Часто просматриваемые статьи

151. Яковлева Т.В.
     Расчет сигнала и шума при анализе райсовских данных путем комбинирования метода максимума правдоподобия и метода моментов
     Компьютерные исследования и моделирование, 2018, т. 10, № 4, с. 511-523

     В работе развивается новый математический метод решения задачи совместного расчета параметров сигнала и шума в условиях распределения Райса, основанный на комбинировании метода максимума правдоподобия и метода моментов. При этом определение искомых параметров задачи осуществляется посредством обработки выборочных измерений амплитуды анализируемого райсовского сигнала. Получена система уравнений для искомых параметров сигнала и шума, а также представлены результаты численных расчетов, подтверждающие эффективность предлагаемого метода. Показано, что решение двухпараметрической задачи разработанным методом не приводит к увеличению объема требуемых вычислительных ресурсов по сравнению с решением однопараметрической задачи. В частном случае малой величины отношения сигнала к шуму получено аналитическое решение задачи. В работе проведено исследование зависимости погрешности и разброса расчетных данных для искомых параметров от количества измерений в экспериментальной выборке. Как показали численные эксперименты, величина разброса расчетных значений искомых параметров сигнала и шума, полученных предлагаемым методом, изменяется обратно пропорционально количеству измерений в выборке. Проведено сопоставление точности оценивания искомых райсовских параметров предлагаемым методом и ранее развитым вариантом метода моментов. Решаемая в работе задача является значимой для целей обработки райсовских данных, в частности, в системах магнитно-резонансной визуализации, в системах ультразвуковой визуализации, при анализе оптических сигналов в системах дальнометрии, в радиолокации, а также при решении многих других научных и прикладных задач, адекватно описываемых статистической моделью Райса.

     Ключевые слова: функция плотности вероятности, распределение Райса, метод максимума правдоподобия, метод моментов, выборки измерений, отношение сигнала к шуму.
     Просмотров за год: 11.
152. Королев С.А., Майков Д.В.
     Идентификация математической модели и исследование различных режимов метаногенеза в мезофильной среде
     Компьютерные исследования и моделирование, 2012, т. 4, № 1, с. 131-141

     Предложена математическая модель процесса получения биогаза из отходов животноводства. Разработан алгоритм идентификации параметров модели. Проведена оценка точности идентификации модели. Приведены результаты моделирования для периодического и непрерывного режимов подачи субстрата. Найдена оптимальная скорость подачи субстрата для непрерывного режима.

     Ключевые слова: метаногенез, биогаз, математическая модель, система обыкновенных дифференциальных уравнений, идентификация математической модели, генетический алгоритм.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 10 (РИНЦ).
153. Жихаревич В.В., Шумиляк Л.М.
     Аппроксимация решения нестационарного уравнения теплопроводности методом вероятностных непрерывных асинхронных клеточных автоматов для одномерного случая
     Компьютерные исследования и моделирование, 2012, т. 4, № 2, с. 293-301

     В статье рассматривается решение задач теплопроводности с помощью метода непрерывных асинхронных клеточных автоматов. Продемонстрировано согласование распределения температуры в образце между клеточно-автоматной моделью и точным аналитическим решением уравнения теплопереноса в определенный момент времени, что говорит о целесообразном использовании данного метода моделирования. Получена зависимость между временем одного клеточно-автоматного взаимодействия и размерностью клеточно-автоматного поля.

     Ключевые слова: уравнение теплопроводности, клеточный автомат, время взаимодействия.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 4 (РИНЦ).
154. Скалько Ю.И., Карасёв Р.Н., Акопян А.В., Цыбулин И.В., Мендель М.А.
     Маршевый алгоритм решения задачи переноса излучения методом коротких характеристик
     Компьютерные исследования и моделирование, 2014, т. 6, № 2, с. 203-215

     В работе изложена процедура построения численных решений для задачи переноса излучения. В этом подходе численное решение строится последовательно от границы области вдоль направления распространения излучения. Проведено тестирование алгоритма задаче распространения излучения нагретого шара.

     Ключевые слова: перенос излучения, маршевый алгоритм, метод коротких характеристик.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 3 (РИНЦ).
155. Брацун Д.А., Захаров А.П., Письмен Л.М.
     Многоуровневое математическое моделирование возникновения и роста опухоли в ткани эпителия
     Компьютерные исследования и моделирование, 2014, т. 6, № 4, с. 585-604

     В работе предлагается математическая модель возникновения раковых образований в двумерной ткани эпителия. Базисная модель роста эпителия описывает возникновение интенсивного движения и роста ткани при ее повреждении. Для этого в схеме расчета предусмотрена возможность деления и интеркаляции клеток. Предполагается, что движение клеток растущего эпителия вызывается волной митоген-активируемой протеинкиназы, которая в свою очередь активируется химико-механическим сигналом, распространяющимся по ткани из-за ее локального повреждения. В работе предполагается, что раковые клетки возникают из-за локального сбоя пространственной синхронизации циркадианных ритмов. Изучение эволюционной динамики модели позволяет изучить физико-химические свойства опухоли и определить связь между возникновением раковых клеток и параметрами развития всей ткани, координирующей свою эволюцию посредством обмена химико-механическими сигналами.

