Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Показатель конфиденциальности в математических моделях оценки качества образовательного процесса
Статья научная
Обеспечение требуемого уровня профессиональной подготовки специалистов, обучающихся в высших учебных заведениях, предусматривает проведение оценки качества образовательного процесса с использованием информации, содержащей государственную тайну. В связи с этим необходимо учитывать характерные особенности проведения такой оценки. В статье рассмотрены вопросы применения показателя конфиденциальности при оценке качества образовательного процесса.
Бесплатно
Потенциальная разрешающая способность оптико-электронного прибора космического базирования
Статья научная
В статье проведена оценка значения такого основного показателя качества информационного обеспечения системы управления движением и навигацией как разрешающая способность оптико-электронного прибора c прибором с зарядовой связью в диапазоне 0,1-1,0 мкм. Получено выражение, позволяющее оценить потенциальную разрешающую способность с учетом диапазона длин волн принимаемого излучения, и определено условие, при котором приемник можно считать пространственно непрерывным.
Бесплатно
Предельные возможности доплеровского зондирования ионосферы
Статья научная
Рассмотрены возможности регистрации кратковременных и незначительных ионосферных возмущений при наблюдении спектров несущих сигналов удаленных радиостанций. Показано, что могут быть обнаружены процессы с пространственными масштабами порядка длины волны наблюдаемого сигнала.
Бесплатно
Статья научная
Материалом для исследования послужили последние научные работы в области машинного обучения, больших данных, алгоритмов в этой сфере и финансов. Были применены ряд методов анализа: монографический метод позволил глубоко погрузиться в тему, оценочный - эффективно анализировать данные, а рефлексивный метод дал возможность критически оценить полученные результаты. Использование машинного обучения в финансовых системах является революционным подходом в обнаружении и предотвращении мошенничества. Метод не только решает сложные задачи, связанные с несбалансированными данными и изменчивостью паттернов, но и позволяет обрабатывать информацию с большой скоростью и точностью. В результате применение таких технологий не только улучшает, а кардинально меняет способы защиты финансовых учреждений от мошеннических атак, обеспечивая высокий уровень безопасности для операций и клиентов.
Бесплатно
Статья научная
Радиотелескопы большого диаметра (32…70 м) являются стандартным инструментом для исследования космоса радиотехническими методами. В настоящее время ведутся исследования по замене таких антенн антенным полем, состоящим из элементов меньшего диаметра, с целью уменьшения стоимости системы и упрощения ее обслуживания. Однако при построении таких полей из соотношения длины волны (частоты) и физических размеров элементов получается, что межэлементное расстояние больше половины длины волны, то есть антенное поле является протяженным. В протяженных полях наблюдаются сторонние максимумы, отличные от главного луча, – боковые лепестки. Важной задачей является уменьшение уровня боковых лепестков. Снижение уровня боковых лепестков возможно за счет амплитудно-фазового распределения или (и) за счет изменения геометрической структуры антенного поля. В данной статье рассматривается второй вариант, поскольку все элементы подразумеваются идентичными. Разработан генетический алгоритм, который позволяет находить расположение антенных элементов относительно друг друга для минимизации уровня боковых лепестков. Благодаря генетическому алгоритму возможно улучшить показатель уровня боковых лепестков на 15 % по сравнению с полностью случайной решеткой. Эффект генетического алгоритма равноценен добавлению в решетку 20…30 элементов, то есть благодаря ему можно уменьшить стоимость системы и использовать ее эффективней для радиолокации.
Бесплатно
Статья научная
Целью статьи является разработка математической модели оптимального распределения расходов бюджета для достижения устойчивого социально-экономического развития регионов, которая демонстрируется на примере Кемеровской области. Для решения поставленной задачи использовались методы теории оптимальных дискретных процессов и регрессионного анализа. В ходе исследования на основе статистических данных по Кемеровской области построены уравнения динамики показателей социально-экономического развития региона; определены ограничения на управляющие параметры, в роли которых выступали доли расходов областного бюджета по одиннадцати статьям; предложены критерии качества в экономической, социальной и экологической сфере. В процессе исследования сформулирована многокритериальная задача оптимального управления с дискретным временем, построена стратегия распределения долей бюджета Кемеровской области за период 2018-2022 гг. Проведено сравнение полученного модельного распределения расходов с фактическими данными Министерства финансов Кузбасса для определения статей бюджета, в которые рекомендуется внести корректировки.
