Статьи журнала - Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика

Моделирование радиационно-устойчивой ячейки памяти SRAM

Тюрин С.Ф.

Статья научная

Выполняется анализ радиационно-устойчивой ячейки памяти SRAM DICE - SRAM, как дублированного SR триггера с инверсными входами и автомата Мура. Получаются характеристические уравнения, описывающие DICE - SRAM. Устанавливаются путем моделирования в системе схемотехнического моделирования NI Multisim 10 фирмы National Instruments Electronics Workbench Group виды отказов, парируемых ячейкой.

Бесплатно

Моделирование распространения сетевого вируса в локальной компьютерной сети методами теории перколяции

Бузмакова М.М., Воробьв Е.А.

Статья научная

В рамках работы исследовано распространение сетевого вируса в локальной компьютерной сети. Были предложены две перколяционные модели, описывающие два вида сетей: проводные и беспроводные. Порог перколяции соответствует доле зараженных компьютеров в сети, при которой сеть теряет работоспособность. Для моделей были разработаны и реализованы алгоритмы заполнения решетки занятыми узлами, распределения занятых узлов по кластерам, поиска перколяционного кластера, определения порога перколяции. Был проведен численный эксперимент по оценке порога перколяции и его зависимость от различных характеристик вируса.

Бесплатно

Моделирование робастных алгоритмов управления подъемом и горизонтальной стабилизацией беспилотного трикоптера

Александр Николаевич Власов, Александр Юрьевич Ощепков

Статья научная

Рассматривается задача управления подъемом и горизонтальной ориентацией беспилотного трикоптера с тяговыми двигателями, расположенными в одной плоскости, в вершинах правильного треугольника. Построена математическая модель динамики трикоптера с учетом наличия нагрузки с переменной массой и координатой приложения опрокидывающей силы. Представлены алгоритм управления для стабилизации по высоте и ориентации с учетом углов крена и тангажа, основанный на ПИД-регуляторе и алгоритм управления тягой двигателей трикоптера для стабилизации его только по высоте без учета отклонения ориентации, использующий быстрый алгоритм 2-го порядка. Построена компьютерная модель системы управления трикоптером в пакете Simulink. С помощью модели исследована работа быстрого алгоритма для управления взлетом и посадкой летательного аппарата.

Бесплатно

Моделирование стационарного теплового режима цилиндрического элемента каркаса на орбите

Андрей Рамилевич Фагалов, Антон Юрьевич Беляев

Статья научная

Методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS решена задача нахождения температурных полей цилиндрического элемента разворачиваемой конструкции. Исследуется стационарное тепловое состояние полой цилиндрической конструкции в условиях низкой околоземной орбиты. Проведена оценка влияния учета лучистого теплообмена на внутренней границе цилиндра. Для вариантов медного, алюминиевого покрытия и отсутствия внешней фольги получено распределение температур в равновесном состоянии. Предложен способ пассивного регулирования стационарных температур с помощью частичного покрытия медной фольгой, хорошо поглощающей тепловое излучение Солнца.

Бесплатно

Моделирование стохастических систем дифференциальных уравнений с переменными запаздываниями

Печнова Софья Сергеевна, Полосков Игорь Егорович

Статья научная

Рассматриваются вопросы использования метода статистического моделирования (Монте-Карло) для численного исследования нелинейных систем стохастических дифференциальных уравнений с переменными запаздываниями. Приведены примеры анализа систем различного порядка. Произведено сравнение результатов расчетов для линейных систем с кусочно-постоянными запаздываниями, полученных рассматриваемым методом и на основе схемы расширения фазового пространства. Расчетные алгоритмы реализованы на входном языке пакета компьютерной алгебры Mathematica.

Бесплатно

Моделирование трехмерных конвективных течений с помощью пакета OpenFOAM

Гаврилов Константин Алексеевич, Демин В.А., Попов Е.А.

Статья научная

Проведено численное моделирование свободной тепловой конвекции в ячейке Хеле-Шоу при подогреве снизу. Расчеты выполнены в 3Б-постановке с помощью открытого пакета OpenFOAM, представляющего собой интегрируемую платформу для численного модели­рования задач механики сплошных сред. В широком диапазоне управляющих параметров верифицировано приближение плоских траекторий, традиционно применяющееся для ячейки Хеле-Шоу при расчете конвективных движений. Для определенной геометрии про­демонстрировано хорошее согласие данных ЗБ-моделирования, экспериментов и ре­зультатов двумерных расчетов. Обсуждены границы применимости приближения плоских траекторий.

