В данной статье построена математическая модель трансформации форм биогенных веществ, таких как фосфор, азот и кремний, в водных экосистемах на примере Азовского моря. Модель учитывает поглощение и выделение питательных веществ фитопланктоном, а также переход веществ из одной формы в другую. Проведено исследование системы уравнений, описывающих модель, для чего выполнена линеаризация системы, построен квадратичный функционал. В результате исследования получены достаточные условия единственности решения задачи, сформулирована теорема.

Ключевые слова: фитопланктон, фосфор, азот, кремний, биоген, химико-биологический источник, уравнение конвекции-диффузии-реакции, линеаризация, единственность решения системы уравнений

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Анализ реальных условий проведения эксперимента для проверки адекватности моделей расчета электроакустического поля, на основе информации, полученной в ходе испытаний систем локации и мониторинга, показывает, что они в полной мере соответствуют возможной области применения метода последовательного анализа.

Ключевые слова: компьютер, модель, электроакустика, радиолокация, статистика, анализ, точность, надежность, вероятность, обнаружение, объект

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

В данной статье проведен эконометрический анализ количества браков в РФ для отображения и прогнозирования динамики с сезонными колебаниями. Построена аддитивная модель, объясняющая 95% общей вариации уровней временного ряда количества браков за исследуемый период.

Ключевые слова: сезонная компонента, временной ряд, браки, эконометрическая модель, тренд, случайная компонента, скользящая средняя, аналитическое выравнивание

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассматривается решение задачи загрузки уникального оборудования с использованием популяционно-генетического алгоритма. Показано, что возникающая задача является нестационарной, для ее решения используется гибридный популяционно-генетический алгоритм с адаптацией нестационарных решений

Ключевые слова: задача загрузки уникального оборудования, нестационарная задача о ранце, популяционно-генетический алгоритм, адаптация нестационарных решений

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предлагается подход к созданию системы мониторинга технологических процессов транспорта газа, в частности, рассматриваются основные входные и выходные параметры газоперекачивающих агрегатов, газотранспортной системы, влияющих на качественные показатели транспортируемого продукта (природный газ).

Ключевые слова: Природный газ, компрессорная станция, газоперекачивающий агрегат, элементы, входящий параметр, выходящий параметр, нагнетатель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описаны модель идеального сайта с точки зрения поисковой системы на основании поискового запроса. Данная модель учитывает различные факторы ранжирования, к которым относятся поведенческие факторы ранжирования, внешние факторы ранжирования и внутренние факторы ранжирования. Описана модель суммарной оценки сайта в сети Интернет в зависимости от факторов ранжирования.

Ключевые слова: фактор ранжирования, сортировка сайтов, оценка сайта, поисковая система, оптимизация сайта, Интернет.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

"В работе приводится теоретическое представление об алгоритмах сжатия информации и архиваторах, созданных на их основе. Детально описываются расчеты избыточности информации, коэффициента сжатия, количества информации, энтропии текста в выбранном пользователе файле. На основе алгоритма Хаффмана и расчетных формул разработана программа в среде разработки Delphi «Анализ эффективности сжатия данных и архивирование», которая позволяет сжимать выбранные пользователем файлы выбранными архиваторами с выводом таблиц исходных и сжатых размеров файлов, а также проводить анализ эффективности сжатия не проводя само сжатие файлов, что позволяет сэкономить время пользователя. На случайно выбранных файлах проводится анализ эффективности сжатия, результаты анализа представлены в виде скриншотов из программы. Построена диаграмма коэффициентов сжатия для одного из файлов."

Ключевые слова: файл, тип, сжатие, архиватор, данные, избыточность, энтропия, алгоритм, анализ, архив, Хаффман

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

В статье рассмотрены медленно летящие беспилотные аппараты применительно к задачам аэрофотосъемки. В качестве альтернативы мультикоптеру предложена аэродинамическая схема элипсного летающего крыла. Показано, что такая схема позволяет обеспечить равномерное распределение подъемной силы вдоль размаха крыла, соответственно, не позволяет беспилотному аппарату при потере скорости срываться в штопор. Представлены результаты математического моделирования и летных испытаний опытного образца указанного типа БПЛА.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; эллипсное крыло; законы управления; математическое моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассмотрено понятие информационной безопасности, её структура и этапы развития, показано многообразие и эквивалентность используемых средств защиты, а также рассмотрены существующие подходы к формированию защиты корпоративных систем, на основании которых было предложено решение данной проблемы, базирующееся на методах теории принятия решений.