Бесплатно
Применение модели Хольта - Винтерса для прогнозирования работоспособности серверных систем
Статья научная
Анализируется применение модели Хольта - Винтерса для прогнозирования работоспособности серверных систем. Отмечается, что для этой цели необходимо собрать статистическую информацию о параметрах объектов, представляющих собой временные ряды. Описывается специфика временных рядов серверных систем для выбора подходящей модели прогнозирования. Проводится сравнение моделей авторегрессии, нейронных сетей и экспоненциального сглаживания для применения к поставленной математической задаче. Выдвинуто утверждение, что модель Хольта - Винтерса обладает преимуществом при анализе рядов группы серверов, содержащих десятки / сотни параметров. Также производятся экспериментальные исследования для оценки точности модели Хольта - Винтерса по отношению к временным рядам, описывающим динамику изменения параметров серверов. Делается вывод, что модель тройного экспоненциального сглаживания демонстрирует хорошие результаты и может быть использована для решения практических задач.
Бесплатно
Применение нейросетевой технологии в аэрокосмической отрасли
Статья научная
Проведен обзор ряда научных публикаций, который показал, что крайне актуальным является создание новых автоматизированных систем контроля и диагностики, способных повысить отказоустойчивость и продлить срок эксплуатации аэрокосмической техники. Для этого применяются различные подходы, в основе которых лежат математические модели, деревья решений, искусственные нейронные сети и другие алгоритмы.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье дана сравнительная оценка теории возможностей и теории вероятностей при оценке результатов моделирования боевых действий как при планировании, так и при моделировании боевых действий в реальном масштабе времени, например в боевых алгоритмах АСУ войсками и оружием.
Бесплатно
Принципы ab initio в моделировании газоподобных наносистем из молекул и пустоты
Статья научная
Представлены принципы ab initio моделирования газоподобных наносистем из молекул и пустоты. Проведено математическое согласование разупорядоченных позиций координатного пространства наносистемы в рамках атомной, молекулярной и кинетической концепций вещества. Найдено, что газоподобные наносистемы могут охватывать от одной до ~27 000 молекул. Показано, что такие наносистемы представляют собой комбинации точечных, единичных или протяженных частиц в виде ассоциата. Вскрыты геометрические особенности структуры газоподобного нанофрагмента: они указывают на переменность иерархической организации газов в масштабе от ангстрема до нанометра. Изложенные выше обстоятельства привели нас к выводу, что излагаемая модель газа является качественно новой.
Бесплатно
Статья научная
Представлен принцип моделирования кластеров, кристаллических наночастиц и нанофрагментов, включающий концепцию о координационной наносфере как математического способа согласования положений равноудаленных узлов в кристаллической решетке или атомов в кристаллическом пространстве. Набор концентрических наносфер охватывает несколько десятков узлов или атомов, поэтому он позволяет описать геометрические и морфологические особенности кластеров, кристаллических наночастиц и нанофрагментов.
Бесплатно
Программный комплекс классификации неструктурированных данных на основе метода опорных векторов
Статья научная
Представленная работа посвящена разработке модели поиска информации, которая позволяет наилучшим образом производить процесс автоматизированной классификации неструктурированных данных. Актуальность разработки модели поиска информации обусловлена необходимостью своевременного анализа больших потоков информации в различных управленческих структурах. Значимость полученных результатов заключается в том, что разработанная модель поиска информации позволяет повысить оперативность поиска неструктурированных данных в открытых источниках. Результаты могут быть использованы в организациях и предприятиях, имеющих дело с большими потоками информации.
Бесплатно
Пути совершенствования методов радиолокационного сопровождения целей
Статья научная
Цель данной статьи наглядно показать принципы формирования подходов, методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов, в части касающейся радиолокационного (РЛ) сопровождения целей. Сюда включаются как методы построения базовых фильтров сопровождения, так и некоторые подходы к моделированию движения цели и разрешению неопределенностей. Содержание статьи сопровождается схемой, на которой наглядно представлены указанные принципы. Схема показана на рис. 1.
Бесплатно
Разработка математической модели информационной безопасности
Статья научная
В статье рассматривается проблема разработки модели представления системы (процессов) информационной безопасности, которая на основе научно-методического аппарата позволяла бы решать задачи создания, использования и оценки эффективности системы защиты информации для проектируемых и существующих уникальных информационных систем. Для решения практических задач инженерного проектирования предлагается аналитическая модель, построенная на основе применения математического аппарата многомерных матриц. В статье излагается алгоритм построения модели информационной безопасности и дается методология проведения исследований при построении данной модели для конкретных проектируемых информационных систем.
