Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Статья научная
Traditionally available unsegmented thermoelectric modules are simple to operate but their applications are limited. Whereas, segmented thermoelectric modules have got significant amount of advantage over unsegmented thermoelectric modules, materially and performance vise, but structural reliability is still unresolved challenge. Thermoelectrical module encounters high stresses due to increase in operating temperature and difference in coefficient of thermal expansion. Consequently, these stresses create deformation and cracks in thermoelectric legs, especially at higher temperature. In this paper a comprehensive analytical model for Thermoelectric modules is discussed. The model can predict thermally induced and shearing stresses in Thermoelectric module. The contemplation of geometrical shape for thermoelectrical module is limited to rectangular and beam-like design, for unsegmented and segmented modules. The analytical model was compiled in MATLAB and Python and results are discussed in detail.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема автоматизации трассировки трубопроводных систем, анализируются существующие системы автоматизированного проектирования. Авторами предлагается математическая модель на основе клеточного графа для оптимизации трассировки. Разработанный модуль для NanoCAD и Model Studio CS позволяет автоматически находить кратчайшие маршруты с учетом препятствий, сокращая время и затраты на проектирование.
Бесплатно
Автоматическое обнаружение и анализ аритмий сердца в длительных ЭКГ-записях
Статья научная
Статья посвящена исследованию и развитию нового метода обработки ЭКГ, основанного на многомасштабном корреляционном анализе, и, в частности, разработке нового метода обнаружения аритмий. Показано, что для анализа ЭКГ-сигнала, который имеет форму последовательности импульсов повторяющейся формы, ранее разработанная авторами техника аналитических спектров является эффективной. Вычислительный алгоритм, основанный на этой технике, не только точно выделяет сердечный ритм, но может определять моменты его резкого изменения. Обнаружение таких изменений вместе с последующим анализом их формы позволяет детектировать экстрасистолы в ЭКГ-записях. В статье приведены первые результаты, полученные при применении метода к длительным ЭКГ-записям из базы данных MIT - BIH NSRDB.
Бесплатно
Адаптивный алгоритм фильтрации параметров движения космического объекта на геостационарной орбите
Статья научная
Разработан адаптивный алгоритм фильтрации параметров движения космического объекта на геостационарной орбите, сочетающий в себе простоту реализации и высокую точность оценок.
Бесплатно
Адаптивный метод для решения волнового уравнения с помощью резольвентного подхода
Статья научная
Разработан адаптивный метод для решения волнового уравнения с помощью резольвентного подхода, использующий параллельное разбиение процессов и высокую точность оценок.
Бесплатно
Статья научная
Информационно-телекоммуникационная сеть относится к классу больших систем, которые не могут быть созданы за короткое время и предполагают фрагментарное развитие. По этой причине методология должна включать не только методы синтеза, алгоритмической и параметрической оптимизации, но и методы инженерного проектирования. С этой целью в статье рассматривается алгоритм построения опорного варианта структуры сети и алгоритм ее корреляции с учетом применения противником средств и методов противодействия.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача повышения оперативности распознавания космических объектов. Предложен алгоритм решения задачи с помощью интеграции информации от различных средств наблюдения и нейронных нечетких сетей.
Бесплатно
Алгоритм распознавания типа беспилотных летательных аппаратов по траекторным признакам
Статья научная
На основе положений теории систем со случайной скачкообразной структурой разработан алгоритм распознавания типа беспилотного летательного аппарата по траекторным признакам. Результаты моделирования функционирования разработанного алгоритма на примере реальных траекторий беспилотных летательных аппаратов самолетного и вертолетного типа подтверждают целесообразность практического использования предлагаемого алгоритма.
Бесплатно
Алгоритм формирования выходного документа при решении симплекc-методом транспортной задачи
Статья научная
Поскольку проблема экономии ресурсов является одной из актуальных, то встает вопрос о нахождении оптимального варианта использования ограниченных ресурсов. Цель исследования – разработка алгоритма решения задачи линейного программирования, способствующего принятию оптимального варианта решения. В статье в качестве образца проектной документации (подготовки к решению на ЭВМ) выбрана задача линейного программирования, применен симплекс-метод. Решение такой задачи позволяет находить наилучший вариант использования выделенных ресурсов. Изложены этапы разработки алгоритма задачи линейного программирования по выдаче результата решения в соответствии с задаваемым макетом выходного документа. Предложенный порядок оформления результата решения задачи позволяет сокращать время на принятие управленческого решения.
Бесплатно
Алгоритмы построения системы сравнения и оценки векторной функции Ляпунова
Статья научная
Цель работы - на основе векторной функции Ляпунова и принципа сравнения построить алгоритмы и сформировать системы сравнения для непрерывных и дискретных линейных уравнений, описывающие сложные динамические системы. Изложены методы декомпозиции сложных динамических систем на подсистемы с линейными связями. С помощью таких методов процесс исследования сложных систем был упрощен. В ходе исследования также были разработаны подробные алгоритмы построения системы сравнения для непрерывных и дискретных объектов сложных систем. На основе теоремы Н.Н. Красовского рассмотрены оценки векторной функции Ляпунова и сформированы условия устойчивости сложных динамических систем. Разработанные алгоритмы поддерживают вычисление векторной функции Ляпунова и построение системы сравнения для непрерывных и дискретных объектов сложных динамических систем. Это является основой для оценки устойчивости системы и влияния линейных связей на устойчивость системы. Кроме этого, на основе этих алгоритмов (децентрализации сложных систем и построения системы сравнения) реализован синтез управления сложных динамических систем. В работе использованы алгоритмы для анализа устойчивости электроэнергетического объединения.
