Механика. Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика
Спонтанное нарушение симметрии в космологии с вращением
Статья научная
Спонтанное нарушение калибровочной симметрии в космологии, в том числе в космологических моделях с вращением рассматривается в ряде работ ([1, 3] и др.). В данной работе исследуется эффект спонтанного нарушения калибровочной симметрии в космологической модели типа I по Бьянки и модели типа Гёделя.
Бесплатно
Спонтанное нарушение симметрии и космологическая модель с вращением для метрики типа IX по Бьянки
Статья научная
Рассматривается эффект спонтанного нарушения калибровочной симметрии в космологической модели с расширением и вращением; построена стационарная космологическая модель с вращением для метрик типа IX по Бьянки.
Бесплатно
Способ вычисления темперамента человека и робота
Статья научная
Приводятся авторские определения эмоций робота и преобладающего типа темперамента. Вводится определение гармонической эмоции как частного случая эмоции робота. Приводится вывод формулы преобладающего типа темперамента, основанной на гармонической эмоции. Предлагаются диапазоны численных значений темпераментов, соответствующих преобладающим типам темперамента меланхолика, флегматика, сангвиника и холерика. Описываются алгоритмы расчета численных значений темперамента, основанные на обработке амплитуды звуковой волны, поступающей на аудиовход компьютера-робота через микрофон. Приводится краткое описание программы, позволяющей вычислять преобладающий тип темперамента человека. Даны результаты верификации математической модели темперамента, основанного на гармонической эмоции, натурными экспериментами с человеком. На основе проведенных экспериментов показана возможность применения математической модели темперамента робота для определения преобладающего типа темперамента человека.
Бесплатно
Статья научная
Описаны и проанализированы фильтры нижних частот. Здесь рассмотрены 5 видов фильтров, представленные в LabVIEW в виде так называемых "Виртуальных приборов" (VI): фильтр Баттерворта, фильтр Чебышева I и II рода, Эллиптический фильтр (или фильтр Кау-эра) и фильтр Бесселя. Приведен пример применения вышеназванных фильтров.
Бесплатно
Другой
Решается задача коррекции управляемого полета точки, движущейся в горизонтальной плоскости и испытывающей сопротивление, пропорциональное квадрату скорости. Коррекция осуществляется путем введения дополнительного управления, обращающего в ноль фазовый вектор некоторого виртуального линейного динамического объекта в момент времени, предшествующий попаданию точки в цель. Оптимизация дополнительного управления производится по критерию "минимум силы" [1]. При этом рассмотрены три случая различных видов нормы вектора силы. Приводится сравнительный анализ качества управления для этих случаев.
Бесплатно
Сравнительный анализ принципов равновесия и компромисса в играх нескольких лиц "в перемещениях"
Статья научная
Основная задача исследования конфликтных ситуаций с несколькими участниками состоит в выработке способа управления, приемлемого для всех конфликтующих сторон. Обычно применяется подход, реализующий принцип равновесия по Нэшу. Он характеризуется тем, что ни одному из участников (игроков) невыгодно уклоняться от выбранной стратегии поведения в одиночку. Однако равновесие по Нэшу нельзя признать универсальным принципом оптимальности в играх нескольких лиц. Например, равновесный набор стратегий может оказаться улучшаемым сразу для всех игроков одновременно. В работе развивается оригинальная концепция "компромисса" [1] определения рационального поведения участников многостороннего конфликта. Идея этой концепции состоит в том, что значение платы каждого из игроков, полученное в результате компромиссного управления, должно лежать между нижней и верхней "компромиссными оценками" платы игрока. При этом единоличное уклонение игрока от стратегии, предписываемой компромиссным набором, не позволяет ему получить значение платы лучше (меньше) нижней "компромиссной" оценки. Принцип "компромисса" обобщает равновесие по Нэшу в том смысле, что при совпадении нижних и верхних "компромиссных" оценок определение компромиссного набора стратегий переходит в определение равновесия по Нэшу. В статье для конкретной игры трех лиц "в перемещениях" построен компромиссный набор стратегий, для которого плата каждого игрока оказалась "лучше" (меньше), чем при равновесии по Нэшу.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа обобщает результаты, полученные в [1] для игр "в перемещениях", на случай линейных дифференциальных игр в классе программных стратегий. В статье развивается оригинальная концепция "компромисса" при определении рационального поведения участников многостороннего конфликта. Идея концепции "компромисса" состоит в том, что значение платы каждого из игроков, полученное в результате компромиссного управления, должно лежать между нижней и верхней "компромиссными" оценками платы игрока. При этом единоличное уклонение игрока от стратегии, предписываемой компромиссным набором, не позволяет ему получить значение платы лучше (меньше) нижней "компромиссной" оценки. В статье для конкретной линейной дифференциальной игры трех лиц в программных стратегиях построен компромиссный набор стратегий, для которого плата каждого игрока оказалась "лучше" (меньше), чем при равновесии по Нэшу.
Бесплатно
Статья научная
Решена задача наведения фазового вектора линеаризованной динамической системы на начало координат. В результате формируется программное управление, совмещающее возмущенное движение динамического объекта с его базовым движением. На решение задачи наведения налагаются дополнительные требования оптимальности по критериям "минимум энергии" и "минимум силы". Проводится сравнительный анализ полученных решений по указанным критериям. Результаты исследований проиллюстрированы на конкретных примерах управляемых динамических объектов.
Бесплатно
Стационарные решения задач диффузии реакционной смеси
Статья научная
Получены аналитические решения для двух одномерных задач, описывающих поведение реакционно-диффузионной смеси на конечном и бесконечном промежутках. Методика получения решения состоит в "обращении" задачи, когда искомые параметры считаются заданными и через них определяются исходные данные.
