Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
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
Статья научная
Представлен анализ применения масштабирования распределенных вычислительных технологий при обработке радиолокационных данных. На основании полученных результатов исследований сформулированы предложения по применению параллельных вычислений для групповой обработки радиолокационных изображений.
Бесплатно
Решение игры с природой с нечеткими лингвистическими параметрами
Статья научная
Рассматривается ситуация, требующая принятия решения, формализуемая как игра с природой. Для учета возможных неопределенностей в оценке исходных параметров игры вероятности проявления тех или иных состояний природы и элементов платежной матрицы предлагается их представление в виде нечетких, лингвистических утверждений без ограничений на вид функций принадлежности соответствующих нечетких множеств. Учет влияния возможных состояний природы предлагается осуществить через изменение истинности нечетких оценок последствий возможных решений (элементов платежной матрицы). Выбор наилучшей стратегии основывается на интегральной оценке последствий возможного решения по всему пространству состояний природы, получаемой в виде эквивалентного нечеткого множества с треугольной функцией принадлежности с последующим вычислением отношения координаты центра тяжести этого множества к уровню его размытости. Значение этого отношения характеризует уровень соответствия имеющихся вариантов решений предположению о предпочтительности.
Бесплатно
Система принятия инвестиционных решений для работы на финансовых рынках
Статья научная
Представлена алгоритмическая торговая система, основанная на произвольном количестве экспоненциальных скользящих средних и использующая гибкую систему управления капиталом. Проведено тестирование торговой системы на исторических данных. Результаты проведенного компьютерного моделирования позволяют сделать вывод о возможности использования торговой системы для проведения торговых операций на современных финансовых рынках в автоматическом режиме, то есть без участия человека. Система реализована в виде desktop-приложения на языке Python.
Бесплатно
Системный подход в моделировании эффективности кадрового потенциала сотрудников IT-предприятия
Статья научная
Рассматривается процедура пошаговой формализации программной модели системы учета и прогнозирования эффективности сотрудников IT-предприятия. Предлагается и обосновывается архитектурная модель приложения, определяется модель системы работы с метриками, описывается внедрение необходимых средств анализа (инструментов) в виде сочетания различных алгоритмов машинного обучения, применяющихся в системах с бинарной классификацией, основанной на принятии решений со стороны оператора - объекта анализа. Сегодня существует необходимость в разработке единой модели планирования, которая будет определять направление развития и техническое регулирование бизнес-систем с учетом региональных особенностей и современных кибернетических инструментов продвижения бизнес-идей в корпоративном сегменте рынка с позиций социального взаимодействия и личностных компонентов. Рассматривается вопрос контроля социального взаимодействия: предлагается реляционная модель из теории игр, основанная на конкретном шаблоне модели данных. Сделано обобщение в виде выделения категориального аппарата метрик, прямо или косвенно влияющих на процедуру оценки эффективности работы, время простоя или некорректного использования рабочего устройства (компьютера). Приводится экономический эффект от внедрения данного подхода в системы контроля за сотрудниками.
Бесплатно
Статья научная
Описывается концепция эффективной зарядки ионистора, выступающего в качестве аккумулирующего устройства узла беспроводной сенсорной сети, от источника альтернативной электроэнергии (солнечной панели).
Бесплатно
Статья научная
Основным регулятором биологической активности мелководного водоема является кислород, существенно влияющий на структурно-видовую организацию развития различных биологических сообществ под воздействием биотических и абиотических факторов и климатических изменений. Низкое и критически низкое содержание растворенного в воде кислорода способствует угнетению видового разнообразия гидробионтов, возникновению заморных зон, явлений аноксии и гипоксии, вызывающих эвтрофикацию водоема, нарушающих экологическое равновесие водной среды и способствующих ее подавлению. В этой связи создание современного программно-алгоритмического инструментария для прогнозирования динамики гидрохимических процессов сегодня является актуальным. Работа посвящена созданию программных средств прогнозного моделирования биогеохимических процессов в мелководном водоеме, базирующихся на усовершенствованных математических гидробиологических моделях мелководного водоема и эффективных численных методах, их реализующих. Отличительной особенностью моделирования гидрохимических процессов является использование разработанных разностных схем повышенного порядка точности ввиду их эффективности при численной реализации данного класса задач водной экологии с учетом пространственно неоднородной структуры вычислительной области и трудоемкости вычислений, позволяющих значительно сократить погрешность вычислений. Учет ряда биотических и абиотических факторов в разработанных моделях, выявление особенностей круговорота веществ, включая насыщение кислородом, уровень углекислого газа, использование эффективных численных методов и средств их программной реализации на высокопроизводительных вычислительных комплексах -всё это позволяет выполнять точную оценку и анализ и оперативно прогнозировать экологическую обстановку мелководных экосистем при климатических и индустриальных вызовах, особенно в условиях чрезвычайных ситуаций.
Бесплатно
Статья научная
Предложены асимптотические разложения функций параболического цилиндра, интегральные представления которых содержат большой параметр как в экспоненциальном ядре, так и в предэкспоненциальном множителе интегранты. Рассмотрены области значений аргументов, при которых возникают различные особенности, прямым следствием которых является тип асимптотических разложений.
Бесплатно
