Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Статьи журнала - Математическая физика и компьютерное моделирование
Все статьи: 633
ИК-спектр амида b-пиридинкарбоновой кислоты
Статья научная
В данной работе приведены результаты измерений ИК-спектра амида b-пиридинкарбоновой кислоты, выполнено сопоставление спектра поглощения пиридина и амида b-пиридинкарбоновой кислоты, проанализированы различия в ИК-спектрах пиридина и амида b-пиридинкарбоновой кислоты.
Бесплатно
Изгибно-сдвиговый пьезоэлемент
Статья научная
Для сдвиговой пьезопластины из керамики ЦТС на основании экспериментов по визуализации изгибов поверхности с одной стороны пластины и измерений амплитудно-частотных характеристик предложены варианты модификации электродов для изменения соотношения энергий компонентов единой изгибно-сдвиговой моды. Предлагаются простые модельные представления для этой моды. Инициируется рассмотрение возможности применения таких пьезоэлементов, в частности, в качестве кантилеверов в сканирующей зондовой микроскопии и силовой литографии.
Бесплатно
Изменения спектра поглощения никотинамида в водном растворе
Статья научная
Рассматривается влияние растворителя на спектр поглощения никотинамида. Спектр погло- щения вычисляется полуэмпирическими методами. Представлены результаты для никотинамида в вакууме и водном растворе. Результаты для раствора с различной концентрацией сравнивают- ся с доступными экспериментальными данными. Изменения спектра поглощения никотинамида связываются со структурными особенностями молекулы.
Бесплатно
Измеримые разбиения, порожденные квазиэндоморфизмами пространства Лебега
Статья научная
В статье введен класс измеримых разбиений пространства Лебега M с услов- ными мерами μ(C) > 0, C ¶, но не обязательно μ(C) = 1 как у В.А. Рохлина, однако если M/ = [0, 1], g(x) = μ(Cx), то 1 R0 g(x)dx = 1. Показано, что для каждого такого разбиения существует квазиэндоморфизм T такой, что T−1" =, где " - разбиение на точки.
Бесплатно
Изотермические координаты на склейках
Статья научная
В статье мы исследуем вопрос о существовании и единственности изотермических координат на склеенной поверхности в R𝑚. Такие поверхности являются специальным случаем нерегулярных поверхностей. В работе мы установили для такого рода поверхностей аналог известной теоремы В.М. Миклюкова (2004).
Бесплатно
Инвариантная мера для одного класса кусочно-монотонных эндоморфизмов с квазиинвариантной мерой
Краткое сообщение
В статье рассматривается класс кусочно-монотонных эндоморфизмов с квазиинвариантной мерой..
Бесплатно
Инвариантные меры квазиэндоморфизмов, задаваемых нигде не дифференцируемыми отображениями
Статья научная
В статье изучается построение инвариантной меры для одного класса квази- эндоморфизмов, задаваемых непрерывными нигде не дифференцируемыми отоб- ражениями. При этом рассматриваются случаи точных, эргодических неточных и неэргодических квазиэндоморфизмов.
Бесплатно
Интегро-дифференциальное уравнение фредгольма с интегральными условиями и спектральными параметрами
Статья научная
Рассмотрены вопросы разрешимости и построения решений одной краевой задачи для интегро-дифференциального уравнения Фредгольма второго порядка с вырожденным ядром, интегральными условиями и спектральными параметрами. Вычислены значения спектральных параметров и построены соответствующие этим значениям решения. Изучены особенности, возникающие при интегрировании уравнения. Установлены критерии разрешимости поставленной задачи.
Бесплатно
Интеллектуальный анализ данных микроволновой радиотермометрии в диагностике рака молочной железы
Статья научная
Статья посвящена разработке нового метода формирования пространства диагностических признаков по данным микроволновой радиотермометрии, предназначенного для создания на его основе консультативной интеллектуальной диагностической системы. Предъявлен метод формирования высокоинформативных признаков на базе количественного описания медицинских знаний и математических моделей поведения температурных полей молочных желез.
