Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института

Метод оценки погрешностей округления решений задач вычислительной математики в арифметике с плавающей запятой, основанный на сравнении решений с изменяемой длиной мантиссы машинного числа

Бирюков А.Г., Гриневич А.И.

Статья научная

Статья посвящена вопросам анализа погрешностей округления решений задач вычислительной математики на ЭВМ в арифметике с плавающей запятой и переменной длиной мантиссы машинного числа. Предложен метод оценки погрешностей округления, основанный на сравнении решений с различной длиной мантисс, сформулированы правила достижения требуемой точности.

Бесплатно

Метод параллельного расчёта расщеплённых систем дифференциальных уравнений с кратными шагами

Корчак А.Б., Евдокимов А.А.

Статья

Бесплатно

Метод параметрической линеаризации, использующий штрафные функции со всюду обратимой производной для решения пар двойственных задач

Умнов Е.А., Умнов А.Е.

Статья

Бесплатно

Метод повышения помехозащищённости навигационного сигнала спутниковой радионавигационной системы

Орл Д.В., Жук А.П.

Статья научная

В статье представлен метод повышения помехозащищённости навигационного сигнала спутниковой радионавигационной системы на основе повышения его структурной скрытности, за счёт стохастического использования увеличенного количества систем квазиортогональных кодовых последовательностей, получаемых путем функциональных преобразований псевдослучайных аргументов.

Бесплатно

Метод повышения эффективности голосового управления на основе комплементарной множественной декомпозиции на эмпирические моды

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Зарецкий А.П., Кулешов А.П., Чураков П.П., Квитка Ю.С.

Статья научная

Низкая точность распознавания речевых команд является одной из основных про- блем практической реализации систем голосового управления (СГУ). Это связано с ис- пользованием неэффективных и неадаптивных методов обработки речевых сигналов. В данной статье предложен усовершенствованный алгоритм распознавания речевых команд с использованием адаптивной технологии обработки - комплементарной мно- жественной декомпозиции на эмпирические моды (КМДЭМ). Представлена блок-схема и подробное математическое описание основных блоков алгоритма. Суть предложен- ного алгоритма заключается в выделении из исходного речевого сигнала информации об уникальных свойствах голоса. Результаты экспериментального исследования пред- ложенного алгоритма демонстрируют повышение точности распознавания речевых ко- манд и эффективности голосового управления по сравнению с известными аналогами«RWTH ASR», «Julius» и «CMU Sphinx».

Бесплатно

Метод порождения графов с контролем статистических свойств

Бишук А.Ю., Зухба А.В.

Статья научная

В работе предлагается метод условного порождения графов, учитывающий статистические характеристики графов. Данные характирстики разделяются на две группы. Первая группа, называемая простыми статистиками, может быть вычислена эффективными детерминированными алгоритмами со сложностью не более квадратичной от числа вершин. Такое разделение диктуется дороговизной использования вычислительно сложных алгоритмов на графах, по размеру приближенных к реальным. Вторая группа характеристик порождается в скрытом пространстве и отвечает за закономерности графа, которые невозможно описать «простыми статистиками». Этот подход позволяет порождать графы с точно заданными статистическими характеристиками, при этом сохраняя их разнообразие. Более того, данный метод может быть применен для порождения графов, имеющих схожую структуру с исходным. Работоспособность предложенного метода подтверждается вычислительным экспериментом, проведенном на датасетах Citeseer и Cora.

Бесплатно

Метод построения определяющих соотношений для текучих анизотропных нелинейно упругих тел

Губаев К.В.

Статья научная

Предлагается простой и эффективный метод построения определяющих соотношений для материалов, сочетающих в себе свойства текучести и анизотропии (иначе называемых жидкими кристаллами). Работа основана на теории определяющих соотношений Нолла и на применяемой в ней классификации материалов по присущим им группам равноправности. Текучие анизотропные материалы (ТАМ) не являются твердыми телами, но при этом не являются и жидкими (т.е. группа равноправности состоит не только из поворотов, но при этом содержит не все преобразования, сохраняющие объем). В предлагаемом методе любые исходные определяющие соотношения для твердых нелинейно упругих материалов преобразуются в нелинейно-упругие соотношения с заданной группой равноправности, в качестве которой может быть взята любая группа, соответствующая определению ТАМ. Дано строгое математическое обоснование метода. В качестве иллюстрации метода для двух различных групп равноправности построены определяющие соотношения ТАМ.

