Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1049
Статья научная
Исследуется задача о моделировании влияния воздействия акустической волны на характеристики радиосигнала, распространяющегося на коротковолновой трассе в неоднородной анизотропной ионосфере Земли. Результаты расчётов показывают наличие доплеровского смещения частоты при прохождении радиосигнала через движущееся акустическое возмущение, что подтверждается экспериментально.
Бесплатно
Численное решение уравнений максвелла для моделирования распространения электромагнитных волн
Статья научная
В статье рассмотрен метод численного решения системы уравнений Максвелла FDTD второго порядка аппроксимации. Проведен краткий обзор сделанного в этой области и возможных приложений. Показаны преимущества данного метода. Представлен вывод разностных уравнений, используемых в методе. Освещены различные граничные условия и особенности их моделирования. Для неотражающих граничных условий представлены разностные уравнения, используемые для их моделирования. Приведены примеры моделирования электромагнитных волн при различных характеристиках среды (промоделировано прохождение волны через проводник и диэлектрик) и источниках излучения, в том числе рупорной антенны, в двумерном и трехмерном случаях. Для наглядности также показано распространение волн в одномерном разрезе. В качестве источников излучения использовались гауссиан, гармонический источник и плоская волна.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый метод обнаружения структурных сдвигов для GARCH-моделей, названный авторами V-MLR. С помощью двух численных экспериментов, состоящих из 10 000 испытаний каждый, предлагаемый нами V-MLR-метод сопоставляется с хо- рошо известным CUSUM-методом. В первом эксперименте с одним структурным сдви- гом V-MLR-метод обнаружил правильное число структурных сдвигов в 91 % случаев, а CUSUM-метод - в 85 % случаев. При этом точность обнаружения самого структурного сдвига обоими методами оказалась сопоставимой. Во втором эксперименте без струк- турных сдвигов V-MLR-метод указал на отсутствие структурных сдвигов в 99 % случа- ев, в то время как CUSUM-метод - лишь в 91 % случаев. Таким образом, проведенные численные эксперименты указывают на то, что при сопоставимой точности обнару- жения моментов структурных сдвигов предлагаемый V-MLR-метод обладает большей чувствительностью к структурным сдвигам по сравнению с CUSUM-методом.
Бесплатно
Численное сравнение алгоритмов инициализации следов объектов
Статья научная
Алгоритмы обнаружения разладки могут быть использованы в большинстве задач инициализации следов объектов. Раньше, когда вычислительная сложность была проблемой, свою популярность завоевал алгоритм K/N благодаря вычислительной легкости. Существенно более эффективный алгоритм инициализации следов может быть построен на основе метода последовательного обнаружения разладки. В данной статье мы рассматриваем алгоритм движущегося среднего. Мы сравниваем характеристики алгоритмов K/N и движущегося среднего. Критерием оптимальности является максимизация вероятности правильного обнаружения в определенном временном интервале при заданном уровне риска ложной тревоги, измеряемом как локальная вероятность ложной тревоги. Для рассматриваемых рабочих характеристик мы получаем теоретическую оценку и оценку методом Монте-Карло. Результаты показывают, что предложенный алгоритм движущегося среднего демонстрирует рабочие характеристики значительно лучшие, чем алгоритм K/N .
Бесплатно
Численное сравнение наиболее популярных быстрых процедур обнаружения разладки
Статья научная
Проводится исследование проблемы последовательного обнаружения момента изменения свойств случайного процесса, встречающейся в различных областях науки и техники. В статье проведен сравнительный анализ трех наиболее популярных процедур: Ширяева, Ширяева-Робертса, кумулятивных сумм (КУСУМ) для задачи с гауссовским наблюдением (сигнал на фоне белого шума). Для этого же наблюдения из интегральных уравнений Фредгольма 2 рода получены характеристики с помощью численного решения интегральных уравнений методом коллокаций. Исследование показало, что в данной постановке задачи наиболее популярная на практике процедура КУСУМ работает заметно хуже процедур Ширяева и Ширяева-Робертса.
