Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Статья научная
На основе бихарактеристической системы уравнений в сферической системе координат выполнено математическое моделирование распространения радиоволн декаметрового диапазона в нестационарной ионосфере с учетом кривизны поверхности Земли и ионосферных слоев. Рассмотрено распространение обыкновенной и необыкновенной электромагнитных волн в условиях быстрого образования спорадического слоя, построены проекции лучей и компонент волнового вектора в сферической системе координат, исследованы зависимости частоты сигнала от группового времени и широты.
Бесплатно
Статья научная
Приводится описание частной методики составления допустимого расписания работы составляющих узлов (элементов) распределенной мобильной автоматизированной системы сбора данных. Такие системы призваны выполнять задачи получения данных в различных точках местности при перемещении их по пунктам сбора данных, а длительность выполнения операций каждого узла зависит от внешних условий, например, погодных или сейсмических. Примером такой системы может служить гравиметрия, магнитометрия и сейсмометрия в точках профиля на местности. Однако, применяя принцип аналогии, можно построить модель для процесса сбора данных любой распределенной системой, в том числе специального назначения.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается возможность коррекции текущего координатного трехгранника подвижной технической системы в условиях избыточности информации, полученной от космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Рассматривается вариант применения известного метода неравноточного уравнивания для формирования оптимальных значений пространственных данных, а также используется байесовский подход для коррекции текущего положения системы в априорно неопределенной среде.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается методика определения текущего запаса материальных средств для бесперебойного обеспечения группировки войск (сил) территориальной обороны и регулирования их уровня в производственно-логистических комплексах.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы возможности увеличения дальности обнаружения объекта наблюдения пассивным бортовым радиотехническим комплексом за счет комплексирования информации о наземной обстановке, полученной с помощью радиотехнических средств, функционирующих на различных физических принципах. Описана методика повышения качества получаемой информации о наземной обстановке путем комплексирования входящих в состав бортового радиотехнического комплекса радиотехнической и радиотеплолокационной систем и дается оценка эффективности комплексирования информации измерительных каналов различной физической природы.
Бесплатно
Методика оценки страховых рисков на предприятиях нефтепереработки
Статья научная
Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности являются потенциально опасными объектами, для которых типичны риски пожара и взрыва. Многие установки на нефтеперерабатывающих заводах работают с большими количествами легко воспламеняющихся материалов в условиях повышенного давления и температур, представляя опасность разрыва емкостей и возникновения пожаров. Опасности взрыва особенно подвержены установки каталитического крекинга и фракционирования газа. Пожары разливов возникают при наполнении авто- и железнодорожных цистерн нефтью и продуктами ее переработки. Помимо этого применительно к нефтеперерабатывающим заводам существует множество других опасностей природно-техногенного и антропогенного характера. Целью исследования выступает создание комплексной методики оценки страховых рисков применительно к предприятию нефтепереработки. Задачи включают обоснование, построение и реализацию формальной модели оценки страховых рисков в виде набора страховых состояний и потока переходов между ними. Методы исследования содержат вероятностную интерпретацию страховой деятельности в виде дифференциальных уравнений Колмогорова и методику оценки интенсивностей переходов между состояниями на основе подходов теории активных систем. Численная оценка параметров вероятностной модели произведена применительно к деятельности Рязанской нефтеперерабатывающей компании. Показано, что значения финальных вероятностей модели дают возможность определить приоритеты направлений страхования.
Бесплатно
Методика построения математической модели группы роботов, выполняющих комплексную задачу
Статья научная
В статье приведена схема процесса управления группой роботов, сформулирована частная задача управления группой роботов, выполняющих взаимодействующие задачи, и разработана методика построения модели группы роботов, выполняющих множество взаимодействующих задач.
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 методика реализации структурно-топологических принципов обеспечения устойчивости при построении сети, реализующая триадный принцип ее построения.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены подходы к решению проблемы приведения фотометрических измерений околоземных космических объектов, реализованных в интегральных ПЗС-фотометрах к стандартным звездным величинам. В качестве фотометрического стандарта предлагается использовать звездный каталог Hipparcos. Предложен алгоритм редукции выноса за атмосферу и перевода величин в стандартную систему с использованием метода группового учета аргументов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается подход к многокритериальному оцениванию качества измерителей угловых скоростей (ИУС) на основе применения технологии лучевых диаграмм. Формирование комплексного показателя качества осуществляется на основе расчета площади многоугольника, образованного лучами частных показателей. При этом учитываются веса частных показателей, а также значения углов между ними.
