В статье рассмотрен вопрос интеграции трехмерной модели объекта параметрической архитектуры, созданного с помощью программы Autodesk Revit, и его конечно-элементной модели. Особенности IFC форматирования расширяют возможности по представлению проектных данных для решения задач по совмещению информационной и расчетной модели. Проиллюстрированы преимущества и недостатки данного подхода к моделированию уникальных высотных зданий, архитектурное решение которых представляет собой сложную геометрическую поверхность.

Ключевые слова: информационное моделирование, параметрическая архитектура, метод конечных элементов, архитектурная модель, расчетная модель, интеграция, IFC форматирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

В данном научном исследовании представлен анализ организационных конфликтов, а также проблемных аспектов деятельности в современных реалиях. Показано влияние организационного конфликта на эффективность деятельности индивида. Приведена актуальность исследования проблемы деятельности работников организации в условиях организационных конфликтов, а также пути их решения. Проведен анализ когнитивной модели. В качестве факторов, используемых для снижения напряженности в коллективе, предложено ввести факторы повышение квалификации и организационной культуры. Данные факторы будут оказывать влияние на целевой фактор – эффективность деятельности. В ходе имитационного моделирования получено, что с помощью проведения мероприятий по повышению квалификации сотрудников, мероприятий по повышению уровня организационной культуры работников, организация добивается снижения напряженности в коллективе и, как следствие, происходит меньшая текучесть кадров.

Ключевые слова: имитационное моделирование, когнитивное моделирование, функционально-структурный анализ, визуальная аналитика, конфликт, организация, модель, социальная напряженность

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Параметры лесозаготовительных машин определяются характеристиками предмета труда, в частности размерами деревьев. В древостоях размеры деревьев варьируются и имеют стохастический характер. Это приводит к сложности определения расчетного дерева для валочной машины или вычислению массы древесины, перемещаемой транспортной машиной. Проблема осложнена тем, что конструкция лесной машины должна обеспечивать эффективность работы в различных древостоях. Решение задачи определения расчетных характеристик предмета труда (характеристик, определяющих значения внешних сил, действующих на лесную машину) может быть основано на анализе закономерностей в структуре древостоев по толщине. Цель данного исследования является описание методики построения стохастических моделей структуры древостоя по толщине при проектировании лесных машин и примера ее приложения. Предложенная методика позволяет сформировать стохастическую модель структуры древостоя по толщине для исследуемой лесной территории и охватывает процедуры от сбора исходных данных до получения алгоритма генерации диаметра дерева. Алгоритмы генерации, получаемые по методике, могут найти свое применение при разработке имитационных моделей для проведения экспериментов на ЭВМ, направленных на расчет оптимальных параметров лесных машин.

Ключевые слова: проектирование лесных машин, стохастическое моделирования, структура древостоя по толщине, распределение диаметров деревьев, имитационное моделирование, вычислительный эксперимент на ЭВМ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

В данной статье, с использованием аппарата декомпозиционной аппроксимации на основе теоремы Нортона, приведена разработанная авторами математическая модель функционирования распределённой системы обработки информации на базе локальной вычислительной сети файл-серверной архитектуры с произвольными функциями распределения времени обслуживания заявок в узлах сети. Сконструирована концептуальная модель эквивалентной двухузловой сети массового обслуживания, в которой первый центр сети совпадает с i-м центром исходной сети с произвольным законом распределения длительности обслуживания заявок, а второй (композиционный), являющийся эквивалентом оставшейся части сети, обладает экспоненциально распределённым временем обслуживания, зависящим от числа сообщений в нём. Представлены также основные математические выражения для вычисления интенсивности обслуживания в композиционном центре, а также выражения для вычисления среднего времени реакции системы на запросы пользователей.

Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», декомпозиционная аппроксимация, сеть массового обслуживания, композиционный центр, интенсивность обслуживания, среднее время реакции системы на запросы пользователей, концептуальная м

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается облучение резонатора Aires электромагнитным излучением с частотой 6 ГГц. Резонатор представляет собой кремниевую пластинку с нанесенными круговыми канавками методом травления. Круговые канавки являются в сечении прямоугольными щелями шириной 0,2 мкм и глубиной 0,6 мкм. В результате облучения резонатора над его центральной частью генерируется периодическое излучение с частотами 6,85 ГГц и 5,38 ГГц. На других частотах генерируется излучение, которое не является периодическим и похоже на хаотическое излучение. Резонатор Aires можно рассматривать, как преобразователь падающего периодического облучения в другие периодические излучения. Эти периодические излучения имеют частоты, которые могут быть резонансными для некоторых молекул и частей входящих в состав клеток живых организмов.

