Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Статьи журнала - Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика
Все статьи: 859
Отказоустойчивая статическая оперативная память на основе ячеек БМК
Статья научная
Предлагается отказоустойчивая ячейка памяти SRAM с учетверением транзисторов -QSRAM. Показывается предпочтительность такого технического решения по ряду показателей - в сравнении с троированием - известным вариантом TMR (Triple Modular Redundancy). Выполняется моделирование в системе схемотехнического моделирования NI Multisim.
Бесплатно
Статья научная
Предложено для повышения отказоустойчивости ячейки памяти SRAM использовать элементы с избыточным базисом - функционально полные толерантные (ФПТ) элементы, обеспечивающие работоспособность в случаях отказов и сбоев соответствующих транзисторов. Описано моделирование стандартной ячейки памяти SRAM, а затем ее модификации с использованием функционально полных толерантных элементов. Подтверждена работоспособность ячейки памяти при однократных константных отказах (сбоях). Произведено сравнение с отказоустойчивой реализацией в виде троированной ячейки памяти с мажоритарным элементом на выходе, показывающее предпочтительность предложенной ячейки по показателям сложности, быстродействия и вероятности безотказной, бессбойной работы.
Бесплатно
Отказоустойчивый логический элемент LUT плис FPGA
Статья научная
Описывается отказоустойчивый логический элемент ПЛИС FPGA (field-programmable gate array), показывается, что при четырёх - пяти переменных резервирование путём учетвере-ния транзисторов дерева LUT (Look Up Table) предпочтительней, чем троирование, не только по вероятности безотказной работы, но и по сложности. Относительно конфигурационной памяти SRAM такое резервирование также целесообразней троирования даже с тремя ма-жоритарами. В случае резервирования LUT вместе с конфигурационной памятью SRAM можно получить значительный выигрыш в вероятности безотказной работы порядка 70% относительно максимально возможного за относительно умеренные затраты порядка 30%.
Бесплатно
Откатные строительные пушки от прошлого до настоящего
Статья научная
Кратко рассказана история создания математической теории и эксплуатация артиллерийских орудий, предназначенных для застреливания строительных элементов в грунт. Приведена историческая справка, охватывающая временной период от 30-х гг. до середины 90-х гг. XX в. Показаны созданные в России установка для застреливания анкеров УВА-2, успешно эксплуатировавшаяся в Тюмени при креплении трубопроводов от всплытия на болотах, и многофункциональная установка для застреливания анкеров и свай УЗАС-2 (фотографии УЗАС-2 при вертикальном застреливании свай и горизонтальном проколе возвышенностей см. на рис. 1 и 2). В статье опписан способ импульсного вдавливания свай в грунт, предложенный в середине 90-х гг., приведены численные характеристики эффективности и производительности УЗАС-2, полученные в результате промышленной эксплуатации установки при обустройстве нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири и промышленном строительстве на Урале. Описаны особенности конструкции одноствольных орудий, которые можно применять при проведении строительных работ на воде, а также обосновывается использование способа импульсного вдавливания длинных строительных элементов в донный грунт из пушек, расположенных на водной поверхности. Приведены основные результаты современных исследований, начинающиеся с 2000 г. В частности, приведена принципиальная схема конструкции многоствольных строительных артиллерийских орудий. Численные эксперименты, проведенные на основе математических моделей многоствольных строительных пушек, позволяют предполагать, что многоствольные пушки при решении задач строительства будут также эффективны, как и одноствольные, так, например, численными экспериментами показана возможность застреливания свай в грунты средней плотности из многоствольных пушек на глубину свыше 30 м.
Бесплатно
Статья научная
Устанавливаются правила отрицания (инверсии) ортогональных конъюнкций дизъюнктивных нормальных форм (ДНФ), используемые в алгоритмах синтеза логических преобразователей автоматов в функционально полном толерантном (ФПТ) базисе. Показывается, что отрицание бинарной переключательной функции мультиплексора - генератора функций n переменных получается путем отрицания переменных данных. Применение правил отрицания иллюстрируется на примерах самосинхронных схем, имеющих двойственный канал комбинационного автомата.
Бесплатно
Статья научная
Приводится обзор докладов, прозвучавших на конференции, кратко излагается их содержание, суть обсуждений и дискуссий. Отмечаются основные достижения и приоритет пермской научной школы искусственного интеллекта в развитии его теории и практических применениях. Подводятся итоги конференции.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вязкоупругая крупногабаритная оболочечная конструкция под внутренним давлением. Материал конструкции - ортогонально армированный углепластик. Изучается влияние вязко-упругих свойств материла конструкции на ее поведение во времени, определяются зоны концентрации напряжений.
Бесплатно
Оценка сложности самосинхронных логических элементов FPGA
Статья научная
В настоящее время широко используются так называемые программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Они, как правило, используют синхронную обработку информации, основанную на тактовом генераторе, причем тактовая частота рассчитывается на самый худший случай, на самую большую длительность переходного процесса. Асинхронные ПЛИС работают по реальным задержкам элементов и устройств, однако синтез асинхронных схем значительно сложнее, чем синхронных. Одним из вариантов асинхронных схем являются так называемые самосинхронные (СС) схемы (ССС). В статье рассматриваются предложенные логические элементы для СС ПЛИС типа FPGA и приводятся полученные оценки сложности.
Бесплатно
Памяти Ирины Александровны Тюлиной (03.02.1922-29.06.2020)
Статья научная
Статья посвящена жизни и творчеству Заслуженного преподавателя МГУ им. М.В. Ломоносова Ирины Александровны Тюлиной.
