Информатика и управление. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института
Себестоимость добычи в модели газового месторождения: исследование и применение
Статья научная
Исследуется непрерывная динамическая модель газового месторождения с взаимо- влияющими скважинами. Основным критерием разработки газового месторождения является минимальная себестоимость добычи газа. Устанавливается зависимость ми- нимальной себестоимости от горизонта планирования. Рассматриваются проекты раз- работок двух месторождений, из которых необходимо выбрать одно с наименьшей се- бестоимостью для последующего освоения, причем пересмотр выбора в дальнейшем невозможен. Решается задача о правильности сделанного выбора для различных зна- чений горизонта планирования. Найдены условия, при которых выбор был сделан пра- вильно и при которых он был ошибочным.
Бесплатно
Семейство точных решений уравнений Навье-Стокса для верификации компьютерных программ
Статья научная
Найдено линейное по скорости семейство осесимметричных решений уравнений Навье-Стокса. Любая линейная комбинация полей скорости этого семейства является полем скорости некоторого решения уравнений Навье-Стокса, входящего в найденное семейство. Разные решения, вообще говоря, имеют различные картины линий тока, которые меняются со временем. В отличие от известных винтовых решений, нелинейные и вязкие члены уравнений Навье-Стокса не равны нулю. Поэтому новые решения соответствуют невырожденным уравнениям Навье-Стокса. Полученные точные решения предлагаются для верификации различных приближенных методов и комплексов программ, предназначенных для расчета течений вязкой несжимаемой жидкости.
Бесплатно
Симуляция жидкости с помощью трехмерных свёрточных нейронных сетей
Статья научная
Рассматривается решение задачи аппроксимации классического метода симуляции жидкости - позиционного метода симуляции (PBF) [1]. Предлагаемое решение основывается на использовании субпиксельных свёрточных нейронных сетей, которые часто применяются в глубоком обучении для задачи умного повышения размерности изображений и видео. В нашем методе с их помощью повышается размерность поля коррекций скоростей частиц, которыми представлена жидкость. Итоговый метод симуляции поддерживает возможность интерактивного взаимодействия между жидкостью и окружением в реальном времени. В зависимости от точности приближения и соотношения между объемом домена вычислений и количеством частиц предлагаемый метод способен работать до 200 раз быстрее, чем метод-учитель (PBF).
Бесплатно
Статья научная
Данная работа представляет систему поддержки моделирования социально-экономических процессов на основе платформы с открытым исходным кодом. Данная система опирается на подход системы «Экомод», разработанной научной школой академика А. А. Петрова, член.-корр. РАН И. Г. Поспеловым и к.ф.-м.н. Л. Я. Поспеловой совместно с коллективом специалистов ВЦ РАН. Текущая реализация системы поддержки отличается от предыдущей использованием открытых решений, в отличие от коммерческих решений (Maple, Matlab и др.). Этим определяется специфика задач, встающих при создании системы поддержки моделирования. Данная статья представляет предлагаемый подход к вводу и выводу записи модели, описанию принятия решения агентами и взаимодействий агентов, технологических средств работы с математической записью модели. Система позволяет показать совокупность нескольких агентов, поведение каждого из которых определяется рациональным принятием оптимальных решений или сценарием, возможность объединить их описания в сложную систему нелинейных соотношений, которую трудно записать без ошибок математическими выражениями на бумаге или на компьютере. В систему включены элементы проверки корректности записи модели.
Бесплатно
Сложность языка поворотов двух дуг. Краткое сообщение
Статья научная
Работа посвящена изучению количества слов длины n, порождаемых повротами всевозможных двух дуг окружности на фиксированный иррациональный угол поворота 𝜀. В работе [1] (см. также [2]) получена кубическая оценка для арифметической сложности слов Штурма, откуда следует и кубическая оценка для количества слов, порождаемых поворотами двух дуг. В данной работе угол поворота предполагается фиксированным, в результате чего оценка на количество слов длины n получается квадратичной от n.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены основные математические свойства смеси вероятностных распределений. Отдельное внимание уделяется многомерному распределению Стьюдента и связанным с ним распределениям, для которых доказываются свойства, необходимые для практического применения. Также приведен вывод EM-алгоритма для оценки параметров смеси распределений Стьюдента, в котором на E-шаге применяется вариационный байесовский вывод. На основе смеси распределений Стьюдента построен метод машинного обучения, позволяющий с помощью одной модели решать задачи регрессии по любому набору признаков, кластеризации, обнаружения аномалий. Каждая из этих задач может быть решена моделью при наличии пропусков в данных. Метод протестирован на данных PVT-свойств пластовых флюидов, на которых результаты модели не противоречат основным физическим свойствам, а предсказания во многих случаях точнее широко известных методов машинного обучения по метрикам MAPE и RMSPE.
