ivdon@ivdon.ru
В работе рассматривается вывод основных соотношений теории конечных поворотов. Проведено численное исследование зависимости направляющего косинуса конечного поворота от направляющих косинусов неподвижной системы координат и системы координат, связанной с твердым телом. Получены формулы для косинусов угла конечного поворота. Разработана программа вычисления значений направляющих косинусов конечного поворота от величин, входящих в условие задачи. Построен график зависимости направляющего косинуса конечного поворота от синуса угла конечного поворота. Данная зависимость наглядно выводится при запуске программы.
Ключевые слова: ориентация вектора в пространстве, сферическая тригонометрия, конечный угол поворота, направляющий косинус, углы Эйлера, конечный поворот
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматриваются особенности функционирования предприятий автосервиса при увеличении сезонного спроса на ТО и ремонт автомобильной техники. Для анализа их деятельности в условиях ограниченных ресурсов и случайного потока заявок (требований) применен аппарат системы массового обслуживания
Ключевые слова: Предприятие автосервиса, поток требований вероятность, критерии, издержки, эффективность
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Новый способ, включающий операцию фаззификации, представляющую вычисление функций принадлежности ключевых параметров компонент R, G, B, RG, RB, GB исходных цветных RGB фотоизображений листьев растений, полученных на основе матрицы смежности GLCM, формирование нечетких выводов о виде заболевания растений, выполнение дефаззификации с использованием пороговой бинаризации признаков и мажоритарного голосования по 24 параметрам.
Ключевые слова: GLCM – матрица, нечеткая логика, функция принадлежности, бинаризация ключевых признаков, мажоритарное голосование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предлагается методика исследования ассоциативных запоминающих устройств и систем в среде функционального-логического моделирования MatLab/Simulink и средствами разработки программируемых логических интегральных схем. С этой целью предлагается осуществить типизацию представления и моделирования таких устройств и систем за счет реализации особенностей представления и организации сетевых ассоциативных структур в среде моделирования.
Ключевые слова: Ассоциативные запоминающие устройства и системы, функционально-логическое моделирование
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Процесс кавитации является одной из причин преждевременного износа элементов насосного оборудования. Наибольшему износу подвержены элементы насосного колеса. Кроме того, кавитация вызывает такие нежелательные явления как вибрация и шум. Авторами данной статьи предлагается с целью уменьшения кавитационных разрушений и увеличения срока службы насосного оборудования устанавливать на входе в насос делитель потока специальной формы, разбивающий входящий в насос поток на отдельные струи определенной формы и структуры.
Ключевые слова: жидкость, центробежный насос, регулирование, кавитация, поток, пузырь, делитель потока
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Данная работа представляет собой описание методики восстановления узорного тканого полотна средствами компьютерных технологий. Проблема компьютерного восстановления исторического объекта редко затрагивается в научных публикациях. Однако сейчас вопрос о целесообразности прототипирования и моделирования в цифровом пространстве значим, т.к. именно компьютерная модель позволяет дать точное представление о выполняемой задаче, о проблемных ситуациях, помогает предупредить о возможных или уже случившихся ошибках.
Ключевые слова: Кудрявцева E.A., Кононова О.С., Юхин С.С.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрено решение задачи определения динамических характеристик датчика относительной влажности, математическая модель которого строилась на основе апериодического звена первого порядка. Алгоритм решения состоит в минимизации величины среднеквадратичного рассогласования аппроксимирующей функции и множества экспериментальных данных. Приведены результаты обработки экспериментов проведенных с датчиком температуры и влажности DHT-22. Датчик трижды помещался в среду с повышенной влажностью, что позволило получить усредненную экспериментальную переходную характеристику. Период замеров и регистрации влажности и температуры составлял 1.5 секунды. Предложенная методика вычисления динамических параметров датчика позволила определить величину постоянной времени и коэффициента усиления апериодического звена для исследуемого датчика. Полученные динамические характеристики могут быть использованы для формирования инверсной передаточной функции для датчика влажности.
