Информатика и управление. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института
Технологии многоагентного экономического моделирования со сложной системой связей
Статья научная
Данная работа является продолжением и развитием системы поддержки моделирования сложных экономических систем ЭКОМОД на основе платформы с открытым исходным кодом. В данной статье рассматриваются проблемы автоматизации агентного моделирования в случае системы, включающей как группы схожих агентов, так и качественно различающихся. Предложена новая система поддержки моделирования системы взаимодействующих экономических агентов сложной структуры, включающей как ансамбли однородных агентов, так и агентов в одной роли, но различающихся внутренними параметрами (домашние хозяйства, имеющие разный доход, могут быть сберегателями или заемщиками), а также агентов совершенно другой природы (например, домашние хозяйства и банки). Эта возможность не была реализована в предыдущих версиях системы поддержки, но является востребованным продолжением, дающим возможность описывать как стохастические процессы, так и многопродуктовое описание экономики. Применение предлагаемого подхода продемонстрировано на одной экономической модели. Обсуждаются результаты работы и важные дальнейшие шаги ее развития.
Бесплатно
Усилитель мощности и малошумящий усилитель КА-диапазона для приёмoпередающего модуля
Статья научная
Представлены малошумящий усилитель и усилитель мощности Ка-диапазона. Усилители разработаны на основе технологии GaAs pHEMT с длиной затвора 0,15 мкм. Площадь усилителя мощности составила 6 мм2, а периметр 10 мм. Максимальный измеренный коэффициент усиления в диапазоне от 28 до 38 ГГц составил 15 дБ. Площадь малошумящего усилителя 0,25 мм2, периметр 2 мм. Максимальный коэффициент усиления малошумящего усилителя 17 дБ, по результатам моделирования коэффициент шума в полосе от 30 до 38 ГГц составил не более 2.4 дБ.
Бесплатно
Числа Борсука множеств специального вида на сферах малого радиуса
Статья научная
В 1933 году К. Борсук сформулировал классическую гипотезу о том, что любое множество диаметра 1 в d-мерном евклидовом пространстве может быть разбито на d+1 частей меньшего диаметра. В 1993 году гипотеза Борсука была опровергнута. Более того, в 2012 году было доказано, что контрпримеры к гипотезе могут быть найдены на сферах любого радиуса больше 1/2. В данной статье с помощью (-1, 1)-векторов и (-1, 0, 1)-векторов строятся новые контрпримеры на сферах малого радиуса в Rd.
Бесплатно
Численное моделирование ГРП в постановке Planar3D
Статья научная
Гидроразрыв пласта является одним из основных мероприятий для интенсификиции добычи и увеличения коэффициента извлечения нефти. Для повышения предсказуемости операции ГРП и предупреждения осложнений требуется точный и быстрый инструмент. Рассматриваемый в данной статье программный комплекс, заключающий в себе быструю реализацию модели ГРП класса Planar3D, предлагается в качестве подобного инструмента. Постановка Planar3D обладает необходимой физической достоверностью для точного предсказания геометрии плоской трещины, а применение нового подхода к построению численной схемы для реализации Planar3D модели позволяет добиться высокой скорости вычислений. Построению численной схемы и численного алгоритма оценки критерия продвижения трещины посвящена данная статья.
Бесплатно
Численное моделирование депрессионного метода разложения газогидратов
Статья научная
Газовые гидраты представляют сoбoй твёрдые криcталлические cоединения мoлекул газа и вoды, уcтoйчивые при oпределённых термобарических условиях. Благoдаря выcoкой удельной концентрации, величина запаcoв метана, заключенного в газовых гидратах, значительно превышает известные запасы традиционного природного газа. C учетoм их неглубoкого залегания газoвые гидраты мoжнo рассматривать как oдин из перспективных иcтoчников углеводородного сырья. В настоящей работе выполнено численное моделирование депрессионного метода разложения газогидрата с помощью разработанного в МФТИ термогидродинамического симулятора.
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
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
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
Эффективные алгоритмы выделения слаборазличимых следов космических объектов
Статья научная
Рассматривается задача совместного обнаружения и оценивания параметров следов малоконтрастных космических объектов (КО) с неизвестными орбитами в оптическом изображении (кадре). В работе предлагается эффективный двухэтапный алгоритм обнаружения малоконтрастных следов КО и оценивания их параметров. На первом этапе для локализации объекта и предварительного определения начала и конца следа КО используется метод последовательного обнаружения момента «разладки», т.е. обнаружения скачкообразного изменения статистических характеристик сигнала вдоль направления следа КО. На втором этапе применяется метод максимального правдоподобия для уточнения положения следа. Такой подход позволяет значительно сократить количество перебираемых гипотез по сравнению с популярным методом максимизации отношения правдоподобия. Проведены исследования разработанного алгоритма как на симулированных кадрах, так и на реальных кадрах звездного неба, включающих, помимо шума и полезного сигнала, сильную помеху от звезд. В случае работы на реальных кадрах предварительно проводилось их обеление с использованием метода пространственно-временной регрессии. Тестирование показало, что алгоритм позволяет обнаруживать следы КО и весьма точно оценивать их параметры при отношении сигнал-шум (ОСШ) менее 1.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа описывает способ решения дифференциального уравнения эллиптического типа с использованием тензорного разложение Quantized Tensor Train (QTT) в качестве структуры для хранения данных. QTT позволяет хранить разреженные матрицы в компактном представлении в памяти ЭВМ. Преимуществом данного тензорного разложения является наличие эффективных реализаций базовых математических операций, таких как сложение и умножение на число, вектор или матрицу и т.д. Также существуют готовые итерационные методы решения СЛАУ и их программные реализации, сохраняющие одновременно матрицу системы и решение в QTT-формате, такие как AMEN и TT-GMRES. Оба этих решателя используются в данной работе. Для предотвращения экспоненциального роста рангов в QTT представлении использовалась z-перестановка строк и столбцов матрицы. В качестве метода поиска численного решения взят итерационный метод Дирихле. Данный метод позволяет искать численное решение уравнения на отдельных подобластях задачи параллельно, после чего происходит согласование решения на границах подобластей. В результате выполнения данной работы был предложен итерационный алгоритм решения дифференциальных уравнений эллиптического типа. Следствием этого алгоритма является реализованный код решателя. Данный алгоритм демонстрирует ограниченное сверху константой число итераций во время поиска решения. Алгоритмическая сложность данного решателя O (︀nr2)︀, где r - это ранг в QTT представлении, n - число узлов сетки.
Бесплатно
