ivdon3@bk.ru
Рассмотрены вопросы моделирования режимов параллельной работы распределительных трансформаторов, входящих в состав трансфороматорно-тиристорного регулятора напряжения и мощности. Модели выполнены в пакете Simulink. Представлена структурная модель параллельной работы двух трехфазных трансформаторов, с помощью которой произведено исследование электромагнитных процессов при пофазном регулировании.
Ключевые слова: трехфазный трансформатор, параллельная работа трансформаторов, моделирование, Simulink.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются вопросы, связанные с моделированием трещиноватых скальных массивов при тектонических нагрузках. Были проведены исследования в условиях лаборатории на физических моделях и математическое моделирование. Результаты этих исследований были сравнены и сделаны выводы о возможности проведения дальнейших численных экспериментах.
Ключевые слова: физическое моделирование, численное моделирование, математическое моделирование, имитационное моделирование, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 25.00.16 - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр
В данном научном исследовании представлены результаты анализа динамики социальной напряженности и политических установок среди студентов 1 – 2 курсов РГСУ за период 2013-2014гг. Приведены функции распределения ряда параметров по относительной депривации, вовлеченности в политические процессы, отношению к органам власти, оценке политической ситуации и уровню протестности. Выявлено уменьшение уровней причастности к политическим процессам и эмоциональной вовлеченности в них к 2014 году. Отношение студентов к органам властным немного улучшилось, произошел сдвиг с низкого в сторону устойчивого среднего уровня. При этом наблюдается еще более низкий уровень электоральной активности молодых людей к середине 2014 года. Получены более высокие оценки политической ситуации в России в целом к концу изучаемого периода. Уровень латентной протестности в целом ниже среднего и продолжает снижаться.
Ключевые слова: политический порядок, относительная депривация, описательные статистики, групповая установка, когнитивный компонент, поведенческий компонент, анкетирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрены экспериментальные зависимости от температуры основных параметров МОП-транзисторов (удельной крутизны и порогового напряжения) в широком диапазоне температур, включая криогенные. Представлены приемлемые для инженерной практики методы, позволяющие с помощью простых аналитических выражений в виде линейных или степенных функций достаточно точно аппроксимировать экспериментальные температурные зависимости основных параметров МОП-транзисторов. Исследуемые транзисторы предназначены для работы в качестве активных элементов усилительных устройств. Зависимости основных параметров МОП-транзисторов от температуры необходимы для оценки чувствительности, прогнозирования времени работоспособности и оптимизации выбора хладагента для малошумяших усилителей.
Ключевые слова: МОП-транзистор, удельная крутизна, пороговое напряжение, температурные зависимости, аппроксимация, криогенные температуры.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Рассматривается применение метода задержек для измерения мощности в электрических сетях и возможность дальнейшего его усовершенствования с целью уменьшения количества вычислений и упрощения аппаратной реализации путем оптимального выбора времени задержки. Разработана модель предлагаемого измерителя в пакете Simulink программы MatLab и проведено исследование погрешности измерения при девиации частоты сетевого напряжения.
Ключевые слова: измерения, мощность, электрические сети, метод задержек, время задержки, оптимизация, моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается алгоритм Пана-Томпкинсона для распознавания QRS комплексов в реальном времени, при применении его на ПК для анализа записей не в реальном времени, а записанных заранее. Пан и Томпкинсон разработали алгоритм реального времени для обнаружения QRS комплексов ЭКГ сигналов. Однако, в настоящем времени алгоритм достаточно сильно устарел. С помощью определенных изменений и современных возможностей, можно повысить параметры скорости работы и качества анализа. Модифицированная версия алгоритма была разработана для использования в клиентском программном обеспечении мобильного многофункционального аппаратно-программного комплекса длительного кардиомониторирования и эргонометрии. Более качественный и точный анализ положения QRS комплексов в сигнале позволяет более точно производить оценку состояния сердечно-сосудистой системы человека, что является важным фактором при лечении и диагностике заболеваний сердца на ранних стадиях.