Ключевые слова: защита информации, информационная безопасность, задача о рюкзаке, точки размещения средств защиты, формирование информационной защиты, распределённые системы, математическая модель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена экспериментальному исследованию влияния нагрузочных режимов на спектр тока асинхронного двигателя. Разработанная экспериментальная установка на микроконтроллере позволяет измерять осциллограмму тока двигателя и рассчитать её спектр. Расчет спектра выполнялся с помощью Быстрого Преобразования Фурье. Анализ спектрограмм позволяет идентифицировать наличие износа и определять режим работы асинхронного двигателя.

Ключевые слова: Асинхронный двигатель, датчик тока, микроконтроллер, спектр тока, быстрое преобразование Фурье.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Целью анализа является определение функции плотности распределения случайных величин - интервалов времени между запросами пользователей информационную систему. Предлагаемая методика содержит этапы, на которых выполняется проверка независимости и одинаковости распределения случайных величин, стационарности потока и определяется закон распределения интервалов времени между событиями. Для проверки независимости и одинаковости распределения случайных величин используются критерии, основанные на выборочных коэффициентах корреляции и критерии, базирующиеся на спектральной плотности интервалов. Для анализа стационарности потока запросов используется стандартные методы наименьшей квадратичной регрессии и методы, основанные на анализе специальных математических моделей. Последовательности событий, смещенных случайными воздействиями, представлены как события, происходящие по расписанию с задержками в виде независимых и одинаково распределенных случайных величин.

Ключевые слова: Моделирование, запрос, распределение, случайная величина, поток событий, интенсивность, статистический анализ, критерий, стационарность, пуассоновский процесс, уровень значимости

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассматривается методика исследования латентной конфликтогенности студенчества административных центров субъектов Федерации Юга России (на примере КЧР). В основу положены прямые эмпирические данные, полученные в начале 2015 г. анкетированием студентов Карачаево-Черкесского государственного университета. Приведены функции распределения по респондентам, позволяющие оценить когнитивные компоненты различных составляющих латентной конфликтогенности. Все эти функции разбиваются по своему социологическому смыслу на ряд групп: когнитивные характеристики социально-экономической обеспеченности, показатели лояльности к властям (они также оценивают уровень легитимности), и большая группа, выявляющая уровень протестности респондентов. Используя последовательную факторизацию, в конечном итоге весь первоначальный набор сведен к трем показателям латентной конфликтогенности: индексу социально-экономических ожиданий, показателю легитимности власти, индексу протестности. Приведены функции распределения для этих характеристик. Для оценки уровня общей латентной конфликтогенности предложено использовать матрицу конфликтогенности, показывающую, как вклад отдельных сторон, так и суммарный эффект.

Ключевые слова: латентная конфликтогенность, анкетировании, когнитивные показатели, функция распределения, факторный анализ, индексы, обеспеченность, легитимность, протестность, матрица латентной конфликтогенности

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается проблема многокритериального распределения ресурсов в иерархических системах транспортного типа с интервальными значениями критериев оптимальности. Строится общая математическая модель, в рамках которой ставятся задачи многокритериальной оптимизации. Решение поставленных задач находится путем поиска «оптимальных» вершин многомерного многозначного куба, где каждая вершина куба определяет свою систему линейных алгебраических двусторонних неравенств транспортного типа. Решение многокритериальной задачи осуществляется сведением её к однокритериальной, путем задания на множестве вершин многомерного многозначного куба некоторых порядков. В основе предлагаемых схем решения лежит процесс последовательной проверки на совместность системы, описывающей ограничения на допустимые значения распределяемого ресурса. В качестве примера прикладной задачи рассматривается задача объемно-календарного планирования для подразделений предприятия.

Ключевые слова: иерархическая система транспортного типа, распределение ресурсов, многоиндекснная система линейных алгебраических неравенств, многокритериальная оптимизация, многомерный многозначный куб

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Обосновывается необходимость численного исследования гидродинамических коэффициентов автономного необитаемого подводного аппарата. Приведен алгоритм расчета коэффициентов. Определены начальные условия и модели среды, используемые при расчете. Приведены результаты исследования и методика расчета результатов виртуальной обдувки.