Бесплатно

Моделирование троированного мажоритарного элемента в quartus prime state machine

Греков А.В.

Статья научная

Для создания высоконадежных цифровых автоматов на основе программируемых логических интегральных схем исследуется мажоритарный элемент, основанный на полном сумматоре, в среде Quartus Prime State Machine. Для этого к ранее разработанному графу автомата добавляются две новые группы входов. Моделирование отказа одном из трех мажоритаров выполняется путем указания соответствующей константы в одной из трех входных групп. Проведена оценка функционирования разработанного устройства.

Бесплатно

Моделирование управления иммунным ответом в условиях неопределенности на основе клинических данных

Чирков М.В., Русаков С.В.

Статья научная

Цель работы заключается в численном решении задачи управления иммунным ответом в условиях неопределенности. Задача управления описана системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом. Условия неопределенности означают, что значения параметров неизвестны, а их оценка уточняется по мере поступления новых экспериментальных данных. Рассматривается иммунный ответ при острой пневмонии и вирусном гепатите B. Построены программы лечения, основанные на реализации иммунотерапии, которая заключается во введении готовых иммуноглобулинов или донорских антител. Представленные результаты основаны на реальных клинических данных.

Бесплатно

Моделирование усовершенствованных устройств программируемой логики

Вихорев Р.В., Скорнякова А.Ю.

Статья научная

Представлены результаты статического и динамического моделирования усовершенство-ванных логических элементов DC LUT, LUT ST, адаптивного логического элемента, кото-рый может быть настроен как на реализацию функции LUT, так и на реализацию дешифра-тора DC, что обеспечивает возможность реализации систем логических функций в СДНФ. LUT ST позволяет реализовать двухфазную дисциплину вычислений, что необходимо в са-мосинхронных схемах (ССС). Моделирование подтвердило работоспособность предложен-ных технических решений, на которые получены патенты РФ.

Бесплатно

Модель СМО с неоднородными заявками и абсолютным приоритетом обслуживания

Шимановская М.В.

Статья научная

Разработан имитационный алгоритм функционирования одноканальной СМО с абсолютным приоритетом обслуживания. При сравнении его с ранее опубликованными работами других авторов выделяется ряд преимуществ: отсутствие операторов безусловного перехода и, как результат, лучшая наглядность и более лёгкая сопровождаемость кода, меньшая длина кода при одинаковой сложности алгоритма.

Бесплатно

Модель СМО с неоднородными заявками и относительным приоритетом обслуживания

Шимановская М.В., Юртаев А.В.

Статья научная

Разработан имитационный алгоритм функционирования одноканальной СМО с относительным приоритетом обслуживания. При сравнении его с ранее опубликованными работами других авторов выделяется ряд преимуществ: отсутствие операторов безусловного перехода, и, как результат, лучшая наглядность и более легкая сопровождаемость кода, меньшая длина кода при одинаковой сложности алгоритма.

Бесплатно

Модель амбивалентных эмоций робота

Шафер А.Е.

Статья научная

Дается определение амбивалентных эмоций робота. Выводятся основные формулы для описания этих эмоций. Вводится понятие "эмоциональное отношение" робота по паре амбивалентных эмоций, которое может выступать в качестве критерия достижения роботом поставленной цели воспитания.

Бесплатно

Модель аукциона с коррупционной компонентой

Малафеев О.А., Рединских Н.Д., Алферов Г.В.

Статья научная

При распределении заказов в различных областях народного хозяйства для предотвращения коррупции широко используется практика организации тендеров, которые позволяют снизить завышенные затраты производства, возникающие вследствие коррупции. предлагается многошаговая теоретико-игровая модель аукциона первой цены с возможным возникновением коррупции.

Бесплатно

Модель взаимодействия антикоррупционных органов с коррупционными группами

Малафеев О.А., Неверова Е.Г.

Статья научная

Формализуется и исследуется нелинейная модель управления антикоррупционными мероприятиями в коррупционной среде с помощью аппарата теории управляемых марковских процессов. Для нахождения оптимальной антикоррупционной стратегии применяется итеративный метод Ховарда. Приведен численный пример.