Бесплатно
Памяти Лазаря Борисовича Грайфера (20.03.1945 - 14.02.2021)
Статья научная
Статья посвящена памяти замечательного человека и выдающегося ученого Лазаря Борисовича Грайфера.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлена техника применения параллельных вычислений для приближенного вероятностного анализа поведения одной динамической механической системы с учетом термовязкоупругости среды. Для изучения указанной системы, описываемой линейными стохастическими интегро-дифференциальными уравнениями, использовались модификации итерационного метода аппроксимации функций Грина и полунеявного метода Эйлера-Маруямы в сочетании с методом статистического моделирования. Представлены общее описание модели, схема использования известного пакета компьютерной алгебры Mathematica для подготовки вычислений, описаны алгоритмы и методология использования параллельных вычислений, приведены некоторые результаты экспериментов на компьютере с процессором, имеющим четыре ядра, и полученные выводы и рекомендации.
Бесплатно
Статья научная
Проведено математическое моделирование изучения влияния модуляции потока жидкости на концентрационную конвекцию в замкнутой области пористой среды с учетом иммобилизации примеси на стенках пор. Транспорт примеси с учетом эффекта иммобилизации (осаждения) частиц примеси на стенках пор моделируется в рамках MIM подхода, фильтрация смеси в замкнутой области рассматривается в приближении Дарси–Буссинеска. В результате, получено точное решение поставленной задачи, настоящее решение описывает одномерную фильтрацию в горизонтальном направлении через рассматриваемую замкнутую область пористой среды. В линейном приближении решена задача устойчивости полученного точного решения. Метод решения задачи устойчивости разработан на основе подхода Галеркина. Простроены нейтральные кривые в пространстве параметров задачи, исследована синхронизация возмущений с внешней модуляцией потока. Описана возможность управления возбужденными конвективными режимами за счет модуляции внешнего потока жидкости (прокачки).
Бесплатно
Первые математики и механики ППШ и института Франции
Статья научная
Приводятся краткие биографические сведения о первых математиках и механиках Парижской Политехнической школы и института Франции.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается переопределенная система дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка с одной сингулярной точкой и одной граничной сверхсингулярной линии. Найдено многообразие решений переопределенных систем дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка с одной сингулярной точкой и одной граничной сверхсингулярной линией в явном виде при выполнении условии совместности с использованием трех произвольных постоянных. Введя в рассмотрение новую функцию из двух первых уравнений данной системы, получается переопределенная система дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с одной сингулярной точкой. Общее решение этой системы находится в явном виде с использованием одной произвольной постоянной. Далее, подставляя общее решение в третье уравнение данной системы, получаем условие, эквивалентное условиям совместности данной системы. При его выполнении решение сводится к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка с одной сверхсингулярной линией. Решая полученную систему, находим общее решение переопределяемой системы в явном виде с использованием трех произвольных постоянных.
Бесплатно
Статья научная
Исследована переопределенная система дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с одной сингулярной и одной сверхсингулярной точкой в трехмерном пространстве. Найдено условие совместности для переопределенных систем дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с одной сингулярной и одной сверхсингулярной точкой в трехмерном пространстве. При выполнении условий совместности найдены интегральные представления многообразия решений в явном виде через одну произвольную постоянную, для которой можно поставить задачи с начальными данными (задачи типа Коши).
Бесплатно
Перестройка волнообразного рельефа упругого слоя под действием нагрузки
Статья научная
Перспективной идеей на пути создания биосовместимых полимерных имплантатов является предложение использовать ионно-плазменную обработку поверхности, которая находится в контакте с биологической тканью. В результате этой обработки возникает карбонизированный нанослой, который не отторгается организмом. Если для изготовления медицинского изделия будет использован мягкий полимерный материал (например, биоинертный полиуретан), то возникает ряд проблем. Материал может сильно деформироваться при движениях биологической ткани. При этом будут возникать изменяющиеся во времени напряжения в нанослое. Кроме того, возникающий при ионно-плазменной обработке карбонизированный слой имеет волнообразную поверхность, что свидетельствует о существовании напряжений в исходном состоянии. Целью данного исследования является математическое моделирование возможных перестроек тонкого упругого слоя. Полученные аналитические решения позволяют объяснить возможное поведение упругого слоя и условия потери устойчивости того или иного деформированного состояния. Показано, что в результате изменения нагрузок возможно появление новой ориентации волнообразного рельефа. Полученное решение может быть использовано для понимания возможных явлений, связанных с геометрическими изменениями нанослоев на мягких материалах.
Бесплатно
Статья научная
Изучены нелинейные режимы электроконвекции неизотермической слабопроводящей жидкости в постоянном электрическом поле горизонтального слоя при униполярной инжекции заряда с катода. Рассмотрены прямоугольные ячейки разной длины с условиями периодичности. Построены бифуркационные диаграммы режимов электроконвекции.
Бесплатно
Периодические решения дифференциальных уравнений
Статья научная
Сформулированы и доказаны теоремы об оценке числа периодических решений дифференциальных уравнений первого порядка.
Бесплатно
Периодические решения системы линейных функционально-дифференциальных уравнений
Статья научная
Рассматривается система двух функционально-дифференциальных уравнений общего вида. Получены достаточные условия разрешимости периодической краевой задачи для этой системы в случае резонанса.
Бесплатно
