Рассмотрены вопросы аппроксимации требуемого уровня усиления в диапазоне рабочих частот с использованием чебышевского критерия близости и алгоритма Ремеза. В результате решения задач равноволновой аппроксимации получены полиномы в виде множителей четвертого порядка, аппроксимирующие различные уровни усиления при различных коэффициентах перекрытия по частоте. Проведен анализ зависимости показателей качества (динамического и частотного диапазонов, устойчивости и стабильности частотных характеристик) от функций чувствительности передаточных функций к отклонениям параметров элементов и установлен критерий оптимальности схем полосовых усилителей в виде произведения коэффициента усиления на чувствительность передаточной функции к отклонениям параметров активных элементов. Предложена схема полосового усилителя четвертого порядка на одном активном элементе и определены расчетные соотношения для параметров элементов, обеспечивающих минимальное значение критерия оптимальности в рабочем диапазоне частот. Проведена сравнительная оценка предложенной и известных реализаций функции четвертого порядка и доказана возможность значительного повышения показателей качества избирательных усилителей, построенных по предлагаемой схеме.

Ключевые слова: аппроксимация, частотная характеристика, избирательный усилитель, активный четырехполюсник, интегральный усилитель, чувствительность характеристик, динамический диапазон, усилитель промежуточной частоты, уровень собственных шумов, функция чувствительности

05.12.00 - Радиотехника и связь , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приведены основные источники (объекты и процессы), порождающие издержки – всего 19 возможных источников, объединенных в четыре группы. Для контроля и принятия мер по уменьшению издержек целесообразно построение формализованной модели и на ее основе программной системы, которая бы позволяла оценивать все издержки. Построению указанной модели и посвящена данная статья. Статья по оценке суммарных издержек по всем возможным факторам, приводящих к потерям и издержкам в складском грузообороте, в литературе нет.

Ключевые слова: складские помещения, склад, транспортная логистика, издержки, функциональная схема

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

В работе представлены результаты разработки и тестирования программного комплекса HFampl, предназначенной для расчёта фаз и амплитуд рассеяния из первых принципов с использованием точного обменного потенциала Хартри-Фока (ХФ). Разработка с использованием компиляторов с открытым исходным кодом позволяет запускать программу в любых совместимых операционных системах (Windows, Linux, Mac). Тестирование комплекса на металлах, оксидах и железосодержащих водных сульфатных растворах показало хорошую применимость рассчитываемых фаз и амплитуд рассеяния для проведения высокоточного структурного анализа. Разработанное программное обеспечение предназначено для использования при проведении научных исследований атомного строения неупорядоченных, аморфных структур, нанообъектов, а также в учебном процессе для изучения современных методов структурного анализа сложных, многокомпонентных соединений.

Ключевые слова: рассеяние фотоэлектрона, протяженная тонкая структура рентгеновских спектров поглощения, метод Хартри-Фока, межатомное расстояние, обработка экспериментальных данных

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье отражены результаты испытаний образцов на основе эквиатомного сплава с эффектом памяти формы. Получена система безразмерных комплексов, которые достаточно полно описывают упругопластические деформации. Установлено, что оценка влияния масштабного фактора при моделировании противоударного устройства на основе сплава с эффектом памяти формы обусловливает техническую возможность экстраполяции результатов экспериментальных исследований на иные объекты для формирования исходных данных математической модели при соблюдении условия подобия особенностей внешней нагрузки.

Ключевые слова: противоударное устройство, упругопластическая деформация, эффект памяти формы, защита суставов, масштабный коэффициент

05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Нанокристаллические пленки TiO2 используются в качестве прозрачного слоя n-типа проводимости в перовскитовых солнечных элементах. В работе представлено численное диффузионно-дрейфовое моделирование процессов переноса и накопления носителей заряда в гетероструктуре TiO2 / перовскит / полупроводник p-типа. В основу моделирования положена стационарная физико-топологической модель, базирующаяся на диффузионно-дрейфовой системе уравнений полупроводника и позволяющая моделировать перовскитовые солнечные элементы с различными электрофизическими и конструктивно-технологическими параметрами. Получены фотоэлектрические характеристики данных солнечных элементов и построена зависимость коэффициента полезного действия от толщины пленки TiO2. Установлено, что оптимальная толщина пленки TiO2 составляет 50-100 нм, что способствует повышению коэффициента полезного действия перовскитовых солнечных элементов.

