Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Нейронечеткие системы в моделировании устройств беспилотных транспортных средств
Статья научная
Рассматривается роль и значение адаптивных нейронечетких систем и теории нечетких множеств, метод определения истинности правил, показана итерационная особенность исследуемого алгоритма. В настоящее время экспертные системы на основе нечетких правил применяются в автомобильной, аэрокосмической и транспортной промышленности, в области изделий бытовой техники, сфере финансов, анализа и принятия управленческих решений и др. Приводится практическая реализация расчета функции слоя фаззификации и функциональное значение математического аппарата сети. Акцентируется значение использованного персептрона в создании аппарата нечеткого вывода в цифровых и аналоговых актуаторах. Нечеткие системы, широко применяемые для понимания поведения системы, очень интерпретируемы и способны моделировать человеческие знания с помощью понятных лингвистических терминов. Предлагается модель практического использования алгоритма при моделировании работы устройства в беспилотном транспортном средстве.
Бесплатно
Необходимые и достаточные условия образования волновых катастроф каспоидной серии
Статья научная
Получены необходимые и достаточные условия образования волновых катастроф каспоидной серии в случае, когда размерность внутренних параметров задачи равна двум, что отвечает одномерной фокусировке волновых полей в трехмерном пространстве.
Бесплатно
Статья обзорная
Предложен метод анализа формирования равновесных состояний нелинейных динамических структур со случайными параметрами и/или начальными условиями для систем обыкновенных дифференциальных уравнений, моделирующих их временную эволюцию. На примере модели «конкуренции» в форме модифицированных уравнений В. Вольтерра представлен алгоритм аналитического расчета распределений вероятности значений координат равновесных состояний при t→+ ( t - время ).
Бесплатно
Об одной задаче электрохимической заточки режущих инструментов
Статья научная
Поставлена и решена двумерная задача об электрохимической заточке лезвия режущего инструмента. Математическая модель задачи позволяет определить форму затачиваемой поверхности в зависимости от геометрии электрода-инструмента. Исходная задача сводится к задаче о фиктивном плоскопараллельном потенциальном течении идеальной несжимаемой жидкости. Результаты расчетов формы затачиваемого лезвия для частных случаев представлены в виде графиков.
Бесплатно
Об одной модели кавитационного течения электролита при электрохимической обработке
Статья научная
Построена математическая модель двумерной задачи электрохимической обработки металлов с учетом влияния кавитации на процесс анодного растворения металла. Электрическое поле в межэлектродном промежутке описывается моделью «идеального процесса», а течение электролита моделируется идеальной несжимаемой жидкостью. Представлены результаты расчетов установившейся формы поверхности детали, полученной при обработке электродом-инструментом заданной формы. Графики отражают качественные эффекты, связанные с влиянием каверны.
Бесплатно
Об одной предельной квазистационарной задаче электрохимической обработки металлов
Статья научная
В работе представлено решение предельной квазистационарной задачи электрохимической обработки металлов, связанной с определением формы поверхности детали при ее обработке двугранным симметричным электродом‑инструментом. Полученные результаты позволяют определить геометрические характеристики обрабатываемой поверхности в различные моменты времени и представлены в виде таблиц и графиков.
Бесплатно
Статья научная
Разработана аналитическая модель пространственного распределения ширины спектра радиальных скоростей частиц метеообразования при его наблюдении метеорологическим радиолокатором под малыми углами места. Проанализировано несколько характерных вариантов структуры ветра. Представлены способы обнаружения наличия сдвига ветра и определения его параметров.
Бесплатно
Статья научная
Предложено однопараметрическое распределение непрерывной случайной величины, которое может найти применение при моделировании отказов в технических системах с учетом неопределенности исходных данных.
Бесплатно
Определение скоростных параметров космических аппаратов по измерениям в ретрансляционных системах
Статья научная
Рассматривается определение скоростных параметров космического аппарата (КА) - абонента космической системы ретрансляции по доплеровским измерениям, проводимым в запросном режиме, в предположении, что несущая частота сигнала ответа с КА когерентна частоте принимаемого на КА сигнала запроса, а на спутнике-ретрансляторе несущие частоты радиолиний формируются посредством гетеродинирования принимаемых сигналов и сигнала собственного задающего генератора
Бесплатно
Оптимизация времени обучения нейронных сетей с адаптивными параметрами скорости обучения
Статья научная
В работе выполнен анализ классического метода градиентного спуска и предложен способ динамического изменения шага обучения на основе вычисляемых параметров τ и p. Основной акцент сделан на алгоритме, который позволяет вычислять оптимальные значения параметров τ и p для минимизации времени обучения. Эксперименты демонстрируют, как изменения этих параметров влияют на скорость обучения для различных топологий нейронных сетей и функций активации. Результаты моделирования показывают, что правильный выбор τ и p может значительно сократить временные затраты при обучении нейронных сетей с фиксированной структурой. Использование этих параметров позволяет улучшить процесс обучения, предотвращая застревание в локальных минимумах и обеспечивая баланс между скоростью обучения и точностью результата. Исследования продемонстрировали эффективность адаптивного подхода при различных топологиях нейронных сетей и функциях активации. Представленные графики и численные расчёты показывают зависимость средней скорости обучения от выбранных параметров.