Ключевые слова: АНПА, гидродинамика, математическая модель, полином, аппроксимация, программный комплекс

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

Функциональное назначение системы состоит в автоматизации процедуры расчета и формирования 3D-модели радиаторов охлаждения электронных компонентов. Программная реализация системы выполнена на языке C# с использованием макросов и API-технологий SolidWorks. На основе вводимых пользователем данных, система проводит расчет конструктивных параметров радиатора в математическом ядре, затем, данные поступают в геометрическое ядро, где происходит построение и визуализация 3D-модели. Система позволяет выбрать вид рассчитываемого радиатора, метод по которому будет происходить расчёт, размеры радиатора, свойства материала. Результатом работы является 3D-модель радиатора пригодная для дальнейшего использования в процессе проектирования.

Ключевые слова: радиатор, автоматизированное проектирование, система автоматизации, РЭА, параметризация, геометрическое моделирование, API

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Совместное обнаружение препятствий в ближней зоне мобильного робота является крайне актуальной и сложной задачей. В общем случае окружающая среда робота очень сложна из-за различий в изменение условий освещения и углов зрения. Эти проблемы приводят к снижению точности распознавания препятствий. Различия могут измениться быстро. Но препятствия должны занимать определенную область в пространстве. В работе предложены алгоритмы обнаружения препятствий с алгоритмом «3д-облака точек». Алгоритм содержит основные шаги: Создание 3D-облака точек, преобразование «2D- PointCloud», получение результатов. Препятствия обнаружатся на основе своих определенных областей. Использование 3D-облака точек позволяет удовлетворить требованиям по обнаружению препятствий (подвижных и неподвижных объектов) в режиме реального времени. Результаты экспериментов показывают эффективность предложенного подхода при использовании в составе системы технического зрения мобильной робототехнической платформы.

Ключевые слова: 3д-облако точек, 2д-облако точек, препятствие, мобильный робот, распознавание изображений, изображения глубины, Kinect, алгоритм понижения разрешения, алгоритм кластеризации, k-mean clustering, плотностный алгоритм кластеризации пространственных данных с

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе рассмотрена технология имитационного моделирования процесса съемки дистанционного зондирования поверхности Земли в оптическом диапазоне спектра излучения на программно-аппаратном комплексе. С его помощью, описываются и прогнозируются качественные характеристики съемки в процессе имитации с высокой оценкой линейного разрешения на местности.

Ключевые слова: дистанционное зондирование поверхности Земли, программно-аппаратный комплекс, виртуальный полигон, скорость движения изображения, панхроматическая съемка, мультиспектральная съемка, линейное разрешение на местности

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описаны эксперименты по снятию осцилограмм тока статора асинхронного двигателя при различных аварийных режимах работы двигателя. Использовалась экспериментальная установка, состоящая из датчика тока, многоканального модуля АЦП, блока имитации аварийных режимов и компьютера. При обработке собранных данных применялся пакет MathCAD. Анализ спектров осцилограмм показал имеющиеся отличия амплитуд нечетных гармоник спектра. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в системе диагностики состояния асинхронного двигателя в реальном времени. Составлен общий алгоритм работы системы диагностики на основе результатов проведенных исследований.

Ключевые слова: Трехфазный асинхронный двигатель, датчик тока, спектральный анализ, гармоника, быстрое преобразование Фурье

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе рассмотрены методы и средства моделирования системы дистанционного зондирования поверхности Земли из космоса в оптическом диапазоне спектра излучения с целью оптимизации ее структуры и функциональных параметров. Структуру сложной информационно-измерительной системы дистанционного зондирования исследовать экспериментальным натурным путем очень сложно и весьма дорого в связи с симбиозом различных физических и технологических процессов происходящих в ней. Выход лежит в совокупном применении натурного и математического моделирования с применением современных IT-технологий, как на этапе создания, так и на этапе эксплуатации, с целью повышения методов и средств проектирования, а также улучшения контроля параметров аппаратуры перспективных космических систем (спектрального диапазона, физической светосилы, линейного разрешения на местности и производительности самой системы).