Ключевые слова: емкостной датчик влажности, переходная характеристика, последовательность замеров, постоянная времени, минимизация рассогласования
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
объектом исследования в данной статье стала довольно важная тема описания такого статистического метода, как дисперсионный анализ. Дело в том, что многие программные продукты рассматривают, в основном, случай, когда число факторов не более двух. За исключением такого мощного продукта, как SPSS Statistica. То же можно отнести и к научным трудам, где очень редко рассматривается и описывается метод дисперсионного анализа с большим количеством факторов (зачастую, когда речь заходит о многофакторном дисперсионном анализе, также рассматривается два фактора). Поэтому был произведен анализ имеющегося математического аппарата, предложена собственная идея реализации данного статистического метода и создан программный продукт, демонстрирующий его работу.
Ключевые слова: дисперсионный анализ, общий случай, программная реализация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена изучению возможности применения методов системного анализа при моделировании процесса пастеризации молока. В работе рассмотрены структурно-параметрические, функционально-операторные, информационные и модели целевого управления для удобного «описания» процесса пастеризации. Полученные модели и их коэффициенты, описывающие процесс пастеризации, основанные на методах системного анализа, подходят для практического решения задачи управления производственным процессом. Авторы применили функционально-рисковый анализ и идентифицировали риски пастеризации молока.
Ключевые слова: системный анализ, пастеризация, молоко, риск, моделирование, процесс, функциональ-но-рисковой анализ, системный анализ, модель, производство
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе анализируются различные подходы к планированию, которые входят в состав подсистемы обеспечения качества обслуживания QoS в сетях стандарта LTE в ситуациях перегрузки сети трафиком данных. Использование различных стратегий для различных видов трафика позволяет операторам предлагать различные уровни качества обслуживания для пользователей голосовой связи. Приводятся оценки эффективности алгоритмов планирования передачи пакета.
Ключевые слова: LTE, долгосрочное развитие, алгоритмы планирования, FIFO, раунд Робин, кратчайшее задание первым, произвольное раннее обнаружение, RED, RR, SJF, QoS, VoIP, CSFB, VoLTE
05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе рассмотрено понятие минимального доминирующего подмножества вершин интуиционистcкого нечеткого графа, и на его основе вводится понятие доминирующего множества как инварианта интуиционистcкого нечеткого графа общего вида. Предложен метод и алгоритм нахождения всех минимальных доминирующих подмножеств вершин интуиционистcкого нечеткого графа. Нахождение всех минимальных доминирующих подмножеств вершин позволяет находить доминирующее множество интуиционистcкого нечеткого графа. Предложенный алгоритм является обобщением алгоритма Магу для четких и нечетких графов. Рассмотрен пример нахождения доминирующего множества интуиционистcкого нечеткого графа.
Ключевые слова: интуиционистское нечеткое множество, степень принадлежности, степень непринадлежности, нечеткое отношение, интуиционистский нечеткий граф, интуиционистский нечеткий граф первого рода, доминирующее множество, алгоритм, дизъюнктивный член, матрица смежности
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Приведены сведения по разработке имитационных (поведенческих) моделей микросхем импульсных преобразователей напряжения для применения в автоматизированном измерительном оборудовании, используемого в испытаниях указанных интегральных микросхем. Выполнено моделирование интегральной микросхемы LM2676 с учетом тепловыделения и учетом взаимного влияния температуры кристалла на внешние электрические характеристики в составе общей поведенческой модели. Получены результаты, совпадающие с экспериментальными данными и со SPICE-моделью на транзисторном уровне, а также зависимости, отражающие влияние температуры кристалла на функционирование микросхемы. Показана возможность использования поведенческих моделей в качестве источника нормативно-справочной информации в процессе тестирования электронных компонентов.
Ключевые слова: автоматизированное тестовое оборудование, контроль параметров микросхем, импульсные преобразователи напряжения, поведенческая модель, VHDL-AMS
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается комплексный подход, основанный на использовании знаний экспертов, к разработке концептуальной модели предметной области в части контроля требуемой эксплуатационной надежности технических систем. Необходимость формализации ключевой задачи логистического анализа необходима для обеспечения поддержки эксплуатации оборудования и создания интегрированной логистической системы.
