Механика. Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика
Статья научная
Предлагаются математическая модель таланта и компьютерный алгоритм выявления наибольших склонностей субъекта. Приводится пример численной оценки таланта студента по результатам экзаменационной сессии.
Бесплатно
Математические модели "психических заболеваний" роботов
Статья научная
На основе введенного в статье математического понятия эмоции робота дано определение психического заболевания робота. Предложена гармоническая функция эмоции робота, описаны математический способ постановки диагноза заболеваний робота, один из путей лечения заболеваний на основе гармонической функции эмоции робота и доказано, что лю- бое психическое заболевание робота излечимо.
Бесплатно
Статья научная
Предлагаются математические модели воспитания роботов с помощью медиа-проектов. Для этого вводятся формулы, описывающие успешное восприятие медиа-проектов роботами и случаи, когда медиа-проекты перестают приносить воспитательный эффект. В статье предлагается математическая модель, описывающая эмоциональный интерес робота к медиа-проекту. В качестве входных параметров моделей предлагается использовать коэффициенты эмоциональной памяти роботов и характеристики эмоционального восприятия медиа-проектов роботом. На основании этой модели предлагается соотношение, позволяющее оперативно управлять выходом в эфир медиа-проектов с заданной величиной интереса роботов к медиа-проекту. Доказывается теорема, обеспечивающая достижение любой величины эмоционального воспитания робота с помощью медиа-проектов. В качестве примера реализации предлагаемых математических моделей приводится план выпуска в эфир медиа-проектов при неуменьшающемся интересе роботов к проекту. Впервые приводится математическая постановка оптимизационных задач определения параметров моделей, обеспечивающих наибольшее воспитание и интерес роботов к медиа-проектам при ограниченных финансовых затратах на подготовку и трансляцию медиа-проектов в эфире. Предлагаются варианты адаптации математических моделей, предназначенных для воспитания роботов, к человеческому социуму. Описываются алгоритмы использования существующих компьютерных программ для определения входных параметров моделей для человеческого социума.
Бесплатно
Математические модели воспитания цифровых двойников с помощью средств массовой информации
Статья научная
В связи с ростом влияния СМИ на человека становится актуальным моделирование воспитательного эффекта медиа-проектов. Опрос респондентов для определения эффективности этого является дорогостоящим и порой нецелесообразным, так как выполняется после трансляции передач в эфире. Поэтому важна оценка влияния медиа-проектов на цифровых двойников, являющимися некими психологическими аналогами человека, выполненная еще до трансляции передач СМИ в эфире. В статье приведены математические модели воспитания роботов-цифровых двойников человека с помощью средств массовой информации, доказаны теоремы, определяющие увеличение воспитания цифровых двойников при регулярном просмотре в эфире передач медиа-проектов. Предложена и исследована математическая модель влияния прошедших передач медиа-проекта на текущее воспитание цифрового двойника. Исследована зависимость воспитания цифрового двойника от его памяти, характеризующейся забыванием ранее полученной информации. На основе теории эмоциональных роботов доказано, что для равномерно забывчивых роботов-цифровых двойников с равноценными эмоциями для всех полных воспитательных циклов проектов СМИ воспитательное значение последнего полного воспитательного цикла больше воспитаний, полученных в предыдущих полных воспитательных циклах; показано, что с увеличением количества воспитательных тактов в последнем полном воспитательном цикле уменьшается влияние на робота воспитаний, полученных в предыдущих полных воспитательных циклах; доказано, что с увеличением коэффициентов памяти робота-цифрового двойника воспитательное влияние на двойника предыдущих полных воспитательных циклов увеличивается.
Бесплатно
Математические модели гармонических эмоций роботов
Статья научная
Приводится определение итоговой гармонической эмоции робота и исследуются свойства этой эмоции. В отличие от ранних работ построения моделей дискретного воспитания роботов, в статье сделана попытка описания непрерывной временной модели воспитания, основанной на гармонических эмоциях. Получены формулы динамического изменения коэффициентов памяти роботов, рассмотрены модели равномерно забывчивых роботов с равноценными гармоническими эмоциями. Приведены соотношения, описывающие непрерывную динамику воспитания роботов на отдельном такте. Доказана ограниченность амплитуд итоговых гармонических эмоций равномерно забывчивого робота и равноценными эмоциями.