Бесплатно
Интеллектуальный анализ многомерных термометрических данных в медицинской диагностике
Статья научная
Данная работа посвящена технологии разработки консультативных интеллектуальных систем, а также методов искусственного интеллекта, предназначенных для анализа, моделирования и интерпретации медицинских термометрических данных. В течение последнего десятилетия метод микроволновой радиотермометрии получил широкое распространение в различных областях медицины. Однако существующий на данный момент диагностический комплекс является системой поддержки решений очень квалифицированного специалиста. Последнее значительно сужает область применения и во многом нивелирует уникальные возможности метода в ранней диагностике. Решение указанной проблемы обеспечивает разработка консультативной интеллектуальной системы, то есть экспертной системы, содержащей механизм объяснения и обоснования предлагаемых решений на языке, понятном пользователю. В работе предложены новые подходы к интеллектуальному анализу данных микроволновой радиотермометрии, предназначенных для диагностики рака молочной железы. Предъявлен метод формирования многомерных информационных признаков на базе количественного описания существующих медицинских знаний, а также получения новых знаний на основе физико-математических моделей температурных полей. Полученный набор диагностических признаков является основой создаваемой консультативной интеллектуальной системы диагностики рака молочной железы. Кроме того, предлагаемый метод обеспечивает создание аналогичных систем диагностики ряда других заболеваний на основе данных микроволновой радиотермометрии.
Бесплатно
Статья научная
Исследована свободная конвекция в длинном вертикальном цилиндре с постоянным градиентом температуры на боковой поверхности. Движение смоделировано средствами CFD (вычислительная гидродинамика) в пакете Ansys CFX. Изучена развитая естественная конвекция для трех жидкостей (вода, газонасыщенная нефть, дегазированная нефть). Классифицированы типы конвективного движения в зависимости от числа Рэлея (в диапазоне от 3103 до 7104). Интенсивность конвекции характеризуется вертикальной скоростью. Определены характерные критерии, на основании которых проведена классификация. Отмечено влияние числа Прандтля на интенсивность конвекции. Получена эмпирическая зависимость безразмерной средней по объему вертикальной скорости движения от числа Рэлея. Установлено, что при h 60 и более цилиндр можно считать бесконечно длинным.
Бесплатно
Интерпретация внутренних представлений BERT для задачи классификации текстов, содержащих рассуждение
Статья научная
В статье исследуется задача бинарной классификации текстов на наличие в них рассуждений (логических связок, аргументации, причинно-следственных отношений). Данная задача была решена при помощи finetuning модели ruBert с более высоким качеством, по сравнению с классическими ML-подходами (TF-IDF, стэкинг моделей, статические векторы вложения + LSTM-классификатор). Полученные результаты послужили мотивацией для анализа внутренних представлений модели, направленных на выявление признаков и структурных элементов текста, которые определяют высокую эффективность BERT. В статье для анализа применена совокупность методик: визуализация [CLS]-векторов с использованием снижения размерности до 2D через UMAP, вычисление Silhouette score для каждого из 12 слоев BERT-модели, отдельные классификаторы для всех скрытых слоев модели, а также ablation study, которое оценивает, как удаление ключевых структур, определяющих рассуждение в тексте, влияет на уверенность модели. Результаты показывают существенное падение уверенности модели при удалении ключевых структур / маркеров причинно-следственных связей и логических связок. Кроме того, при помощи метрики silhouette score демонстрируется повышение способности модели различать классы по мере продвижения к высшим слоям модели. В совокупности данные наблюдения косвенно доказывают, что BERT формирует представления текста, опирающиеся на логическую структуру текста, а не только на важность отдельных токенов. В работе представлены косвенные, но последовательно согласованные между собой свидетельства того, что [CLS]-вектора, сформированные моделью BERT, определяют логическую структуру рассуждения в тексте, делая ее эффективным инструментом в частных, нетривиальных задачах анализа текста. Кроме того, результаты подчеркивают необходимость дальнейшего изучения русскоязычных языковых моделей.