Ключевые слова: математическое моделирование, структурированная кремниевая поверхность, высокочастотное электромагнитное излучение, резонансные частоты, живые организмы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Расчеты режимов электрической сети основываются на определении потерь электроэнергии при транспортировке. Используемые методы расчета основаны на использовании метода Ньютона и матрицы Якоби. Рассматриваемый вариант расчета (путем ряда преобразований) с небольшим количеством итераций позволяет получить такие же результаты, как и при использовании метода Ньютона.

Ключевые слова: матрица узловых сопротивлений, комплексное сопротивление удельные приросты, потери электрической энергии, компенсирующие устройства, алгоритм, квадратичная модель, математическая модель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

Исследован поход к построению компьютерной модели функционального преобразователя информации на основе поэлементных операций с многомерными таблицами чисел. Был построен и верифицирован численный алгоритм принятия решения на основе бесконечнозначной логики (в частности алгоритмы фазификации, импликации, агрегирования, дефаззификации). Исследована математическая, алгоритмическая и программная модель нечёткого дешифратора позиционного биполярного кода в одноеденичный, функционирующего как функциональный преобразователь. Показан переход от исходной модели заданной в терминах трёхзначной логики к аналогичной системе имеющей бесконечнозначный логический базис. Численный алгоритм был протестирован и отлажен в среде пакета математических вычислений GNU Octave [1] при минимальном использовании функций из пакета «fuzzy-logic-toolkit».

Ключевые слова: дешифратор, одноеденичный код, функциональный преобразователь, бесконечнозначная логика, T-норма, фазификация, импликация, агрегирование, дефазификация, троичная логика, биполярный код

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе были проведены исследования тормозной системы с использованием программного обеспечения ANSYS. Фокусировка была сделана на изучении шума в тормозной системе. Программное обеспечение ANSYS показало способность к вычислению данной задачи. Результаты проиллюстрировали отличную динамику тенденции распределение давления при сравнении с экспериментальными анализами статики и динамики. Статические данные, которые были вычислены, показали, что контактное распределение давления расположено по центру колодки. Однако динамическое распределение давления показала тенденцию в сторону ведущей части колодки. Следовательно, повышается коэффициент появления шума по мере приближения к ведущей части колодки. Данная работа рассматривает влияния коэффициента трения и гидравлического давления на появления шума. Проведённые исследования показали, что увеличения коэффициент трения приводит к увеличению шума в тормозной системе. А увеличении величин гидравлического давления не влияет на шум, однако, действует как стабилизатор вибрации.

Ключевые слова: метод конечных элементов, распределение давления, контактное давление, шум, тормозная система , нелинейный контактный анализ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлено решение задачи технико-экономической эффективности капитальных вложений при реконструкции систем теплоснабжения муниципальных и ведомственных образований РФ с использованием критериев выбора рационального варианта реконструкции. Разработана экономико-математической модели с применением модифицированных двухфакторных производственных функций Кобба-Дугласа в относительных координатах.

Ключевые слова: система теплоснабжения, высокотемпературный кипящий слой, капитальные затраты, эксплуатационные расходы, экономико-математическое моделирование, производственные функции

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

В статье приведены результаты разработки метода прогнозирования тенденций развития случайных процессов, основанного на порядковых статистиках, а именно, медиане и статистике Ходжеса-Лемана. В статье подробно рассматривается предложенный метод: даются основные определения, формулы расчета, подробное описание алгоритма. Алгоритм реализован в виде программного модуля, который имеет практическое применение и может быть использован для решения задач прогнозирования тренда финансовых временных рядов. Приведены сравнительные результаты применения метода прогнозирования для индекса РТС в случае применения медианы и статистики Ходжеса-Лемана.