Бесплатно
Моделирование ПЗС-формирователя сигналов изображений со сверхразрешением
Статья научная
Посвящено компьютерному моделированию формирователей сигналов изображений при разных углах между шпалами штриховой миры и строками матрицы и при различных отношениях ширины шпалы миры к ширине пикселя. Обнаружен резонансный характер неоднородности функции передачи модуляции матрицы при некоторых углах. Проведено сравнение функций передачи модуляции одиночной секции матрицы и матрицы, реализующей режим сверхразрешения. Показано, что синтезированная виртуальная матрица с двумя секциями обеспечивает повышение разрешающей способности формирователей сигналов изображений на 25% при том же размере пикселя, как и в одиночной секции.
Бесплатно
Моделирование алиасинга в ПЗС-формирователе сигналов изображений
Статья научная
Современные формирователи сигналов изображений (ФСИ) на базе ПЗС демонстрируют выдающиеся характеристики: разрешающую способность и чувствительность. Но дискретная структура ПЗС вносит нерегулярность, называемую алиасингом, в их функцию передачи контраста ФПК(νΔ) при пространственной частоте ν, близкой к частоте Найквиста. С опорой на компьютерное моделирование статья дает оценки: - влияния алиасинга на функции передачи контраста как для прямоугольной, так и для синусоидальной штриховых мир; - уровня вносимых алиасингом шумов; - искажений сигналов от точечных объектов при их размерах, близких к размеру пикселя Δ. Функция передачи контраста ФПК(νΔ) здесь оценивается как средняя величина для всей миры. Это дает: ФПК(νΔ) = (sin(πνΔ) / (πνΔ))2 для синусоидальной миры вместо широко используемого в литературе выражения sin(πνΔ) / (πνΔ), пригодного только для оптимальных фаз между изображением и структурой матрицы. Введено и минимальное значение функции передачи контраста, равное sin(2πνΔ) / (2πνΔ), для отражения предельных возможностей ФСИ. Моделирование ФСИ облегчает построение матриц ПЗС со сверхразрешением.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается модель деформированного одномодового оптического волокна. Приводится математическая модель деформационных составляющих. Произведена оценка показателей преломления в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Найдены случаи, в которых распространение света по изогнутому волокну происходит как по одноосному кристаллу. Определено, что значения показателя преломления изогнутого оптического волокна отличаются от показателя преломления недеформированного волокна.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросу моделирования электрического поля с помощью применения метода конформных отображений. Раскрывается суть данного метода. Получено выражение по расчету сложного двумерного электрического поля круглого провода над заземленной пластиной. При этом само поле неоднородное. Полученное решение является довольно простым, что говорит об эффективности применения данного метода. Полученный результат может быть полезным для расчета ряда инженерных задач в области моделирования электрических полей сложных систем с целью снижения потерь при передаче электроэнергии.
Бесплатно
Статья научная
Представлена модель естественных пассивных помех, обусловленных влиянием ионосферы, для РЛС ДО диапазона УКВ, учитывающая специфику их возникновения. Рассмотрен порядок моделирования обнаружения отражений от ионосферных неоднородностей РЛС ДО. В качестве примера показаны результаты имитационного моделирования отражений от магнитноориентированных неоднородностей электронной концентрации среднеширотной ионосферы для РЛС ДО диапазона УКВ с фазированной антенной решеткой. Предложенная модель может быть использована при разработке программного обеспечения, предназначенного для проведения испытаний РЛС ДО.
Бесплатно
Моделирование информационных воздействий в социальных сетях: территориальный аспект
Статья научная
Для создания аналитических и имитационных моделей территориальных различий распространения информации в социальных сетях, в том числе связанной с воздействием на население факторов террористической и экстремистской направленности, реализована специальная методика формирования выборочных статистических данных из популярной среди населения России соцсети «ВКонтакте». Построены аналитические модели зависимости скорости распространения информационного воздействия от среднестатистических размеров круга «друзей» пользователей в различных поселениях России. Коэффициенты объясняемости моделей не менее 95%, что позволяет строить достаточно достоверные прогнозы. Осуществлена типологизация поселений с помощью кластерного анализа. Выделено семь групп однородных российских поселений, значимо различающихся скоростями распространения информации в социальных сетях. Сделан вывод о перспективности применения результатов моделирования для обоснования мероприятий по противодействию информационному терроризму и экстремизму в Российской Федерации в деятельности местных органов власти и силовых структур.
