В статье рассмотрена модель ультразвукового информационного канала связи, реализованного на основе пьезоэлектрических приёмопередатчиков. Модель построена на основе известной модели одиночного приёмопередатчика в виде эквивалентной RLC цепи путём введения резистивной связи между электрическими цепями двух приёмопередатчиков. Пьезоэлектрические элементы используются в области их собственных резонансных частот, что позволяет сопоставлять им колебательные контуры с реактивными и резистивными элементами. Выбор резистивной связи обусловлен тем, что энергия излучаемых ультразвуковых волн может быть представлена как энергия, которая рассеивается на резистивном элементе колебательного контура. Со стороны приёмника ультразвуковых волн естественно полагать, что принимаемая энергия так же поступает на резистивный элемент его колебательного контура. Имеется принципиальная возможность введения функциональной зависимости глубины резистивной связи от пространственной длины информационного канала и диаграммы направленности пьезоэлектрического приёмопередатчика. Проведено имитационное моделирование для оценки функциональности полученных соотношений. Построенные графические зависимости позволяют наглядно проиллюстрировать свойства предложенной модели.

Ключевые слова: пьезоэлектрический приёмопередатчик, электрическая модель пьезоэлектрического приёмопередатчика, схема, резонансная частота приёмопередатчика, сопротивление излучения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Актуальность настоящего исследования сопряжена с тем фактом, что вопросы эффективной языковой политики и языкового планирования составляют интегральную часть национальной политики для любого мультикультурного сообщества. В рамках данной работы авторами предпринята попытка представить многомерную модель типологии языковой политики, причем акцент сделан на политических основаниях, определяющих цели языковой политики и планирования. Мысль о поддержания официального статуса языка и необязательном его совпадении с реальным статусом представляется нам актуальной для понимания сущности языковой политики. Авторы считают, что основным объектом языковой политики, независимо от того как звучат идеологические лозунги, является не столько сам язык, сколько группы его актуальных и потенциальных носителей. Решения о языковом планировании определяют характер властных отношений между разными этническими группами в пределах одного мультикультурного сообщества. Хотя на сегодняшний день не существует универсальной идеально выстроенной модели языковой политики, практическая ценность предложенной авторами многомерной модели языковой политики заключается в том, что она позволяет учитывать какие политические цели, чьи интересы и ценности лежат в основе планирования и реализации принципов языкового планирования

Ключевые слова: языковая политика, языковое планирование, типологические признаки, корпус языка, статус языка, нормализация, кодификация, национализация, проводники языковой политики, модернизация, пурификация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Данная статья посвящена исследованию проблемы питания маломощных потребителей распределенных вдоль пути электрических железных дорог переменного тока, которыми могут выступать как системы датчиков диагностики автоматизированных систем управления различных объектов, расположенных вдоль контактной сети. Основная часть статьи посвящена описанию первичной модели необходимой для дальнейшего рассмотрения подобного метода электрического питания и экспериментального моделирования.

Ключевые слова: бесконтактная передача электроэнергии, емкостная связь, электроснабжение, контактная сеть, электрические железные дороги

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье, в терминах языка сетей массового обслуживания, сформулирована задача нахождения оптимального значения среднего времени реакции системы на запросы всех пользователей для распределенных систем обработки информации, реализованных на базе архитектуры «файл-сервер», двухуровневой и трехуровневой архитектуры «клиент-сервер» при фиксированной стоимости простоя, включающей стоимость простоя пользователей, стоимость простоя канала передачи данных и стоимость простоя обслуживающих узлов. Представлен алгоритм решения данной оптимизационной задачи.

Ключевые слова: распределенная система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трехуровневая архитектура «клиент-сервер» пространство состояний, среднее время реакции системы, стоимость потерь, стационарные вероятности

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрена проблема повышения эффективности составления тест-планов при тестировании сложных программных систем (ПС). Средства автоматизации разработки тест-планов позволяют описать данный документ достаточно обобщенно, без учета многих атрибутов, требуемых для успешности дальнейших этапов тестирования ПС. Применение разрабатываемой автоматизированной системы (АС), описанной в статье, позволяет снизить трудоемкость создания тест-планов за счет наличия четкой последовательности шагов при составлении документа, предоставления специалисту справочной информации и советующих воздействий. Данная АС в перспективе может использоваться как непосредственно при разработке тест-планов в ходе реальных программных проектов, так и при обучении начинающих специалистов навыкам заполнения данных документов.

