Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1156
Статья научная
В работе рассматривается комплекс математических методов и алгоритмов, которые на основе методологии регионального программирования были разработаны для решения ряда задач регионального проектирования. Это задачи транспортировки и распределения нефтепродуктов, построения оптимальных древовидных сетей, размещения с учетом коммуникаций, трассирования коммуникаций на неоднородной территории. Приводится краткое описание соответствующих программных систем.
Бесплатно
Математические модели транспортных систем, основанные на теории очередей
Статья научная
Цель работы - получение условий эргодичности для ряда транспортных систем, учиты- вающих наличие светофоров. Поступление автомобилей описывается пуассоновскими про- цессами. Интервалы между последовательными переключениями светофора могут иметь произвольное распределение. Рассматривается также оптимизация функционирования све- тофора. Существование стационарного режима в системе с двумя последовательными све- тофорами установлено с учетом размера автомобилей. Изучено влияние светофоров и раз- личия в скоростях автомобилей на плотность их потока. Методы теории очередей оказались полезными для исследования.
Бесплатно
Статья научная
Для решения задач экспериментальной физики Кельвином и Максвеллом бы- ли предложены приспособления, обеспечивающие высокую точность и повторяемость установки оптических элементов на оптической скамье. Эти удивительные простые устройства получили в англоязычной литературе название kinematic couplings и ис- пользуются на протяжении многих лет в различных научных и прикладных исследо- ваниях.В настоящей работе рассматривается возможность создания на основе идеи, поло- женной в основу таких устройств, механических самоустанавливающихся замков для сборки и автоматического раскрытия твердотельных составных зеркал космических телескопов. Приводятся результаты кинематического анализа и физического модели- рования предлагаемых устройств.
Бесплатно
Математическое моделирование в медицине и биологии на основе моделей механики сплошных сред
Статья обзорная
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты работы программного пакета, который моделирует распростра- нение волны термоядерного горения по DT-мишени. Проведено сравнение результатов мо- делирования модельной задачи с аналитическим решением.
Бесплатно
Статья научная
Представлено дальнейшее развитие модели движения автотранспортных потоков метода- ми механики сплошной среды. Построена новая модель двухполосного транспортного пото- ка, учитывающая перестроения транспортных средств и основанная на подходе механики многофазных сред. В качестве примера использования модели двухполосного движения проведено численное моделирование Т-образного перекрестка, образованного примыкани- ем второстепенной двухполосной дороги косн овной также двухполосной трассе. Движение на этом перекрестке регулируется светофором с тремя фазами работы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены методы построения, калибровки и оценки математических моделей транспортных сетей. Разработана математическая модель оценки плотности и скорости транспортного потока. Получены результаты применения данной модели для оценки загруженности участка транспортной сети Красногорского района Московской области и оценки эффективности строительства перспективной транспортной системы типа H-Bahn в этом районе.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса десублимации изотопов водорода в лазерной мишени
Статья обзорная
Бесплатно
Статья научная
В интересах стандартизации методов спектрального анализа ритмокардиографических сигналов для медицинской практики проведен сравнительный анализ методик генерации ритмокардиографических сигналов и моделирования их спектрального состава, обоснованы требования к математической модели ритмокардиографического сигнала и способы теоретико-экспериментальной проверки их выполнимости. Разработаны, верифицированы и исследованы базовые математические модели, необходимые для стандартизации методов спектрального анализа ритмокардиографических сигналов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается применение современного метода расчета фазового равновесия в природных газоконденсатных системах с учетом наличия минерализованного раствора воды в порах коллектора. Метод моделирования основан на использовании трехпараметрического уравнения состояния Peng-Robinson и правила смешивания Huron-Vidal. Предлагаются новые значения параметров, используемых в правиле смешивания Huron-Vidal, позволяющие повысить точность описания фазового равновесия в бинарных смесях компонент природной углеводородной системы и воды в широком диапазоне изменений давлений и температур. Влияние остаточной воды на поведение пластовой газоконденсатной системы при разработке залежи оценивается на основе результатов математического моделирования исследования на истощение при постоянном объеме (CVD-тест) с применением указанного метода расчета многофазного равновесия. Приводятся примеры влияния остаточной воды на PVT-свойства реальных газоконденсатных систем, различающихся начальными пластовыми термобарическими условиями, потенциальным содержанием стабильного конденсата (C 5+) и компонентным составом.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются возможности моделирования трещин и неоднородностей в твердых деформируемых телах при использовании сеточно-характеристического метода на одной лагранжевой гексаэдральной сетке. Рассматриваются задачи прохождения упругих волн через постоянные флюидо-и газонасыщенные трещины и неоднородности, а также процессы образования новых трещин. За основу модели образования трещин взята широко известная модель Майчена-Сака.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена межгосударственному сотрудничеству в области профессионального образования и повышения квалификации стран Европы, Азиатско-Тихоокеанского региона и БРИКС, которое стало следствием процессов регионализации мировой экономики и которое оказывает существенное влияние на мировой и региональный рынок труда.
