«Электронное моделирование»

Том 36, № 4 (2014)

СОДЕРЖАНИЕ

МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ І МОДЕЛІ

	САУХ C.Е., БОРИСЕНКО А.В., ДЖИГУН Е.Н. Модель сети магистральных линий электропередачи в задачах планирования развития электроэнергетических систем	3-14
	КУЛАКОВ Ю.А., ВОРОТНИКОВ В.В. Кластеризация ассоциативной сети на основе полиномиально-вычислимых спектральных инвариантов графов	15-24
	СИДОРЕНКО С.И., ЗАМУЛКО С.А., КОНОРЕВ С.И. Обобщенный алгоритм инженерного синтеза материалов	25-32

ОБЧИСЛЮВАЛЬНІ ПРОЦЕСИ ТА СИСТЕМИ

РОМАНЮК В.В
Приемлемость приближенного решения бесконечной антагонистической игры на единичном гиперкубе при индивидуальной дискретизации в каждом из его измерений

33-50

ПАРАЛЕЛЬНІ ОБЧИСЛЕННЯ

	ПАЛАГИН В.В., ГОНЧАРОВ А.В., УМАНЕЦ В.М. Полиномиальные алгоритмы совместного различения сигналов и оценивания их параметров на фоне асимметричных негауссовых помех	51-66
	КУБИЦКИЙ В. И., ЖУКОВ И. А. Реализация параллельного метода кодирования кода Лагранжа	67-80

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ МОДЕЛЮВАННЯ

	АПАРЦИН А.С., СИДЛЕР И.В. Интегральные модели развития систем электроэнергетики с учетом старения оборудования электростанций	81-88
	ВИННИЧУК С.Д., САМОЙЛОВ В.Д. Определение токовых ребер графов коммутационных структур на основе анализа фундаментальной системы циклов	89-100
	ЗАХАРЖЕВСКИЙ О.А., АФОНИН В.В. Учет конструкции обмоток асинхронной машины при моделировании в Matlab	101-116

КОРОТКІ ПОВІДОМЛЕННЯ

ПОЛИССКИЙ Ю.Д.
Алгоритм выполнения сложных операций в системе остаточных классов с помощью представления чисел в обратных кодах

117-123

Модель сети магистральных линий электропередачи в задачах планирования развития электроэнергетических систем

С.Е. Саух ¹, А.В. Борисенко², доктора техн. наук,
Е.Н. Джигун¹, канд. техн. наук
¹ Ин-т проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины
(Украина, 03164, Киев, ул. Генерала Наумова, 15,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.);
² Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический ин-т»
(Украина, 03056, Киев, пр-т Победы, 37,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Запропоновано алгоритми формування та ідентифікації параметрів математичної моделі еквівалентної мережі високовольтних ліній електропередачі, які забезпечують суттєве зменшення кількості модельних ліній та вузлів і дозволяють адекватно відобразити в моделі основні властивості існуючої мережі магістральних ліній електропередачі.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