Бесплатно

Модель взаимодействия прикладных облачных сервисов и суперкомпьютеров

Созыкин Андрей Владимирович, Гольдштейн Михаил Людвигович

Статья научная

Предложена полуформализованная концептуальная модель взаимодействия прикладных облачных сервисов и суперкомпьютеров. Отличительной особенностью модели является учет возможности запуска задачи на суперкомпьютер из графического интерфейса прикладного сервиса. Пилотная реализация модели выполнена в суперкомпьютерном центре Института математики и механики УрО РАН для интеграции программного обеспечения Matlab и Eclipse в облачной конфигурации с суперкомпьютером "УРАН". Данная реализация и ее практическое использование подтверждают адекватность предлагаемой модели.

Бесплатно

Модель комплексных псевдоэмоций робота

Шафер А.Е.

Статья научная

Дается определение комплексных псевдоэмоций робота. Вводятся основные термины и доказываются основные теоремы в области комплексных псевдоэмоций роботов. Предлагается новая методика определения достижения эмоциональным роботом воспитательной цели.

Бесплатно

Модификация алгоритма Узнадзе в аспекте кратковременной и долговременной памяти робота

Шарапов Ю.А.

Статья научная

Предлагается модификация алгоритма Узнадзе теории эмоциональных роботов: снимается требование постоянства и равенства коэффициентов кратковременной памяти, соответствующих конечному моменту времени каждой эмоции на всех воспитательных уровнях; добавляется учет долговременной памяти работа при расчете воспитания робота; вводится критерий перехода с одного воспитательного уровня на другой. В статье вводится понятие локального воспитания робота. Доказываются теоремы о сходимости воспитания робота на каждом воспитательном уровне и о достижимости любой поставленной цели воспитания G.

Бесплатно

Модификация алгоритма на основе сети Фейстеля с добавлением элемента случайности в ключ шифрования

Чернов П.К., Шкарапута А.П.

Статья научная

Изучен метод построения шифров на основе сети Фейстеля, определены его достоинства и недостатки. Предложен алгоритм на основе сети Фейстеля с добавлением элемента случайности в ключ шифрования. Проведен анализ основных параметров алгоритма относительно сети Фейстеля: криптостойкость, время выполнения, увеличение объема зашифрованных данных. В результате анализа выявлены повышенные по сравнению с сетью Фейстеля характеристики криптостойкости, увеличенное время выполнения и объем зашифрованных данных. Также сделан вывод о наличии у алгоритма потенциала в качестве основы для построения блочных шифров.

Бесплатно

Модификация алгоритмов на основе сети Фейстеля посредством внесения избыточности с помощью кодов Хэмминга

Александрова Е.И., Шкарапута А.П.

Статья научная

Выявлены достоинства и недостатки классической сети Фейстеля, на основании которых были выдвинуты требования к алгоритмам на основе сети Фейстеля для повышения их криптостойкости. В соответствии с выдвинутыми требованиями предложен модифицированный алгоритм на основе сети Фейстеля с использованием кодов Хэмминга и элемента случайности; проведен анализ основных характеристик алгоритма: времени выполнения, объема зашифрованного текста, криптостойкости, - относительно классической сети Фейстеля. В результате анализа было выявлено, что модифицированный алгоритм более криптографичеки стойкий, чем классическая сеть Фейстеля, однако время выполнения модифицированного алгоритма в два раза больше, чем время выполнения классической сети Фейстеля.

Бесплатно

Модифицированная формула Герасимова-Капуто

Волосова Н.К., Волосов К.А., Волосова А.К., Карлов М.И., Пастухов Д.Ф., Пастухов Ю.Ф.

Статья научная

В работе впервые получены модифицированные формулы Герасимова-Капуто. Модифицированные формулы учитывают значение производной функции в нуле с порядком на единицу меньше, чем порядок производной, стоящей под знаком интеграла Герасимова-Капуто. Без учета нового слагаемого в формулах Герасимова-Капуто не всегда корректно вычисление дробной производной на интервале любого порядка и для любой функции. В работе также описан простой численный алгоритм с квадратурной формулой Гаусса, позволяющей вычислять дробную производную с двойной точностью. Составлены таблицы дробной производной для функций синуса и косинуса. Причем первая половина таблиц (в интервале порядка (0,1)) и вторая половина таблиц (в интервале порядка (1,2)) получена программами по разным алгоритмам. В работе достигнута абсолютная погрешность вычисления дробной производной 10-15.

Бесплатно