Ключевые слова: порядковая статистика, случайная величина, случайный процесс, медиана, статистика Ходжеса-Лемана, прогнозирование, тренд, средняя квадратичная ошибка, средняя абсолютная ошибка

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается модификация обобщенного алгоритма обработки слабоформализованной информации. Предполагается, что при обработке слабоформализованной информации важно учитывать, согласно А. А. Ухтомскому, как внешние факторы (характеристики поступающей информации) влияющие на результат, так и внутренние факторы (цели, задачи, методы и пр.), c целью получения адекватной картины происходящего на основе поступающей информации. Важность учета последних состоит в том, что если цели ясны, задачи поставлены, методы решения задач и достижения целей известны, то объем обрабатываемой информации существенно меньше и скорость достижения целей существенно больше. Увеличение скорости обработки поступающей информации достигается за счет того, что система обработки информации как бы подстраивается под цели обработки информации и с учетом целей обработки информации и характеристик поступающей информации формируется доминирующее состояние системы обработки информации (доминанта). Такой подход, учитывающий доминанту Ухтомского, позволяет обрабатывать большие объемы информации в реальном времени и может быть применен при разработке систем управления.

Ключевые слова: обработка информации, слабоформализованная информация, алгоритм, доминанта Ухтомского, недостаток информации, управление

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье представлена роль компьютерного моделирования при исследовании и анализе состояния технических объектов на примере системы стабилизации температуры охлаждающего элемента термобокса. В работе описано построение системы стабилизации теплового режима охлаждающего элемента термобокса в виде математической модели. Сделаны выводы по проведенному исследованию.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, математическая модель, эксперимент, термобокс, электродвигатель, элемент Пельтье, температура, радиатор, вентилятор, переходные процессы, установившееся состояние

05.11.01 - Приборы и методы измерения по видам измерений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье описан программный комплекс для решения задачи оптимального размещения информационных ресурсов-фрагментов распределённой базы данных (РБД) по узлам распределённой экономической информационной системы по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей. Программный комплекс состоит из программно реализованных математических моделей функционирования распределённых систем обработки экономической информации на базе файл-серверной, двухуровневой клиент-серверной и трёхуровневой клиент-серверной архитектур, а также алгоритма оптимизации. Разработанный программный продукт позволяет также производить эксперименты для получения и последующего анализа зависимостей реактивности распределённых систем от таких интегральных характеристик, как размерность задачи, интенсивности формирования запросов пользователями, скорости передачи сообщений по каналам связи, скорости считывания, скорости записи и обработки в узлах, что позволяет реализовать более рациональную организацию вычислительного процесса в системе. Программная реализация была выполнена на языке C#, платформе NetFramework 4.6.1, с использованием среды разработки Microsoft Visual Studio 2017 Community.

Ключевые слова: экономическая информационная система, распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трёхуровневая архитектура «клиент-сервер», уравнение глобального баланса

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Решена задача о распространении нелинейных поверхностных волн в намагничивающейся жидкости бесконечной глубины. Зависимость частоты колебания волны от величины напряженности магнитного поля приведена на графиках. Найдены траектории движения частиц жидкости. Исследовано влияние магнитного поля на высоту волны. Результаты исследования могут быть использованы для расчета различных технических устройств и технологических процессов.

Ключевые слова: поверхностные волны, намагничивающаяся жидкость, магнитное поле, волновое число, частота колебания волны, напряженность магнитного поля

01.04.11 - Физика магнитных явлений , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Проведено численное моделирование распределения температуры при нагреве (отжиге) импульсным Nd:YAG лазером пленки аморфного кремния (a-Si) на поверхности AZO-стеклянной подложки. Моделирование осуществлялось на основе численного решения уравнения теплопроводности в программе Matlab для определения плотности энергии лазерного излучения необходимой для кристаллизации пленки a-Si. Для длины волны 1064 нм получено, что температура на поверхности пленки a-Si достигает максимальной величины в момент времени 146 нс при лазерном импульсе с Гауссовой временной формой. Показано, что для кристаллизации пленки a-Si толщиной порядка 800 нм лазерным излучением с наносекундной длительностью импульса оптимальная плотность энергии составляет 600-700 мДж/см2, когда температура по толщине пленки a-Si соответствует 550-1250 °C.