Бесплатно
Статья научная
В статье описываются численные методы математического моделирования транспортных потоков к решению задач об оптимизации светофорных режимов на регулируемых перекрёстках. Поток автомобилей на многополосной дороге описывается пуассоновскими процессами. В работе введено, обосновано и рассчитано понятие «эффективного числа полос», характеризующего максимальный поток автомобилей при различных светофорных режимах.
Бесплатно
Численные методы нелинейной фильтрации для оценки состояния квадрокоптера с поворотными роторами
Статья научная
Рассматривается задача оценки состояния сложной системы с существенно нелинейной динамикой. Проведен сравнительный анализ производительности расширеного фильтра Калмана, сигма-точечного фильтра Калмана и кубатурного фильтра Калмана в контуре системы управления квадрокоптером с поворотными роторами. Беспилотные летательные аппараты (БЛА) такого типа обладают повышенной маневренностью в сравнении со стандартными квадрокоптерами, однако введение дополнительных степеней свободы значительно усложняет динамику системы, что требует тщательного проектирования как самой системы управления, так и её подсистемы, отвечающей за обработку измерительной информации.Кратко описана математическая модель динамики, указаны особенности практической реализации алгоритмов оценки состояния в рассматриваемой задаче, приведены результаты численных экспериментов и выполнен их сравнительный анализ.
Бесплатно
Численный метод для модели Эйлера движения переохлажденных капель в условиях обледенения
Статья научная
Модель Эйлера движения капель можно рассматривать как уравнения газа без давления. Эта система является слабо гиперболической. Решение задачи Римана может быть дельта-шок или вакуум. Для расчета разработана схема типа Годунова. В качестве примера приведены расчеты одномерных задач, задача движения капли в гравитационном поле и задача обтекания цилиндра.
Бесплатно
Статья научная
Настоящая работа посвящена анализу численного метода расчета двухфазного равновесия углеводородной смеси с капиллярным скачком давления с привязкой к конкретной пористой среде. Данный метод представляет собой совместный анализ термодинамической капиллярной кривой, полученной путем расчета фазавого равновесия с капиллярным скачком углеводородной смеси, которая описывается уравнением состояния Пенга - Робинсона, и экспериментальной капиллярной кривой, описывающей пористую среду. Полученные результаты демонстрируют возможности использования данного метода при расчетах с учетом эффекта капиллярного скачка давления. Описанная расчетнотеоретическая методика применима к системам с произвольным числом компонент и легко обобщается на другие уравнения состояния, например, такое, как уравнение Редлиха - Квонга.
Бесплатно
Статья научная
В некоторых областях, таких как телекоммуникация, медицина, образование, происходят достаточно частые изменения структур данных и требований к системам. Поэтому для уменьшения издержек на разработку таких систем компании применяют подходы, построенные на адаптивных моделях данных, — начальные затраты на разработку большие, однако в дальнейшем изменения обходятся достаточно дешево. На практике код, работающий с адаптивными моделями, оказывается невозможно покрыть автоматическими тестами, а система оказывается практически не масштабируемой, так как работает напрямую с реляционными структурами. В работе предложен подход к проектированию таких систем, обеспечивающий возможность тестирования и позволяющий заменить уровни хранения данных без каких-либо сложностей по мере роста количества информации.
Бесплатно
Шведская модель дополнительного профессионального образования и ее реализация в России
Статья научная
В статье представлены результаты анализа особенностей шведской модели дополнительного профессионального образования (ДПО), ее основные характеристики и принципы, на которых она базируется. Выделены особенности шведской модели, в том числе создание механизма взаимодействия между государством, образованием и бизнесом, обучение на рабочем месте, участие в программах работодателей, постоянный мониторинг качества обучения. На примере программы профессиональной переподготовки «Электронный бизнес» рассмотрены возможности применения шведской модели ДПО в российской системе образования. Описаны особенности совместной российско-шведской программы как пример успешного решения задач развития непрерывного образования.