Бесплатно

Метод расчета дисперсионных кривых, волновых полей и упругих параметров среды в скважинах с радиально- неоднородной зоной нарушения

Сыресин Денис Евгеньевич, Жарников Тимур Вячеславович, Петров Игорь Борисович

Статья научная

Радиальная неоднородность упругих свойств горной породы вблизи стенки сква- жины, возникающая вследствие бурения, тектонических напряжений или других фак- торов, значительно влияет на дисперсионные свойства собственных мод. Данная рабо- та посвящена изучению такого влияния на дисперсионную кривую изгибной моды и соответствующие этой моде радиальные профили компонент тензоров смещений и на- пряжений. Кроме того, предлагается метод расчета упругих свойств зоны нарушения на основании анализа дисперсионных кривых мод волновода. Возможности предложен- ных методов проиллюстрированы на примере расчета дисперсионных кривых изгибной дипольной моды и профиля медленности поперечной волны для модели скважины с различными радиально-неоднородными зонами нарушения.

Бесплатно

Метод расчета профилей распределения пористости и объемных долей материалов в пористой среде с помощью анализа данных рентгеновской микротомографии

Рыжиков Н.И., Михайлов Д.Н., Шако В.В.

Статья научная

В статье предложен новый метод расчета профилей распределения пористости и объемных долей материалов в пористой среде, основанный на анализе формы гистограмм отдельных сечений трехмерного изображения рентгеновской компьютерной микротомографии. В отличие от широко используемого метода установления порога, доля различных веществ в образце вычисляется без задания какого-либо априорного отсечения. Представлены расчеты профилей пористости и концентрации слагающих минералов для двух различных искусственных пористых образцов. Полученные результаты хорошо согласуются с макроскопическими параметрами исследуемых образцов и расчетами, выполненными с помощью коммерческого программного пакета CTAn. На примере исследования образца после закачки слабоконцентрированного глинистого раствора, показано, что разработанный метод применим для анализа распределения веществ малой концентрации.

Бесплатно

Метод решения дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами в виде функции Хевисайда

Гук К.О., Мыльцина О.А.

Статья научная

Рассмотрен метод решения определенного типа дифференциального уравнения, содержащего переменные коэффициенты в виде функции Хевисайда. В качестве примера приведено решение задачи о безмоментном состоянии оболочки, состоящей из гладко сопряженных между собой сферы-цилиндра-сферы, находящейся под действием внутреннего давления.Для композиции получим обобщенный радиус-вектор, компоненты метрического тензора, главные кривизны. Система дифференциальных уравнений для усилий T11, T22 и T12 сводится к дифференциальному уравнению I-го порядка для T11 с коэффициентами в виде функций Хевисайда. Получено аналитическое решение системы и построены графики усилий T11 и T22.

Бесплатно

Метод сжатия модели машинного обучения на основе итеративной фильтрации слоев

Уткин И.А., Нагорный Д.С.