Ключевые слова: интегрированная логистическая поддержка, жизненный цикл, функциональный отказ, эксплуатационная надежность, критичность последствий
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье предложен метод предварительного улучшения качества изображений видеопоследовательности для дальнейшей обработки с целью поиска и распознавания объектов на сложном фоне. Оригинальность метода заключается в использовании анализа коэффициента вклада одиночных изображений в видеопоследовательности.
Ключевые слова: обработка видеопоследовательностей, улучшение видеоизображений, распознавание объектов на сложном фоне
05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Авторами было разработано устройство, состоящее из системы восприятия изображений печатных символов и персонального компьютера (ПК), определяющего типы символов. По разработанной авторами программе ПК окантовывает изображение печатного символа, находящееся в прямоугольной матрице, состоящей из ячеек запоминающего устройства ПК. В результате окантовки формы печатного символа определялись существенные и необходимые признаки – направления элементов формы символа, по которым по разработанному алгоритму ПК определял тип данного символа относительно других. Система восприятия включает в себя малогабаритную телевизионную трубку – видикон с генераторами разверток луча видикона на его экране по вертикали и горизонтали, два канала и схему совпадений. Разработанную систему восприятия отличает: простота конструкции, компактность, экономичность.
Ключевые слова: направление, система восприятия, триггер, усилитель, счетчик импульсов, схема совпадений
05.11.18 - Приборы и методы преобразования изображений и звука , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье сформулированы основные этапы процесса конструирования аналитико-численных моделей функционирования распределенных информационных систем (РИС) с неэкспоненциальным (самоподобным) входным трафиком заявок. Каждый отдельный этап моделирования, на концептуальном уровне, сведен к решению определенного класса математических задач. В основе математического аппарата получения основных интегральных характеристик качества функционирования РИС лежит метод анализа средних значений сетей очередей. Приведены базовые соотношения для вычисления реактивности работы РИС.
Ключевые слова: распределенная информационная система, дискретный самоподобный процесс, параметр Хёрста, распределение Парето, сеть массового обслуживания, классификация Кендалла, формула Полячека-Хинчина, среднее время реакции системы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрена модель возникновения отказов в результате старения изоляционных материалов силовых кабельных линий. Показано, что остаточный ресурс зависит от соотношения запаса прочности и предела прочности используемых материалов. Проведено моделирование процессов срабатывания ресурса с использованием математической модели состояния изоляции, связывающей время и вероятность ее безотказной работы с определенными ее параметрами. Модель позволяет прогнозировать состояние изоляции и срок службы силовой кабельной линий.
Ключевые слова: Надёжность, ресурс, изоляционные материалы, тепловое старение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе предлагается математическая модель оценки эффективности мер, направленных на упреждение конкурентов в условиях рынка. Модель основана на теории марковских случайных процессов. Она позволяет оценивать вероятности упреждения в реализации коммерческих проектов одной стороной над другими в условиях конкуренции. Получены зависимости вероятностей упреждения сторон от времени. Показано, что данные вероятности зависят от среднего времени выполнения проекта каждого конкурента. Полученные теоретические зависимости позволят проанализировать возможные исходы ведения конкурентной борьбы в условиях рыночных отношений.
Ключевые слова: конкуренция, рыночные отношения, упреждение, эффективность, коммерческий проект, математическое моделирование, конфликт сторон, случайный процесс, вероятность состояния, временная зависимость
05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье авторами приводятся результаты исследований, связанных с влиянием частичных отказов (ЧО) на надежностные характеристики системы, определяемые через вероятность непрерывной работы за межрегламентных период в условиях сохранения работоспособности после ЧО. Расчетная модель строится из предположения, что процесс продолжения функционирования после ЧО можно рассматривать как резервирование замещением, когда резерв представляется способным выполнять послеотказовые функции, но с некоторым изменением надежностных характеристик. Рассмотрена модель с экспоненциальным законом распределения вероятностей ЧО. Приведены результаты иллюстрационного расчета и сделаны выводы.