Бесплатно
Совмещение изображений с двух камер с различными диапазонами излучения
Статья научная
Статья посвящена рассмотрению способов совмещения изображений, полученных с видеокамеры и инфракрасной камеры, с целью создания более детализированного изображения при съёмках в сложных погодных условиях.
Бесплатно
Создание модели для генерации изображений по текстовым описаниям методом авторегрессии по разрешению
Статья научная
В данной работе мы адаптируем VAR, недавно предложенную архитектуру для генерации изображений определённого класса, к задаче генерации изображений по текстовым описаниям (text-to-image). Для этого мы предлагаем несколько модификаций к оригинальной архитектуре, позволяющих обуславливаться на любой текст, а также улучшающих стабильность и сходимость обучения. Одна из таких модификаций — это замена маски внимания на блочно-диагональную, позволяющую быстрее сэмплировать изображения на инференсе и потреблять меньше памяти во время обучения. Итоговая модель, Scale-Wise Autoregressive Transformer (SWAT) — способна генерировать изображения в разрешении 512×512, сравнимые по визуальному качеству с генерациями лучших диффузионных моделей, превосходя их по скорости в семь раз. Наша работа показывает, что недиффузионные архитектуры могут стать новой парадигмой в texttoimage генерации, балансируя между качеством и эффективностью.
Бесплатно
Создание программы интеллектуального анализатекстовой документации по вопросам захоронения РАО
Статья научная
Представлена программа контекстного и тематического анализа текстовой документации. Программа обрабатывает документы PDF-формата, сохраняет обратный индекс корпуса данных, а также иную служебную информацию, предоставляющую пользователю возможность поиска фрагментов текста, отвечающих введенному запросу или выбранной теме. При тематическом поиске программа ищет тексты, похожие на обучающие примеры, ранее отнесенные пользователем к выбранной теме. Тематический анализ текстового корпуса позволяет обнаруживать наличие или отсутствие в нем тех или иных типовых тем, оценивать полноту содержащейся информации.
Бесплатно
Статья научная
При численном моделировании термогидродинамических процессов вытеснения флюида в коллекторах неотъемлемым элементом численного метода является решение систем линейных уравнений. Эти системы возникают, например, при дискретизации уравнений пьезо- или теплопроводности. В данной работе рассматриваются вопросы эффективного использования графических ускорителей для решения подобных систем линейных уравнений. Также приводится сравнение быстродействия предлагаемого подхода по сравнению с существующим, в котором система линейных уравнений решается итерационными методами BiCGStab или GMRES с предобуславливателем ILU0.
Бесплатно
Сравнение поведенческих концепций равновесия на примере игры "11-20"
Статья научная
Целью данной работы является исследование игры двух игроков под названием «11-20». В отличие от предшествующих работ по данной игре были исследованы различные поведенческие концепции равновесия в их попытке качественно смоделировать поведение участников игры. С целью улучшения предсказательной силы моделей также было изучено отношение игроков к риску и склонность к кооперации. Создана программная реализация игры «11-20» и проведены несколько лабораторных экспериментов с последующим анализом результатов.
Бесплатно
Статья научная
Распространение инфекционных заболеваний в человеческих сообществах традиционно описывается с помощью математических моделей. Развитие математического аппарата со временем позволило перейти от простейших динамических моделей к более сложным, изучающим различные аспекты распространения болезни. Теория игр является довольно молодой областью математики, в которой последнее время были сделаны значительные открытия. Переход от описания действий общества в целом к описанию действий конкретных индивидов может быть интересен и в рамках изучения динамики распространения инфекционных заболеваний. В данной работе изучается динамическая игра, моделирующая распространение COVID-19 в замкнутом сообществе. Приводятся описание экспериментов, их результаты, а также поведение участников оценивается с точки зрения равновесия Нэша.
