Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1049
Оптимизационный алгоритм решения задачи о фазовом равновесии
Статья научная
При численном моделировании течений многокомпонентных смесей во многих случаях необходимо учитывать возможность фазовых превращений. В данной работе рассматривается задача о нахождении фазового равновесия смеси нескольких компонентов, характерных для месторождений углеводородов (вода, легкие и тяжелые нефти). Полагается, что условия фазового равновесия описываются в терминах коэффициентов распределения (констант фазового равновесия). Задача о фазовом равновесии состоит в определении, на какие фазы расслоится смесь, их молярные доли и составы, а также температуру, при известных молярных концентрациях всех компонентов смеси, её молярной энтальпии и давлении. В работе строится алгоритм, позволяющий единообразно решать задачи подобного типа, основанный на методе логарифмических барьеров. Проведено сравнение разработанного алгоритма с его «стандартным» аналогом.
Бесплатно
Оптимизация min-sum алгоритма декодирования LDPC-кодов
Статья научная
В работе рассматривается модель низкоплотностного LDPC-кодека в канале с ад- дитивным белым гауссовым шумом. Исследуется влияние поправочных коэффициен- тов на эффективность исправления ошибок оптимизированным min-sum декодером. LDPC-кодек использует реализацию декодера по методу min-sum с линейной коррек- цией промежуточных метрик. Приведены результаты моделирования, показывающие, что оптимизированный min-sum декодер имеет ЭВК, близкий к sum-product декодеру. Оптимизированный декодер хорошо подходит для реализации на ПЛИС.
Бесплатно
Оптимизация алгоритма KNN для классификации текстов
Статья научная
Рассмотрены два подхода повышения быстродействия алгоритма KNN для классификации текстов: уменьшение количества потенциальных ближайших соседей и использование двоичной кучи при поиске K ближайших соседей.
Бесплатно
Оптимизация алгоритма декодирования min-sum для кодов с низкой плотностью проверок на четность
Статья научная
Рассмотрены итеративные алгоритмы декодирования кодов с низкой плотностью проверок на чётность. Приведены различные модифицированные версии алгоритма min-sum. Построены графики зависимости битовой ошибки при передаче данных по двоичному каналу связи с аддитивным белым гауссовским шумом. Проведено сравнение сложности реализации различных алгоритмов декодирования.
Бесплатно
Оптимизация геометрии трубчатого спектрометра эксперимента SHIP
Статья научная
Резюме: SHiP - новый эксперимент с фиксированной мишенью на ускорителе SPS в ЦЕРН. Проект был анонсирован в 2013 г. и направлен на поиск новых частиц, предсказанных многими моделями скрытого сектора. Основная задача трубчатого спектрометра SHiP заключается в реконструкции треков заряженных частиц, возникающих при распаде нейтральных объектов новой физики. Его геометрия влияет на качество распознавания и реконструкции треков. В данной работе рассматривается поиск оптимальных параметров геометрии спектрометра SHiP. Предварительные результаты показали улучшение ключевых метрик качества распознавания и реконструкции треков на 10-15%.
Бесплатно
Оптимизация законов управления орбитальной стабилизации космического аппарата
Статья научная
Рассматривается задача орбитальной стабилизации космического аппарата. Предложен метод, обеспечивающий решения задачи оптимального размещения полю- сов замкнутой системы. С помощью предложенного метода осуществлен синтез закона управления с обратной связью для орбитальной стабилизации космического аппарата.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен метод оптимизации по быстродействию системы управления скоростью воздушного потока в дозвуковой аэродинамической трубе, основанный на поиске решения задачи Лагранжа в понтрягиновской постановке для системы обык- новенных дифференциальных уравнений третьего порядка с постоянными коэффици- ентами, описывающей аэродинамическую трубу как объект управления по скорости воздушного потока.
Бесплатно
Оптимизация поглощенной дозы радиации при перелётах на геостационарную орбиту с малой тягой
Статья научная
При перелётах космических аппаратов с низких орбит на геостационарную с использованием только двигателей малой тяги возникает проблема поглощения бортовыми системами большой дозы космической радиации. Космическая радиация негативно влияет на бортовые системы и может приводить даже к выходу из строя всего космического аппарата. В работе предложен способ снижения дозы радиации, поглощённой космическим аппаратом при перелёте с низкой круговой орбиты на геостационарную, за счёт изменения формы траектории довыведения. Удалось снизить дозу радиации на 20-30% при увеличении времени перелёта не более чем на 1-6% относительно оптимальной по быстродействию траектории.
Бесплатно
Оптимизация состава и стратегий развития объектов региональной экономики
Статья научная
Ставится и решается задача одновременной оптимизации состава отраслей региональной экономики и стратегий развития этих отраслей по критерию максимизации отчислений в региональный бюджет. Доказывается применимость метода последовательных расчетов для решения первой задачи и метода ветвей и границ - для решения второй. Отмечается возможность решения данной задачи для других объектов региональной экономики.
