Предлагается способ получения формул для расчета вероятности связности подмножества вершин в графе с абсолютно надежными вершинами и ненадежными ребрами, основанный на переборе вариан- тов полного отсечения каждой из вершин. Формулы, полученные для быстрого расчета вероятности связности подмножества вершин в 4- и 5-вершинных графах, могут быть использованы при расчете такой вероятности для графов большой размерности методом ветвления.

Бесплатно

Характеристики трендов в динамике излучения полимерных планарно-волноводных структур с люминофорами для ультрафиолетовых информационных систем при длительных натурных испытаниях

Бритвин Александр Викторович, Никитенко Никита Сергеевич, Поллер Андрей Борисович, Поллер Борис Викторович, Шахов Николай Владимирович

Статья научная

Значительные перспективы для построения ультрафиолетовых (УФ) информационных сенсорных и телекоммуникационных систем открывают полимерные пленочные и волоконные люминофорные преобразователи - люминесцентные антенны. В отличие от линзовых и рефлекторных оптических элементов, они имеют большую площадь и малый вес, имеют большие углы поля зрения. За счет полного внутреннего отражения УФ излучений от люминофоров в пленке или волокне происходит концентрация сигнала на выходных торцах, которые могут быть подключены к фотоприемникам или к оптическим кабелям.

Бесплатно

Характеристики энергоинформационной модели и методов построения телекоммуникационной и квантово-криптографической лазерной системы спутниковой связи

Поллер Борис Викторович, Бритвин Александр Викторович, Борисов Борис Дмитриевич, Коломников Юрий Дмитриевич, Коняев Сергей Иванович, Кусакина Анна Евгеньевна, Шергунова Наталья Александровна, Курочкин Владимир Леонидович, Зверев Алексей Викторович, Курочкин Юрий Владимирович, Плюснин Виктор Федорович

Статья научная

Рассмотрена задача обеспечения лазерной связи космических аппаратов с наземными пунктами с использованием опторадиоволновых ретрансляторов в атмосфере при наличии облачности на трассе. Исследовались методы построения лазерной линии с учетом изменения окон прозрачности атмосферы в зависимости от высоты подъема ретрансляторов. Охарактеризованы процессы преобразования энергетических, спектральных и временных характеристик принятого лазерного излучения с помощью планарно-волоконной антенны.

Бесплатно

Циклы непротиворечивых подсистем в приложении к историко-экономической динамике

Мазуров Владимир Данилович, Хачай Михаил Юрьевич

Статья научная

Исследуется подход к описанию неравновесных ситуаций, в частности исторических и экономических, с точки зрения циклов максимальных по включению совместных подсистем подходящих систем ограниче- ний, неравенств или уравнений. Показана взаимосвязь условий существования простых циклов в графах максимальных совместных подсистем и комитетных обобщенных решений таких систем. Изучается струк- тура графов максимальных совместных подсистем так называемых равномерно распределенных (по Гейлу) систем неравенств, представляющих особый интерес в классе линейных систем ограничений.

Бесплатно

Цифровая платформа «Микробиотех»: архитектура и назначение

Деменков П.С., Мухин А.М., Иванисенко В.А., Лашин С.А., Колчанов Н.А.

Статья научная

В статье рассматривается архитектура разработанной цифровой платформы «Микробиотех» для решения широкого круга задач системной и структурной биологии, обсуждается использование программного обеспечения, интегрированного в платформу для обработки и анализа больших объемов генетической информации, а также для предсказания структуры и функции белков. Использование цифровой платформы «Микробиотех» позволяет увеличить производительность исследования, улучшить точность анализа данных и способствовать развитию новых методов исследования

Бесплатно

Численная модель частицы применительно к исследованию энергетических и поляризационных характеристик излучения, прошедшего через анизотропную атмосферную среду

Шефер Ольга Владимировна

Статья научная

Разработана оптическая модель частицы для исследования энергетических и поляризационных характеристик излучения, прошедшего через полупрозрачную пластинку. В рамках метода физической оптики получены соотношения, определяющие элементы матриц рассеяния и экстинкции. Представленные выражения связывают физические параметры частицы (геометрические размеры, показатель преломления) и параметры падающего излучения (длину волны, состояние поляризации) с характеристиками излучения, прошедшего через кристалл, при различных положениях источника, приемника и кристалла. Полученные выражения позволяют рассчитать характеристики трансформированного оптического излучения с учетом возможных колебаний частиц относительно их устойчивого положения в пространстве.

Бесплатно

Численное исследование и оптимизация выходных процессов при циклическом управлении конфликтными потоками

Федоткин А.М.