Ключевые слова: дистанционное зондирование поверхности Земли, космическая система, система приема и преобразования информации, объектив, приемная оптическая система, подстилающая поверхность Земли, космическая съемка, линейное разрешение на местности

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложена математическая модель неявнополюсного синхронного генератора мини-ТЭЦ на базе полных уравнений Парка-Горева, представленных во взаимной системе относительных единиц. Учет насыщения осуществляется с помощью метода частичных характеристик намагничивания неявнополюсной машины. Данный метод позволяет наиболее точно оценить изменение параметров схемы замещения неявнополюсного генератора при отсутствии достоверных сведений о магнитных свойствах материалов, применяемых при проектировании и изготовлении машины. Реализация математической модели осуществляется в среде Simulink. Применение модели возможно при расчете установившихся и переходных режимов в распределительных сетях, содержащих неявнополюсные синхронные генераторы.

Ключевые слова: неявнополюсный синхронный генератор, математическая модель, уравнения Парка-Горева, частичные характеристики намагничивания, переходные процессы.

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

В работе приводятся результаты анализа взаимосвязи когнитивной и аффективной составляющих депривационных установок. В основу исследования положены эмпирические данные, полученные анкетированием, проведенным в начале 2015 г. в Карачаевском госуниверситете. В качестве показателей депривационных установок использовались когнитивная и эмоциональная оценки индивидуальной социально-экономической обеспеченности. Когнитивная измерялась прямым опросом. Эмоциональная – по технологии семантического дифференциала. Получено, что эти оценки между собой не коррелируют. На статистическом уровне по всей совокупности респондентов когнитивная оценка всегда завышена по сравнению с аффективной. Выявлена ограниченность измерения относительной депривации общепринятым методом прямого опроса. Показано, что разработанная нами ранее методика измерения эмоционального восприятия социальных процессов и явлений вполне позволяет решить эту задачу.

Ключевые слова: относительная депривация, установка, когнитивный компонент, эмоциональная оценка, прямой опрос, технология семантического дифференциала

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статьей рассматривается оптимизация транспортных затрат и затрат на хранение биомассы древесины с помощью методов математического моделирования. Рассмотренные математические модели позволяют оптимизировать транспортные затраты путем построения наиболее эффективных замкнутых маршрутов.

Ключевые слова: транспорт леса, хранение биомассы древесины, математические модели, оптимизация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрена математическая модель ШД. Анализ математической модели показал наличие колебательности импульсной характеристики, вследствие чего требуется резервировать длительность управляющих импульсов. В работе приводится пример реализации алгоритма вычисления минимального времени одного такта работы шагового двигателя. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в системе управления ШД с целью увеличения скорости работы, а также уменьшения энергопотребления, связанного с управлением ШД.

Ключевые слова: шаговый двигатель, математическая модель, передаточная функция, коэффициент затухания, дифференциальное уравнение, рекуррентное решение, итерационное решение

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Расчитываются аэро- или/и гидродинамические воздействия со стороны сплошной среды необходимые для синтеза адекватной системы управлени. Проводится численное моделирование движения управляемого позиционно-траекторным регулятором мини-корабля при малых углах крена и наличии морского волнения на основе полносвязной математической модели и предложенной методики оценки гидродинамических воздействий.

Ключевые слова: надводный мини-корабль, позиционно-траекторный регулятор, аэро-гидродинамика, математическая модель, нелинейная динамика, CFD моделирование, внешние возмущения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В рамках стохастического подхода исследовано влияние случайной составляющей ответов индивидуумов на результаты интерпретации данных, полученных по технологии семантического дифференциала. Предложено плотность вероятности исследуемого актора на индивидуальном уровне описывать уравнением Фоккера – Планка. Для конкретных расчетов используется порождающее его стохастическое дифференциальное уравнение (Ито или Стратоновича). Функции распределения по всей исследуемой аудитории определяются методом Монте-Карло, реализованным в агентно-ориентированном прикладном пакете Any Logic. Показано, что ранее разработанная нами модель аффективных социальных установок легко вписывается в эту схему, и позволяет оценивать эмоциональные составляющие установок с учетом стохастичности исходных параметров. Приведены результаты конкретных исследований зависимости дисперсии результатов от величины погрешностей в первичных параметрах. Получено, что относительные погрешности для них имеют один порядок. Показана структурная устойчивость модели на индивидуальном и групповом уровнях.

Ключевые слова: стохастический подход, неустойчивость ответов респондентов, семантический дифференциал, эмоциональные составляющие, феноменологическая модель, уравнение Фоккера – Планка, стохастическое дифференциальное уравнение, многоагентное моделирование, структурная

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