магистральные линии электропередачи, эквивалентная сеть, модель межсистемных перетоков электроэнергии, PTDF-матрица.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Веселов Ф.В., Курилов А.Е., Хоршев А.А. Построение и использование моделей линейного программирования в задачах исследования энергетики // Сб. тр. конф. «Моделирование-2006». — Киев: ИПМЭ им. Г.Е. Пухова НАН Украины. — 2006. — С. 147—152.
2. Воропай Н.И., Труфанов В.В. Математическое моделирование электроэнергетических систем в современных условиях // Электричество. — 2002, №10.— С. 6—12.
3. Борисенко А.В., Саух С.Є. Рівноважна модель вводу генеруючих потужностей в умовах недосконалої конкуренції // Новини енергетики. — 2009. — № 11. — С. 36—39; №12. — С. 23—39.
4. Костюковский Б.А., Шульженко С.В., Гольденберг І.Я., Власов С.В. Методи та засоби дослідження перспектив розвитку електроенергетики в умовах впровадження ринкових відносин // Проблеми загальної ененергетики. — 2002. — № 2. — С. 6—13.
5. Hobbs B.F., Metzler C.B., Pang J.S. Strategic gaming analysis for electric power system: an MPEC approach // IEEE Transactions on Power Systems.—2000.—Vol. 15,№2.—P. 638—645.
6. Poletti C. The economics of electricity markets: theory and policy.—Edward Elgar Publishing. — Northampton, Massachusets. — 2013. — 240 p.
7. BiggerD. The economic theory of electricity transmission. —2003. [Электронный ресурс].—Режим доступа: http://www.ergo.ee.unsw.edu.ua/Egy_MktWkshp/accc_biggar_paper.pdf
8. Purchala K., Meeus L., Van Dommelen D., Belmans R. Usefulness of DC power flow for active power flow analysis // IEEE Power Engineering Society General Meeting.—2005.— Vol. 1. — 6 p. [Электронный ресурс] . — Режим доступа: http://www.esat.kuleuven.be/electa/publicaions/_Hlt390410574_Hlt390410575_Hlt3904105760_Hlt3904105770BM_1_BM_2_BM_3_BM_4_fulltexts/pub_1456.pdf
9. Cheng Xu. PTDF-based power system equivalents // IEEE Transactions on Power Systems.—2005. — Vol. 20, № 4. — P. 1868—1876.
10. Duthaler C., Kurzidem M., Emery M., Andersson G. Analysis of the Use of PTDF in the UCTE Transmission Grid // 16th Power Systems Computation Conference.—Glasgow, 2008.
6 p. [Электронный ресурс] .—Режим доступа: http://infoscience.epfl.ch/record/153995/files/0807_PSCC_PTDF-Duthaler.pdf
11. Chong Suk Song, Chang Hyun Park, Minhan Yoon, Gilsoo Jang. Implementation of PTDFs and LODFs for Power System Security // Journal of International Council on Electrical Engineering.—2011.— Vol. 1, № 1. — P. 49—53.
12. Саух С.Е. Методы компьютерного моделирования конкурентного равновесия на рынках электроэнергии // Электрон. моделирование.— 2013. — 35, №5. — С. 11—26.
13. Саух С.Е. Математическое моделирование энергетических цепей // Там же.—2011.—33, № 3. — С. 3—12.
14. Саух С.Е. Метод CR-факторизации матриц большой размерности // Там же.—2007.—29, № 6. — С. 3—22.

САУХ Сергей Евгеньевич, д-р техн. наук, гл. науч. сотр. Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1978 г. окончил Киевский ин-т инженеров гражданской авиации. Область научных исследований — численные операторные методы решения дифференциальных уравнений, декомпозиционные и итерационные методы решения линейных систем большой мерности, математическое моделирование технологических процессов в энергетике и газотранспортных системах, экономико-математические методы моделирования финансовых и макроэкономических процессов.

БОРИСЕНКО Андрей Владимирович, д-р техн. наук, ст. науч. сотр., зав. кафедрой теплоэнергетических установок тепловых и атомных электростанций Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т», который окончил в 1994 г. Область научных исследований — технико-экономическая оптимизация характеристик и
режимов работы энергогенерирующего оборудования.

ДЖИГУН Елена Николаевна, канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1982 г. окончила Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — численные операторные методы решения дифференциальных уравнений, декомпозиционные и итерационные методы решения линейных систем большой мерности, математическое моделирование технологических процессов в энергетике и газотранспортных системах, экономико-математические методы моделирования финансовых и макроэкономических процессов.

Полный текст: PDF (русский)

Кластеризация ассоциативной сети на основе полиномиально-вычислимых спектральных инвариантов графов

Ю.А. Кулаков, д-р техн. наук,
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический ин-т»
(Украина, 03056, Киев, ул. Политехническая, 16, корпус 18,
тел. (044) 4549292, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
В.В. Воротников, канд. техн. наук
Житомирский военный ин-т им. С.П. Королева
Государственного университета телекоммуникаций
(Украина, 10004, Житомир, пр. Победы, 22,
тел.(096) 3734865, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто застосування поліноміальних інваріантів графів в якості основної інформації для розбиття графа. Для кластеризації вузлів мережі запропоновано використання цільово ї функції — зваженої суми квадратів відстаней між вузлами мережі. Для мінімізації цільової функції при виконанні умов симетричності і додатної визначеності матриці Лапласа використано метод невизначених множників Лагранжа.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