Статья научная

Ускоряющийся рост как размера модели машинного обучения, так и требуемых вычислительных мощностей, привел к появлению ряда методов, которые снижают затрачиваемые ресурсы при использовании моделей машинного обучения. Такими методами являются: квантование, урезание, дистилляция и их комбинации. Представленное исследование посвящено одной из актуальных тем, связанных с урезанием (pruning – анг.) моделей машинного обучения для дальнейшего сжатия, что в перспективе позволит использовать их в более компактных устройствах, например, таких как портативные компьютеры или смартфоны. Урезание или фильтрация параметров моделей базируется на различных критериях. Предлагаемый метод основывается на такой конструктивной особенности модели, как слои нормализации, которые приводят значения весов моделей к аналогу нормального распределения. Исходя из распределения, в качестве критерия предлагается использовать интервалы среднеквадратичного отклонения. Веса, которые попадают в интервалы среднеквадратичного отклонения, урезаются в слое с дальнейшим умножением на масштабирующий коэффициент. Методика фильтрации применяется ко всей модели с периодическим контролем метрик при обработке слоев, что реализовано в виде итеративного алгоритма. В результате применения алгоритма была получена сжатая модель с допустимым снижением метрик (0.95 от эталонного). В зависимости от исходных данных сжатие варьировалось от 0.113 до 0.1848 от общего числа параметров. Количество удаленных параметров слоя изменялось с 0.74 до 0.99 в относительных единицах, где обработкe подвергались до половины всех слоев модели. Программный пакет с расчетами, используемыми в исследовании, представлен по следующей ссылке [8].

Бесплатно

Метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки

Ульянов И.С., Баранов А.И.

Статья научная

Рассматривается метод управления фазово-частотной характеристикой волоконной брегговской решетки путем неоднородного изменения среднего показателя преломле- ния вдоль оси одномодового оптического волокна. Представлена экспериментальная установка для осуществления данного метода. Изложены экспериментальные резуль- таты. Показано, что для волоконных брегговских решеток, используемых в качестве стретчера в волоконных лазерах ультракоротких импульсов, применение данного ме- тода значительно улучшает качество выходного импульса.

Бесплатно

Метод численного решения уравнений газодинамики с помощью соотношений на разрывах

Сафронов А.В., Фомин Ю.В.

Статья

Бесплатно

Метод, использующий идеи лагранжевого формализма, для численного моделирования задач упругой динамики

Скалько Ю.И., Шевченко А.В., Цыбулин И.В.

Статья

Бесплатно

Методика автоматизированного создания термодинамических моделей газоконденсатных пластовых углеводородных систем на основе кубического уравнения состояния

Ющенко Т.С.

Статья научная

При построении термодинамической модели пластовой углеводородной системы ее настройка на экспериментальные данные представляет особую сложность. Цель работы - исследовать данную проблему и предложить наиболее оптимальный алгоритм настройки модели. Нами были выделены основные параметры термодинамической модели (характеристики компонент системы, коэффициенты парного взаимодействия, параметры разбиения группы С n+). Для каждого из параметров выбран метод настройки, проведен анализ чувствительности и даны рекомендации по диапазону изменения. В результате исследования построена термодинамическая модель газоконденсатной углеводородной системы на основе кубического уравнения Пенга-Робинсона и создан алгоритм последовательной настройки термодинамической модели на результаты исследования на истощение при постоянном объеме. Созданный алгоритм был опробован на газоконденсатных месторождениях ОАО «НК «Роснефть» и показал хорошие результаты.

Бесплатно

Методика измерения IP2 и IP3 двухтонового сигнала

Поляков Андрей Евгеньевич, Стрыгин Леонид Васильевич

Статья научная

Статья содержит определение и методику измерений характеристик нелинейности тракта - точек пересечения интермодуляции второго и третьего порядков IP2 и IP3 для двухтонового сигнала, в том числе с неравными уровнями тонов. Также представ- лен ряд рекомендаций, связанных с параметрами и режимами работы оборудования, участвующего в измерении. Приведенная методика ориентирована прежде всего на ис- пользование доступной и широко распространенной измерительной техники. Для разработчиков аналоговой техники и широкого круга исследователей, работа- ющих с измерительной техникой в данной области.

Бесплатно

Методика обучения палубной посадке на пилотажном стенде

Желонкин М.В., Бондаренко А.А., Желонкин В.И., Ткаченко О.И.