     Ключевые слова: математическое моделирование, рост злокачественной опухоли, циркадианные ритмы, генная регуляция, синхронизация, сложные системы.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 12 (РИНЦ).
156. Орлова Е.В.
     Модель согласования экономических интересов дуополистов при формировании ценовой политики
     Компьютерные исследования и моделирование, 2015, т. 7, № 6, с. 1309-1329

     Предложена модель рыночного ценообразования фирм-дуополистов, представляющая динамику цен в виде четырехпараметрического двумерного отображения. Показано, что неподвижная точка данного отображения совпадает с точкой локального равновесия цен по Нэшу при игровом взаимодействии фирм. Численно выявлены бифуркации неподвижной точки, показан сценарий перехода от периодического режима к хаотическому через удвоение периода. Для обеспечения устойчивости локального равновесия цен по Нэшу предложен механизм управления динамикой цен на рынке, позволяющий стабилизировать хаотические траектории цен и согласовать экономические интересы фирм в процессе формирования их ценовой политики.

     Ключевые слова: двумерное отображение, устойчивость неподвижной точки, бифуркационный анализ, ценовая конкуренция, управление рыночными ценами, стратегическое взаимодействие фирм, равновесие по Нэшу.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 2 (РИНЦ).
157. Грабарник П.Я., Логофет Д.О.
     Нелинейный мир А.С. Комарова
     Компьютерные исследования и моделирование, 2016, т. 8, № 2, с. 205-212
     Просмотров за год: 10.
158. Сафиуллина Л.Ф., Губайдуллин И.М.
     Исследование и редуцирование математической модели химической реакции методом Соболя
     Компьютерные исследования и моделирование, 2016, т. 8, № 4, с. 633-646

     В работе предложена методика упрощения математической модели химической реакции за счет сокращения числа стадий схемы реакции, основанная на анализе чувствительности целевой функции к изменению параметров модели. Функционал характеризует меру близости расчетных значений по исходной кинетической схеме реакции и схеме, полученной возмущением ее параметров. Преимуществом данной методики является возможность анализа сложных кинетических схем и редуцирования кинетических моделей до размеров, приемлемых с точки зрения точности описания и простоты практического использования. В функционал можно включить результаты вычислительных экспериментов при различных условиях проведения реакции и таким образом получить компактную схему, согласующуюся с детальной схемой для требуемого диапазона условий. Анализ чувствительности функционала модели позволяет выявить те параметры, которые обеспечивают наибольший (или наименьший) вклад на результат моделирования процесса. Математическая модель может содержать параметры, изменение значений которых не влияет на качественное и количественное описание процесса. Вклад таких параметров в значение функционала не будет иметь большого значения. Поэтому стадии, которые не служат для моделирования кинетических кривых веществ, можно исключить из рассмотрения. С применением данной методики была исследована кинетическая схема реакции окисления формальдегида, детальный механизм которой включает в себя 25 стадий и 15 веществ. На основании локального и глобального анализа чувствительности определены наиболее значимые стадии процесса, влияющие на общую динамику изменения концентраций целевых веществ реакции. Получена редуцированная схема модельной реакции окисления формальдегида, которая так же описывает поведение основных веществ реакции, как и детальная схема, но имеет значительно меньшее число стадий реакций. Приведены результаты сравнительного анализа моделирования реакции окисления формальдегида по детальной и редуцированной схемам. В статье приведены вычислительные аспекты решения задач химической кинетики глобальным методом Соболя И.М. на примере данной реакции. Приведены результаты сравнения локальных, глобальных и полных глобальных коэффициентов чувствительности.