кластеризация, ассоциативная сеть, спектральный анализ, инвариант графа, собственные значения, характеристический многочлен.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреев А.М., Можаров Г.П. Анализ основных характеристик компьютерных систем методами спектральной теории графов // [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.technomag.edu.ru/doc/ 233774.html
2. Воротников В.В., Кулаков Ю.А. Определение структурной сложности децентрализованных телекоммуникационных сетей специальных систем управления методами спектральной теории графов // Электроника и связь. — 2013. — № 1. — С. 110—117.
3. Цветкович Д., Дуб М., Захс Х. Спектры графов: Теория и применение // Пер. с англ. В.С. Королюка; под ред. В.С. Королюка. Изд. 2-е.—Киев : Наук. думка, 1984.—384 с.
4. Aiello M., Andreozzi F., Catanzariti E. et al. Fast Convergence for Spectral Clustering // 14th International Conf. on Image Analysis and Processing (ICIAP-2007).—2007.—P. 641—646.
5. Бувайло Д.П., Толок В.А. Быстрый высокопроизводительный алгоритм для разделения нерегулярных графов // Вісн. Запорізького державного університету.—2002.—№2.—10 с.
6. Ряшко Л.Б., Башкирцева І.А. Спектральний критерій стохастичної стійкості інваріантних многовидів // Кибернетика и системный анализ. — 2013. — № 1. — С. 82—90.
7. Якобовский М.В. Обработка сеточных данных на распределенных вычислительных системах // Вопросы атомной науки и техники. Сер. «Математическое моделирование физических процессов». — 2004. — Вып. 2. — С. 40—53.
8. Barabasi A., Albert R. Emergence of Csaling in Random Networks // Science. — 1999. — Vol. 286. — P. 500—512.
9. Парлетт Б. Симметричная проблема собственных значений. Численные методы: Пер. с англ. — М. : Мир, 1983.— 384 с.

КУЛАКОВ Юрий Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры вычислительной техники факультета информатики и вычислительной техники Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т». В 1971 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — сверхпроизводительные вычислительные сети и системы.

ВОРОТНИКОВ Владимир Владимирович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры автоматизированных систем управления факультета геоинформационных и космических систем
Житомирского военного ин-та им. С.П. Королева Государственного университета телекоммуникаций. В 1994 г. окончил Житомирское военное училище радиоэлектроники. Область научных исследований — моделирование сложных информационных систем.

Полный текст: PDF (русский)

Обобщенный алгоритм инженерного синтеза материалов

С.И. Сидоренко, чл.-кор. НАН Украины,
С.А. Замулко, канд. техн. наук, С.И. Конорев
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический ин-т»
(Украина, 03056, Киев, пр. Победы, 37, корп. 9,
тел. +38044 4549199, еmail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;
тел. +38044 4549771, +380503587069, еmail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;
тел. +38044 4549773, +38097 7047837, еmail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розроблено алгоритм метода інженерного синтезу (конструювання) матеріалів (ІКМ) як ітераційний цикл, що складається з декількох кроків, який може бути застосований при створенні нових матеріалів. В основу алгоритму покладено комбінацію імітаційного, зокрема квантово-імітаційного, моделювання та експериментальної перевірки його передбачуваних результатів. Алгоритм ІКМ об'єднує пряму і обернену задачі комп'ютерного синтезу матеріал ів та вказує найкоротший шлях досягнення поставленої мети.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