Ключевые слова: ЭКГ, точный анализ, обнаружение QRS, алгоритм Пана-Томпкинсона, сердечно-сосудистая система
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье, исходя из содержательных аксиом рандомизированного алгоритма, рассмотрена возможность использования при синтезе корректных алгоритмов решения задачи вероятностной скрытой марковской модели. Применение данной модели позволяет формировать алгоритм с возможностью управления его гибкостью в соответствии с содержательной ситуацией для обеспечения структурной и функциональной устойчивости программы, реализующей данный алгоритм. Установлено, что рандомизация алгоритма, повышая его гибкость и эффективность, не улучшает его риск по сравнению с соответствующим детерминированным алгоритмом. Синтез алгоритма на базе скрытой марковской модели сводится к тому, что по имеющимся наблюдаемым данным определяют скрытые параметры наиболее вероятной последовательности состояний, определяющий синтезируемый алгоритм. На первом этапе стратегии с помощью алгоритма "вперед-назад" оценивается насколько хорошо модель согласована с входными данными синтезируемого алгоритма. На втором этапе по заданной скрытой марковской модели с пространством скрытых состояний, начальными вероятностями нахождения в состоянии i и вероятностями перехода из состояния i в состояние j, по наблюдаемым состояниям, используя алгоритм Витерби, ищется путь Витерби. На третьем этапе стратегии осуществляется корректировка скрытых марковских моделей путем оптимизации параметров модели с помощью алгоритма Баума–Велша.
Ключевые слова: скрытая марковская модель, алгоритм "вперед-назад", алгоритм Витерби, алгоритм Баума–Велша
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведен анализ существующих методов разогрева «старого» асфальта применительно к его дальнейшему использованию. Установлено, что известные методы термического измельчения являются энергозатратными, что ограничивает их использование в промышленности. Предложен новый метод термической регенерации на основе струйного воздействия теплоносителя с последующей его классификацией частиц.
Ключевые слова: асфальт, измельчение, нагрев, классификация, агломерат, устройство, анализ, метод, струя, теплоноситель, воздух
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статьей рассматривается оптимизация технологического процесса дезинтеграции горных пород щековой дробилкой. Разработана математическая модель, минимизирующая затраты на осуществления технологического процесса дробления горной породы.
Ключевые слова: дезинтеграция горной породы, математические модели, оптимизация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе рассматривается параллельная реализация упрощенного алгоритма шинглов для сокращения времени сравнения текстовых документов на неоднородной вычислительной системе на базе многоядерных процессоров и Many Integrated Core (MIC) ускорителей. Показана поэтапная модификация исходной однопоточной программы, рассмотрена архитектура распределенной программной системы для сравнения документов. Приведены результаты тестирования разработанных прототипов, показывающие возможность сокращения времени сравнения документов до 12 раз при использовании нескольких ускорителей в системе.
Ключевые слова: aлгоритм шинглов, CRC32, Intel Xeon Phi™, MIC, OpenMP, Mono, ASP.NET
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрено решение навигационной задачи на основе тесной интеграции инерциально-спутниковых навигационных систем, комплексируемых с одометром, в самом общем случае – без упрощающих допущений о модели объекта, о траектории его движения и т.д. Эффективность полученного решения при пропадании спутниковых сигналов проиллюстрирована результатами численного эксперимента.
Ключевые слова: тесная интеграция, инерциально - спутниковые навигационные системы, одометр, нелинейный фильтр Калмана, непрерывно-дискретная фильтрация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье рассмотрен программный комплекс на базе программной системы формирования решений уравнений нелинейной динамики для расчета напряженно-деформированного состояния модели методом дискретных элементов. Так же выявлены части метода, пригодные для ускорения с помощью параллельных вычислений. Представлены результаты тестирования модифицированного программного комплекса. Достигнуто общее ускорение работы метода в 2.4 раза.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, ФРУНД, параллельные вычисления, дифференциально-алгебраическое уравнение, напряженно-деформированное состояние, ортогональная сетка, машиностроительная конструкция, аппроксимирующая функция, разрежённая матрица
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрено решение задачи навигации на основе тесной интеграции инерциально-спутниковых навигационных систем, комплексируемых с одометром, и аппроксимации траектории движения объекта с помощью электронных карт (ЭК) совокупностью ортодромических траекторий. С учетом дискретного характера спутниковых измерений оценка параметров движения осуществляется последовательным применением двух нелинейных гауссовских фильтров: непрерывного – на интервале между спутниковыми измерениями (в т.ч. при их пропадании) и дискретно-непрерывного – при их появлении. Полученные таким образом оценки параметров движения, реализуемые на ортодромической траектории, имея минимальную размерность, обеспечивают принципиально точную привязку оцениваемых координат к истинной траектории движения, определяемой ЭК.