Бесплатно
Сравнительный анализ измерителей редкости невзаимозаменяемых токенов
Статья научная
Невзаимозаменяемые токены (NFT) утвердились как новый класс цифровых активов с уникальными свойствами владения, верифицируемыми через блокчейнтехнологии. Их применение в цифровом искусстве породило NFT-коллекции, где каждый токен, созданный смарт-контрактом, сочетает уникальные визуальные характеристики и метаданные. Редкость как ключевой фактор стоимости анализируется через призму современных методов оценки, включая платформенные решения (OpenSea, Rarity.tools) и научные подходы. В работе представлены результаты сравнения шести популярных метрик редкости (Rarity.tools, OpenRarity, GoRarity и др.) с использованием бенчмарков ROAR и DIT на данных 100 крупнейших коллекций. Эксперименты демонстрируют различия в вычислительной сложности алгоритмов и корреляции с рыночными ценами, выявляя преимущества гибридных методов, комбинирующих анализ признаков и оптимизацию по историческим сделкам.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается применение и сравнение качества работы пяти методов регрессионного анализа для прогнозирования результатов Единого государственного экзамена (ЕГЭ) по математике (профильный уровень) у выпускников Москвы 2023/24 учебного года. В исследовании были обучены пять различных моделей: Ridgeи Lasso-регрессия, случайный лес, градиентный бустинг на решающих деревьях и полносвязная нейронная сеть. В качестве признаков были использованы результаты Основного государственного экзамена (ОГЭ) по всем предметам, успехи во Всероссийской и Московской олимпиадах школьников, а также школьные оценки. Лучшие результаты были получены с помощью нейронной сети (MAE = 7,98; MAPE = 12,41% на валидации; MAE = 8,17; MAPE = 12,63% на тесте). Также в работе выявлены наиболее важные признаки для построенной модели: балл ОГЭ по математике ученика и всего класса, а также общие результаты ОГЭ ученика и средний балл по математическим предметам в выпускном классе. Полученные результаты позволяют заранее оценить, какой балл может получить ученик на ЕГЭ, и организовать дополнительные мероприятия, направленные на повышение итоговой оценки.
Бесплатно
Существование апериодической траектории для внешних биллиардов вне правильных многоугольников
Статья научная
Рассматривается преобразование внешнего биллиарда вне правильных n-угольников. Основным результатом работы является доказательство существования апериодической точки для внешнего биллиарда при n = 10, 8, 12, а также полнота меры периодических точек в этих случаях.
Бесплатно
Существуют ли риски протокола BB84?
Статья научная
Используется стратегия атаки для протокола распределения ключей BB84 в кван- товой криптографии, мы называем эту стратегию, использующую свойство квантовой нелокальности косвенной копирующей атакой. Возможно, в соответствии с этой стра- тегией, квантовые криптографические протоколы BB84 подвержены риску и может ли подслушивающее устройство точно получить информацию между законными пользо- вателями без обнаружения? В ответе на этот вопрос используются атаки расщепления фотонного числа (PNS), которые обнаруживаются с определенной степенью уверенно- сти, максимизируя квантовую пропускную способность системы без каких-либо допол- нительных затрат.
Бесплатно
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
Статья научная
Системы последовательных рекомендаций предназначены для прогнозирования следующего взаимодействия пользователя с элементом на основе его предыдущих действий. Традиционные методы часто опираются на структурированные идентификаторы, что может упускать богатую контекстуальную информацию, содержащуюся в текстовых метаданных. В данной работе предложена тонкая настройка больших языковых моделей (LLM) в качестве экстракторов исторического текста для генерации скрытых сигналов из последовательностей взаимодействий пользователей. Эти сигналы улучшают традиционные подходы к моделированию последовательностей, повышая точность и надежность рекомендаций.
Бесплатно
Улучшение методов детекции сгенерированных текстов
Статья научная
Детекция сгенерированного текста – это задача классификации текста на естественном языке на два класса: сгенерированный языковой моделью и написанный человеком. Такие детекторы должны быть устойчивы к смене смыслового домена, генерирующей языковой модели и языка. В настоящий момент одни из наиболее эффективных детекторов состоят из одной или нескольких предобученных больших языковых моделей, дообученных на задачу классификации текста. Модели с лучшими показателями дополнительно используют статистические и контекстные признаки текста. В этой работе предлагается новая модель-детектор, которая достигает наивысшей целевой метрики точности среди известных решений при использовании намного меньших вычислительных ресурсов для обучения и применения. Этот детектор использует внутренние представления предобученной языковой модели без её дообучения как признаки для классических алгоритмов классификации. В ходе работы также получены новые результаты, показывающие высокую эффективность для данной задачи использования внутренних скрытых состояний предобученных языковых моделей и понижения размерности этих состояний.
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