Бесплатно
Оптимизация управления обогревом помещения
Статья научная
Рассматривается задача сокращения издержек при обогреве помещения в зимнее время года при двухтарифном учете электроэнергии. На основе принципа максимума Понтрягина предлагается метод оптимального управления электрическим конвектором для поддержания необходимой температуры.
Бесплатно
Оптимизация формы множества Парето в задачах многокритериального программирования
Статья научная
Рассматривается схема использования метода гладких штрафных функций для ис- следования зависимости решений задач многокритериальной оптимизации от пара- метров. Приводится описание алгоритмов, основанных на методе гладких штрафных функций, решения задачи оптимизации по параметрам уровня согласованности целе- вых функций и выбора соответствующей формы множества Парето.
Бесплатно
Оптимизация цепной линии и ее модификаций
Статья научная
В работе рассматриваются вопросы оптимизации обычной нерастяжимой цепной линии (ЦЛ) в однородном поле тяготения вблизи поверхности Земли, а также ее модификаций - растяжимой ЦЛ и ЦЛ в ньютоновом поле. В качестве критерия оптимизации выступает минимизация силы натяжения в точках подвеса ЦЛ, где она достигает своего наибольшего значения среди всех точек ЦЛ, и это обеспечивается путем выбора оптимальной длины ЦЛ. Для всех рассматриваемых вариантов на основе выражения для натяжения ЦЛ в указанных точках строится аналитическое решение оптимизационной задачи. В ходе ее решения можно получить достаточно несложные конечные выражения и дать наглядные графические иллюстрации. Кроме того, показано, что для модификаций ЦЛ в предельных случаях получаются решения, которые полностью согласуются с вариантом обычной ЦЛ. Полученные результаты представляют теоретический интерес и имеют важное практическое значение для проектировщиков и строителей линий электропередач (ЛЭП), канатных дорог в высокогорной местности, различных длинномерных тросовых конструкций и прочих цепных систем.
Бесплатно
Оптимизация частично-связных потоков в детерминированно-стохастической модели
Статья научная
Рассматривается модель многополосного частично связного движения, в которой скорость движения частиц представляет собой сумму детерминированной и стохастической составля- ющей. Решается задача максимизации средней скорости и интенсивности движения по па- раметрам, определяющим модель.
Бесплатно
Оптическая щель кремниевых нанокристаллов, легированных фосфором
Статья научная
Рассчитываются электронные и дырочные спектры, а также величина оптической щели кремниевых нанокристаллов, легированных фосфором, сформированных в мат- рице аморфного диоксида кремния. Рассматривается случай сильного однородного легирования нанокристаллов. Показано, что взаимодействие с короткодействующей составляющей поля примеси приводит к расщеплению уровня основного состояния в зоне проводимости на синглет, триплет и дублет, подобно тому, как это происхо- дит в объемном кремнии. В валентной зоне взаимодействие с примесью приводит только к общему сдвигу уровней. При этом величина оптической щели уменьшается с ростом концентрации примеси.
Бесплатно
Оптические моды в линейных массивах диэлектрических сферических частиц. Численное исследование
Статья
Бесплатно
Статья научная
Исследован новый тип болометров на основе структуры сверхпроводник- изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС структура), в которой мостик из нормального металла подвешивается между двумя сверхпроводниковыми электродами. Отсутствие непосредственного контакта нормального металла (абсорбера) и подложки позволяет снизить утечки тепла в подложку. Исследованы болометры, интегрированные в двойную щелевую и в логопериодическую антенны, в терагерцовом диапазоне частот. В качестве сверхпроводника использовался алюминий, в качестве нормального металла исследованы различные материалы, такие как палладий, гафний, медь. Образцы измерены в криостате растворения в диапазоне температур 75-480 мК. Электрический отклик составил более 109 В/Вт при нагреве структуры постоянным током через дополнительную пару контактов в специальной структуре. Оптический отклик, измеренный на частоте 350 ГГц при температуре 100 мК, составил более 2➲108 В/Вт. Токовый отклик при той же мощности излучения составил 1,1➲104 А/Вт, квантовая эффективность достигает 15 электронов на квант.
Бесплатно
Статья научная
В работе методом оптического картирования было проведено исследование свойств спиральных волн, возникающих в возбудимой культуре клеток HL-1, трансфецированных светочувствительным ионным каналом ChR2-YFP. В результате с помощью модуляции возбудимости культуры светом удалось продемонстрировать индуцированное смещение центра спиральной волны и разрыв фронта спиральной волны с последующим образованием пары спиральных волн. Кроме того, с помощью стимуляции культуры внешними электрическими импульсами было показано вытеснение спиральных волн серией круговых волн большей частоты на границу образца. Этим же методом был продемонстрирован разрыв фронтов круговых волн на однородном участке монослоя клеток при превышении критической частоты.
Бесплатно