Бесплатно
Статья научная
Процедуры фильтрации и сглаживания, построенные на основе фильтра Калмана, используются в инженерных и экономических задачах для оценки вектора состояния линейных динамических систем в условиях зашумленных данных. Калмановская фильтрация представляет собой важный раздел в теории проектирования систем управления. Эффективность, точность и быстродействие работы стохастических алгоритмов фильтрации и сглаживания во многом определяются используемыми аналитическими и численными алгоритмами, осуществляющими вычислительные процедуры. В рамках данной статьи предложено несколько численных алгоритмов, направленных на оптимизацию калмановских процедур фильтрации и сглаживания.
Бесплатно
Оптимизация контура Азовского моря на основе алгоритма Рамера – Дугласа – Пекера
Статья научная
В статье рассматривается задача упрощения геометрических контуров с использованием алгоритма Рамера – Дугласа – Пекера (РДП, RDP) для оптимизации обработки данных дистанционного зондирования. Исследование направлено на решение проблемы избыточной детализации векторных кривых, характерной для результатов работы алгоритмов компьютерного зрения (в частности, OpenCV), где контуры часто содержат плотные группы точек, не несущие значимой геометрической информации. Предложен комбинированный подход, сочетающий классический алгоритм RDP с предварительной кластеризацией локальных скоплений точек. Это позволяет сократить количество вершин контура при сохранении его ключевых топологических и геометрических характеристик. В качестве практического примера рассматривается построение упрощенного контура Азовского моря для ускорения обработки спутниковых снимков.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается вопрос развития комплекса программ для численного моделирования СВК, в частности - оптимизация производительности различных компонент системы: вычислительного ядра и модуля построения контурных графиков. Рассмотрены недавние изменения, связанные с сохранением значений СВК в различных точках для последующего использования при решении задач со схожими входными параметрами, а также новая возможность построения распределенной вычислительной сети.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются особенности организации процесса визуализации трехмерных сцен в реальном времени. Особое внимание уделяется проблеме определения видимости обрабатываемой системой визуализации геометрии. Дается характеристика стандартным методам отсечения и определения видимости, выделяются их недостатки. Описывается современный подход к отсечению невидимых поверхностей, и определяются способы его усовершенствования. Рассматриваются различные способы повышения эффективности процесса вычислений при осуществлении отсечения и визуализации за счет иной организации в системах, содержащих несколько гетерогенных графических процессоров. Предлагается использование направленного ациклического графа в качестве высокоуровневого знания о зависимостях между этапами визуализации для эффективного планирования.
Бесплатно
Статья научная
Одной из задач, стоящей перед радиотехническими устройствами, является определение радиолокационных характеристик различных объектов и принятие решения о принадлежности этих объектов к тому или иному классу, т. е. процесс радиолокационного распознавания (классификации). Однако для некоторых типов объектов весьма затруднительно принять решение о принадлежности его к какому-то конкретному классу до возникновения необходимых условий. В данной статье рассмотрены особенности сопровождения целей, находящихся на активном участке траектории полета (участке управляемого движения).
Бесплатно
От голографии сфокусированных изображений к оптике спеклов
Статья научная
Статья содержит обзор цикла работ автора в области голографии сфокусированных изображений, оптики спеклов и их многочисленных приложений. С единой точки зрения анализируются и интерпретируются явления, возникающие при суперпозиции спекл-модулированных полей как в интерференционных экспериментах, так и при реализации разнообразных прикладных возможностей.
Бесплатно
Оценивание индексных моделей регрессии с помощью метода наименьших модулей
Статья научная
В схеме регрессионного моделирования ключевым этапом является выбор спецификации модели, т.е. математической формы связи между переменными. Предложена новая спецификация регрессионных моделей - индексная регрессия, являющаяся обобщением производственной функции Леонтьева. Отмечено, что при построении индексных регрессий, наряду со статистической информацией, требуется привлечение еще и экспертной информации о ретроспективном периоде, что относит их к классу экспертно-статистических регрессионных моделей. Задача оценивания неизвестных параметров индексной регрессии по методу наименьших модулей сведена к задаче частично-булевого линейного программирования. С использованием данных Хальда рассмотрен пример построения индексных регрессий.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования является оценка принципиальной достижимости времени восстановления связи в сети не более 3 мс, основанной на протоколе резервирования Media Redundancy Protocol (MRP). Такое время восстановления необходимо для корректной работы протоколов процессной шины IEC 61850, включая Generic Object-Oriented Substation Event (GOOSE) и Sampled Values (SV). Методология основана на аналитической формуле времени сходимости MRP, приведенной в стандарте IEC 62439-2. Выполняется параметрический анализ влияния числа узлов в кольце, настроек протокола и характеристик оборудования на достигаемое время восстановления. На основе анализа обоснованы новые допустимые границы параметров MRP, обеспечивающие достижение порога в 3 мс. В ходе экспериментов на реальном оборудовании отражено влияние дополнительных задержек от программной составляющей используемого оборудования.
Бесплатно
Статья научная
При строительстве новых базовых станций на сложных по рельефу загородных трассах, отдаленных и труднодоступных населенных пунктов Хабаровского края необходимо учитывать ослабление сигнала за счет лесных массивов. На примере уже существующего объекта связи проводится оценка распространения радиоволн для технологии GSM в диапазонах 900 и 1800 МГц. Проведен расчет затухания для трассы со сложным рельефом с учетом лиственного леса,его сравнение с фактическими показателями, а также результаты моделирования для хвойного и смешанного леса. Для решения поставленных задач используются методы математического моделирования, вычислительной математики, системного анализа, методы программирования и натурного экспериментального исследования.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена методика оценки потенциальных возможностей имитационного статистического моделирования боевых действий с учётом как типовых погрешностей, допускаемых при задании исходных данных, так и требований к оперативности получения результатов моделирования.
Бесплатно
