Електронне моделювання

Том 40, № 6 (2018)

https://doi.org/10.15407/emodel.40.06

ЗМІСТ

Математичне моделювання та обчислювальні методи

	КАЛИНОВСКИЙ Я.А., БОЯРИНОВА Ю.Е., ХИЦКО Я.В., СУКАЛО А.С. Последовательное построение алгоритмов линейной свертки с помощью гиперкомплексных числовых систем	5-20
	ЕФИМЕНКО Н.В. Математическая модель углового движения космического аппарата в параметрах Родрига—Гамильтона и ее свойства	21-36

Обчислювальні процеси і системи

ОСТАПЧЕНКО К.Б., ЛИСОВИЧЕНКО О.И., БОРУКАЕВ З.Х.
Объектно-ориентированное моделирование процессов функционирования субъектов организационно-технических систем

37-52

Застосування методів і засобів моделювання

	KRAVTSOV H.А., ZUPKO A.V. Blockchain and Science	53-60
	КОВАЛЕНКО О.Є. Системна інженерія та життєвий цикл систем	61-82
	КРАСИЛЬНИКОВ А.И. Применение двухкомпонентных смесей сдвинутых распределений для моделирования перфорированных случайных величин	83-98
	PRYKHODKO N.V., PRYKHODKO S.B. Constructing the Nonlinear Regression Models on the Basis of Multivariate Normalizing Transformations	99-108

ПОСЛІДОВНА ПОБУДОВА АЛГОРИТМІВ ЛІНІЙНОЇ ЗГОРТКИ ЗА ДОПОМОГОЮ ГІПЕРКОМПЛЕКСНИХ ЧИСЛОВИХ СИСТЕМ

Я.О. Калиновський, Ю.Є. Бояринова, Я.В. Хицко, А.С. Сукало

Èlektron. model. 2018, 40(6):05-20
https://doi.org/10.15407/emodel.40.06.005

АНОТАЦІЯ

Розглянуто синтез алгоритмів лінійної згортки масивів, довжина яких не дорівнює 2ⁿ, за допомогою методів гіперкомплексних числових систем (ГЧС). Синтез засновано на рекурентному обрамленні сум парних добутків відліків згортки з подальшим застосуванням ізоморфних ГЧС. Отримані алгоритми за числом множень близьки до алгоритмів Винограда.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

гіперкомплексна числова система, лінійна згортка, ізоморфізм, множення, бікомплексні числа, квадриплексні числа.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1989, 449 с.
2. Нуссбаумер Г. Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления сверток. М.: Радио и связь, 1985, 248 с.
3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2003, 604 с.
4. Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1985, 312 с.
5. Калиновский Я.А. Структура гиперкомплексного метода быстрого вычисления линейной свертки дискретных сигналов // Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2013, 15, № 1, c. 31—44.
6. Синьков М.В., Бояринова Ю.Е., Калиновский Я.А. Конечномерные гиперкомплексные числовые системы. Основы теории. Применения. Киев: Инфодрук, 2010, 388с.
7. Калиновский Я.А., Бояринова Ю.Е. Высокоразмерные изоморфные гиперкомплексные числовые системы и их использование для повышения эффективности вычислений. Киев: Инфодрук, 2012, 183 с.
8. Калиновский Я.А., Бояринова Ю.Е., Синькова Т.В., Cукало А.С. Построение высокоразмерных изоморфных гиперкомплексных числовых систем для повышения эффективности
вычислительных процессов // Электрон. моделирование, 2016, 38,№ 6, с. 67— 84.
9. Кантор И.Л., Солодовников А.С. Гиперкомплексные числа. М.: Наука, 1973,144 с.
10. Каліновський Я.О. Розвиток методів теорії гіперкомплексних числових систем для математичного моделювання і комп’ютерних обчислень. Дис... д-ра техн. наук: 01.05.02. Київ, 2007, 308 с.
11. Калиновский Я.А., Синькова Т.В. Алгоритмы быстрого вычисления циклической свертки c представлением дискретных сигналов гиперкомплексными числами // Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2014, 16, №1, с. 9—18.
12. Kalinovsky Y.A., Boyarinova Y.E., Sukalo A.S., Khitsko Y.V. The basic principles and the structure and algorithmically software of computing by hypercomplex number. arXiv preprint arXiv: 1708.04021, 2017.
13. Калиновский Я.А., Бояринова Ю.Е., Хицко Я.В., Сукало А.С. Программный комплекс для гиперкомплексных вычислений// Электрон. моделирование, 2017, 39,№5, с. 81—96.