инженерное конструирование материалов, новые материалы с наперед заданными свойствами, прямая задача, обратная задача.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Огородников В.В. , Покропивный В.В. , Штерн М.Б. Компьютерное моделирование в материаловедении. Неорганическое материаловедение: Энциклопед. изд.: В 2 т. / Под ред. В.В. Скорохода, Г.Г. Гнесина.—Киев: Наук. думка, 2008.—Т. 1: Основы науки о материалах/ В.В. Скороход, Г.Г. Гнесин, В.М. Ажажа и др. — С. 1092—1145.
2. Billinge S.J.L., Rajan K. , Sinnott S.B. From Cyberinfrastructure to Cyberdiscovery in Materials Science: Enhancing outcomes in materials research, education and outreach // Report from a workshop held in Arlington, August 3—5. — Virginia, 2006. — 3. Iwata S., Ohsawa Y., Tsumoto Sh. et al. Communications and Discoveries from Multidisciplinary Data. — Springer, 2008.— 340 p.
4. Rajan K. Materials informatics // Materials Today. — 2005. — Vol. 8. — P. 38—45.
5. Raabe D. Computational Materials Science. — Wiley-VCH, Weinheim, 1998. — 379 p.
6. Сидоренко С.І., Замулко С.О. Пряма та обернена задачі в комп'ютерному конструюванні матеріалів. – Наукові вісті НТУУ «КПІ».— 2013.— № 4. — С. 148—151.
7. Toyohiro Chikyow. Trends in Materials Informatics in Research on Inorganic Materials//Quarterly Review. — 2006.—No 20.— Р. 59—71.
8. Changwon Suh, Arun Rajagopalan, Xiang Li, Krishna Rajan. The Application of Principal Component Analysis to Materials Science Data// Data Science Journal.—2002.—Vol. 1.—Р. 19—26.
9. Frenkel D., Smit B. Understanding Molecular Simulations: From Algorithms to Applications. — San Diego: Academic Press, 1996.
10. Yamamoto T., Ohnishi S., Chen Ying, Iwata S. Effective Interatomic Potentials Based on The First-Principles Material Database // Data Science Journal.—2009.—Vol. 8.— Р. 62—69.
11. Gang Yu, Jingzhong Chen, Li Zhu. Data mining techniques for materials informatics: datasets preparing and applications. Second International Symposium on Knowledge Acquisition and Modeling // IEEE. — 2009.—Vol 2.— Р. 189—192.
12. Abicht L., Freikamp H., Schumann U. Identification of Skills Needs in Nanotechnology. CEDEFOP Panorama Series, 2006. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.trainingvillage.gr/etv/Information_resources/Bookshop/publication_details.asp?pub_id=426
13. Lei Liu, Hui Zhang, Jianhui Li. et al. Building a Community of Data Scientists: an Explorative Analysis // Data Science Journal. — 2012. — Vol. 8. — Р. 201—207.
14. Tan P.-N., Steinbach M., Kumar V. Introduction to Data Mining.—NY: Addison-Wesley, 2000.— P. 769.
15. Ramalhete P.S., Senos A.M.R., Aguiar C. Digital Tools for Material Selection in Product Design//Materials and Design. — 2010. —Vol. 31. — P. 2275—2287.
16. Deng Y.-M., Edwards K.L. The role of Materials Identification and Selection in Engineering Design // Ibid.—2007.— 28.—P. 131—139.
17. Nong Zhi-sheng, Zhu Jing-chuan, Yu Hai-ling, Lai Zhong-hong. First Principles Calculation of Intermetallic Compounds in FeTiCoNiVCrMnCuAl System High Entropy Alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China.—2012 .—Vol. 22, Issue 6.—P. 1437—1444.
18. Shaoqing Wang, Hengqiang Ye. First-Principles Studies on the Component Dependences of High-Entropy Alloys // Advanced Materials Research.—2011.— Vol. 338.— P. 380—383.
19. Akai H., Ogura M., Long N.H. Computational Materials Design and its Application to Spintronics. — Japan—Germany Joint Workshop, 2009, Kyoto, 21—23 Jan.— [Электронный ресурс].—Режим доступа: http:// www.jst.go.jp/sicp/ws2009_ge3rd/ presentation/29.pdf
20. А.с. № 45279 Україна. Алгоритм комп'ютерного конструювання нових матеріалів/Сидоренко С.І., Замулко С.О., Волошко С.М., Конорев С.І. Опубл. 22.08.2012. Бюл.№ 27.

СИДОРЕНКО Сергей Иванович, чл.-кор. НАН Украины, проректор по научно-педагогической работе и международным связям Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т». В 1971 г. окончил Московский ин-т стали и сплавов. Область научных исследований — изучение диффузионных характеристик, физических и механических свойств металлов и тонких металлических пленок спектральными и структурными методами; компьютерное конструирование материалов.

ЗАМУЛКО Сергей Александрович, канд. техн. наук, докторант кафедры физики металлов Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т», который окончил в 2001 г. Область научных исследований—изучение и прогнозирование свойств наноструктурированных материалов методами, позволяющими рассчитать электронную структуру, а также методами молекулярной динамики и статистической механики; компьютерное конструирование материалов и интеллектуальный анализ данных.

КОНОРЕВ Сергей Игоревич, ассистент кафедры физики металлов Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т», который окончил в 2001 г. Область научных исследований — компьютерное конструирование материалов и интеллектуальный анализ данных; моделирование процессов реакционной диффузии в тонкопленочных системах.

