закону Кулона, сила трения зависит от нормального давления и коэффициента трения. [1]

На основе чего мы выдвигаем гипотезу: сила трения увеличивается при посыпании дороги сыпучим веществом за счет коэффициента трения; коэффициент трения сыпучих веществ должен быть больше, чем у твердых веществ.

Коэффициент трения твердых веществ определить не составляет труда, что же касается сыпучих веществ?

Среди всех сил в механики наибольший интерес у нас проявила сила трения. С таким явлением, как трение, мы встречаемся повседневно в нашей жизни. Мы ни шагу ступить не можем без этого. Причиной изменения скорости движения является сила. Значит и в нашей жизни, когда происходит трение при движении тел, возникает сила, действующая на эти тела. Сила, которая характеризует взаимодействие при соприкосновении поверхностей тел, называют силой трения.

Сила трения делится на внутреннее (жидкое трение) и внешнее (сухое трение). А сухое трение подразделяют на трение скольжения, трения качения и трение покоя, которые зависят от коэффициента трения.

Коэффициент трения сыпучих веществ можно определить двумя способами. Первый способ называется «Наклонная плоскость». Воспользовавшись опытом решения задач по динамике, мы пришли к выводу, что можем рассчитать коэффициент трения твердого тела по твердой поверхности.  Но коэффициент одной частички сыпучего вещества практически определить нельзя, поэтому в эксперименте мы брали движение всех частиц, которые представляют движение макро – тела, то есть движение твердого тела. Второй же способ «Насыпь» был проведен с использованием небольшой насыпи на ровной поверхности. [2]

Проведенное исследование позволило ответить на возникшие вопросы. Двумя способами было произведено измерение коэффициента трения сыпучих веществ, сравнивая показатели с техническими, можно утверждать, что они реальны. В эксперименте с «Наклонной плоскостью» погрешность меньше всего, мы получили более точные результаты, благодаря возможности произвести точные измерения высоты и длины наклонной плоскости. В эксперименте «Насыпь» разброс данных был довольно большой.

Мы пришли к выводу, что дорожные покрытия необходимо посыпать сыпучими веществами малого размера, чтобы предотвратить дорожно – транспортные происшествия и все, что с этим связано.