Ключевые слова: тесная интеграция, инерциально-спутниковые навигационные системы, одометр, электронные карты, ортодромическая траектория, гауссовский фильтр
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Проведен анализ структуры групповых установок студенчества РГСУ по отношению к политическому порядку в 2015 году. Полученыфункции распределения ряда показателей по социально-экономической защащенности, вовлеченности в политические процессы, отношению к органам власти, оценке политической ситуации и уровню протестности. Получены низкие уровни причастности к политическим процессам и эмоциональной вовлеченности в них. И как следствие - слабая электоральная и общественная деятельность. Оценка политической ситуации, как по области, так и по России в целом находится на среднем уровне. Уровень латентной протестности в целом ниже среднего. Анализ уровня относительной депривации показал расслоение группы на три подгруппы с низким, средним и высоким уровнем социальной напряженности.
Ключевые слова: политический порядок, относительная депривация, описательные статистики, групповая установка, когнитивный компонент, поведенческий компонент, анкетирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Завершающая работа серии из четырех статей, посвященных разработке методики всестороннего исследования латентной конфликтогенности студенчества административных центров субъектов Федерации Юга России (на примере КЧР), от эмпирических измерений, построения показателей, характеризующих конфликтогенность с различных сторон и выявления их взаимосвязи до определения интегративных индексов аффективной и когнитивной составляющих. На заключительном этапе, отраженном в настоящей работе, на базе этих составляющих конструируется индекс общей конфликтогенности, для чего используется стохастическая психосемантическая модель, разработанная на базе концепции типичности, в рамках теории катастроф. Она позволяет учитывать погрешности измерений и неустойчивость мнений респондентов. При этом индекс общей конфликтогенности моделируется случайной величиной, статистические характеристики которой определялись методом Монте-Карло с использованием агентно - ориентированного пакета имитационного моделирования AnyLogic. Предлагаемая в серии методика может быть использована не только для мониторинга, но и для прогнозирования ситуации и моделирования влияния различных неблагоприятных факторов, или наоборот, оценки проактивных воздействий. В работе также приведены конкретные результаты для исследуемой выборки студентов КЧР. В частности, получено, что подгруппа риска формирования конфликтогенных процессов включает 15% от всех опрошенных.
Ключевые слова: латентная конфликтогенность, когнитивные и аффективные показатели, погрешности измерений, случайная величина., уравнение Ланжевена, типичность, многоагентное моделирование, метод Монте-Карло, функция распределения, структурная устойчивость
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматриваются вопросы применения обучающихся программ при изучении дисциплины «теоретическая механика»; указаны основные разделы, входящие в состав учебного комплекса, а также его структура, состоящая из трех блоков. Представлен алгоритм работы обучающей программы, показан блок-схема алгоритма по разделу «Проекция силы на ось», дана форма вывода правил теоретической механики, для примера представлено окно вывода тестового вопроса, указаны основные преимущества применения комплекса обучающих программ и дальнейшие перспективы его развития в будущем.
Ключевые слова: теоретическая механика, комплекс обучающих программ, тестирование, статика, преподавание
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования
В статье изложены результаты анализа процесса растормаживания автомобиля. Исследованы зависимости интегрального показателя растормаживания от конструктивных параметров тормозной системы. Выработан подход к разработке метода углубленной диагностики тормозной системы.
Ключевые слова: диагностирование, автомобиль, показатель, торможение
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Особенность большинства современных генераторов заключается в их узкой специализации, нацеленности на конкретный тип игровых уровней и приложений. Для разработки универсальных генераторов желательно предоставить пользователю возможность управления процессом генерации и различные дополнительные программные инструменты для обработки выходных данных, такие, как, например, инструменты конвертации геометрии преобразования текстур. Разработанный генератор реализован в виде динамически подключаемой библиотеки, являющейся ядром генератора, и набора функций обработки специфических данных и вспомогательных функций. Библиотека генератора реализует большинство функций для использования игровым приложением. Помимо библиотеки генератора, программный комплекс содержит редактор описательных структур и компоновщик баз элементов уровней. Предлагаемый генератор предназначен для разработки игровых программ.