Бесплатно
Интерпретация математических моделей по данным микроволновой радиотермометрии
Статья научная
В статье рассматривается задача повышения интерпретируемости решений математических моделей при сохранении высокой точности предсказаний. Основное внимание уделяется интеграции нейронных сетей, обладающих высокой точностью, с ансамблем интерпретируемых моделей, механизмы которых прозрачны и поддаются аналитическому описанию. Предложен метод формирования обоснования на основе решений ансамбля, согласованных с предсказанием нейросети. Согласование достигается путем сравнения степеней уверенности моделей после предварительной калибровки, необходимость которой обусловлена эффектом избыточной уверенности (overconfidence), характерным для некоторых моделей машинного обучения. Разработан метод выбора интерпретируемых моделей ансамбля классификаторов, чьи оценки на конкретном объекте максимально близки по степени уверенности к выходу нейронной сети. Это позволяет формировать обоснования, содержащие как аргументы в пользу принятого решения, так и возможные альтернативные мнения. Для повышения гибкости интерпретации введено расширенное определение высокоинформативного признака, включающее категоризацию значений по степени их характерности для различных классов. Показано, что переход от бинарных к категориальным признакам способствует росту точности классификации и увеличивает ее общую эффективность. Дополнительно разработан метод построения информативных интервалов признаков, позволяющий повысить их информативность – разделяющую способность. На основе полученных интервалов предложены алгоритмы уточнения полуопределенных меток и коррекции обучающей выборки с целью повышения ее качества и репрезентативности. Предложенные подходы протестированы на задаче диагностики рака молочной железы по данным микроволновой радиотермометрии. Результаты вычислительных экспериментов подтверждают, что использование категориальных интерпретируемых признаков в сочетании с модельной калибровкой позволяет существенно повысить точность классификации и обоснованность принимаемых решений.
Бесплатно
Информационная система GRVolSU для моделирования дисковых гравитирующих систем
Статья научная
Описана информационная система для моделирования кривых вращения дисковых гравитирующих систем, объемной и поверхностной плотностей компонент. Программа GRVolSU предназначена для построения круговой скорости в плоскости диска по параметрам, определяющим распределение гравитирующей плотности в балдже, дисковых компонентах и гало. Имеется возможность фитирования модельных зависимостей под наблюдаемые кривые вращения.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена вопросам определения характера загрязнения приземного слоя атмосферы от промышленных источников. В работе построена математическая модель для описания нестационарной трехмерной динамики загрязнений, в том числе от нестационарных источников для конкретного задаваемого физического состояния атмосферы. В предлагаемом подходе используется прямое численное интегрирование точных уравнений переноса примеси в атмосфере с учетом основных физических факторов, что приближает данный метод к проведению вычислительного эксперимента. На основе разработанной математической модели создана информационная система для компьютерного моделирования процесса распространения примесей от промышленных источников, расположенных на территории предприятия.
Бесплатно
Информационные возможности для синтеза адаптивных систем в физическом эксперименте
Статья научная
Обоснована возможность синтеза оптимальных измерительных структур в системах для физических исследований на основе требований проводимого эксперимента. Сформулированы основные положения предлагаемого метода синтеза.
Бесплатно
Искажение коэффициента изопериметричности треугольника при квазиконформном отображении
Статья научная
В настоящей работе приводится оценка искажения коэффицента изопериметричности симлекса при произвольном гомеоморфном отображении через характеристики отображения и исходного симплекса. Как следствие, получена оценка искажения коэффициента изопериметричности треугольника при квазиконформном и конформном отображениях.
Бесплатно
Использование спектра оператора Лапласа в контурном анализе
Статья научная
Вычисление контуров объектов на изображениях часто используется в задачах построения систем компьютерного зрения для обнаружения и идентификации самих объектов. В частности, контурный анализ позволяет определить форму объекта на изображении. Использование с этой целью спектра оператора Лапласа для области, ограниченной контуром, основано на решении известной в геометрическом анализе проблемы М. Каца – «можно ли услышать форму барабана?» Как известно, эта проблема имеет отрицательный ответ – существуют неизометричные области с одинаковым спектром оператора Лапласа. Однако С.А. Титаренко в 2020 г. было доказано, что почти все области однозначно определяются своим такого рода спектром. Это и дает основания для применения указанного подхода в контурном анализе. В настоящей статье описана попытка практического использования спектра дискретного оператора Лапласа для идентификации объектов на изображениях.
Бесплатно
Статья научная
Методом масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата медленных (0-15 eV) электронов исследованы молекулы 2-кумаранона. Данное вещество широко применяется в качестве платформы, на которой строятся хемилюминесцентные зонды. Анализ каналов распада молекулярных отрицательных ионов (ОИ) на стабильные фрагменты с использованием результатов квантово-химических расчетов в приближении теории функционала плотности, позволил определить наиболее вероятные структуры осколочных ионов ([M - H]-, [M - 2H]-, [M - СО]-).
Бесплатно
