Математика. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика

Публикации в рубрике (334): Математика
все рубрики
Методика оценивания адекватности статистических имитационных моделей

Методика оценивания адекватности статистических имитационных моделей

Вивчарь Р.М., Птушкин А.И., Соколов Б.В.

Статья научная

Объектом исследования в данной работе являлись статистические имитационные модели сложных технических систем, характеризуемых несколькими показателями эффективности их функционирования. От качества названных моделей зависит эффективность процесса получения знаний об исследуемых системах. Одним из основных свойств, характеризующих качество любой модели, является ее адекватность - комплексное свойство модели, характеризующее степень соответствия значений выходных параметров модели и объекта с требуемой точностью при требуемой достоверности. Применяемые в настоящее время подходы к оцениванию адекватности таких моделей основаны на использовании разнообразных субъективных сверток показателей достоверности результатов исследований к некоему обобщенному показателю, сущность которого, как правило, не интерпретируется. Представленная в статье методика оценивания адекватности статистических имитационных моделей сложных технических систем, характеризуемых несколькими показателями эффективности их функционирования, отличается от известных методик использованием в качестве обобщенного показателя адекватности - вероятности достижения выполнения с требуемой достоверностью всех требований по точности определения каждого из рассматриваемых показателей эффективности. Этот показатель является естественным однозначно интерпретируемым (вероятность выполнения требований к адекватности модели) объективным обобщенным показателем адекватности исследуемой имитационной модели. Для его вычисления предварительно с использованием метода Парзена-Розенблатта получается плотность вероятности расстояний между реальными и модельными показателями эффективности исследуемой системы, а затем требуемый результат получается с помощью предложенного алгоритма кратного интегрирования этой плотности с использованием метода Монте-Карло. Даны рекомендации по реализации предусмотренных методикой вычислительных процедур. Применение методики иллюстрируется описанием вычислительного эксперимента.

Бесплатно

Методы поиска медианы Кемени для нестрогих и частичных упорядочений альтернатив

Методы поиска медианы Кемени для нестрогих и частичных упорядочений альтернатив

Калач Андрей Владимирович, Бугаев Юрий Владимирович, Никитин Борис Егорович

Статья научная

В рамках развития подходов к моделированию процессов, лежащих в основе принятия решений во всех сферах человеческой деятельности, приведено описание разработанного приближенного алгоритма нахождения медианы Кемени для набора нестрогих упорядочений альтернатив. Исследование осуществляли в рамках современной методологии выбора альтернатив, которая предполагает выбор обоснованного решения по окончании анализа и обобщения поступающей информации и достижения некоторого заданного порогового значения величины критерия принятия решения. Предложено обоснование выбора вариантов решений многокритериальных задач в сфере планирования и управления из существующего множества альтернатив с использованием экспертных оценок. В рамках современной методологии выбора альтернатив предложены два алгоритма поиска медианы Кемени при наличии нестрогих и частичных упорядочений в исходном профиле, а также при наличии альтернатив, не оцененных экспертами. Рассмотрены особенности построения медианы Кемени по предлагаемому алгоритму на конкретном численном примере. Показана обоснованность использования разработанного приближенного алгоритма для решения экспрессного по сравнению с традиционным точным алгоритмом. Отдельно отмечено, что в случае наличия нескольких решений алгоритм гарантирует нахождения варианта, достаточно близкого к какому-нибудь экспертному упорядочению рассматриваемого профиля экспертных оценок.

Бесплатно

Методы сеточной аппроксимации сложных систем событий

Методы сеточной аппроксимации сложных систем событий

Воробьев О.Ю., Тарасова О.Ю., Овсянникова А.Н.

Статья научная

Представлен вновь введенный метод сеточной аппроксимации неизвестного распределения множества случайных событий.

Бесплатно

Метрические оценки малых знаменателей в нелокальных задачах сопряжения

Метрические оценки малых знаменателей в нелокальных задачах сопряжения

Сымотюк Михаил Михайлович, Савка Иван Ярославович

Статья научная

Установлены теоремы об оценках снизу малых знаменателей, возникающих при исследовании нелокальных задач сопряжения для одного уравнения смешанного параболо-гиперболического типа. Для доказательства оценок применен метрический подход.

Бесплатно

Минимальный спутник τ-замкнутого n-кратно Ω-расслоенного класса Фиттинга

Минимальный спутник τ-замкнутого n-кратно Ω-расслоенного класса Фиттинга

Камозина О.В.