Ключевые слова: Cолнечный элемент, тонкая пленка, диоксид титана, p-i-n структура, численное моделирование

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Разработана стратегическая карта для IT-компании. Рассмотрена задача моделирования сбалансированной системы показателей для IT-компании на основе раскрашенных сетей Петри. Для организации анализа структуры системы сбалансированных показателей, цели и показатели представлены в виде раскрашенной сети Петри, состоящей из набора классических сетей Петри. Для организации вертикального и горизонтального анализа структуры системы сбалансированных показателей, цели и показатели представлены в виде раскрашенной сети Петри, состоящей из набора классических сетей Петри. Предложенная авторами модель ССП на основе раскрашенной сети Петри, отображающая «горизонтальную» и «вертикальную» структуру ССП, позволяет моделировать динамику достижения целей и изменения показателей ССП на основе когнитивного анализа.

Ключевые слова: ССП, IT-компания, система сбалансированных показателей, раскрашенная сеть Петри, модель, стратегическая карта, горизонтальная структура, вертикальная структура

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В процессе анализа движения (конструкции/модели/тела) приходится обрабатывать огромный объём данных в виде показаний акселерометров с дискретностью до 0,001 секунды - до одного миллиона строк. В каждый момент времени приходится решать задачу определения ускорения заданной точки тела, принятой за полюс. Поэтому нашей целью является сокращение времени на каждую итерацию по определению ускорений заданного полюса твёрдого тела.

Ключевые слова: твердое тело, центр масс, мгновенные угловые скорость и ускорение

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

В данном исследовании поставлена задача оптимизации системы охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле Стирлинга путем численного моделирования процессов теплоотдачи в исследуемом объекте В статье приводятся результаты численного моделирования процессов теплоотдачи в системе охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле. Исследовалась численная модель процесса теплоотдачи в системе процессор- «холодный» цилиндр теплового насоса и в системе «горячий цилиндр» - охлаждающая жидкость. В результате получены зависимости термического сопротивления системы процессор- «холодный» цилиндр теплового насоса и системы «горячий цилиндр» - охлаждающая жидкость в зависимости от коэффициента теплоотдачи и от величины COP теплового насоса

Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, тепловой насос, теплообмен, обратный цикл Стирлинга, система охлаждения

01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрены возможности и выделены элементы для полунатурного моделирования многофункциональных модульных систем (МФМС). С этой целью были проведены математические исследования такого рода систем, выделены задачи их основных элементов и поставлена основная задача для создания универсальной модульной модели. Определена структура энергетической МФМС и её задачи с позиции теории графов. Представлен анализ существующих методов полунатурного (PHIL) моделирования, а также выделена структура моделируемого фрагмента системы на стыке двух модулей с использованием метода «сшивания» схемы. В итоге были сформированы выводы о возможности применения полунатурного моделирования в МФМС.

Ключевые слова: полунатурное моделирование, модульные системы, макрозадача, моделирование с оборудованием в цепи обратной связи, аналого-цифровая система, численная часть, аналоговая часть, метод Гаусса-Зейделя, метод Якоби

05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Построена математическая модель распределения микроволнового электрического поля в неоднородной биоткани молочной железы для исследования эффективности метода медицинской диагностики на основе микроволновой термометрии. Проведено численное моделирование электромагнитного поля в моделимолочной железе для различных наборов пространственной структуры биоткани. Мелкомасштабная структура обусловлена сложной комбинацией нескольких компонент: кровотоки, жировая ткань, мышечная ткань, молочные дольки, раковые образования. кожа. Варьируя пространственную структуру биоткани, мы оценили влияние этого фактора на распределение электромагнитного поля в объеме молочной железы, что позволит повысить точность лабораторных измерений внутренней температуры.

Ключевые слова: математическое моделирование, численные методы, биологические ткани, онкология, микроволновая радиотермометрия, перенос тепла, радиационные поля

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается двумерный конечно-элементный расчет нестационарного теплового режима выполненной из разнородных слоев составной конструкции. Установлена степень влияния отдельных геометрических изменений конструкции на характер распределения температуры по ее объему.