КАЛИНОВСКИЙ Яков Александрович, д-р техн. наук, ст. науч. сотр. Ин-та проблем регистрации информации НАН Украины. В 1965 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — теория гиперкомплексных числовых систем и их применение в математическом моделировании.

БОЯРИНОВА Юлия Евгеньевна, канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Ин-та проблем регистрации информации НАН Украины, доцент Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т им. Игоря Сикорского», который окончила в 1997 г. Область научных исследований — теория гиперкомплексных числовых систем и их применение в математическом моделировании.

ХИЦКО Яна Владимировна, канд. техн. наук, доцент Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т им. Игоря Сикорского», который окончила в 2005 г. Область научных исследований — теория гиперкомплексных числовых систем и их применение в математическом моделировании.

СУКАЛО Алина Сергеевна, ассистент Национального университета водного хозяйства (г. Ровно). В 2013 г. окончила Житомирский госуниверситет. Область научных исследований — математическое моделирование и вычислительные процессы.

Повний текст: PDF

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ КУТОВОГО РУХУ КОСМІЧНОГО АПАРАТА В ПАРАМЕТРАХ РОДРІГА—ГАМІЛЬТОНА ТА ЇЇ ОСОБЛИВОСТІ

М.В. Eфименко

Èlektron. model. 2018, 40(6):21-36
https://doi.org/10.15407/emodel.40.06.021

АНОТАЦІЯ

Розглянуто модель обертального руху космічного апарата (КА) у вигляді диференціального рівняння другого порядку відносно параметрів Родріга-Гамільтона. Досліджено властивості цього рівняння та запропоновано методику синтезу алгоритмів просторової орієнтації КА, яка дозволяє знаходити в аналітичному вигляді програмні траєкторії переорієнтації КА. Наведено результати експериментальної перевірки запропонованої методики на КА «Січ-2».

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

параметри Родріга—Гамільтона, космічний апарат, кватерніон, орієнтація, динамічне рівняння для кватерніона.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кошляков В.Н. Задачи динамики твердого тела и прикладной теории гироскопов. М.: Наука, 1985, 286 с.
2. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука, 1973, 320 с.
3. Челноков Ю.Н. Кватернионное решение кинематических задач управления ориентацией твердого тела: Уравнения ошибок, законы и алгоритмы коррекции (стабилизации) // Изв. РАН. Механика твердого тела, 1994, № 4, с. 3—12.
4. Челноков Ю.Н. Управление ориентацией космического аппарата, использующее кватернионы // Космические исследования, 1994, 32, вып. 3, с. 21—32.
5. Челноков Ю.Н. Построение управлений угловым движением твердого тела, использующее кватернионы и эталонные формы уравнений переходных процессов. Ч. 1, 2 //
Изв. РАН. Механика твердого тела, 2002, № 1, с. 3—17.
6. Лебедев Д.В. Об управлении трехосной ориентацией твердого тела // Автоматика, 1981, № 3, с. 77—80.
7. Лебедев Д.В. Об управлении движением вокруг центра масс вращающегося твердого тела // Прикладная математика и механика, 1990, 54, вып. 1, с. 18—25.
8. Лебедев Д.В., Ткаченко А.И., Штепа Ю.Н. Магнитная система управления угловым движением микроспутника // Космічна наука і технологія, 1996, 2, № 56, с. 17—25.
9. Лебедев Д.В., Ткаченко А.И. Магнитометрическая система определения параметров движения космического аппарата // Проблемы управления и информатики, 1997,№4, с. 139—154.
10. Wie B. Quaternion Feedback for Spacecraft Large Angle Maneuvers // Journal of Guidance, Control and Dynamics, 1985, Vol. 8, p. 360—365.
11. Гуляев В.И., Кошкин В.Л. Оптимальное управление ориентацией систем твердых и деформируемых тел в центральном силовом поле // Техническая кибернетика, 1993, № 4, с. 125—132.
12. Гаврилова Н.Л., Ткаченко А.И. О стабилизации положения твердого тела // Автоматика, 1974, № 6, с. 3—8.
13. Виттенбург И. Динамика систем твердых тел. М.: Мир, 1990, 292 с.
14. Ефименко Н.В. Синтез алгоритмов управления пространственной переориентацией космического аппарата с использованием динамических уравнений вращательного движения твердого тела в параметрах Родрига— Гамильтона // Проблемы управления и информатика, 2015, № 3, с. 145—155.
15. Кириченко Н.В., Матвиенко В.Т. Алгоритмы асимптотической, терминальной и адаптивной стабилизации вращательных движений твердого тела // Там же, 2003, № 1, с. 5—15.