Статья научная

В данной статье рассматривается неклассическая система массового обслуживания с ожиданием, в которой осуществляется управление конфликтными потоками в классе циклических алгоритмов. Конфликтность потоков означает, что их нельзя суммировать, и это не позволяет свести задачу к более простому случаю с одним потоком. Обслуживание требований из различных конфликтных потоков происходит в непересекающиеся промежутки времени. Кроме того, есть еще дополнительные промежутки времени переналадки, за счет которых разрешается проблема конфликтности потоков. Такого рода системы являются адекватными моделями реально действующих систем по переработке и передаче информации, технологических систем, транспортных систем и т. д. В отличие от большинства известных трудов, для построения математической модели выходных потоков в работе используется так называемое нелокальное описание потока требований. В описание выходных потоков включены состояние обслуживающих устройств и величины очередей по конфликтным потокам. Заметим, что функционирование рассматриваемой системы обслуживания неоднородных требований и управления конфликтными потоками в непрерывном времени является сложным немарковским процессом. Поэтому изучение характеристик системы и свойств выходных потоков в непрерывном времени является трудноразрешимой задачей. В этой статье обосновывается методика численного исследования системы методами имитационного моделирования с использованием компьютерных и информационных технологий. Результаты исследований динамики выходных процессов обслуживания требований на имитационной модели проинтерпретированы на задаче управления конфликтными неоднородными транспортными потоками на изолированных перекрестках.

Бесплатно

Численное исследование проблем концентрации магнитного потока для синтеза высокоэффективных магнитных систем

Муравлев Олег Павлович, Леонов Сергей Владимирович, Полунин Дмитрий Владимирович, Фокин Владимир Васильевич

Статья научная

Представлен способ оптимизации массогабаритных показателей электромеханического устройства при условии концентрации основного магнитного потока в пределах активной зоны магнитной системы.

Бесплатно

Численное моделирование гибридных систем явным методом третьего порядка в инструментальной среде ИСМА

Новиков Антон Евгеньевич, Новиков Евгений Александрович, Шорников Юрий Владимирович, Достовалов Дмитрий Николаевич

Статья научная

На основе трехстадийной схемы типа схемы Рунге - Кутты третьего порядка точности разработан ал- горитм переменного шага. Построены неравенства для контроля точности вычислений и устойчивости численной схемы. Для гибридных систем разработан алгоритм выбора шага интегрирования с учетом событийной функции.

Бесплатно

Численное моделирование на суперкомпьютерах в задачах вибросейсмического зондирования сложнопостроенных сред

Якименко Александр Александрович, Караваев Дмитрий Алексеевич, Караваев Никита Алексеевич

Статья научная

Представлены актуальные направления развития технологии математического моделирования для решения задач геофизики, связанных с экспериментальными исследованиями методом вибрационного просвечивания Земли (ВПЗ). К таким задачам относятся: инспекция на месте при мониторинге подземных ядерных испытаний и изучение структур грязевых вулканов. Для решения задач численного моделирования сейсмических полей использован разностный метод. Разработаны параллельные алгоритмы и программы для многоядерных вычислительных систем с MPP/SMP и гибридной архитектурой на основе графических процессоров. Представлены результаты численного моделирования.

Бесплатно

Численное моделирование термо-напряженного состояния стержня в виде усеченного конуса

Кудайкулов Анарбай Кудайкулович, Кенжегулов Бекет Зинешевич, Утебаев Улан Баймуратович, Токкулиев Бахтияр Маратович

Статья научная

В статье представлены результаты использования примерно-аналитического и численного способов решения задачи термонапряжения ядра переменного сечения, застрявшего двумя концами в присутствии теплового потока и теплообмена. На основе приведенного примера приведен сравнительный анализ и определены ошибки использования указанных методов.

Бесплатно

Численное решение задачи пав на основе новой математической формулировки химической композиционной модели

Бердышев Абдумаувлен Сулейманович, Бекбауов Бахберген Ермекбаевич, Рахымова Айгерим Турлыбаевна

Статья научная

В этой статье представлены результаты, полученные с помощью новой математической формулировки для химического композиционного моделирования пласта. Приведены сравнения результатов задачи заводнения поверхностно-активных веществ (ПАВ), полученных с применением новой математической формулировки, с аналогичными результатами симулятора UTCHEM

Бесплатно

Эволюция языков программирования

Ершов А.П., Покровский С.Б.

Статья обзорная

В докладе мы попытаемся описать и свойства языков программирования высокого уровня; терминологию; историю; критерии оценки языков программирования; дадим обзор важнейших языков общего назначения (ПЛ/1, Алгол 68, Симула 67, Паскаль) с указанием важнейшей библиографии.