Полный текст: PDF (русский)

Приемлемость приближенного решения бесконечной антагонистической игры на единичном гиперкубе при индивидуальной дискретизации в каждом из его измерений

В.В. Романюк, канд. техн. наук
Хмельницкий национальный университет
(Украина, 29016, Хмельницкий, ул. Институтская, 11,
тел. (0382) 725237, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Представлено трьохетапний метод отримання наближеного розв'язку нескінченної антагон істичної гри на одиничному гіперкубі за допомогою індивідуальної рівномірної дискретизац ії ядра гри уздовж кожного з вимірів куба. Після дискретизації відповідно до запропонованих вимог здійснено взаємозворотне перетворення багатовимірної матриці гри у двовимірну матрицю, результатом чого є наближений розв'язок. Прийнятність цього розв'язку оцінюється за узгодженістю спектрів оптимальних стратегій гравців, де
його зміна обмежується в мінімальному околі кроків дискретизації.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

бесконечная антагонистическая игра, единичный гиперкуб, многомерная матрица, спектр оптимальной стратегии, согласованность приближенного решения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. — М. : Мир, 1990.— 208 с.
2. Волошин О.Ф., Мащенко С.О. Моделі та методи прийняття рішень: навчальний посібник. — Київ : ВПЦ «Київський університет», 2010. — 336 с.
3. ВоробьевН.Н. Теория игр для экономистов-кибернетиков.—М. : Наука, 1985.—272 с.
4. Оуэн Г. Теория игр: Пер. с англ. Изд. 2-е. — М. : Едиториал УРСС, 2004. — 216 с.
5. Belenky A.S. A 3-person Game on Polyhedral Sets // Computers & Mathematics with Applications. — 1994.— Vol. 28, Iss. 5. — P. 53—56.
6. Яновская Е.Б. Об антагонистических играх, разыгрываемых на функциональных пространствах // Литовский математический сборник. — 1967. — № 3. — С. 547—557.
7. Романюк В.В. Регулярна оптимальна стратегія проектувальника у моделі дії нормованого одиничного навантаження на N-колонну будівельну конструкцію-опору // Проблеми трибології. — 2011. — № 2. — С. 111—114.
8. Романюк В.В. Узагальнена модель усунення часткових невизначеностей імовірнісного типу як континуальна антагоністична гра на (2N 2)-вимірному паралелепіпеді з мінімізацією максимального дисбалансу // Вісн. Хмельницького національного університету. Технічні науки. — 2011. — № 3. — С. 45—60.
9. Romanuke V.V. Coming up at the Left Off-bound Projector Optimal Strategy in Support Construction with Four Props under Unit-normed Uncertain Squeezes // Зб. наук. праць Ін-ту проблем моделювання в енергетиці ім.
10. Romanuke V.V. Optimal Strategies Continuum for Projecting the Four-mount Construction under Interval Uncertainties with Incorrectly Pre-evaluated Two Left and One Right Endpoints // Радіоелектроніка, інформатика, управління. — 2012. — № 1. — С. 92—96.
11. Яновская Е.Б. Теоремы о минимаксах для игр на единичном квадрате // Теория вероятностей и ее применения. — 1964. — 9, вып. 3. — С. 554—555.
12. Петросян Л.А., Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр: учеб. пособие для ун-тов. — М. : Высшая школа, Книжный дом «Университет», 1998. — 304 с.
13. ВоробьевН.Н. Основы теории игр. Бескоалиционные игры.— М. : Наука, 1984.—496 с.
14. Romanuke V.V. Method of Practicing the Optimal Mixed Strategy with Innumerable Set in its Spectrum by Unknown Number of Plays // Measuring and Computing Devices in Technological Processes. — 2008. — № 2. — P. 196—203.
15. Ushakov V.N., Khripunov A.P. Approximate Construction of Solutions in Game-theoretic Control Problems // J. of AppliedMathematics and Mechanics.—1997.—Vol. 61, Iss. 3.—P. 401— 408.

РОМАНЮК Вадим Васильевич, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладной математики и социальной информатики Хмельницкого национального университета. В 2001 г. окончил Технологический университет Подолья (г. Хмельницкий). Область научных исследований —моделирование конфликтно-управляемых явлений, методы принятия решений и классификации,
нейросетевое моделирование.

Полный текст: PDF (русский)