Ключевые слова: численный расчет, конечный элемент, теплопроводность, конвекция, уравнение Фурье, температурное поле, слой, пластина, неоднородность, конструкция

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приводятся результаты сравнительного анализа оценок уровней эмоционального восприятия, сделанных по полной и укороченной семантическим шкалам. Исследования выполнены на конкретных экспериментальных данных, полученных при измерении депривационных установок студенчества архитектурно-строительной академии ДГТУ в конце 2016 г. Получено, что уменьшение количества признаков в семантической шкале до оптимального приводит к небольшим трансформациям оценок эмоционального восприятия. На индивидуальном уровне изменения в основном (для 70% респондентов) не более 10%, в целом по группе еще меньше.

Ключевые слова: относительная депривация, семантическое пространство, факторный анализ, оценочные шкалы, экспериментальная закономерность, факторизация шкал, психофизиологическая природа закона факторизации, оптимальный набор

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

В работе представлен краткий обзор современных адаптивных систем управления подвижными объектами. Промоделирован полет подвижного объекта вертолетного типа с применением алгоритма адаптации позиционно-траекторной системы управления, с контуром оценивания аддитивных возмущений, эталонной моделью и контуром астатизма. Приведено сравнение результатов моделирования для двух случаев при заданных постоянных коэффициентах адаптации и при использовании автоматической настройки коэффициентов адаптации.

Ключевые слова: адаптивное управление, вертолет, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценивание, подвижный объект, полет, компьютерное моделирование

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

В данной статье приведена одна из частей разработки устройства испытания магнитострикционных материалов. Произведен обзор различных конструкций намагничивающих систем и способов увеличения чувствительности измерительного устройства. Рассмотрено применение искусственных нейронных сетей для определения магнитных характеристик материалов испытуемых образцов.

Ключевые слова: магнитострикционные материалы, магнитные характеристики, основная кривая намагничивания материала, натурно-модельный эксперимент, моделирование магнитных цепей, магнитный шунт, искусственные нейронные сети.

05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложен алгоритм синтеза оптимальных значений параметров точности изготовления, сборки и балансировки сборочных единиц и деталей машины сельскохозяйственного назначения на основе моделирования ее динамики. Показано, что параметры точности исполнения агрегатов конфликтно влияют на затраты производства и эксплуатации машины. Это служит основой поиска оптимальных значений этих параметров по критерию минимизации суммы этих затрат. Наряду с оптимизируемыми параметрами учтены другие характеристики агрегатов (их масса, режим работы и пр.), которые отнесены к ресурсам оптимизации. Вариацией последних с поиском оптимального решения обеспечиваются требуемые показатели качества работы агрегата. Предлагаемая методика синтеза апробирована расчетом параметров точности исполнения ротора измельчающего барабана дробилки кормов ДБ-5. Этими расчетами показана возможность перераспределения допусков на исполнения размеров исследуемого барабана для снижения оптимальных затрат производства.

Ключевые слова: сельхозмашина, агрегат, проектирование, точность исполнения, оптимизация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Статья посвящена разработке алгоритма и реализующего его программного приложения для математической модели воздействия стационарного потока жидкости на тело сферической формы, покрытое вязкой пленкой. Алгоритм предоставляет возможность получить формулу для расчета воздействия на частицу сферической формы набегающего потока. Создано реализующее программное приложение. Приложение защищено свидетельством о государственной регистрации

Ключевые слова: алгоритм, вязкая жидкость, вязкая пленка, математическое моделирование, программное приложение, силовое воздействие набегающего потока, сферическое тело

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматриваются проблемы разработки графовых баз данных в условиях быстро растущего объема генерируемых и обрабатываемых данных. Целью статьи является анализ особенностей графовых моделей данных, демонстрация их преимуществ перед остальными, а так же постановка задачи о разработке нового способа представления графов в памяти компьютера.

Ключевые слова: база данных, структура данных, граф, модель данных, SQL, NoSQL, индексация, анализ данных, схема данных, представление графов

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

В работе рассмотрена методика экспериментальной оценки отношения сигнал/шум применительно к космическим системам связи. В основу эксперимента положен высокоточный метод оценки отношения сигнал/шум, реализованный за счет измерения среднего числа выбросов огибающей аддитивной смеси сигнала и узкополосного нормального случайного процесса.

