Математическое моделирование и обработка данных. Рубрика в журнале - Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика
ARIMA-модель пульсового сигнала
Статья научная
В статье рассматривается один из подходов моделирования пульсовой волны человека, представленного в виде временного ряда, по методологии Бокс-Дженкинса. Построена ARIMA-модель (модель авторегрессии и проинтегрированного скользящего среднего) сфигмограммы пульсовой волны лучевой артерии человека. Модели данного типа могут иметь практическое применение в области функциональной диагностики.
Бесплатно
Modelling and processing for condition monitoring and technologies analysis
Статья научная
In this article the most general model that can be used is one in which the basic parameters we need in equations for describing advanced vibratory processing machinery are estimated, based upon obtained exact solutions for a relatively few second-order differential equations; the more important of these exact solutions are listed. They are exact in the sense that the solution is given in an expression that can be evaluated numerically to any desired degree of accuracy. The model of VSM that experiences simple harmonic motion and the governing equations sufficient to describe the behavior of the physical system adequately are used as the model for parameter estimation and to study equipment design problems.
Бесплатно
The impact estimation of large mining projects using system dynamics methodology
Статья научная
Every year, countries around the world keep the economic and social balance and further prosper by implementing projects in all areas in accordance with their long-term and medium-term plans. Our country has planned a number of similar long-term and medium-term projects. For example, the ’Vision 2050 longterm development policy document of Mongolia’ envisages 157 projects with 9 basic objectives, and a number of medium-term projects planned for the five-year development plan for Mongolia in 2021-2025. This system dynamics model was developed to estimate the economic impact of 26 mega-projects in three sectors from these projects and to prioritize their implementation. Mining projects cannot be implemented on their own, and infrastructure projects (energy, roads, railways) need to be developed in parallel, so these large projects have been taken into consideration as well. For this model, the experimental simulation period will start in 2010 and will run until 2030. This means that a simulation analysis is made on general characterictics of the dynamics for the next 10 years based on the historical data and statistics from the previous 10 years. The system dynamics model for estimating the economic impact of the mega projects is built on 38 sectors consisting of 37 common differential equations with a total of more than 2,000 variable parameters that can generate and view some basic social, economic and environmental indicators of 21 aimags and the capital city of Mongolia individually. The model was developed using the system dynamics modeling method in the Vensim program, calculated using the Runge-Kutta 4th-order numerical method, and the social, economic, and environmental impacts of each of the major projects were demonstrated.
Бесплатно
The search solutions in military events
Статья научная
In this work, we performed a full analysis by considering two models related to the detection of the enemy’s front line and firing point, and these models are extensions of the search problems solved by John R. Isbell and B. Glass. To find the optimal solution, we used the concepts of extremal problem theory and plane geometry.
Бесплатно
Автоматизация вызовов web-сервисов на мобильном устройстве
Статья научная
В статье рассмотрена задача автоматизации вызовов web-сервисов на мобильном устройстве в зависимости от текущего контекста. Определена постановка задачи классификации контекста для вызова web-сервисов. Выявлено, что для этой задачи наиболее доступной информацией на мобильном устройстве внутри здания являются Wi-Fi точки доступа. Разработан метод классификации контекстов применения web-сервисов на мобильном устройстве, который реализует классификацию на основе обучения с учителем. В процессе обучения пользователь указывает положительные и отрицательные прецеденты вызова сервисов. Для оценки прецедентов по существующим Wi-Fi точкам доступа введена метрика, учитывающая силу сигнала и возможное отсутствие информации от них. Классификатор строится для каждого сочетания сервиса и пользователя. Приведены результаты применения метода, которые подтверждают работоспособность метода и возможность его использования в системах умного дома и умного города.