Бесплатно
Математические модели гармонической псевдоэмоции робота с неабсолютной памятью
Статья научная
Описывается актуальность выражения психологических характеристик при гармонической псевдоэмоции явными аналитическими соотношениями. Приводятся математические модели гармонической псевдоэмоции робота с неабсолютной памятью.
Бесплатно
Математические модели диалектики виртуального мира
Статья научная
Предложены математические модели, описывающие диалектическое движение, законы диалектики Гегеля - перехода количества в качество, единства и борьбы противоположностей, отрицания отрицания. Приведен пример применения моделей для описания диалектики одной из задач классической механики. Описаны свойства управлений диалектическими противоположностями.
Бесплатно
Математические модели и алгоритмы интуиции, озарений и гипноза роботов
Статья научная
Вводятся определения робота, его интуиции и озарений, предлагаются алгоритмы принятия решения эмоциональным роботом с неабсолютной памятью, основанные на введенных определениях. Отмечается, что для проверки правильности принятия роботом решений при помощи интуиции или озарений необходима логическая или опытная верификация адекватности принимаемых решений. В статье вводятся определение гипноза роботов и определение робота-гипнотизера, а также определение коэффициентов внушаемости робота; приводятся математические модели и алгоритм гипнотического состояния роботов, основанные на математической теории эмоциональных роботов; предлагаются способы обеспечения безопасности роботов для человека и личной преданности робота конкретному человеку. Оба способа основаны на предлагаемых моделях гипноза.
Бесплатно
Математические модели компьютерной зависимости роботов с неабсолютной памятью
Статья научная
Приводятся математические модели компьютерной зависимости робота с неабсолютной памятью при его непрерывном общении с компьютером. Доказаны теоремы, определяющие условия начала компьютерной зависимости робота.
Бесплатно
Математические модели оценки безопасности роботов для человека
Статья научная
Описывается актуальность рассмотрения вопроса безопасности интеллектуальных машин для человека. Приводятся математические модели и алгоритмы оценки безопасности робо -тов. Приводится теорема об опасности роботов с абсолютной памятью для человека.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование зависимости энтропии и частотных характеристик текста от времени его создания и авторства. Приведен краткий обзор существующих методик атрибуции и предложен новый подход, на основе анализа комплексной величины текста - энтропии, которая является одной из основных характеристик теории информации. Для исследования использовались художественные тексты, написанные в прозе на русском языке. Подробно рассмотрено понятие энтропии как комплексной характеристики текста. Приводятся примеры влияний различных произведений на частотный анализ текста. Показано, что энтропия как интегральная характеристика частотного анализа может быть использована для атрибуции текста, в частности для установления его авторства и времени создания. Для авторов разных веков взяты группы произведений и рассмотрены зависимости между авторством, энтропией, значением частотного анализа, годом и, соответственно, веком написания произведения. Показано, что для текстов отдельного автора энтропия имеет нормальное распределение. С помощью метода наименьших квадратов выведена линейная зависимость года создания произведения от энтропии текста во временном диапазоне XVII-XX в., произведен расчет точности полученной формулы. На основе частотного анализа подробно рассмотрены произведения XVII, XVIII, XIX и XX вв. Полученные в результате исследований значения объясняются различными факторами, влияющими на развитие литературного русского языка, некоторые из этих факторов приведены в работе. На основе исследования энтропии текстов, показано, что во многих случаях авторы имеют непересекающиеся или слабо пересекающиеся друг с другом диапазоны значений энтропии. Данный факт позволяет делать сравнительный анализ и судить о принадлежности конкретного произведения, конкретному автору, так в работе был рассмотрен вопрос с авторством произведения "Тихий Дон". Так как энтропия является объективной характеристикой текста, не зависящей от субъективных оценок и анализ текста на ее основе не является трудоемким, то можно говорить о новом математическом подходе к атрибуции текста в рамках информационных технологий.
Бесплатно
Математическое моделирование динамики борцов айкидо при выполнении приема ирими-нагэ
Статья научная
Излагаются результаты работы по математическому моделированию динамики движений борцов айкидо в процессе выполнения ими приема ириминагэ. В ходе работы решались задачи оцифровки реальных траекторий пространственного и временного изменения различных частей тела борцов при выполнении приема, формирования стержневой модели борцов, определения управляющих сил и моментов в суставах, математического моделирования и визуализации движений борцов.