Бесплатно
Моделирование манипулятивного информационного воздействия в социальных сетях
Статья научная
Рассмотрены модели информационного манипулятивного воздействия в социальных сетях. Приведено их описание в обозначениях системной динамики в виде потоковой диаграммы и соответствующая система дифференциальных уравнений. Проведены эксперименты с моделью с применением перспективной имитационной платформы Anylogic. Произведено сравнение агентной и системно-динамической моделей, показавшее их высокое согласование между собой и со статистическими данными. На основе кластерного анализа с использованием реальных статистических данных выделены типологические группы в выборочной совокупности поселений России, различающиеся средним временем распространения информационных воздействий. Системно-динамические модели распространения информационных воздействий в социальных сетях успешно апробированы. Кроме того, подтвержден постулат Гиббса о статистических ансамблях применительно к распространению информационных идей в студенческой среде. Показана высокая согласованность результатов моделирования с эмпирическими данными (коэффициенты детерминации не менее 90%). Модели позволяют осуществлять прогноз информационных воздействий (ИВ) и информационных противодействий (ИПД), проигрывать различные сценарии их развития.
Бесплатно
Моделирование продуктивности хозяйства молочного животноводства
Статья научная
Статья посвящена моделированию продуктивности хозяйства молочного животноводства. Цель данной работы - построение математических моделей зависимости сферы молочного животноводства от различных факторов, влияющих на итоговую продуктивность. Приведены параметры, оказывающие влияние на продуктивность молочного животноводства и представлены математические модели зависимости продуктивности от приведенных параметров. Областью применения результатов являются хозяйства молочного производства, внедряющие в свою деятельность современные информационные технологии.
Бесплатно
Моделирование расстановки n невзаимодействующих ферзей на шахматной доске с n x n полей
Статья научная
Задача расстановки N невзаимодействующих ферзей на шахматной доске с N × N полей привлекает большое внимание шахматистов, математиков, программистов и разработчиков систем искусственного интеллекта. Известно множество расстановок как для стандартной доски с 8 × 8 полей, так и для досок вплоть до 1000 × 1000 полей. В данной работе производится компьютерное моделирование расстановок ферзей на шахматной доске с N × N полей для визуального анализа и поиска регулярных расстановок, допускающих обобщение на произвольное, сколь угодно большое число N. Найдены регулярные решения для N = 6k + m, где k = 1, 2, 3... - произвольное положительное целое число, а m = -2, -1, 0, 1. Выяснено, что регуляризация затруднена для m = 2 или 3. Найдены псевдорегулярные решения для N = 8 и 9, не существующие при k > 1. Данный подход демонстрирует эффективность взаимодействия исследователя с компьютером, при котором исследователь генерирует алгоритмы решения задачи, а компьютер возвращает ему визуальные образы, допускающие обобщение и математическую индукцию.
Бесплатно
Моделирование системы защиты многоканальных автоматизированных комплексов от DDoS-атак
Статья научная
Рассматривается распространенный вид компьютерных атак - DDoS-атаки на автоматизированные информационные системы (АИС), приводящие к отказу в обслуживании. Целью статьи является оценка вероятности безотказной работы автоматизированной системы. Моделируется система защиты АИС от DDoS-атак, которая обладает основным защищенным каналом передачи информации и двумя запасными. Осуществляется постановка задачи распределения потока заявок в системе многоканального обслуживания с разной пропускной способностью каналов, связанная с ее формальным описанием дифференциальными уравнениями. Рассматривается полное множество гипотез о порядке выбора каналов при поступлении заявок для обработки в системе. Выводятся формулы для расчета предельных вероятностей отказа системы при установившемся режиме обработки поступающих заявок. Находится полная вероятность отказа АИС в обслуживании. Для простых случаев оцениваются параметры потока заявок, когда необходимо подключать запасные защищенные каналы. Делается вывод, что для того чтобы избежать отказов в обслуживании потока заявок в ходе реализации DDoS атак на АИС, необходимо адаптивно подстраивать общую пропускную способность каналов автоматизированных комплексов. Кроме того, в случае возникновения сложностей при аналитическом представлении вероятностей отказа возможно построение имитационной модели системы защиты АИС.
Бесплатно
