Предлагается метод построения алгоритма плавного управления гидроприводом, основанном на методе объединенного принципа максимума. Такое управление повышает точность и безотказность работы устройства 

Ключевые слова: объединенный принцип максимума, управление, гидропривод, синтезирующая функция,синтез управления, асинхронное варьирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается когнитивная и поведенческая составляющие групповых установок по отношению к политическому порядку студенчества ДГТУ. Пилотажное исследование проходило в 2013 году и осуществлялось методом анкетирования, в котором приняли участие 52 человека. Анализ представляет собой иерархическую кластеризацию на основе последовательной факторизации. Получено, групповой уровень относительной депривации – 0,46. При оценке депривации группа разложилась на две подгруппы, со значениями средних в каждой - 0,3 и 0,6. Восприятие политического порядка на когнитивном уровне: -0,174 для местной власти и -0,139 для России. В восприятии местной власти группа разбилась на две подгруппы: –0,3 и 0,2. Поведенческий компонент восприятия политического порядка определен двумя подфакторами: активный уровень поведения - 0,39 и оценочный уровень оппозиционного поведения – 0,57.

Ключевые слова: групповые установки, аффективный компонент, поведенческий компонент, когнитивный компонент, относительная депривация, анкетирование, политические установки, факторный анализ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Осенью 2013 году было проведено пилотажное анкетирование среди студенчества ДГТУ, в котором приняли участие 52 респондента. Цель работы – выявление методом семантического дифференциала эмоционального восприятия студенчеством местной и центральной политической власти. В работе представлена психосемантическая феноменологическая модель обработки результатов анкетирования по методу семантического дифференциала. По усредненным семантическим портретам рассчитываются относительные расстояния между групповыми образами реального политического порядка и образами идеальных конструктов. По ним определяются феноменологические параметры и рассчитывается искомый уровень группового эмоционального восприятия политического порядка. Расчеты групповых уровней эмоционального восприятия политического порядка показали схожие результаты, что и линейное приближение: для области -0,015 и для России в целом -0,033. Показано, модель позволяет определить не только групповые уровни восприятия, но и построить поверхность стационарных состояний. Эта поверхность показывает поведение уровня восприятия при квазистатическом изменении феноменологических параметров, обусловленных внешними условиями. Образы восприятия реальных порядков находятся в спокойной области. При квазистатических вариациях внешних условий следует ожидать небольшие плавные изменения уровня восприятия.

Ключевые слова: политический порядок, семантический дифференциал, анкетирование, теория катастроф, психосемантическое феноменологичекое модлирование

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

Алгоритмы поиска точки максимальной мощности часто применяются в преобразователях для отбора максимальной мощности от массива солнечных батарей. В статье приводится краткое описание работы этих алгоритмов, описание способа тестирования на базе математического моделирования в пакетах Matlab, Simulink и SimScape. Для каждого из рассматриваемых алгоритмов выявлены сильные и слабые стороны. Приводятся результаты моделирования и сравнительный анализ таких алгоритмов.

Ключевые слова: точка максимальной мощности, регулятор точки максимальной мощности, солнечные батареи, понижающий преобразователь, сравнительный анализ алгоритмов, алгоритм случайных возмущений, алгоритм постоянного напряжения, алгоритм приращения проводимости

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

Представлена модификация наиболее распространенного метода сокрытия информации в различных контейнерах "LSB matching". Предлагаемая модификация позволяет существенно повысить стойкость сокрытия относительно статистического анализа контейнера.

Ключевые слова: стеганография, стеганоагализ, информационная безопасность, скрытая передача данных

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей статье предлагается структура и функциональный состав программных модулей инструментальных средств анализа динамики механических систем класса зубчатых передач. В отличии от существующих, предлагаемый программный комплекс содержит расширенный состав модулей. Это дает возможность, в частности, контролировать сходимость итерационных вычислительных процессов, путем визуализации текущего значения полной кинетической энергии колебаний исследуемой механической системы. Приведены состав каждого из блоков программного комплекса, с подробным описанием назначения входящих в них модулей.