Ключевые слова: Космическая система связи, командно-измерительная система, отношение сигнал/шум, число выбросов, огибающая аддитивной смеси, среднеквадратическое значение шума, уровень ограничения, поднесущая частота

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

В данной работе были рассмотрены основные проблемы при выборе оптимального резервирования информационных систем. Приведен алгоритм оптимизации резервированной информационной системы. Определены основные положения разработки математической модели резервирования информационной системы. Приведен и проиллюстрирован пример расчета основных характеристик надежности резервированной информационной системы.

Ключевые слова: математическая модель, моделирование, резервирование, информационная система

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье проведен эконометрический анализ с помощью моделей панельных данных (объединенная модель, модель панельных данных с фиксированными эффектами) объема инновационных товаров, работ, услуг в РФ за 2010-2014 гг. Выявлена зависимость между объемом инновационных товаров, работ, услуг и такими объясняющими факторами, как численность персонала, занятого научными исследованиями и разработками; внутренние затраты на научные исследования и разработки по РФ; используемые передовые производственные технологии; коэффициент изобретательской активности; инновационная активность организаций.

Ключевые слова: эконометрический анализ, панельные данные, инновации, наука, объединенная модель панельных данных, модель панельных данных с фиксированными эффектами.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 08.00.12 - Бухгалтерский учет, статистика

Рассматривается алгоритм синтеза амплитудно-фазового распределения в квазикольцевой антенной решетке по заданной амплитудно-фазовой диаграмме направленности (ДН). Выбор амплитудно-фазовой ДН в качестве заданной связан с возможностью использования наиболее простого метода амплитудно-фазового синтеза ДН. Параметры заданной ДН выбираются на основе физически реализуемой амплитудно-фазовой ДН, которая может быть сформирована с использованием линейной или кольцевой антенны. Решение задачи сводится к формированию переопределенной системы линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных комплексных амплитуд токов возбуждения в квазикольцевой антенной решетке. Рассмотрен вопрос возможности сохранения параметров ДН при переходе от кольцевой к квазикольцевой антенной решетке. Достигаемое среднее квадратическое отличие ДН кольцевой и квазикольцевой антенн не превышает 0,001

Ключевые слова: кольцевая и квазикольцевая антенная решетка, характеристики направленности, синтез амплитудно-фазового распределения

05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается задача моделирования распределения магнитного поля в магнитопроводах электротехнических устройств с целью оценки их характеристик в режимах эксплуатации. Проблема сводится к решению краевой задачи для уравнения эллиптического типа в ферромагнитной среде с нелинейными характеристиками. Для расчета предложено использовать блочные элементы в виде многоугольников произвольной конфигурации, которые рассматриваются как нелинейные многополюсники. Вебер-амперные характеристики многополюсников находятся в результате решения краевых задач для многоугольников, образующих блочные элементы. Краевые задачи решаются с использованием комплексного метода конечных элементов, что обеспечивает прямое нахождение уравнений связи между магнитными напряжениями и потоками многополюсников. Нелинейность характеристик учитывается по найденному в результате расчета распределению поля на границе многополюсников путем корректировки магнитных проницаемостей блочных элементов, которая выполняется итерационно.

Ключевые слова: электротехническая система, магнитная цепь, краевая задача, блочный элемент, многополюсник, комплексный граничный элемент, матрица проводимостей.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Для процесса профилирования труб роликами даны уравнения относительных деформаций, интенсивности деформации сдвига в цилиндрических координатах для случая плоского однородного деформированного состояния. Определен показатель напряженного состоянияю

Ключевые слова: профилирование труб, деформация, напряжение, плоский образец, математическая модель, концентрация напряжений, напряженно-деформированное состояние, показатель напряженного состояния

05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей работе представлено описание разработанного формализованного метода синтеза виртуальных моделей технологического оборудования, позволяющего в системах автоматизированного программирования многокоординатных станков с ЧПУ связать в единую модель математическое представление станков и их трехмерные модели, а также автоматизирующий процесс создания в данных системах виртуальных моделей станков различных типов.

Ключевые слова: автоматизация процесса подготовки управляющих программ, формализованный метод синтеза виртуальных моделей станков

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

В статье предлагается новая постановка задачи о рюкзаке, а также рассматривается математическая модель, используемая для решения задачи выбора оптимальной стратегии информационной защиты распределённых систем. Суть новой задачи выражается в использовании набора целей при комплектовании рюкзака.

Ключевые слова: информационная безопасность, защита информации, распределённая система, комбинаторная задача, математическое моделирование, задача о рюкзаке, эквивалентность, модель угроз

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