Бесплатно
Эволюционный вывод простейшей модели бимодального расщепления спроса на городские передвижения
Статья научная
В работе предлагается простейшая динамическая модель бимодального расщепления спроса на городские передвижения, удовлетворяемого соответственно поездкам на личных автомобилях и на общественном транспорте. Отличительной особенностью предлагаемого в статье подхода является учет эволюционной составляющей в механизме расщепления.
Бесплатно
Эволюция квантового пакета в стационарном ускоряющем потенциале
Статья научная
Получено решение уравнения Шрёдингера в виде обобщённого ряда Грама-Шарлье для произвольного ускоряющего потенциала, не зависящего от времени. Найдены квантовые поправки к времени движения электронов. Получено выражение для минимальной длительности квантового пакета при движении в данном потенциале. Показано, что в процессе движения длительность пакета может стать короче, чем рассчитанная по соотношению неопределённостей «энергия-время».
Бесплатно
Эволюция распределения российских банков по ключевым агрегированным показателям
Статья научная
Предложена модель взаимодействия банков, составляющих банковскую систему некоторой открытой экономики. Цель данной работы - описание эволюции банковской системы по ключевым экономическим показателям. В качестве примера такого показателя используются балансовые активы банка (валюта баланса). Предполагается, что новые деньги в банковской системе могут создаваться либо за счет займов извне банковской системы, либо за счет кредитной эмиссии. Изъятие средств из банка происходит лишь вследствие погашения долга банком (в первом случае) или же списания долга клиенту (во втором случае). В модели предполагается, что до погашения эмиссия приносит процентный доход или расход. В статье на теоретическом уровне показано, что рост банковской системы как единого целого и эволюция распределения долей активов каждого банка в общей сумме активов банковской системы - два принципиально разных процесса.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе численно изучено затухание Ландау ленгмюровских колебаний плаз- мы, распространяющихся перпендикулярно постоянному магнитному полю. В каче- стве численной схемы была выбрана схема расщепления. Показано, что эволюция волны носит бифуркационный характер, то есть при изменении значения некоторо- го управляющего параметра затухание волны прекращается (либо волна начинает затухать). В частности, если в отсутствие магнитного поля в режиме Ландау волна затухала, то по мере увеличения магнитного поля затухание волны предотвращается доминирующим воздействием магнитного поля. В режиме ОНейла влияние магнит- ного поля приводит к совершенно иному эффекту. Слабое магнитное поле уменьша- ет амплитуду осцилляций огибающей электрической энергии. Затем, при переходе через пороговое значение амплитуды магнитного поля, первоначально не затухаю- щая волна затухает на временах порядка гиропериода. Дальнейший рост амплитуды магнитного поля опять останавливает затухание волны и приводит к генерации берн- штейновских мод.
Бесплатно
Эвристические алгоритмы поиска маршрутов передачи данных в спутниковых системах и их валидация
Статья научная
В последнее время технологии спутникого интернета активно развиваются крупными корпорациями, такими как Boeing, SpaceX, Telesat. Перспективные спутниковые системы насчитывают несколько тысяч аппаратов. Задача разработки моделей формирования оптимальных с точки зрения определённых критериев маршрутов передачи данных, как и задача разработки самих критериев оптимальности, имеет большое значение для таких систем. Разработка моделей формирования маршрутов передачи данных осложнена тем, что для неё нет достоверных тестовых данных. В работе рассматриваются простейшие эвристики поиска маршрутов передачи данных и методы валидации соответствующих алгоритмов.
Бесплатно
Экспериментальная проверка способности обнаружения метеообразований новым посадочным радиолокатором
Статья научная
Исследуется возможность применения нового посадочного радиолокатора (ПРЛ), разработан ОАО «НИИДАР» для обнаружения облака и определения интенсивности осадков на базе измерения энергических характеристик отраженных сигналов. Приводятся краткое описание метода, методика проведения эксперимента и его результаты. Рассматриваются проблемы, возникающие при практической реализации нового метода. Делается вывод о возможности его использования радиолокатора для обнаружения и метеообразований.
Бесплатно