Ключевые слова: частичный отказ, резервирование, показатели надежности отработки в межрегламентный период, расчетные соотношения для оценки надежности при частичном отказе
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Важным аспектом при создании информационно-обучающих систем для обучения и повышения квалификации технологического персонала промышленных предприятий является разработка и реализация математических моделей изучаемых технологических процессов на этапе формирования алгоритмического и программного обеспечения такого рода систем. Рассматриваемая информационно-обучающая система связана с шихтовкой и разливкой алюминиевых сплавов различных марок. Система содержит необходимый объём теоретической информации, которая описывает основные принципы производства алюминия с применением наиболее известных технологических операций, направленных на формирование требуемых сплавов металла с заданным химическим составом. В основе информационно-обучающей системы лежит математическая модель технологического процесса, при разработке и описании которой используются как принципы информационного подобия, так и физико-химические законы с использованием экспериментально-статистических методов моделирования. Структура информационно-обучающей системы состоит из логически взаимодействующих между собой структурных блоков, которые позволяют формировать и решать различные технологические задачи шихтовки расплава алюминия в плавильных печах.
Ключевые слова: математическая модель, модель-имитатор, технологическая задача, структура системы, физико-химические закономерности, химический состав, управляющие воздействия, режим управления
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье строится тренд-сезонная адаптивная модель временного ряда объемов импорта Республики Казахстан по квартальным данным в период с 2013 по 2018 гг. По полученной модели сделан прогноз объемов импорта в стоимостном выражении на первый квартал 2019 года.
Ключевые слова: Республика Казахстан, импорт, мультипликативная модель, экспоненциальное сглаживание, адаптивная модель, прогнозирование, уравнение тренда
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 08.00.12 - Бухгалтерский учет, статистика
Обоснована возможность использования ассоциативных средств для решения задачи многоаспектной оценки рисков: «язык ассоциаций» для формализованного представления риск-событий и рисков в виде информационных объектов в ассоциативной среде; ассоциативной среды для реализации процедур такой оценки. Обоснован подход к моделированию процессов многоаспектной оценки рисков на основе ассоциативной среды с ее реализацией на FPGA.
Ключевые слова: ассоциативная среда, многоаспектная оценка рисков
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматривается применение регрессионного анализа при нарушении предположения о нормальном законе распределения наблюдений. Проведенный анализ проиллюстрировал, что теоретическое распределение наблюдений может значительно отличаться от практических исследований, если отклоняется нормальный закон. Для решения данной проблемы, являющейся одной из центральных в статистическом анализе, были изучены и применены устойчивые методы оценивания. На основе полученных результатов был разработан программный продукт, реализующий данный статистический метод
Ключевые слова: Нормальный закон распределения наблюдений, устойчивые методы оценивания, M оценки, программная реализация
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Данная работа исследует проблему, возникающую при нормальном торможении (шум/визг). Работа предлагает комплексный метод собственных значений для выявления склонности к визгу в тормозной системе. В работе также дается краткое введение и обзор литературы по проблеме в данной области Частоты и измерения нестабильности были вычислены. После этого были построены графики стандартных отклонений, чтобы выяснить, будет ли визг уменьшаться или усиливаться в пределах выбранных параметров. Результаты показали, что при увеличении коэффициента трения, измерение нестабильности будет увеличиваться при увеличении гидравлического давления.
Ключевые слова: комплексно собственные значения, визг, среднее квадратическое отклонение, тормозная система, уменьшение шума, измерения нестабильности
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В рамках данной статьи рассмотрены возможности повышения фотореалистичности графических данных виртуальной реальности. Предложена метрика для оценки основных характеристик выходного изображения и рассмотрены различные способы, применяемые на разных этапах его построения. Описаны новые варианты улучшения виртуальной сцены путем подбора её параметров и оценки итогового изображения предложенной метрикой. Рассмотрен и оценен подход рендеринга изображения с помощью нейронной сети. Предложены варианты улучшения конечного изображения как с использованием крупных нейросетей и длительного процесса обработки, так и с использованием их оптимизированных версий. Для улучшения обоих вариантов предложены и рассмотрены следующие методы: распределение изображения по ансамблю нейронных сетей и включение карты глубины в входные данные.
Ключевые слова: Повышение качества изображения, метрики оценки качества изображения, нейронные сети, глубокое обучение, виртуальная реальность, синтетические данные, GAN, WGAN, генеративные модели, фотореалистичность синтетических изображений
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