Статья научная

Множество групп, содержащее вместе с каждой группой и ей изоморфные, называется классом групп. Среди классов конечных групп особо выделены формации, классы Фиттинга и классы Шунка. Изучение классов конечных групп в нашей стране было начато в работах Л.А. Шеметкова, где была показана роль функции в исследованиях формации, определены различные типы формаций. В последние годы А.Н. Скибой, С.Ф. Каморниковым и М.В. Селькиным рассмотрены подгрупповые функторы, установлена связь между ними и классами групп, введено понятие замкнутости класса групп относительно подгруппового функтора. Можно проследить успешное изучение формаций, замкнутых относительно подгрупповых функторов. Однако классы Фиттинга в этом направлении изучены очень мало. Поэтому исследования классов Фиттинга, замкнутых относительно подгрупповых функторов, весьма актуальны. В данной работе введено понятие корегулярного и корадикального подгруппового функтора и получено описание строения единственного минимального спутника кратно расслоенного класса Фиттинга, замкнутого относительно подгруппового функтора. При доказательстве основных теорем использовался метод встречных включений. Также в работе получен ряд свойств кратно расслоенных классов Фиттинга, замкнутых относительно подгруппового функтора, а именно свойство кратности, пересечения, зависимости между самим классом Фиттинга и его спутником.

Бесплатно

Минимизация представлений логических функций в базисах Шеффера и Пирса

Минимизация представлений логических функций в базисах Шеффера и Пирса

Меньших Валерий Владимирович, Никитенко Виталий Алексеевич

Статья научная

Рассмотрено представление произвольных логических функций в базисах Шеффера и Пирса. Для этого первоначально найдены рекуррентные зависимости представления дизъюнктивных и конъюнктивных одночленов в указанных базисах и сделаны обобщения на произвольные логические формулы, представленные в виде дизъюнктивных и конъюнктивных нормальных форм. Получены оценки на количество операций в логических формулах при переходе к базисам Шеффера и Пирса.

Бесплатно

Моделирование итерационной факторизации для эллиптической краевой задачи второго порядка

Моделирование итерационной факторизации для эллиптической краевой задачи второго порядка

Ушаков А.Л.

Статья научная

Эллиптическая задача второго порядка в прямоугольной области при определенных краевых условиях с помощью методов сумматорных тождеств и итерационной факторизации сводится к системам линейных алгебраических уравнений с треугольными матрицами, в которых количество ненулевых элементов в каждой строке не более трех. Повторяющаяся факторизация оператора, энергетически эквивалентного оператору приближенной решенной задачи, обозначается в данном случае как моделирование интеграционной факторизации, так как оператор исходной задачи не факторизуется точно.

Бесплатно

Моделирование орбит комет с фиксированным положением апсидальных точек

Моделирование орбит комет с фиксированным положением апсидальных точек

Емельяненко Н.Ю.

Краткое сообщение

В работе исследуется кинематика касательного сближения малого тела с Юпитером. Предлагаются две модели комет с фиксированным положением апсидальных точек. Рассматривается возможность, и определяются условия низкоскоростного сближения этих комет с Юпитером. Анализируются особенности сближений модельных комет.

Бесплатно

Моделирование орбит комет с фиксированным положением точек низкоскоростного касания

Моделирование орбит комет с фиксированным положением точек низкоскоростного касания

Емельяненко Н.Ю.

Краткое сообщение

В работе исследуется кинематика касательного сближения малого тела с Юпитером. В рамках парной задачи двух тел (Солнце-Юпитер, Солнце-комета) предлагаются две модели комет, у которых точки низкоскоростного касания их орбит с орбитой Юпитера расположены на фокальной хорде. Рассматривается возможность, и определяются условия низкоскоростного сближения этих комет с Юпитером. Анализируются особенности сближений модельных комет.

Бесплатно

Моделирование течения жидкости с нелинейной вязкостью

Моделирование течения жидкости с нелинейной вязкостью

Хайрисламов Кирилл Зинатуллаевич

Статья научная

Рассматривается задача моделирования течения жидкости с нелинейной вязкостью. В уравнения Навье-Стокса вводится зависимость коэффициента динамической вязкости от скоростей деформаций. Полученные уравнения решаются численным методом.

Бесплатно

Моделирование ударного сжатия и теплового расширения пяти металлов

Моделирование ударного сжатия и теплового расширения пяти металлов

Куропатенко Валентин Федорович, Филатов Сергей Юрьевич

Статья научная

Предложен способ построения уравнений состояния в области небольших давлений. Основные параметры уравнения состояния подобраны для пяти металлов при помощи оригинальной версии симплекс метода. Метод использует линейные зависимости скорости ударной волны от скорости вещества и данные по тепловому расширению при постоянном давлении. В качестве целевой функции выбрана сумма квадратичных разностей между расчетными и экспериментальными величинами. Получено удовлетворительное совпадение с экспериментом.

Бесплатно

Моделирование чрезвычайных ситуаций с применением почти-периодического анализа изображений структуры тайфунов

Моделирование чрезвычайных ситуаций с применением почти-периодического анализа изображений структуры тайфунов

Парамонов А.А., Калач А.В.