Ключевые слова: тестирование программного обеспечения, тест-план, автоматизированная система

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Вводится представление о направляющих структурах директорного и рефлекторного типов, способствующих формированию воздушных потоков, заданным образом способствующих увеличению механической мощности на валу её ротора. Эти структуры могут быть использованы для усиления момента на валу ротора за счет увеличения полезной интерференции его со статором. Качественные соображения о влиянии введенных направляющих структур подтверждены введениеми числееными аэродинамическими расчетами двух модернизированных конструкций перспективной вихревой ветроэнергетической установки, рассмотренной в предыдущих работах авторов. Выбран наиболее оптимальный вариант модернизации ротора, который позволил увеличить мощность на его валу в среднем на 45% по отношению к соответствующей мощности для конструкции ВЭУ с исходной формой ротора в рабочем диапазоне скоростей ветра от 1 до 12 м/с. Материалы статьи могут быть использованы для проектирования оптимальных по критерию максимума аэродинамической мощности ротора ветроэнергетических установок, их станций, а также комплексных силовых энергетических установок, включающих в качестве одного из возобновляемых источников энергии ветроэнергетическую установку.

Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, структуризация воздушного потока, направляющая структура директорного типа, направляющая структура рефлекторного типа, вихревая структура, крутящий аэродинамический момент ротора, аэродинамическая оптимизация по критерию мак

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается поиск глобального экстремума методом инвазивных сорняков. Предлагается создание программного средства, осуществляющего реализацию биоинспирированного метода глобальной оптимизации, относящегося к группе метаэвристических методов – метода инвазивных сорняков, производящую поиск глобального экстремума.

Ключевые слова: глобальный экстремум, биоинспирированный метод, метаэвристический метод, метод инвазивных сорняков, эволюционный метод, программное средство

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Для создания современных систем стабилизации различных объектов и технических систем, как правило, необходимы математические модели с аналитическими свойствами. Это обусловлено тем, что большинство существующих методов синтеза автоматических систем построено на математических преобразованиях моделей объектов управления. Однако для сложных объектов и систем эти модели получают экспериментальным путем. Причем данные экспериментов аппроксимируются различными, хорошо известными методами. Если зависимости имеют существенно нелинейный характер, их аппроксимируют по участкам. Такая фрагментарная модель в целом не является аналитической, что исключает применение многих известных методов синтеза нелинейных систем стабилизации. В этих случаях целесообразно применять новый разработанный в ДГТУ метод Cut-Glue аппроксимации, который позволяет получать аналитическую модель объекта из кусочных аппроксимаций. В данной работе это ил-люстрируется примером синтеза нелинейной системы стабилизации высоты полета дирижабля.

Ключевые слова: система стабилизации, аналитический синтез, нелинейный объект управления, математическая модель, квазилинейная форма, экспериментальные данные, фрагментарная модель, мультипликативно аддитивная аппроксимация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

В работе описывается реализация когнитивного теоретико-множественного подхода, предложенного ранее для моделирования сложных систем. В статье подробно описывается применение метода анализа иерархий и кластерного подхода к определению кадастровой стоимости земель и выбора участка по заранее определенным критериям на примере г. Таганрог. Расчеты и визуализация результатов проведены с помощью программных продуктов STATISTICA и QGIS.

Ключевые слова: когнитивный теоретико-множественный подход, метод анализа иерархий, кластерный подход, кадастровая стоимость

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Показано, что при анализе самодетерминации целесообразно использовать инструментарий когнитивного моделирования. Это позволяет выявить все причинно-следственные связи, обеспечивающие логико-смысловую нацеленность на искомый (целевой) результат конкретной системы. Задача анализа является частным случаем исследования фундаментальной философской категории развития, как взаимосвязи и взаимодействия «вещи, свойства и отношения». Формально анализ может быть сведен к процедуре семантической и каузальной интерпретации исходной когнитивной модели. Модель позволяет исследовать внутренние структурные организации, влияющие на реализацию самодетерминации системы. Анализ самодетерминации в свою очередь открывает путь к эффективному когнитивному моделированию, построению динамических моделей, применению игровых и сценарных методов анализа.

Ключевые слова: когнитивный анализ, когнитивная модель, структура, система, самодетерминация, управление, интерпретация

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Обоснование параметров и компоновки самоходного шасси не может быть выполнено без определения массы груза лесной машины. Расчеты без учета этого показателя не позволяют реализовать системный подход, в основе которого лежит рассмотрение системы «человек – машина – среда» как целостного комплекса взаимосвязанных элементов. Масса груза зависит от плотности древесины. Плотности древесины в пределах растущего дерева неоднородна. Целью данного исследования является разработка математических моделей, позволяющих рассчитать среднюю плотность участка ствола дерева в зависимости от его местоположения в стволе. Исследования основываются на построении аппроксимирующих зависимостей изменения средней плотности древесины в продольном направлении ствола методом наименьших квадратов. Полученные математические модели устанавливают взаимосвязь изменения плотности в продольном направлении ствола для четырех лесообразующих пород Республики Карелия: сосны, ели, березы и осины.