Бесплатно
Автоматический синтез цифровых схем по их функциональному описанию
Статья научная
В статье рассматривается алгоритм реализации автоматического синтеза цифровых схем по их функциональному описанию, построенному с использованием математического аппарата λ-исчисления. Определяется способ разбора λ-выражений с целью определения структуры синтезируемой цифровой схемы и взаимосвязей входных и выходных сигналов элементов схемы. На конкретном примере функционального описания сложной цифровой схемы 4-х разрядного параллельного регистра пошагово производится разбор λ-выражения, и показывается, как будет происходить процесс построения схемы.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен новый эффективный алгоритм метода многоконтурной оптимизации, позволяющий путем иерархической декомпозиции модели теплоснабжающей системы решать задачу определения оптимальных параметров систем с кольцевой конфигурацией, преодолевая трудности, связанные с их большой размерностью. Решаемая задача сводится к нахождению оптимальных диаметров трубопроводов, параметров насосных станций и оптимального потокораспределения в сети. Для ее решения в ИСЭМ СО РАН разработан метод многоконтурной оптимизации, основанный на принципе последовательного улучшения решения. Важное достоинство этого метода состоит в том, что он позволяет гибко настраивать вычислительную процедуру к конкретным особенностям моделируемой системы. Реальные теплоснабжающие системы как правило имеют иерархическое построение и состоят из сетей, имеющих как кольцевую часть, так и древовидные ответвления. Указанная особенность построения этих сис тем использована при разработке нового алгоритма метода многоконтурной оптимизации, который позволяет значительно сократить количество вычислений и соответственно время счета, не потеряв при этом точность получаемых результатов.
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждается алгоритмическое обеспечение исследования класса механических систем с сосредоточенными и распределенными параметрами описываемого обобщенной математической моделью. Под обобщенной математической моделью понимается система гибридных дифференциальных уравнений заданной структуры, описывающая динамику балки Эйлера-Бернулли с прикрепленной системой взаимосвязанных твердых тел. Алгоритмическое обеспечение реализовано в виде комплекса программ на языке Фортран.
Бесплатно
Анализ объема и структуры выборки социологического опроса молодежи Монголии
Статья научная
В работе представлены результаты расчёта минимального объема выборки необходимого для описания содержания общественного сознания молодежи Монголии (480 респондентов), а также отдельно для аймаков и г. Улан-Батор. Рассчитан объем выборки равный не менее 670 респондентов из молодежи Монголии в случае необходимости исследовать влияние социальных факторов (возраст, пол, образование, род деятельности). Оценка производится с помощью статистической процедуры «анализ мощности» с применением пакета Statistica.
Бесплатно
Анализ распространения сдвиговых волн в пропиточных растворах
Статья научная
Работа посвящена резонансному методу исследования сдвиговых вязкоупругих свойств жидкостей. Приведено решение задачи взаимодействия пьезокварц - прослойка вязкоупругой жидкости - накладка. С помощью пьезокварцевого резонатора были измерены комплексный модуль сдвига и вязкость ряда пропиточных растворов при различных температурах.
Бесплатно
Анализ электрокардиограмм при помощи функций распознавания
Статья научная
В данной статье описывается алгоритм анализа и сравнения электрокардиограмм. Разрабатывается система обучения кардиограмм для проведения дальнейшего анализа. По результатам сравнения определяется наличие заболевания у человека.
Бесплатно
Аналитическое исследование некоторых математических моделей плоских задач движения жидкости
Статья научная
Во введении кратко излагаются принципы построения математических моделей движения жидкостей и возможные упрощения. Отмечаются сложности исследования процесса в трехмерном случае. Поэтому в основной части работы рассматриваются две плоские задачи движения невязкой несжимаемой жидкости. Математическими моделями являются задачи Римана-Гильберта для уравнения Коши-Римана и сопряженного уравнения Коши-Римана. Доказываются теоремы существования и единственности решений поставленных краевых задач.
Бесплатно
Аналитическое решение динамических уравнений движения твердого тела с жидкостью большой вязкости
Статья научная
Рассматривается движение относительно неподвижной точки твердого тела со сферической полостью, целиком заполненной жидкостью большой вязкости. Для построения динамических уравнений движения используется метод, предложенный Ф. Л. Черноусько, основанный на применении теоремы об изменении кинетического момента. Для случая динамически симметричного твердого тела выведен первый интеграл движения, получены точные аналитические зависимости компонент угловой скорости твердого тела в связанной с ним системе отсчета от времени, построены соответствующие графики. Полученные аналитические зависимости угловых скоростей от времени позволяют исследовать влияние параметров системы, в том числе жидкости, на динамику ее движения относительно неподвижной точки. Практическим приложением может являться использование полученных результатов при исследовании движения космических аппаратов, имеющих на борту запас жидкого топлива.