Статья научная

Рассмотрен метод преобразования изображений из прямоугольной системы координат в полярную систему с целью для дальнейшего почти-периодического анализа структуры тайфунов на основе обобщённой сдвиговой функции. Основной метод почти-периодического анализа предполагает разделение данных на высокочастотные колебательные составляющие и низкочастотные тренды на основе теории пропорций, что позволяет выделить почти-периодические характеристики. Показано, что почти-периодический анализ применим к данным изображений как по радиус-вектору, так и углу в полярной системе координат. Примеры анализа горизонтальных и вертикальных сечений изображения демонстрируют наличие значимых почти-периодов, которые соответствуют определённым пиксельным значениям. Для полярной системы координат был проведён почти-периодический анализ углов, который выявил дополнительные почти-периоды, учитывающие периодичность угловых координат. Расширение углового интервала до 720° и 1080° подтвердило устойчивость результатов почти-периодического анализа, что указывает на достаточность двукратного интервала для качественного анализа. Таким образом, предложенный метод позволяет более точно и эффективно анализировать данные изображений, выявляя значимые почти-периоды, что открывает новые перспективы для прогнозирования и обработки информации в различных научных и прикладных задачах по анализу данных с упорядоченным аргументом.

Бесплатно

Модификация итерационной факторизации для численного решения двух эллиптических уравнений второго порядка в прямоугольной области

Модификация итерационной факторизации для численного решения двух эллиптических уравнений второго порядка в прямоугольной области

Ушаков Андрей Леонидович

Статья научная

Рассматривается два эллиптических уравнения второго порядка в прямоугольной области при смешанных краевых условиях. Их численное решение с помощью итерационной факторизации и фиктивных продолжений сводится к решению систем линейных алгебраических уравнений с треугольными матрицами, в которых количество ненулевых элементов в каждой строке не более трех.

Бесплатно

Напряженное состояние полосы с прослойкой при значительной механической неоднородности

Напряженное состояние полосы с прослойкой при значительной механической неоднородности

Дильман Валерий Лейзерович, Дияб Аус Нидал

Статья научная

Изучается напряженное состояние неоднородной полосы, содержащей прямоугольную вставку из менее прочного материала, под действием сжимающей нагрузки при плоской деформации в критический момент нагружения. Отношение прочностных характеристик основного материала и материала вставки предполагается произвольным. Получены явные аналитические выражения для вычисления критической нагрузки.

Бесплатно

Неклассические уравнения математической физики. Фазовые пространства полулинейных уравнений соболевского типа

Неклассические уравнения математической физики. Фазовые пространства полулинейных уравнений соболевского типа

Манакова Н.А., Свиридюк Г.А.

Статья обзорная

Статья имеет обзорный характер и содержит результаты с описанием морфологии фазовых пространств полулинейных уравнений соболевского типа. В первых трех параграфах приведены конкретные краевые задачи для уравнений и систем уравнений в частных производных соболевского типа, у которых фазовые пространства - простые гладкие банаховы многообразия. В последнем параграфе собраны те математические модели, чьи фазовые пространства лежат на гладких банаховых многообразиях с особенностями. Цель данной статьи - формирование фундамента будущих исследований морфологии фазовых пространств полулинейных уравнений соболевского типа. Кроме того, в статье дается объяснение феномена несуществования решения задачи Коши и феномена неединственности решения задачи Шоуолтера-Сидорова для полулинейных уравнений соболевского типа.

Бесплатно

Некоторые свойства пространства h(X,k)

Некоторые свойства пространства h(X,k)

Медведев Сергей Васильевич

Статья научная

Пространство h(X, к) - это наименьшее А-однородное пространство первой категории, которое содержит метрическое пространство X в качестве замкнутого подмножества. В заметке доказывается одна внутренняя характеристика пространства h(X, к).

Бесплатно

Нелокальная по времени краевая задача для линеаризованной системы уравнений фазового поля

Нелокальная по времени краевая задача для линеаризованной системы уравнений фазового поля

Иванова Наталья Дмитриевна, Федоров Владимир Евгеньевич

Статья научная

Исследована краевая задача с нелокальными по времени условиями для линеаризованной квазистационарной системы уравнений фазового поля. Получены необходимое и достаточное условия существования и единственности классического и обобщенного решений этой задачи.

Бесплатно

Непогружаемость m-мерных метрик вращения в виде геликоидальной поверхности в (m+1)-мерное евклидово пространство

Непогружаемость m-мерных метрик вращения в виде геликоидальной поверхности в (m+1)-мерное евклидово пространство

Ершова А.В.

Статья научная

В данной работе доказана невозможность изометрического погружения m-мерной метрики вращения в (m+1)-мерное евклидово пространство в виде геликоидальной поверхности.

Бесплатно

Непогружаемость метрик вращения в виде геликоидальной поверхности в w-мерное евклидово пространство

Непогружаемость метрик вращения в виде геликоидальной поверхности в w-мерное евклидово пространство

Глазырина А.В.

Краткое сообщение

В данной работе доказана невозможность изометрического погружения метрики вращения в n-мерное евклидово пространство в виде геликоидальной поверхности.

Бесплатно

Нормированные системы и их применение к построению решений дифференциальных уравнений дробного порядка

Нормированные системы и их применение к построению решений дифференциальных уравнений дробного порядка

Турметов Батирхан Худайбергенович

Статья научная

Приводится методика построения нормированных систем, связанных с операторами дифференцирования дробного порядка. Используя свойства нормированных систем, строятся точные решения обыкновенных дифференциальных уравнений дробного порядка.

Бесплатно

Журнал