Ключевые слова: Механическая система, зубчатая передача, моделирование, программный комплекс, динамика системы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлена математическая модель теплового воздействия лазерного излучения на биологические структуры. В модели учтена анизотропия оптических и тепловых параметров биологических структур, учтены процессы охлаждения поверхности за счет конвекции и излучения. Разработано программное обеспечение на основе численных методов и полученной модели. Приводятся результаты моделирования воздействия двух типов лазеров эрбиевого (λ = 2,94 мкм) и СO2 (λ = 10,6 мкм) на биологическую структуру, состоящую из эмали и дентина.

Ключевые слова: лазерные биотехнологии, численное моделирование, температурное поле

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлены результаты исследования влияния режимов работы  Nd:YAG  лазера, таких как скорость сканирования и мощность лазерного луча на максимальную темпераутру и термодеформированное состояние  в структуре сенсибилизированного красителем солнечного элемента. Получены зависимости компонент тензора напряжений при различных режимах работы при помощи численного эксперимента. Результаты исследований показали, что основной вклад в напряженно-деформированное состояние вносит градиент температуры, а не различие коэффициентов линейного расширения тела, которые в данной структуре отличаются незначительно. 

Ключевые слова: лазерные технологии, термонапряжение, численное моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассматриваются вопросы построения архитектуры и разработки структуры базы данных для хранения структуры химических соединений и их последующего интеллектуального анализа при помощи эвристических алгоритмов.
Предложена структура базы данных, позволяющая хранить информацию о строении химических соединений с различной степенью детализации. Такой подход позволяет упростить формирование структурных дескрипторов, используемых при построении моделей «структура-свойство» на основе генетических алгоритмов.организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях. 

Ключевые слова: архитектура базы данных, химические соединения, интеллектуальный анализ данных, эвристические алгоритмы

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

Для решения задачи классификации деталей по ЕСКД предлагается использовать экспертную систему, состоящую из эмулятора нейронной сети Хемминга и семантической модели представления знаний с прямым выводом на ней. Такое сочетание нейрокибернетики и информационного подхода к созданию экспертной системы позволяет либо в автоматическом режиме определять характеристику детали по её изображению, либо в полуавтоматическом, запрашивая у пользователя недостающую информацию, если одного изображения недостаточно.    

Ключевые слова: экспертная система, распознавание изображений, автоматизированное проектирование, нейронные сети, классификационная характеристика детали.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Смешанный метод конечных элементов обладает преимуществами над классическими постановками данного метода в напряжениях и перемещениях и обеспечивает высокую точность и гладкость приближенных решений для силовых и кинематических неизвестных.
На практике, применение смешанного метода конечных элементов ограничено высокой размерностью получаемых систем сеточных уравнений, что приводит к существенному увеличению вычислительных затрат.
Применение ортогональных финитных функций для аппроксимации отыскиваемых величин приводит к формированию разреженных систем уравнений особой структуры, допускающей четырехкратное упрощение при их решении.
В статье предложен алгоритм модифицированного метода Гаусса для предварительного преобразования расширенной матрицы системы, на основе которого построен программный комплекс, включащий авторский решатель систем уравнений LISTSOLVER.
Подтверждена эффективность созданного решателя в сравнении с решателем общего типа.

Ключевые слова: смешанный метод конечных элементов, разреженные системы линейных уравнений, ортогональные финитные функции, метод Гаусса

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе предлагается алгоритм компрессии и последующей работы с воксельными данными при моделировании ландшафта, который существенно снизит нагрузку на оперативную память вычислительной системы. Данный алгоритм предназначен, в первую очередь, для облегчения реализации крупномасштабных воксельных ландшафтов в компьютерных симуляциях и игровых приложениях. Полученные результаты показали существенный выигрыш в объёме занимаемой воксельной моделью оперативной и дисковой памяти. Разработка нацелена на применение совместно с алгоритмами восстановления полигональной поверхности.

