Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
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
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
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
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
Способ восстановления поля ветра по данным измерений доплеровского метеорологического радиолокатора
Статья научная
Предложен новый способ восстановления поля ветра, позволяющий оценивать его характеристики по результатам измерений, полученным с помощью доплеровского метеорологического локатора.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе приведен сравнительный анализ двух основных методов решения задачи удара твердого тела о деформируемую преграду. Показаны и обсуждены достоинства и ограничения каждого из методов применительно к специфике постановки конкретных задач подобного типа. Продемонстрирована возможность комбинированного использования обсуждаемых методов при решении статических и динамических задач.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье предложен вариант выбора значений двух параметров контура стабилизации автопилота i1, i2 для некоторых фиксированных условий боевого применения ПКР в целях улучшения стабилизации полета. Представлена модель контура стабилизации угла тангажа исследуемой ракеты. Осуществлен расчет ее аэродинамических характеристик. На основе методов оптимизации функции нескольких переменных с помощью блока библиотеки Simulink Signal Constraint произведены подбор и оптимизация коэффициентов автопилота ракеты. Использование рассчитанных коэффициентов автопилота позволит получить переходный процесс по углу тангажа с улучшенными параметрами стабилизации полета ракеты.
Бесплатно
Статья научная
Данная статья посвящена проблеме повышения эксплуатационных характеристик вычислительной техники во время проектирования основных элементов на базе мемристоров. Анализируется режим большого сигнала при расчете по постоянному току (статический режим) для электрического много полюсника с мемрезистивными ветвями в конечных приращениях. Расчет проводится для определения параметров рабочей точки нелинейных электронных приборов, а также статических соответствующих электронных устройств. При расчете составляются интервальные системы нелинейных алгебраических уравнений, для решения которых применяется метод Ньютона. В результате проведенного исследования подтверждается применимость выбранного подхода к анализу наноэлектронных схем как элементов памяти, так и архитектуры информационно-измерительных систем в целом.
Бесплатно
Структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированные системы
Статья научная
На основе методологии системного подхода и функционального моделирования IDEF0 представлена структурно-функциональная модель имитации компьютерных атак на автоматизированную систему, позволяющая обеспечивать возможность выбора наиболее рациональной структуры системы обнаружения, предупреждения и ликвидации их последствий, а также достичь необходимого уровня достоверности имитации. Описаны структура и процесс функционирования подсистемы имитации компьютерных атак, основу которого составляет формализованное представление множества уязвимостей автоматизированной системы в виде упорядоченных наборов тегов (идентификаторов), используемых для задания процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, применяемых в имитации атак на автоматизированную систему. Делается вывод, что разработанная модель позволяет повысить оперативность процесса тестирования реальных автоматизированных систем путем имитации атак с помощью автоматизации процедур формирования и конфигурирования набора эксплойтов, обеспечить необходимый уровень достоверности процесса имитации атак за счет воспроизводства их различных типов, создавать рациональные системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на автоматизированные системы за счет расширения области синтеза структурно-функциональной модели и ее формализованного описания нужного уровня детализации.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются технологии подводной электромеханики, позволяющие увеличить надежность и эффективность электродвигателей осушительных станций, препятствующих затоплению объектов. В основу исследования положено изучение тепловых явлений, так как изоляция обмоток электрических машин чувствительна к температурам и является наиболее уязвимым элементом. Показано, что основным условием эффективного исследования температурных режимов и предупреждения последствий перегрева электрической изоляции двигателей в различных условиях эксплуатации является применение системного подхода при представлении сложных организационно-технических систем в виде взаимосвязанных функциональных подсистем, объединяющих в своем составе математическое описание различных физических явлений и процессов. На основе методологии системного подхода и функционального моделирования разработана структурно-функциональная модель имитации работающего под водой асинхронного электрического привода. Она позволяет обеспечивать возможность выбора наиболее рациональных температурных режимов работы, осуществлять предупреждение перегрева и сохранение ресурса электрической изоляции двигателей, работающих в воздушной подушке. Описаны структура и процесс функционирования модели электрического привода и тепловой модели асинхронного двигателя. Их основу составляют подсистемы моделей нагрузки непосредственно электрического двигателя, энергетических показателей, электротепловой модели, системы вентиляции и охлаждения, ресурса электрической изоляции. Разработанная модель позволяет определять температуру и прогнозировать достаточный ресурс системы изоляции с учетом характера нагрузки, параметров регулирования, способов охлаждения и глубины погружения. Результаты моделирования дают возможность принимать правильные управленческие решения, связанные с режимами эксплуатации электрических машин, работающих под водой в динамической воздушной подушке.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается возможность синтеза адаптивной структуры автономной системы наземной навигации (АСНН) специального транспортного средства (СТС). Предложен вариант повышения точности определения текущих навигационных параметров за счет адаптивного управления аппаратным обеспечением наземных транспортных средств.
Бесплатно
Статья научная
Разработан алгоритм расчета моментов инерции системы «манипуляционный космический аппарат -солнцезащитный экран», зависящих от времени и углового положения манипуляционного космического аппарата относительно подвижной орбитальной системы координат. Представлены результаты моделирования процесса терминального управления ориентацией манипуляционного космического аппарата с учетом изменения компонентов его тензора инерции. Проведены исследования влияния изменения моментов инерции такого аппарата на точность его пространственной ориентации. Программа управления ориентацией манипуляционного космического аппарата в режиме программного поворота рассчитана с помощью модифицированного метода приближенного корректирующего оператора для постоянных управляющих моментов двигателей ориентации.
Бесплатно
Удвоитель сверхвысокой частоты на квадратурных мостах и балансных преобразователях
Статья научная
Рассматривается математическая модель удвоителя сверхвысокой частоты на основе нелинейных параметров рассеяния в режиме большого сигнала, построенного на квадратурных мостах, балансных преобразователях и синфазных сумматорах мощности. Приводятся выражения для входного и выходного коэффициентов отражения, амплитуды паразитных гармоник и основного сигнала. Анализируется влияние фазовой и амплитудной неидентичности квадратурных мостов, балансных преобразователей и активных элементов на коэффициент отражения, мощность паразитных гармоник и основного сигнала.
Бесплатно