Бесплатно
Бифуркация точности мехатронных манипуляционных систем при захватывании на ходу
Статья научная
Возможность резких преобразований любой системы под воздействием не только крупного, но даже плавного, незаметного изменения какого-либо влияющего на ее состояние параметра и познания закономерностей самоорганизации необходима для более обоснованного принятия решений при формировании подобных систем и прогнозирования путей их трансформации. Это в полной мере относится к мехатронным манипуляционным системам (ММС). Практически в любой реальной системе возникает явление самоорганизации при превышении некой пороговой величины приложения внешних организующих (управляющих) воздействий, приводя тем самым к спонтанному качественному изменению состава и поведения системы. Для таких систем характерна потенциальная возможность резких преобразований под воздействием даже плавного незначительного изменения какого-либо влияющего на ее состояние параметра, что характерно только для нелинейных систем. В работе приведен анализ бифуркации точностных параметров, характерных для дистанционного захвата объектов ММС на ходу.
Бесплатно
Статья научная
В работе для одного класса механических систем, состоящих из системы взаимосвязанных твердых тел, упруго прикрепленных к балке Тимошенко, предлагается обобщенная математическая модель, описываемая гибридной системой дифференциальных уравнений, заданной структуры. Для обобщенной математической модели разработаны теоретические основы исследования свободных колебаний, в частности, аналитико-численный метод построения частотного уравнения, основанный на рассмотрении краевой задачи для соответствующей гибридной системы дифференциальных уравнений. При этом собственные частоты по существу являются собственными значениями, при которых существует решение краевой задачи. Приведен расчетный пример, который показывает достоверность и универсальность предложенного метода исследования свободных колебаний механических систем, представляющих собой системы взаимосвязанных твердых тел, прикрепленных упругими связями к балке Тимошенко.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассматривается построение математической модели для механической системы, представляющее собой твердое тело, прикрепленное к двум балкам Эйлера - Бернулли. Уравнений динамики были получены с использованием вариационного принципа Гамильтона - Остроградского. Математическая модель, представлена в виде гибридной системы дифференциальных уравнений, для которой обсуждается возможность использования единого подхода исследования свободных колебаний, предложенного при исследовании систем твердых тел, прикрепленных к одному стержню.
Бесплатно
Двухфазная фильтрация в трещиновато-пористой среде
Статья научная
При описании двухфазных фильтрационных течений существует две основные проблемы: построение модели физического процесса и достаточно высокая трудоемкость учета процессов фильтрации газовой и жидкой фаз. В данной статье предлагается всеобъемлющая вычислительная технология, которая реализует математическую модель процессов фильтрации газа и флюида в трещиновато-пористой среде с учетом деформации горизонтального пласта. В качестве базовой модели используется модель Ван Генухтена для движения флюида и метана в угольных пластах. Для учета влияния деформаций строится модель линейно-упругой деформации. Универсальность полученной вычислительной технологии позволяет проводить дальнейшие обобщения математической модели. Эта технология учитывает влияние влагонасыщенности на упругие параметры, а также появление новых трещин в пористом каркасе. Используемая разностная схема позволяет решать задачи в предельно широком диапазоне изменения влагонасыщенности.
Бесплатно
Динамика антропоморфных демонстрационных роботов
Статья научная
В статье рассмотрены подходы к решению задач динамики демонстрационных роботов, преимущественно антропоморфных. Особенностью демонстрационных роботов является ориентация на зрительское восприятие при наличии в их составе не слишком сложных механизмов и исполнении чаще всего циклических движений. На примере двухзвенного механизма, представляющего руку робота, приведен расчет частот колебания звеньев. Также представлены общие формулы для расчета колебаний при наличии упругих элементов.
Бесплатно
Динамика газожидкостной среды в угольном пласте
Статья научная
Представленная в настоящей работе уравнениями (1) - (2) задача является сложной, в том числе и для численных методов, поскольку в подобластях физической области, являющихся окрестностями S=0 и S=1, изменяется тип определяющих уравнений. Поэтому была выбрана наиболее универсальная итерационная вычислительная технология, позволившая получить конкретный результат без апелляции к типу исходных уравнений.
Бесплатно
Статья научная
Доказано, что многомерная диффузия в рамках гребешковой модели описывается дифференциальными уравнениями дробного порядка. Получено решение обобщенного диффузионного уравнения дробного порядка по времени. Показано, что включение электрического тока приводит к возникновению двух предельных случаев в зависимости от соотношения времени диффузии t и полевого времени t E. Найдены асимптотические решения в обоих случаях и приведены их графические представления. Полученные результаты использованы для управления процессами осаждения полимеров в нанопористых материалах.
Бесплатно