ЕФИМЕНКО Николай Владимирович, канд. техн. наук, гл. конструктор НПП «ХАРТРОНЮКОМ», доцент Запорожского национального технического университета. В 1978 г. окончил Днепропетровский госуниверситет. Область научных исследований — теория автоматического управления, системы управления КА.

Повний текст: PDF

ОБ’ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ СУБ’ЄКТІВ ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ

К.Б. Остапченко, О.І. Лісовиченко, З.Х. Борукаєв

Èlektron. model. 2018, 40(6):37-52
https://doi.org/10.15407/emodel.40.06.037

АНОТАЦІЯ

Запропоновано об’єктно-орієнтовану модель процесів функціонування суб’єктів в організаційно-технічних системах (ОТС). Формалізовано процедуру побудови інформаційної моделі, яка включає етапи об’єктного аналізу предметної області (ПрО) суб’єктів організаційного управління та об’єктно-орієнтованого моделювання її сутностей. Розроблено специфікацію ПрО систем організаційного управління для побудови комп’ютерних моделей суб’єктів і процесів в них. Специфікація призначена для формування єдиної структури бази даних проектування комп’ютерних моделей організаційного управління. До неї
включено систему опису об’єктів ПрО моделювання та засоби побудови сценаріїв функціонування суб’єктів в ОТС.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

моделююча система, об‘єктно-орієнтовна модель, організаційнотехнічна система, система організаційного управління.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Сорокин И.В. Проблемы исследования сложной организационно-технической системы // Вестник МГТУ МИРЭА. 2013, № 1 (1), с. 20—40.
2. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. М.: Изд-во физ.-мат. лит., 2012, 604 с.
3. Борукаев З.Х., Остапченко К.Б., Лисовиченко О.И. Подход к построению систем поддержки принятия решений для автоматизации процессов организационного управления энергорынком // Міжвідомчий наук.-техн. зб. «Адаптивні системи автоматичного управління». 2017, № 1 (30), с 29—43.
4. Борукаев З.Х., Остапченко К.Б., Лисовиченко О.И. Концепция построения информационно-технологической платформы проектирования систем поддержки принятия решений для организационного управления энергорынком // Там же. 2018, № 1 (32), с. 3—14.
5. IEC 62325-301. Framework for energy market communications. Part 301: Common information model (CIM) extensions for markets. 2018. https://webstore.iec.ch/publication/31487
6. IEC 62325-351. Framework for energy market communications. Part 351: CIM European market model exchange profile. 2016. https://webstore.iec.ch/publication/25128
7. Грэхэм И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. М.: Изд.-во Вильямс, 2004, 880 с.
8. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. / Пер. с англ. И. Романовского, Ф. Андреева. М.: Изд.-во Вильямс, 2008, 720 с.

ОСТАПЧЕНКО Константин Борисович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры технической кибернетики Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т им. Игоря Сикорского». В 1986 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — моделирование и программное обеспечение компьютеризированных интегрированных систем.