Ключевые слова: компрессия, RLE, групповое кодирование, воксель, ландшафт, виртуальная реальность, оперативная память, данные

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается одна из проблем современных программно - технических комплексов для управления гидроагрегатами ГЭС, а именно отсутствие встроенных систем диагностики технического состояния различных узлов гидроагрегата. Представлен подход для реализации системы диагностики одного из наиболее важных узлов гидроагрегата - электрогидравлического преобразователя системы управления открытием направляющего аппарата. Приведены диагностические модели и базовые контрольные карты основных элементов электрогидравлического преобразователя, а именно главного золотника и сервомотора.

Ключевые слова: ГЭС, гидроагрегат, диагностика, моделирование, контрольные карты, электрогидравлический преобразователь.

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

В работе проведено исследование методов алгебраического криптоанализа. Получены системы уравнений для различных размеров таблиц нелинейных преобразований замены упрощенного алгоритма шифрования ГОСТ28147-89, а также выполнено решение одной из систем методом XL. В ходе работы программно реализован алгоритм генерации и решения системы уравнений для преобразований замены. Проведен анализ полученных нелинейных систем и выполнена оценка трудоемкости метода XL алгебраического криптоанализа для восьми блоков замены.

Ключевые слова: Алгебраический криптоанализ, XL метод, нелинейные преобразования замены, линеаризация нелинейных систем, метод исключения Гаусса, криптографический ключ, алгоритм шифрования ГОСТ28147-89

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе излагаются особенности реализации и результаты тестирования компьютерной модели зрительных механизмов второго порядка, специфичных к пространственным модуляциям контраста. В основе модели лежат представления о ранних стадиях зрительной обработки как двух последовательных операциях линейной фильтрации с промежуточными нелинейными преобразованиями сенсорных сигналов (принцип «фильтрация-выпрямление-фильтрация»). Избирательность моделируемого механизма к пространственным модуляциям контраста достигается благодаря особой организации его тормозных флангов, неизбирательных к ориентации и пространственной частоте элементов текстуры.

Ключевые слова: Зрительные механизмы второго порядка, фильтрация изображений, текстура, пространственная модуляция, компьютерное моделирование

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

Работа посвящена вопросам исследования алгоритмов функционирования подсистемы управления, входящей в состав бортовой интегрированной системы управления летательным аппаратом и используемой  на заключительном участке траектории движения. Алгоритмы функционирования подсистемы управления синтезированы на основе теории оптимизированных дельта-преобразований второго порядка с использованием принципа управления перевернутым маятником на тележке. В ходе исследований, проводимых на основе имитационного моделирования с использованием разработанной программной модели, оценивается как итоговая ошибка рассеивания, так и вклад в нее различных подсистем. 

Ключевые слова: управление движением на конечном участке, летательный аппарат, бортовая интегрированная система управления, оптимизированные дельта-преобразования второго порядка, автономная система ближней радионавигации, имитационное моделирование, программная модель

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

В статье рассмотрены типовые схемы организации доступа к нормативно-справочной информации в инфомрационных системах предприятий. Предложен подход дополнения (enrichment) объектов данных ИС путем автоматического выбора и применения функций, организованных в виде глобального каталога в централизованном хранилище НСИ. Предложенный подзод назван подходом каталога методов связывания источников справочной информации.

Ключевые слова: интеграция данных, нормативно справочная информация, бизнес процессы, автоматизация металлургических предприятий, сервисная шина предприятия

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

Измерены зависимости от температуры основных параметров моделей p-канальных МОП-транзисторов в широком диапазоне температур – от криогенных до комнатных (20 … 300 К). Предложена универсальная формальная четырехпараметрическая модель, позволяющая аппроксимировать все измеренные в работе температурные зависимости параметров с относительной погрешностью не более 1 %. Модель предназначена для МОП-транзисторов, применяющихся в малошумящих усилителях радиоприемных устройств оптического и инфракрасного диапазона на астрономических спутниках, радиотелескопах и космических обсерваториях. Полученные результаты могут быть использованы для моделирования температурных режимов усилителей на МОП-транзисторах в электронных симуляторах SPICE-типа. 