Бесплатно

Экологоохранное прогнозирование с помощью сейсмических вибраторов

Ковалевский Валерий Викторович, Хайретдинов Марат Саматович

Статья научная

Приведены результаты экспериментальных исследований и численного анализа разработанного авторами оригинального подхода к оцениванию геоэкологических рисков, экологически безопасного с точки зрения воздействия массовых мощных взрывов на окружающую среду. Подход основан на применении сейсмических вибраторов в качестве источников, имитирующих взрывы, но обладающих в сравнении с ними намного меньшей мощностью. Такие источники обладают способностью возбуждать в среде одновременно сейсмические и акустические колебания (вибросейсмоакустические колебания) с прецизионными метрологическими силовыми и частотно-временными характеристиками, что гарантирует, в отличие от взрывов, высокую воспроизводимость результатов исследований.

Бесплатно

Электронный архив для систем электронного документооборота и систем управления информационными ресурсами предприятия

Янко Дмитрий Владимирович

Статья научная

Рассматриваются архитектура и функциональная структура информационной системы, реализующей функции электронного архива для систем электронного документооборота и систем управления информационными ресурсами предприятия. Приведено описание программного обеспечения системы. Рассмотрены алгоритмы и методики, использованные при разработке информационной системы “Электронный архив”.

Бесплатно

Эмпирическая теория интеллектуального анализа данных

Загоруйко

Статья

Бесплатно

Эффективная реализация алгоритма быстрого преобразования Фурье на нерегулярных сетках

Матвеев Алексей Сергеевич, Никитин Виктор Валерьевич, Романенко Алексей Анатольевич, Дучков Антон Альбертович

Статья научная

Статья посвящена преобразованию Фурье на нерегулярных сетках (USFFT), популярному средству анализа во многих естественнонаучных задачах. Большинство практических задач, использующих USFFT, имеют большой объем данных, что приводит к значительным вычислительным затратам. В данной работе предложена реализация алгоритма USFFT, использующая такие особенности современных центральных процессоров как параллелизм и наличие большого кэша данных. Оптимизация последовательной программы позволила сократить время выполнения наиболее трудоемкого этапа преобразования в два раза, а последующее распараллеливание дало тринадцатикратное ускорение на вычислительном узле с 16 ядрами.

Бесплатно

Эффективная фрагментированная реализация краевой задачи фильтрации двухфазной жидкости

Кудрявцев А.А., Малышкин В.Э., Нуштаев Ю.Ю., Перепелкин В.А., Спирин В.А.

Статья научная

Автоматизация конструирования параллельных программ численного моделирования является актуальной темой в области системного параллельного программирования. В общей постановке задача автоматического конструирования эффективной (по времени выполнения, расходу памяти, нагрузке на сеть и т.п.) параллельной программы по ее высокоуровневой спецификации является алгоритмически труднорешаемой. Развитие языков и систем автоматического конструирования параллельных программ осуществляется за счет накопления в системах частных решений и эвристик, обеспечивающих приемлемую эффективность конструируемых программ для классов приложений. Важную роль в этой связи имеет исследование эффективных параллельных реализаций конкретных задач численного моделирования на предмет возможности создания на основе этого опыта новых методов и алгоритмов конструирования эффективных параллельных программ для аналогичных случаев. Технология фрагментированного программирования является подходом, позволяющим автоматизировать конструирование эффективных параллельных программ численного моделирования. Система LuNA, разрабатываемая в ИВМиМГ СО РАН, инструментально поддерживает этот подход. В статье рассматривается эффективная фрагментированная реализация на мультикомпьютерах решателя краевой задачи фильтрации двухфазной жидкости в трехмерной области в присутствии скважин. Разработаны и оптимизированы две версии программы - одна на основе традиционных средств параллельного программирования (MPI+OpcnMP), вторая - полученная с помощью системы LuNA. Обе реализации основаны на анализе численного алгоритма с точки зрения возможностей его эффективной параллельной реализации. Экспериментальное исследование реализаций показало, что программа, разработанная вручную, обладает удовлетворительной эффективностью, а автоматически сконструированная программа с помощью системы LuNA уступает в производительности ручной реализации около трех раз, что является хорошим показателем для систем такого типа.

Бесплатно

Эффективное исполнение фрагментированных программ с помощью средств прямого управления в системе LuNA на примере задачи редуцирования данных

Ткачева Анастасия Александровна

Статья научная

Рассмотрена проблема эффективного исполнения фрагментированной программы (ФП) в си¬стеме фрагментированного программирования LuNA. Для повышения производительности исполнения ФП разрабатываются средства задания прямого управления [1, 2], которые позволяют избежать накладных расходов на организацию вычислений внутри узла мультикомпьютера, вычислителя с распределенной памятью. В работе представлены разработка одного из них для случая циклических конструкций в ФП, а также описание реализации для его поддержки на уровне компиляции в системе LuNA. Представлено сравнительное тестирование производительности исполнения ФП с использованием разработанного средства и без в общей и распределенной памяти на примере задачи редуцирования данных.

Бесплатно

Журнал