Ключевые слова: моделирование, плотность древесины, лесозаготовки, трелевка, форвардер, скиддер

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена разработке адекватной модели парового барабанного котлоагрегата, которая позволит разработать оптимальный алгоритм управления. Были рассмотрены причинно-следственные связи котлоагрегата и приведены их передаточные функции. Так же получены математические модели парового барабанного котлоагрегата экспериментальным, базирующимся на снятии кривых разгона, и комбинированным методами.

Ключевые слова: анализ алгоритмов управления, адекватные модели, математические модели

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена разработке и созданию комплекса математических моделей, описывающих функционирование системы хранения данных на основе твердотельных накопителей с применением технологии дедупликации. Математическая модель пользовательского приложения генерирует нагрузку на систему в виде потока запросов со случайным размером запроса и интервалом времени между запросами. Из-за особенностей SSD-накопителей производительность системы в режимах чтения и записи моделируется раздельно. Математическая модель надежности функционирования RAID-массива основывается на системе уравнений Колмогорова-Чепмена для расчета стационарных вероятностей, описывающих переходы между состояниями в дискретной марковской цепи. Долговечность системы определяется через модель оценки выработки ресурса записи твердотельных накопителей. Итоговым результатом является математическая постановка задачи подбора параметров системы хранения данных, оптимальных с точки зрения сочетания факторов надежности, скорости и стоимости хранения.

Ключевые слова: математическое моделирование, система хранения данных, производительность, надежность, твердотельные накопители, RAID-массив, оптимизация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе изучается математическая модель функции, восстанавливаемой по интегралам. С целью уменьшения искажения изображения при реконструкции предлагается представление искомой функции в виде суммы функций Гаусса. Для изучения модели разработан программный комплекс. Определены параметры и вид сетки, дающие наименьшую погрешность в данной модели.

Ключевые слова: математическое моделирование, обратные задачи, преобразование Радона, реконструкция изображения, функция Гаусса, компьютерная томография

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведены результаты моделирования и экспериментального исследования фильтра нижних частот с частотой среза 4 ГГц. Моделирование фильтра проводилось в пакете прикладных программ MicrowaveOffice. Эксперимент проводился на векторном анализаторе цепей типа РХА. Результаты моделирования и эксперимента соответствуют предъявленным требованиям, а именно:- частота среза 4 ГГц;- потери в полосе пропускания не более 3 дБ;- заграждение на второй гармонике частоты среза не менее 60 дБ;- волновое сопротивление входа и выхода 50 Ом.

Ключевые слова: фильтр нижних частот; частота среза; потери в полосе пропускания; потери в полосе заграждения; моделирование; эксперимент

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена анализу вопросов, связанных с конфликтным взаимодействием в молодежной среде советского и российского общества. Целью исследования является построение когнитивной карты модели системы «Противодействие конфликтам (молодежь СССР) - противодействие конфликтам (молодежь России)». Авторами отмечается, что в настоящее время возникает острая необходимость в выявлении существующих конфликтных ситуаций в молодежной среде российского общества и при этом логично проводить анализ, основанный на исследовании прошлых лет и тех проблем, которые были причиной конфликтных ситуаций в молодежной среде в советское время. Отмечается также, что современных социальных практиках необходимо создавать эффективные механизмы противодействия конфликтам, направленным в первую очередь на снижение уровня рисков в современной молодежной среде.

Ключевые слова: когнитивное моделирование, социальные практики советского и российского общества, когнитивная карта

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 22.00.04 - Социальная структура, социальные институты и процессы

В исследованиях, касающихся цементации, основное внимание уделяется почти исключительно перемещению углерода, описываемому через уравнения диффузии, часто с постоянными коэффициентами и без учета связи с температурой. Такой подход не позволяет учитывать дальнейшую диффузию углерода в заготовку в более низком температурном диапазоне на стадии, предшествующей закалке. В работе описано моделирование процесса диффузионного насыщения стали углеродом в процессе цементации с учетом влияния температуры на примере численного решения задачи цементации зубчатого колеса с использованием программы COMSOL Multiphysics. Показано, что математический расчет методом конечных элементов процесса насыщения аустенита углеродом при цементации дает хорошее согласование с экспериментальными данными, а методы конечно-элементного анализа могут применяться для многофакторного расчета содержания углерода в аустените после диффузионного насыщения