ЛИСОВИЧЕНКО Олег Иванович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры технической кибернетики Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т им. Игоря Сикорского», который окончил в 1999 г. Область научных исследований — моделирование сложных систем и систем интеллектуализированного принятия решений.

БОРУКАЕВ Зелимхан Харитонович, д-р техн. наук, ст. науч. сотр., вед. науч. сотр. отдела математического и эконометрического моделирования Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1971 г. окончил Ростовский госуниверситет. Область научных исследований — математическое моделирование физических полей и процессов, моделирование информационных процессов и систем.

Повний текст: PDF

БЛОКЧЕЙН І НАУКА

Г.О. Кравцов, А.В. Зупко

Èlektron. model. 2018, 40(6):37-60
https://doi.org/10.15407/emodel.40.06.037

АНОТАЦІЯ

Наукова спільнота активно досліджує, як за допомогою технології блокчейн можна вирішити такі наукові проблеми, як обмежений доступ до результатів досліджень, відповідність загальному регулюванню захисту даних (GDPR), криза відновлюваності та відсутність негативних результатів, які рідко публікуються. Зроблено спробу показати основні переваги технології блокчейн та розглянуто ситуацію, коли ці переваги можна використати на деяких етапах життєвого циклу наукового дослідження. Наведено приклади того, як за допомогою блокчейн можна впорядкувати весь науковий процесс.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

блокчейн, GDPR, дотримання, прозорість, довіра, децентралізація, безпека, запобігання шахрайству, обмін цінністю, мікроплатежі, консенсус.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Imran Bashir. Mastering Blockchain, Distributed ledgers, decentralization and start contractsexplained.
2. Gadi Taubenfeld. Synchronization Algorithms and Concurrent Programming, Prentice Hall;1 edition.
3. Evan Tan. Types of Consensus Protocols Used in Blockchains, available at: https:// hackernoon.com/types-of-consensus-protocols-used-in-blockchains- 6edd20951899.
4. Intial Coin Offering (ICO) Investopedia, available at: https://www.investopedia.com/terms/i/initial-coin-offering-ico.asp.
5. Grid+ Raises $29 Million as Blockchain Fever Grows, Jason Deign, greentech media, Sep.22, 2017, available at: https://www.greentechmedia.com/articles/read/grid-raises-40-million-asblockchain-fever-grows#gs.zd2DOPg.
6. Blockchain Energy Trading Startup Power Ledger Raises $17M in Cryptocurrency CO Jeffst. John, greentechmedia, Sep. 06, 2017, available at: https://www.greentechmedia.com/articles/read/power-ledger-blockchain-energy-trading-startup-raises-17-cryptocurrency#gs.6G6CYYI.
7. Blockchain for science and knowledge creation, Dr.med.SönkeBartling, Benedikt Fecher,August 2016, available at: https://www.researchgate.net/publication/306107836_Blockchain_for_science_and_knowledge_creation_-_A_technical_fix_to_the_reproducibility_crisis.
8. Development of the research lifecycle model for library services, K.T.L. Vaughan, MSLS;Barrie E. Hayes, MSLS; Rachel C. Lerner, MSLS, Journal of the Medical Library Association,October 2013.
9. Kravtsov, H.A., Koshel, V.I., Dolgorukov, A.V. and Tsurkan, V.V. (2018), “Trainable modelof the calculus over classifications”, Elektronnoe modelirovanie, Vol. 40, no. 3, pp. 63-76.

KRAVTSOV Hryhoriy Alekseevich, Cand. Sc. (Eng.), acting senior scientific worker of the G.E.Pukhov Institute for Modelling in Energy Engineering of National Academy of Sciences of Ukraine. In2000 graduated the Pavel Nakhimov Sevastopol Naval Institute. The scientific interestscyber securityof smart- grids, cryptography, development of heterogeneous information systems.

ZUPKO Andrey Vasilevich, PhD student, G.E. Pukhov Institute for Modeling in Energy Engineeringof National Academy of Sciences of Ukraine. Graduated with Masters degree in 2007 from the TarasShevchenko National University of Kyiv. Area of scientific research − blockchain, artificial intelligence,machine learning, data science.

Повний текст: PDF