Бесплатно
Статья научная
Представлены и исследованы алгоритмы анализа качества блоков данных, применяемые в рамках подхода к организации распределенных информационных процессов, реализуемых в условиях временных и энергетических ограничений. Предложен показатель качества ресурсосберегающего анализа данных. Проведено имитационное моделирование процесса анализа качества блоков данных предложенными алгоритмами.
Бесплатно
Анализ воздействия звуковой информации на оператора средств автоматизации
Статья научная
Дается краткая характеристика основных показателей звука. Рассматриваются способы воздействия звука на психофизическое состояние человека. Обсуждается необходимость создания программного или аппаратно-программного средства обнаружения возможного информационно-психологического воздействия на состояние человека.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрены варианты построения систем технического зрения для космических аппаратов дистанционного зондирования земли на основе оптико-электронной системы регистрации светового поля. Представлены результаты экспериментальных исследований, демонстрирующие возможности оптико-электронных систем регистрации светового поля по определению характеристик малоразмерных дефектов плоской поверхности.
Бесплатно
Статья научная
Динамика теплового поля в эксплуатационных скважинах при разработке месторождений углеводородов несет в себе большой объем полезной информации, благодаря чему можно оценить состояние околоскважинного пространства. Данная информация крайне полезна для задач разработки нефтегазовых месторождений. Методы геофизических исследований скважин часто используют термометрию для оценки состояния прискважинной области, где потенциально можно выявлять наличие трещин в горной породе или же в цементном кольце скважин. Данные разновидности каналов могут быть задействованы в явлении непроизводительной закачки, выражающемся в том, что вода вместо целевого объекта нагнетания уходит в нецелевые пласты. Важно корректно диагностировать тип канала, имеющийся в околоскважинной зоне, поскольку от этого зависит, какой тип ремонтных работ следует использовать для ликвидации перетока В работе рассматривается аналитическое моделирование поведения теплового поля в скважине для случаев радиальной и линейной фильтрации в пористой среде.
Бесплатно
Бинаризация полутоновых изображений с применением метода локальной пороговой фильтрации
Статья научная
В статье рассматривается актуальная проблема бинаризации полутоновых изображений, играющая ключевую роль в системах компьютерного зрения и распознавания образов. Традиционные методы бинаризации, основанные на глобальных пороговых значениях, демонстрируют существенные ограничения при обработке изображений с неравномерным освещением, шумами и сложной текстурной структурой. Цель исследования – разработка и теоретическое обоснование метода локальной пороговой фильтрации, учитывающего пространственные характеристики обрабатываемых областей изображения. Предложенный подход основан на адаптивном выборе порогового значения для каждого пикселя в зависимости от статистических параметров его окрестности, что позволяет динамически корректировать критерии бинаризации. Отличительной особенностью разработанного метода является применение многомасштабного анализа структурных элементов изображения с последующей оптимизацией локальных порогов на основе минимизации функционала ошибки. Экспериментальная верификация алгоритма на наборе тестовых изображений различной сложности продемонстрировала повышение точности бинаризации на 12…18 % по сравнению с известными методами, что подтверждает перспективность его применения в задачах сегментации медицинских изображений, анализа документов и промышленных системах контроля качества.
Бесплатно
Вертикальная антенна с двумя источниками
Статья научная
Рассмотрена вертикальная антенна с двумя источниками, где второй источник заменяет традиционную удлиняющую катушку индуктивности. Обсуждаются некоторые положительные свойства такой антенны.
Бесплатно
Статья научная
Моделируется течение однородного газа и неоднородной среды. Целью является изучение влияния дисперсной компоненты смеси на истечение смеси в вакуум. Проводится сопоставление истечения вязкого газа с аналитическим решением для идеального (невязкого и нетеплопроводного газа), известным из литературы. Примененная математическая модель реализует континуальную методологию моделирования течения неоднородной среды. Методика моделирования движения смеси предполагает решение полной гидродинамической модели движения для каждой из компонент смеси, системы уравнений движения компонент смеси связаны слагаемыми, отвечающими за межфазное силовое и тепловое взаимодействие.
Бесплатно
Возможность применения к космическим системам стохастических сетей Петри для анализа живучести
Статья научная
Исследуется возможность использования стохастических сетей Петри при анализе отказов и живучести в нескольких состояниях на примере космических систем. Анализ отказов с несколькими состояниями дает больше информации, чем традиционный бинарный анализ надежности о поведении системы при ухудшении состояния ее работы и продвижении к полному отказу. Анализ живучести фокусируется, среди прочего, на распространении сбоев в системе или сети, и после отказа узла или компонента оценивается, например, будет ли система испытывать постепенную деградацию или катастрофический отказ.
Бесплатно
Вопросы математического моделирования радиоинформационных систем
Статья научная
В статье приводится технологический цикл вычислительного эксперимента, проведенного при проектировании и модернизации радиоинформационных систем.
Бесплатно
Статья научная
В статье показано, как уровень абстрагирования выбранного типа математической модели должен соответствовать масштабу моделируемого процесса. Соблюдение приведенных правил позволит сокращать время выбора адекватной схемы математического моделирования и пресекать возможность использования в ходе исследований моделей, тип которых неадекватен масштабам моделируемых процессов.
Бесплатно