Статья научная

Рассматривается методика обучения палубной посадке инженерно-технического состава на пилотажном стенде. Методика включает в себя теоретическую и практическую части. Теоретическая часть включает ознакомление с условиями выполнения посадки, предъявляемыми требованиями, типами оптических систем посадки, видеопримерами выполнения упражнений. Практическая часть состоит из выполнения упражнений по пилотированию самолетом на пилотажном стенде. Принцип построения упражнений: от простого задания к более сложному. При успешном выполнении всех упражнений обучаемый специалист может проводить самостоятельно исследования по данной тематике.

Бесплатно

Методика определения важнейших инженерных характеристик изделия как основа идентификации критических технологий

Романов А.А., Шпотя Д.А.

Статья научная

Обосновывается необходимость идентификации критических технологий (ИКТ). Определение важнейших инженерных характеристик изделия с помощью использо- вания проектного подхода, жизненных циклов изделия (ЖЦИ) и инструментов си- стемной инженерии рассматривается как первый шаг перед ИКТ. В рамках базово- го инструмента предлагается использовать традиционный подход - структурирование функции качества (СФК), состоящий из четырех фаз. Исследование авторов показа- ло, что ИКТ возможна в ходе второй фазы СФК. Чтобы выполнить вторую фазу, необходимо сначала выполнить первую, у которой, в свою очередь, есть существен- ные организационно-методические недостатки, преодоление которых позволило авто- рам статьи предложить инженерную методику под названием «Усовершенствованное СФК» (УСФК). Демонстрация функций УСФК производится на примере разработки первой стадии ЖЦИ «Замысел» малого космического аппарата (МКА) «Маяк». В ито- ге ранжирование инженерных характеристик МКА «Маяк» по УСФК дало отличные от СФК результаты. Анализ результатов СФК и УСФК и их сравнение с реальным ходом разработки МКА «Маяк» подтвердили правильность результатов, полученных по УСФК, и неточность СФК.

Бесплатно

Методика отображения и интерпретации результатов полноволновых сейсмических расчётов

Голубев В.И.

Статья научная

Исследуется проблема наглядного представления и интерпретации результатов компьютерного моделирования динамических процессов, инициируемых в гетерогенных геологических средах в процессе сейсмической разведки на нефтегазовых месторождениях. Автором предложена методика построения синтетических сейсмограмм по заданным профилям на основе расчётных данных как в 2D-, так и в 3D-случаях. Она реализована в виде компьютерной программы «Seismograph», производящей полуавтоматическое построение наглядных графиков и их сохранение в виде графических файлов для дальнейшего анализа. В работе приведены примеры практически значимых геофизических результатов, полученных с использованием «Seismograph» на этапе интерпретации. Описан формат хранения данных численных расчётов, эффективный как на этапе сохранения, так и на этапе постпроцессинга. Отдельно рассмотрены эффективные алгоритмы сохранения данных на диск в случае однопроцессорного и многопроцессорного вариантов расчёта.

Бесплатно

Методика построения оптимальных спутниковых группировок периодического обзора на основе численных расчетов в программном комплексе «Интеграл»

Бычков А.А., Завьялов И.Н.

Статья научная

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) с использованием современных спутниковых группировок позволяет решать различные задачи в нефтегазовой и сельскохозяйственной отрасли, в рыбном промысле, экологическом мониторинге и т.п. Использование многоспутниковых группировок приводит к необходимости определения их наиболее оптимального построения, которое при минимально возможном числе космических аппаратов (КА) позволит выполнять зондирование целевых областей с требуемой периодичностью и степенью покрытия. В настоящей работе представлена методика для экспресс оценки с помощью расчетов в программном комплексе «Интеграл» параметров орбит и количества КА в группировке, которая будет обеспечивать периодическое зондирование целевых областей на заданных широтах или в заданном диапазоне широт. Также в результате проведения численных экспериментов было установлено, что космические аппараты, которые движутся по орбитам с наклонением до 50∘, менее подвержены возмущениям истинной аномалии, обусловленными несимметричностью гравитационного потециала. Данный факт может свидетельствовать в пользу того, что поддержание структуры многоспутниковой группировки из КА с низким наклонением будет требовать меньшего расхода топлива и, следовательно, срок жизни группировки будет выше.

Бесплатно