Бесплатно
Разработка метода экспертных оценок с применением алгоритма градиентного спуска
Статья научная
В данной работе предложен новый метод экспертных оценок, основанный на использовании градиентного спуска и матричной факторизации, направленный на решение проблем методов Дельфи, метода анализа иерархий, голосования Борда и кластеризации, таких как ограниченная объективность, уязвимость к поляризации мнений, ограниченная масштабируемость и уязвимость к сговорам. Метод использует латентные факторы для моделирования скрытых предпочтений экспертов и характеристик оцениваемых вариантов, что позволяет выявлять наиболее универсально принятые решения и нивелировать влияние предвзятых групп. Для проверки модели была реализована её упрощённая версия на языке Python, позволяющая имитировать экспертные оценки с учётом поляризации и случайных начальных условий. Эксперименты показали, что метод на основе значений полезности варианта различает высококачественные, поляризующие, нейтральные и низкокачественные варианты, а также демонстрирует устойчивость к начальным условиям благодаря регуляризации. По сравнению с традиционными методами разработанный подход обеспечивает более высокую точность, масштабируемость и устойчивость к предвзятости, хотя и требует больших вычислительных ресурсов. Результаты подтверждают практическую значимость метода для задач анализа данных в условиях больших объемов информации и разнородных экспертных мнений, делая его универсальным инструментом для поддержки принятия решений.
Бесплатно
Статья научная
Представлен процесс разработки программного тренажера междугороднего коммутатора, используемого совместно с автоматическими телефонными станциями в сетях связи специального назначения. Для воспроизведения реальных процессов работы на коммутаторе при обслуживании абонентов предлагается использовать имитационное моделирование, рассматривая работу операторов по установлению соединений как систему массового обслуживания. Использование тренажера в профессиональном обучении позволяет повысить качество подготовки инженерно-технического персонала.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена созданию критерия для выбора длины базы опорной радионавигационной точки, являющей собой двухэлементную решетку, для однозначного определения координат потребителя в зависимости от характеристик используемых измерительных приборов. В качестве примера устройства, описанного выше, может служить сложная система, состоящая из инерциального блока и угломерно-дальномерной системы навигации, использующей сверхширокополосные сигналы. Во «Введении» показана проблематика и доказана актуальность и целесообразность проведенного исследования. В разделе «Вывод выражения» приведены основные формульные соотношения для вывода критерия решения неоднозначности фазовых измерений; в разделе «Моделирование» соотношения, полученные в третьем разделе, подтверждаются количественно результатами имитационного эксперимента. В разделе «Заключение» авторы предлагают максимально допустимую длину базы опорной радионавигационной точки, при заданных точностных характеристиках которой можно однозначно определить координаты потребителя.
Бесплатно
Статья научная
Представлена модель и алгоритм расчета начальных моментов времени пребывания в системе массового обслуживания с процессами расщепления и слияния заявок и «разогревом». Предложенный подход позволяет оценить оперативность проектируемых систем распределенной обработки данных, функционирующих в реальном масштабе времени, с учетом временных задержек на прием информации с приемлемой для практических целей точностью.
Бесплатно
Реализация метод а экономного кодирования Хаффмана в информационно-телеметрических системах
Статья научная
Описывается подход к сокращению времени обработки данных при их кодировании экономным кодом Хаффмана, что позволяет значительно расширить возможности цифровых систем связи. Предлагаются два алгоритма - сортировки и поиска позиции числа в упорядоченном числовом массиве. Установлено, что экономия времени достигается сокращением количества требуемых элементарных операций за счет использования дополнительных объемов рабочей памяти кодера. Выявлено, что временная сложность алгоритма сортировки составляет O(3 N ), а при совместном со вторым алгоритмом использовании в кодере Хаффмана - O(2 N ). При этом временную сложность метода Хаффмана удается снизить с вида O( Nk log N ) до вида O( Nk ) .
Бесплатно
Реализация метода Рунге - Кутты для решения оду с разрывной правой частью
Статья научная
Рассмотрено решение задачи Коши для ОДУ первого порядка с разрывом 2-го рода по переменной х в правой части методом Рунге - Кутты. Установлено, что стандартные подходы Каратеодори, Филиппова не применимы для численных расчетов таких задач. Анализ решений численных примеров показал, что метод Рунге - Кутты целесообразно применять с уменьшением сетки разбиения в окрестности точки разрыва по определенному правилу, предложенному в работе.
Бесплатно