     Ключевые слова: анализ чувствительности, математическая модель реакции, редуцирование схемы реакции, реакция окисления формальдегида.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 4 (РИНЦ).
159. Горшков А.В., Просвиряков Е.Ю.
     Слоистая конвекция Бенара–Марангони при теплообмене по закону Ньютона–Рихмана
     Компьютерные исследования и моделирование, 2016, т. 8, № 6, с. 927-940

     В работе осуществлено математическое моделирование нестационарной слоистой конвекции Бенара–Марангони вязкой несжимаемой жидкости. Движение жидкости происходит в бесконечно протяженном слое. Система Обербека–Буссинеска, описывающая слоистую конвекцию Бенара–Марангони, является переопределенной, поскольку вертикальная скорость тождественно равна нулю. Для вычисления двух компонент вектора скорости, температурыи давления имеется система пяти уравнений (три уравнения сохранения импульсов, уравнение несжимаемости и уравнение теплопроводности). Для разрешимости системы Обербека–Буссинеска предложен класс точных решений. Структура предложенного решения такова, что уравнение несжимаемости удовлетворяется тождественно. Таким образом, удается устранить «лишнее» уравнение. Основное внимание уделено исследованию теплообмена на свободной границе слоя, которая считается недеформируемой. При описании термокапиллярного конвективного движения теплообмен задавался согласно закону Ньютона–Рихмана. Использование такого закона распространения тепла приводит к начально-краевой задаче третьего рода. Показано, что переопределенная начально-краевая задача в рамках представленного в статье класса точных решений уравнений Обербека–Буссинеска сводится к проблеме Штурма–Лиувилля. Следовательно, гидродинамические поля выражаются через тригонометрические функции (базис Фурье). Для определения собственных чисел задачи получено трансцендентное уравнение, которое решалось численно. Проведен численный анализ решений системы эволюционных и градиентных уравнений, описывающих течение жидкости. На основании вычислительного эксперимента проведен анализ гидродинамических полей. При исследовании краевой задачи было показано существование противотечений в слое жидкости. Существование противотечений эквивалентно наличию застойных точек в жидкости, что говорит о существовании локального экстремума кинетической энергии жидкости. Установлено, что у каждой компонентыск орости может быть не более одного нулевого значения. Таким образом, поток жидкости расслаивается на две зоны. В этих зонах касательные напряжения разного знака. Причем существует толщина слоя жидкости, при которой на нижней границе слоя жидкости касательные напряжения равны нулю. Данный физический эффект возможен только для классических ньютоновских жидкостей. Для поля температурыи давления справедливы те же свойства, что и для скоростей. Отметим, что в данном случае все нестационарные решения выходят на установившийся режим.

     Ключевые слова: конвекция Бенара–Марангони, аналитическое решение, нестационарная задача.
     Просмотров за год: 10. Цитирований: 3 (РИНЦ).
160. Дядькин А.А., Павлов А.О., Симакова Т.В., Чёткин С.В.
     Анализ возможности использования программного комплекса FlowVision для исследования гидродинамических воздействий на возвращаемый аппарат и динамики его движения при посадке на воду
     Компьютерные исследования и моделирование, 2017, т. 9, № 1, с. 47-55

     В данной работе представлены результаты верификации исследований гидродинамических воздействий на возвращаемый аппарат сегментально-конической формы при посадке на воду. Для анализа используется программный комплекс FlowVision. Целью работы является подтверждение возможности использования данного программного комплекса для решения поставленных задач на основе сравнения расчетных и экспериментальных данных, полученных на моделях посадочного модуля корабля Apollo и возвращаемого аппарата пилотируемого транспортного корабля нового поколения, разрабатываемого в РКК «Энергия». Сравнивались значения давлений на поверхности моделей аппаратов в процессе погружения в воду и параметры движения центра масс.

     Показано хорошее согласование экспериментальных и расчетных данных по силовому действию на конструкцию аппарата при приводнении и параметрам его движения в водной среде. Компьютерное моделирование адекватно отражает влияние на процесс приводнения начальных скоростей и углов входа аппарата в водную среду.

     Использование компьютерного моделирования обеспечивает одновременное определение всей информации, необходимой для исследования в процессе проектирования изделия особенностей посадки на воду: гидродинамические воздействия для расчета прочности конструкции, параметры и динамику движения центра масс и вращения аппарата вокруг центра масс с целью оценки условий приводнения экипажа, а также остойчивость аппарата после приводнения.

     Полученные результаты подтверждают необходимость использования программного комплекса FlowVision для исследования процесса приводнения аппарата и исследований влияния различных режимов посадки в широком диапазоне изменения начальных условий, что позволяет существенно сократить объём дорогостоящих экспериментальных исследований и реализовать условия посадки, трудновоспроизводимые в физическом эксперименте.

     Ключевые слова: вычислительная гидродинамика, компьютерное моделирование, посадка на воду.
     Просмотров за год: 10.

• Общая информация
• Политика открытого доступа
• Публикационная этика
• Редакционная коллегия
• Авторский указатель
• Для авторов
• Для рецензентов
• Контакты
• Часто просматриваемые статьи
• Наиболее цитируемые статьи
• Подача статей ONLINE