Ключевые слова: Численное моделирование, лазерный отжиг, распределение температуры, пленка a-Si, солнечный элемент

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Данная статья проанализирует влияние Gc (Скорость высвобождения энергии деформации) на распространение трещин в стеклах (хрупких, эластичных) с разными свойствами материала (sapphire и Gorilla Glass). Анализ проиллюстрировал, что с уменьшением Gc, длина трещины будет возрастать, а с большей приложенной силой эффект Gc на распространение трещины в структуре уменьшится. Было также выявлено, что для разных Gc сдвиговые и дилатационные волны остаются одинаковыми. Однако сдвиговые и дилатационные волны зависят от свойств материала и, следовательно, имеют разные значения для разных материалов.

Ключевые слова: механики разрушения, быстрый разлом, Gc, распространение трещин, Code_Aster, Solome Meca

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена исследованию изменения численности занятого в экономике населения Российской Федерации, которое должно произойти в результате действия пенсионной реформы 2018 года. В качестве доминирующего детерминированного фактора прогнозирования используется средний вариант демографического прогноза населения РФ до 2030 года. Факторами влияния выбираются уровни занятости населения в разрезе однолетних половозрастных категорий. Показывается рост среднего возраста занятого населения России и колебательное «пилообразное» поведение коэффициента оттока трудовых ресурсов на переходном периоде проведения реформы с 2019 до 2028 годы. На время проведения реформы ежегодная потребность экономики в кадрах существенно снизится, что вызовет сложности с поиском работы у основной массы соискателей – выпускников системы профессионального образования, которые ежегодно выходят на рынок труда.

Ключевые слова: численность занятых, экономика, пенсионный возраст, пенсионная реформа, рынок труда, демография, естественно-возрастное выбытие, прогнозирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

Исследуется математическая модель согласования частных и общественных интересов при внедрении инноваций. Задача исследуется в игровой постановке. Учитывается наличие двух уровней управления: супервайзер, агент. Отношения между ними строятся на основе иерархии в соответствии с информационными регламентами игр Гермейера. В качестве метода иерархического управления используется метод побуждения. Указаны алгоритмы построения равновесий для разных информационных регламентов. Численная реализация предложенных алгоритмов основана на имитации. Дан анализ полученных результатов.

Ключевые слова: игра Штакельберга, игра Штакельберга с обратной связью, иерархия, имитационное моделирование, инновационный процесс, побуждение

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе произведено численное исследование оптимизированной формы тела минимального аэродинамического сопротивления. Вычислительный эксперимент предполагает переход от изучения реального объекта к изучению его математической модели, для исследования таких процессов, натурное исследование которых невозможно, по каким-либо причинам затруднено или дорого. Условиями сравнения форм тел в вычислительном эксперименте являются сохранение постоянными для всех тел: объема и формы рабочей зоны; расстояния от истоков, стоков и центров тел; скорости газового потока; массы тел и прочих второстепенных характеристик помимо только самой формы поверхности.

Ключевые слова: аэродинамическое сопротивление, оптимизированная форма тела, численное моделирование, вычислительный эксперимент, температурное поле, конвективный теплоперенос

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена исследованию динамики восприятия отдельных блоков пропагандистских новостей населением. Предложен вероятностно-стохастический подход для имитационного моделирования. В качестве основного актора, описывающего ситуацию, взята вероятность положительной оценки правдивости новой информации отдельным субъектом. Для описания самого процесса формирования отношения к ней выбрана дискретно-событийная парадигма. Изменение уровня оценки происходит под влиянием случайных возмущений мнения индивидуума, испытываемых в дискретные моменты времени. Интуитивный пересчет после этого восприятия новости моделируется на основе теории Байеса принятия решений. Математически такой подход полностью совпадает с ранее использованным нами при численном анализе разрешения внутриличностных конфликтов. Выявленные тогда результаты адаптированы для исследования динамики восприятия пропагандистских новостей нейтральной частью населения. Которую составляют индивидуумы, оценивающими правдивость пропагандистской деятельности в целом нейтрально, на уровне ½ (по шкале от 0 до +1). Получено, что при оценке конкретных новостей такая нейтральность нарушается, в конечном итоге индивидуум считает новость либо полностью правдивой, либо ложной. Но она восстанавливается уже на уровне ансамбля всех новостей. Примерно половину из них индивид считает правдивыми, половину – ложными. Время до формирования окончательного восприятия конкретной новости зависит от степени ее важности для субъекта, причем минимум наблюдается при уровне значимости немного ниже максимального. Модель учета социального окружения при разрешении внутриличностных конфликтов также была адаптирована для анализа восприятия пропагандистской информации. При этом получено, что оценки правдивости отдельных новостей соседей коррелируют. С течением времени в социуме образуются кластеры с однотипным восприятием. В идеальном случае, при отсутствии других влияний, в конечном итоге во всей исследуемой группе формируется одно мнение. Здесь опять же, для отдельных пропагандистских новостей нейтральность восприятия нарушается, но она восстанавливается на уровне ансамбля всех новостей. Предложенные модели могут быть использованы для исследования не только нейтральной части населения, но и групп с любым уровнем оценки правдивости пропаганды в целом, как однородных, так и неоднородных по этому параметру. Кроме того, предложенный подход может послужить основой при исследовании воздействия агентов влияния (в информационном пространстве) и разработке стратегий пропагандистской деятельности.