Ключевые слова: МОП-транзистор, параметры МОП-транзистора, криогенные температуры, измерение параметров, температурные зависимости

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

С целью исследования устойчивости работы пористых подшипников разработана расчетная модель неоднородного пористого подшипника конечной длины. С учетом анизотропии проницаемости пористого слоя в работе рассмотрены задачи об устойчивости движения шипа в подшипнике для двух разных вариантов подачи смазки: в осевом направлении и в направлении, перпендикулярном оси подшипника. Получены и проанализированы решения задач, определены области устойчивости движения шипа. 

Ключевые слова: пористый подшипник, режим трения, проницаемость пористого слоя, вязкоупругая смазка.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложена реализация распараллеливания алоритмических структур, моделирующих круглогодичную циркуляцию водных объектов. Проведены исследования оценки времени счета, предложен оптимальный алгоритм для реализации независимых расчетов на многоядерных процессорах для сокращения времени счета.

Ключевые слова: распараллеливание вычислений, моделирование термогидродинамики водных объектов, многоядерные процессоры

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрен процесс построения математической модели котловины водных объектов. С использованием исходных данных разработана математическая модель котловины Онежского озера. Данная модель может исользоваться при моделировании термических и гидродинамических процессов.

Ключевые слова: Моделирование котловины водных объектов, моделирование термогидродинамики водных объектов, сеточная область, шаг сетки

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Иследуется элементарная гомеостатическая система управления. Разработана концепция осцилляторной гомеостатической нейронной сети на основе меридионально-гомеостатической модели человеческого организма

Ключевые слова: гомеостат, знание, нейронная сеть, меридионально-гомеостатическая модель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Разработана математическая модель, оптимизирующая затраты на перевозку лесных грузов от лесных участков к потребителям по автомобильной и железнодорожной транспортным сетям. В моделе рассмотрены технологические процессы, возникающие при перевозке лесной продукции.

Ключевые слова: лесовозные автопоезда, функционирование, железнодорожный транспорт леса

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Resin transfer molding is a widely used composite material manufacturing process that produces high-strength and lightweight parts for various industrial applications. In order to manufacture defect-free parts with consistent material properties, it is important to control process parameters throughout the entire volume of the molded part. Usually a curing schedule includes a pre-warming to the resin viscosity reaches a minimum, further applying of pressure, and finally consolidation of resin at elevated temperature to its full polymerization. To ensure the uniformly state of the composites across the thick-walled products, we propose a model-based approach to the problem of optimal control synthesis using a mathematical model for curing an epoxy-based composite structure with varied thickness. The PDE system linking a kinetic equation with heat transfer equation takes into account an exothermic heat, a phase transition of resin from liquid to gel and further to the solid state, and well describes the cure process which is controlled by independent heat sources. To synthesize the multi-objective optimal control law, we perform the transient analysis of the developed model to calculate the coordinates of Pareto points in the 8-dimensional space of design variables. An efficiency of such approach in the manufacturing applications we demonstrate on example of cured glass-epoxy composite part with a varied thickness.

Ключевые слова: Composite material; Curing process; Optimal control; Kinetic equations; PDEs in connection with control and optimization, Finite element modeling – FEM, Pareto frontier

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Приводятся результаты сравнения ширины диаграммы направленности и коэффициента концентрации приемной антенны, рассчитанных с помощью методов Бартлета и Прони с учетом шумов взволованной поверхности моря. Показано, что эффективность оценки параметров источника сигналов с использованием метода Прони выше, чем при использовании метода Бартлета. 

Ключевые слова: Метод Прони, векторно-скалярная антенна, динамический шум моря, ковариация, поток мощности

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