Бесплатно
Математическое моделирование процессов в гравитационном поле макротел
Статья научная
Исследование процесса образования гравитационного поля макротела и его внутренней структуры. Выведена формула взаимодействия тел в гравитационном поле макротела. Определяются границы гравитационного поля макротела.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача математического моделирования процесса раскрытия солнечной батареи космического аппарата. В качестве расчетной схемы выбрана система связанных абсолютно твердых тел с замкнутыми кинематическими цепями. Представлена новая форма уравнений движения, в которой в качестве переменных, однозначно определяющих положение и распределение скоростей тел системы в пространстве, используются гамильтоновы переменные: обобщенные координаты и обобщенные импульсы. Цель настоящего исследования: на примере одной из конструкций солнечной батареи описать все этапы применения этих уравнений в процессе компьютерного моделирования динамики механических систем с замкнутыми кинетическими цепями.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена разработке методов компьютерного моделирования динамики систем твердых тел с замкнутыми кинематическими цепями. Рассмотрен случай голономных связей. Представлена новая матричная форма уравнений движения в гамильтоновых переменных. Особенность системы уравнений состоит в том, что она разрешена относительно производных обобщенных импульсов и не содержит реакций связей. Получены рекуррентные формулы для определения всех кинематических и динамических переменных, входящих в уравнения. На примере одной механической системы продемонстрированы все этапы подготовки первичной информации для составления уравнений движения в предлагаемой форме.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена разработке методов компьютерного моделирования динамики сложных механических систем. Представлена новая матричная форма уравнений движения систем абсолютно твердых тел со структурой дерева. Рассмотрен случай голономных связей. В качестве независимых параметров, однозначно определяющих положение и распределение скоростей тел системы в пространстве, выбраны обобщенные координаты и переменные, имеющие размерность импульсов. Особенность системы уравнений состоит в том, что она разрешена относительно производных обобщенных импульсов и не содержит реакций связей. Приведен вывод предлагаемой формы уравнений движения из принципа Гамильтона-Остроградского с использованием матрично-геометрического подхода. Получены рекуррентные формулы для определения всех кинематических и динамических переменных, входящих в уравнения. На примере механической системы с шестью степенями свободы продемонстрированы все этапы подготовки первичной информации и составления уравнений движения в предлагаемой форме.
Бесплатно
Метод соединения внутренних и внешних асимптотик в задачах математической физики
Статья научная
Описываются применения асимптотических методов в задачах математической физики и механики. В первую очередь это относится к приложениям теории возмущений к решению нелинейных сингулярно возмущенных задач в локальной области. Обсуждается применение в асимптотическом анализе метода Паде-аппроксимант для перестройки асимптотического разложения в дробно-рациональную или квази-дробную функцию. Метод соединения асимптотик с помощью двухточечных Паде-аппроксимант альтернативен известному методу сращивания (Matching method) и применяется в локальной области переходного слоя, где асимптотики неравномерны. Метод опробован на решениях известных задач математической физики и продемонстрировал свою эффективность при решении оригинальных задач механики жидкости и газа.
Бесплатно
Методика дискретизации линейных динамических систем
Статья научная
Подробно изложена методика формирования линейной дискретной динамической модели объекта управления в рекуррентной форме Коши, соответствующей исходной непрерывной системе. Описываются алгоритмы дискретизации свободного и вынужденного движения линейной непрерывной динамической системы. Приводится пример численного моделирования возмущенного движения перспективной ракеты-носителя "Союз-5.1" в плоскости тангажа и представлены результаты сравнения дискретной и непрерывной моделей.
Бесплатно
Механические аналоги реактивной мощности
Статья научная
Показано, что при определении полной мощности при гармоническом колебательном процессе твердого тела складываются не значения инерционной и диссипативной мощностей, а их квадраты подобно реактивной и активной мощностям электрических цепей.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования механических свойств матриксов трахеи на основе полимерного ультраволокнистого материала армированного полиуретановыми полукольцами. Установлено отсутствие значительных различий в показателях прочности мягкотканого материала и упругости между синтетическими матриксами и нативными трахеями. Разработанные технологические подходы с применением методов электроспиннинга и термопрессования позволяют получить на основе полимерных биосовместимых материалов медицинского назначения матриксы трахеи по своим конфигуративным, конструктивным и механическим свойствам аналогичные нативной трахее.
Бесплатно