Ключевые слова: пропаганда, восприятие, в целом, отдельные новости, моделирование, вероятностно-стохастический подход, дискретно-событийное приближение, Байесова теория, многоагентный анализ, социальное окружение, кластеризация

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Представлены результаты вычислительного эксперимента, полученные с использованием разработанной математической модели функционирования системы энергоснабжения тепличного комплекса. В перечень входных факторов модели входили внешние факторы: температура окружающего, продолжительность светового дня, скорость ветра, интенсивность солнечного излучения, а также факторы, характеризующие внутренние условия работы тепличного комплекса. Значения внешних факторов варьировались в пределах среднесуточных величин для местности расположения тепличного комплекса, параметры технологического процесса определялись с учетом возможных режимов работы тепличного комплекса. Показаны зависимости изменения количества тепловой энергии, потребляемой тепличным комплексом, энергопотребления системы энергоснабжения, валового энергопотребления системы энергоснабжения, коэффициента использования валовой энергии от уровней воздействующих факторов. Представлены результаты анализа полученных зависимостей.

Ключевые слова: моделирование, система энергоснабжения, тепличный комплекс

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается нелинейная краевая задача о распространении поверхностных волн в слое вязкой несжимаемой жидкости бесконечной глубины. Записаны уравнения движения и граничные условия. Решение задачи находится методом малого параметра. Получено выражение для декремента затухания колебаний волны. Разработан код программы на языке C++ для численного исследования распространения нелинейных волн на поверхности вязкой жидкости.

Ключевые слова: вязкая жидкость, слабовязкая жидкость, нелинейные поверхностные волны, декремент затухания колебаний волны, фазовая скорость, частота колебаний волны

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена процессу разработки имитационной модели удовлетворенности трудом работников организации. В статье рассматривается влияние различных факторов на удовлетворенность трудом работника. В основу данной работы легли теоретические подходы к организационным конфликтам и мотивации персонала зарубежных и отечественных исследователей. Имитационная модель удовлетворенности трудом стоится на базе парадигмы системной динамики. Процесс симуляции модели позволяет наглядно продемонстрировать под влиянием каких факторов происходит переход состояний работников от «удовлетворенный» в «неудовлетворенный»/ «конфликтующий» и обратно.

Ключевые слова: конфликт, организация, имитационное моделирование, повышение квалификации, удовлетворенность трудом, факторы, системная динамика

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлены материалы по созданию АИС управления автостоянки. Приведены результаты имитационного моделирования, позволившие выявить «узкие места» проекта. Откорректированы диаграммы проектирования, включены процессы для оптимизации работы автостоянки. Показан интерфейс пользователя, намечены перспективы развития системы.

Ключевые слова: моделирование, реализация, информационная система, проектирование ИС, система массового обслуживания, диаграмма, автостоянка

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Описывается зависимость величин, характеризующих распространение нелинейных волн на поверхности жидкого проводника, от напряженности электрического поля и от длины волны. ерхностных волн в линейном приближении. Составлена математическая модель распространения нелинейных волн на заряженной поверхности жидкого проводника. Построены графики зависимостей частоты колебаний волны от напряженности электрического поля и фазовой скорости от длины волны.

Ключевые слова: Нелинейные поверхностные волны, жидкий проводник, диэлектрическая проницаемость, фазовая скорость, напряженность магнитного поля, поверхностный заряд

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