Бесплатно
Стохастическая двумерная модель распространения загрязнения реки
Статья научная
В работе рассматривается стохастическая двумерная модель переноса загрязнений по течению реки, включающая случайные пульсации и неслучайные средние продольной и поперечной скоростей водного потока, коэффициенты продольной и поперечной диффузии и консервативности вещества. Построены уравнения для первых моментных полей, для которых получено приближенно аналитическое решение в частном случае.
Бесплатно
Стохастический анализ колебаний высотных зданий при случайных возмущениях фундамента
Статья научная
В работе для анализа случайных колебаний многоэтажных зданий, возбуждаемых нестационарными горизонтальными и вертикальными ускорениями оснований, используется модель вертикальной колонны, перемещение которой описывается линейным параметрическим стохастическим дифференциальным уравнением в частных производных. Используя понятие функционала плотности вероятности, для перемещения колонны построены дифференциальные уравнения в частных производных для функций математических ожиданий и ковариаций.
Бесплатно
Строительные артиллерийские орудия: технические решения и результаты эксплуатации
Статья научная
Кратко описаны история эксплуатации артиллерийских орудий, предназначенных для застреливания строительных элементов в грунт, и многофункциональная установка для застреливания анкеров и свай УЗАС-2, приведены фотографии УЗАС-2 при выполнении различного вида строительных работ, сформулированы основные задачи по модернизации откатных артиллерийских орудий для решения задач строительства.
Бесплатно
Структурная модель образования микротяжей при деформировании наполненных эластомеров
Статья научная
Разработана структурная модель развития внутренней поврежденности в дисперсно наполненных эластомерах в виде высокопрочных микротяжей между частицами наполнителя. В основе модели лежит использование нового деформационного критерия прочности, учитывающего возможность анизотропного упрочнения эластомера при вытяжке (за счет переориентации молекулярных цепей в направлении приложения нагрузки). Предложено четыре формы записи этого критерия и после анализа их применимости выбран оптимальный вариант. С помощью модели теоретически исследованы процессы развития структурной поврежденности в эластомерных композитах. Показано, что данный подход позволяет описать возможность возникновения тяжей в зазорах между близко расположенными частицами наполнителя за счет развития в материале прочностной анизотропии.
Бесплатно
Структурная модель разрушения минерального агрегата
Статья научная
На основе анализа условий вязкопластического деформирования межзеренных границ минерального агрегата предложен новый критерий формирования макротрещины в представительном элементе геоматериала.
Бесплатно
Статья научная
В статье описана методика и алгоритм исследования во временной области систем линейных стохастических обыкновенных дифференциальных уравнений (СОДУ) с переменными коэффициентами и постоянным запаздыванием, предназначенные для получения ковариационных функций векторов состояния. В предположении, что стохастические возмущения являются гауссовскими нестационарными случайными шумами, предложена схема, состоящая из многих шагов, каждый из которых состоит из трех этапов. На первом, основанном на классическом методе шагов, производится расширение пространства состояний, что в конечном счете позволяет получить цепочку систем линейных СОДУ без запаздывания; на втором, использующем корреляционнную теорию, строятся системы линейных ОДУ для векторных функций математического ожидания и матричных функций ковариации с необходимыми начальными условиями; на третьем этапе, также применяющем корреляционнную теорию и результаты второго этапа, достигается требуемый результат очередного шага.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается задача оценки чувствительности линейных стохастических дифференциально-разностных систем с аддитивными шумами и кратными запаздываниями к изменению детерминированных параметров. В качестве характеристик чувствительности выбраны первые моментные функции (математические ожидания и ко-вариации) для функций чувствительности вектора состояния до второго порядка. На основе сочетания классического метода шагов и расширения пространства состояния построена цепочка уравнений без запаздывания, которая описывает поведение искомых характеристик.
Бесплатно
Температурное нагружение составной конструкции в условиях плоской задачи
Статья научная
В условиях плоской задачи изучаются температурные напряжения в окрестности особой точки составной конструкции. Показывается, что все параметры напряженного состояния в малой окрестности особой точки претерпевают значительные изменения. Формулируется условие для материальных параметров скрепляемых элементов, обусловливающее неограниченный рост нормальных напряжений на контактной поверхности.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены особенности распараллеливания алгоритмов с применением технологий программирования OpenMP и OpenACC, проявившиеся в процессе реализации итерационного конечно-элементного алгоритма для решения неклассических задач механики деформируемого твердого тела, содержащего особые точки. Приведен обзор современных средств создания высокопроизводительного математического обеспечения. Проведено сравнительное исследование распараллеливания алгоритмов с использованием OpenMP и OpenACC на компиляторах INTEL и PGI. На примерах операций умножения полных и разреженных матриц приведены временные характеристики компиляторов и технологий распараллеливания, влияние на эти характеристики встроенных функций современного языка Fortran и представления вещественных чисел. Показаны достоинства численных методов для разреженных матриц. Даются практические рекомендации по применению алгоритмов на языке Fortran и технологий OpenMP и OpenACC.
Бесплатно
Течение моментной анизотропной жидкости в тонких слоях
Статья научная
На основе анизотропной моментной гидродинамики рассмотрено течение жидкости в тонком канале. Получены аналитические выражения для профилей продольной и угловой скоростей при различных толщинах слоя. Показано, что анизотропия свойств реализуется лишь вблизи твердых поверхностей.
Бесплатно
Типизация территории методами геостатистического анализа по физико-географическим факторам
Статья научная
Описан способ типизации территории по физико-географическим факторам с использова- нием кластерного анализа. Сбор данных был проведен в инструментальной ГИС ArcGIS, для проведения расчетов была составлена программа на языке программирования C#. Тес- товый расчет, результаты которого представлены в статье, проводился для бассейна реки Язьвы.
Бесплатно