Бесплатно
Междисциплинарный аспект в проектировании дистанционной образовательной системы
Статья научная
Рассматриваются возможности использования междисциплинарного подхода в разработке дистанционных образовательных систем. Выявлены закономерности влияния на эффективность обучения таких психологических факторов, как функциональные и дисфункциональные состояния, фазы освоения знаний и разработаны соответствующие математические модели управления образовательным процессом. Сформулированы требования для разработчиков дистанционных образовательных систем по стимулированию функциональных состояний учащихся, улучшению функции затрат учащихся, созданию аттрактивности учебного процесса, учету особенностей фаз освоения знаний.
Бесплатно
Меры на бесконечномерных пространствах, инвариантные относительно сдвигов
Статья научная
Изучаются меры на банаховых пространствах 𝑙2 и 𝑙∞, инвариантные относительно сдвигов на произвольные векторы из рассматриваемого банахова пространства. В статье построен конечно-аддитивный аналог меры Лебега - неотрицательная конечноаддитивная мера 𝜆, определенная на минимальном кольце подмножеств бесконечномерного банахова пространства, содержащем все измеримые бесконечномерные прямоугольники (произведения длин сторон которых сходятся), и являющаяся инвариантной относительно сдвигов на произвольный вектор банахова пространства. Показано, что поскольку группа сдвигов на векторы пространства 𝑙∞ шире группы сдвигов на векторы пространства 𝑙2, то множество инвариантных мер на пространстве 𝑙2 шире множества инвариантных мер на пространстве 𝑙∞. Кроме того, показано, что применение процедуры продолжения Каратеодори-Лебега к рассматриваемой конечно-аддитивной мере на пространстве 𝑙∞ (см. [1]) порождает счетно-аддитивную меру, не совпадающую с исходной конечно-аддитивной мерой.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод сравнения изотопного состава проб выдыхаемого воздуха, основанный на использовании лазерного спектрального анализа и позволяющий с высокой точностью детектировать диагностически значимые изменения относительных концентраций 13СО2/12СО2 в выдыхаемом воздухе при проведении изотопических дыхательных тестов. На основе компьютерного моделирования алгоритма обработки спектральных данных исследовано влияние шумов на результаты анализа, определены наилучшие для анализа спектральные области и предложены способы устранения помех различного происхождения.
Бесплатно
Метод выявления аномальных движений людей на видеозаписях без предварительного обучения
Статья научная
В данной статье представлен метод автоматического выявления аномальных движений человека на видеозаписях без предварительного обучения. Предлагаемый подход включает предобработку входных данных, сегментацию движения с использованием алгоритма PELT и кластеризацию сегментов методом DBSCAN. В качестве входного датасета используется набор данных подготовленных с помощью нейросетевых детекторов. Автоматический подбор параметров кластеризации с применением метода локтя позволяет разделить типичные и аномальные паттерны. Результаты экспериментов, проведённых на наборе данных MOT-17, демонстрируют возможность выделения аномальных движений даже при наличии шумов и пропусков. Оценочные метрики (индекс Калински -– Харабаша, индекс Дэвиса – Болдина и коэффициент силуэта) свидетельствуют о приемлемом качестве кластеризации, что подтверждает перспективность предлагаемого метода для применения в системах видеонаблюдения.
Бесплатно
Статья научная
Для вычисления электрического поля, действующего на индивидуальную заряжен- ную частицу cо стороны других ионов, электродов и зарядов изображений в ион- ных ловушках и устройствах транспорта ионов с электродами произвольной формы в масс-спектрометрических устройствах используется метод ёмкостей. Метод заклю- чается в замене реальных электродов, на поверхностях которых наводятся заряды изображения зарядами внутри области, ёмкостями бесконечно малого размера, на ко- торые помещаются заряды таким образом, чтобы сделать поверхности электродов эквипотенциальными. Было промоделировано движение облаков ионов внутри ло- вушки Кингдона (Орбитрэп) с использованием метода ёмкостей в рамках метода частицы в ячейке при количестве емкостей на поверхностях электродов 1600.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны калибровочные и измерительная платы, выполненные в виде специальной микрополосковой линии передач, волновое сопротивление которой составляет 50 Ом. Каждая плата имеет соединение с гнездом «SMA-female» (сопротивление 50 Ом) для возможности подключения к измерительному устройству. Калибровочные платы представлены в трех видах: в первой плате электрическое соединение между проводниками линии передач отсутствует (режим холостого хода), во второй плате проводники линии передач на ее конце соединены проводящей полоской из меди методом пайки (режим короткого замыкания), в последнем случае электроды соединяются через резистор номиналом 50 Ом (режим нагрузки). Измерительная плата рассчитана на подключение к измерительному устройству, например, к векторному анализатору цепей. Предлагаемая конструкция плат может быть применима для измерения входного импеданса антенн различных форм или RFID-чипов с помощью векторного анализатора цепей.
Бесплатно