Ключевые слова: диффузия углерода, цементация, COMSOL Multiphysics, численное моделирование, распредение углерода, науглероживание, закон диффузии Фика, массоперенос, теплопередача, зубчатое колесо, метод конечных элементов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Геодезические купола – это самоподдерживающиеся пространственные конструкции без дополнительных опор. При их разбивке на элементы используют геодезические линии. В этой области ведутся разработки геометрических моделей двухконтурных геодезических оболочек. Особенности этих работ – использование трехгранных и шестигранных пирамидальных структур в качестве первого контура. Однако, для формообразования таких конструкций можно использовать и пятигранные пирамиды. Целью исследования является разработка метода, алгоритма и программного обеспечения для двухконтурной геодезической оболочки с пятигранными пирамидами. Для достижения этой цели применен принцип двойственности, методы аналитической геометрии в пространстве и программирование на языке GDL, встроенном в ArchiCAD. В результате разработан параметрический объект ArchiCAD двухконтурной геодезической оболочки с пятигранными пирамидами. Его можно использовать в архитектурно-строительном проектировании уникальных зданий.

Ключевые слова: геодезические купола, двухконтурные геодезические оболочки, принцип двойственности, параметрический объект ArchiCAD, язык программирования GDL

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В данной работе рассматривается процедура разработки системы управления глайдером для движения в трехмерной среде на основе позиционно-траекторных законов управления, разработанных проф. Пшихоповым В.Х. Для обеспечения управления используется модель пространственного движения глайдера, учитывающая составляющую переменной плавучести. В результатах работы представлены графики, демонстрирующие работоспособность разработанной системы.

Ключевые слова: глайдер, система управления, позиционно-траекторный регулятор, управление движением, математическое моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрены вопросы защиты растений электроаэрозолями химических препаратов. Раскрыты общие закономерности проникновения электроаэрозольной струи в растительный слой и осаждения капель электроаэрозоля на растительных элементах. Приведена оценка глубины проникновения электроаэрозольной струи в растительный слой и интенсивности осаждения электроаэрозоля на защищаемых растениях. Данная статья представляет интерес для широкого круга читателей, занимающихся вопросами электроаэрозольных обработок в сельском хозяйстве.

Ключевые слова: электроаэрозоли, струйный поток электроаэрозолей, аэродинамика струйного потока, защита растений, растительный слой, заряд капель электроаэрозоля, гравитационное и электростатическое осаждение

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматриваются возможности выявления дополнительных ресурсов полиметаллических руд на основе геофизических исследований с помощью георадиолокации, что может значительно повысить экономическую привлекательность месторождения. Проведены опытно методические работы по сопоставлению геологических данных предварительной разведки и георадиолокационного исследования георадарами ГРОТ 12.

Ключевые слова: георадар, радарограмма, геологический разрез, профиль, аномалия, рудное тело, разведка месторождений, видеоимпульсы

01.04.03 - Радиофизика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлена апробация предложенного авторами ранее алгоритма расчёта плоских стержневых систем, поперечные сечения которых имеют одну ось симметрии, а материал является физически нелинейным. Диаграмма зависимости между напряжениями и деформациями соответствует идеальному упругопластическому материалу или упругопластическому материалу с упрочнением. Алгоритм расчёта основан на разработанном конечном элементе смешанного метода. Приведены примеры расчёта статически определимых стержневых систем.

Ключевые слова: конечный элемент смешанного метода, упругопластический материал, физическая нелинейность

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

В статье приведен разбор предполагаемой системы защиты конфиденциальной информации организации. Приведено обоснование о необходимости всесторонней защиты, так как однонаправленность системы не достаточно эффективна, приводит к досрочным отказами и потере важной конфиденциальной информации, а также внедрен блок адаптивного мониторинга

Ключевые слова: система защиты конфиденциальной информации, подсистемы защиты, комплексная система защиты конфиденциальной информации, вероятностная оценка, адаптивный мониторинг

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В рамках кинематической модели получены расчетные формулы для определения деформации водонасыщенного основания из слабых грунтов с учетом вертикального армирования и несущей способности поровой воды. Теоретически обосновано применение вертикального армирования, направленного на усиление несущей способности грунтового основания.

Ключевые слова: слабый грунт, водонасыщенное основание автомобильной дороги, деформация, вертикальное армирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Предлагаются модели систем генерации программ мониторинга, позволяющих существенно сократить затраты временных и иных ресурсов на мониторинг сложных технических объектов. Системы рассматриваются на нескольких уровнях: подсистем и модулей, коммуникационных связей, сценариев использования, физического представления. Предлагается методика адаптации моделей систем к предметным областям.

Ключевые слова: сложный технический объект, мониторинг, модели программных систем, генерация программ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