Ключевые слова: Игровые уровни, генератор игровых уровней, программный комплекс, управление процессом генерации, динамически подключаемая библиотека
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье предложена система моделей для управления процессом формирования профессиональных умений и навыков обучаемых в ходе выполнения упражнений с использованием компьютерного тренажера. Отличительной чертой предлагаемой системы моделей является возможность за наименьшее время достичь высокой степени качества освоения умений и навыков за счет вычисления комплексной оценки выполнения упражнений обучаемым на основе ряда показателей качества, имеющих различную физическую природу (с использованием теории нечетких множеств и метода анализа иерархий), а также всестороннего контроля динамики освоения умений и навыков с учетом постепенного формирования умений и навыков при многократном выполнении упражнений в повторяющихся условиях (с использованием математических моделей итеративного научения).
Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения и навыки, нечеткие множества, модели итеративного научения, метод анализа иерархий
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования
в статье представлены теоретико-методологические основания исследования социального партнерства в системе дополнительного профессионального образования посредством построения динамических теоретико-игровых моделей взаимодействия.
Ключевые слова: социальное партнерство, дополнительное профессиональное образование, теория игр, имитационное моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье предложена модель, позволяющая автоматически получить комплексную оценку уровня сформированности профессиональных умений операторами производственно-технологической системы, научная новизна которой, по сравнению с существующими, заключается в возможности связать показатели качества выполнения некоторого упражнения на компьютерном тренажере, имеющие разную физическую природу (время, расстояние и т.п.) с коэффициентами освоения, представляющими собой безразмерные величины и как следствие удобными для дальнейшей обработки. На основе предложенной модели в ближайшей перспективе планируется реализация алгоритмического, программного и информационного обеспечения автоматизированной обучающей системы операторов производственно-технологических процессов.
Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения, нечеткий вывод, алгоритм Мамдани, фаззификация, дефаззификация
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования
Исследуется возможность оптимизации одномерного Рамановского усилителя оптических сигналов для увеличения коэфициента усиления проходящих и отраженных сигналов. Усилитель представляет собой набор периодически чередующихся пассивных диэлектрических и активных металлических слоев. Показано, что оптимизация достигается заменой части пассивных слоев активными.
Ключевые слова: рамановское рассеяние, усилитель, фотонный кристалл, нелинейный эффект, фотонная запрещающая зона
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В работе предлагается способ количественного оценивания информации в изображении, базирующийся на подсчёте числа моделируемых простых нейронов проекционной коры, которые будут реагировать на содержащиеся в изображении элементарные зрительные признаки – светлые полосы в тёмном окружении и яркостные границы. Предполагается, что чем больше таких признаков содержится в изображении, тем больше информации поступит в мозг. Способ основывается на модельных представлениях о механизмах локального анализа в зрительной системе человека.
Ключевые слова: сенсорный признак, растровое изображение, информационная энтропия, информационная избыточность, стриарный нейрон, функция Габора, компьютерное моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье предложена модель, отличительной чертой которой является возможность автоматически получить комплексную оценку уровня сформированности профессиональных умений операторами, называемую комплексным коэффициентом освоения и вычисляемую в завершении выполнения обучаемым упражнения как среднее взвешенное на основе весов показателей качества, используемых в этом упражнении, и коэффициентов освоения по данным показателям качества. Детально рассмотрены особенности применения метода анализа иерархий, с использованием которого вычисляются весовые коэффициенты, необходимые для расчета комплексного коэффициенты освоения. В ближайшей перспективе планируется реализация алгоритмического, программного и информационного обеспечения автоматизированной обучающей системы в соответствии с предложенной моделью.
Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения, метод анализа иерархий, комплексная оценка, коэффициент освоения умений
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования
В статье описаны основные факторы ранжирования (сортировки) сайтов поисковыми системами, использование и анализ которых разработчиками сайтов приводит к высоким позициям в результатах выдачи поисковых систем. Выделены и рассмотрены три группы факторов: внутренние факторы ранжирования, внешние факторы ранжирования и поведенческие факторы ранжирования. Приведен пример поисковой выдачи систем Яндекс и Google для разработанного сайта, учитывающего данные факторы.
Ключевые слова: фактор ранжирования, сортировка сайтов, поисковая оптимизация, 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