«Электронное моделирование»

Том 35, № 1 (2013)

ЗМІСТ

МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ І МОДЕЛІ

  ВЕРЛАНЬ А.Ф. , СИЗИКОВ В.С., МОСЕНЦОВА Л.В.
Регуляризация многомерной задачи повышения разрешающей способности антенны на основе метода модельных экспериментов


3-14
  ЕВДОКИМОВ В.Ф., ПЕТРУШЕНКО Е.И., КУЧАЕВ В.А.
Интегральная модель трехмерного вращающегося магнитного поля статора цилиндрического ЭМП на основе симметричных составляющих. II


15-42
  MURTY K.N., KRISHNA M.V., RAMESH P.
Controllability of Matrix Sylvester System and Sylvester Integro-differential System


43-56
  ТИМЧЕНКО Л.И., ШПАКОВИЧ В.В., КОКРЯЦКАЯ Н.И.
Моделирование метода параллельно-иерархического преобразования с формированием нормирующего уравнения для быстрого распознавания динамических изображений


57-72
  ВЕРЛАНЬ Д.А.
Поиск токов в коммутационных структурах электрических подстанций для моделей тренажеров оперативных переключений

73-80

ТОЧНІСТЬ, НАДІЙНІСТЬ, ДІАГНОСТИКА

  БЕЗВЕСИЛЬНАЯ Е.Н., ПОДЧАШИНСКИЙ Ю.А.
Оптимизация параметров и повышение точности системы для измерения двумерных механических величин

81-94

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ МОДЕЛЮВАННЯ

  САМОЙЛОВ В.Д., АБРАМОВИЧ Р.П.
Поиск токов в коммутационных структурах электрических подстанций для моделей тренажеров оперативных переключений


95-108
  КРАСНЮК И.Б.
Импульсные периодические структуры релаксационного и турбулентного типов в ограниченных диблок-сополимерных системах

109-124

Регуляризация многомерной задачи повышения разрешающей способности антенны на основе метода модельных экспериментов

А.Ф. Верлань 1, В.С. Сизиков 2 доктора техн. наук,
Л.В. Мосенцова 3
1 Ин-т проблем моделирования
в энергетике им. Г. Е. Пухова НАН Украины
(Украина, 03164, Киев, ул. Генерала Наумова, 15,
тел.(044) 4243541, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
2 Санкт-Петербургский госуниверситет информационных технологий,
механики и оптики (СПбГУ ИТМО)
(Россия, 197101, С-Петербург, Кронверкский пр., д.49,
тел: (812) 2335952, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
3 Физико-технологический ин-т металлов и сплавов НАН Украины
(Украина, 03680, Киев, бул. Академика Вернадского, 43/1,
тел.(044) 453741, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто алгоритм розв'язання системи лінійних інтегральних рівнянь I роду багатовимірної некоректної задачі підвищення розв'язувальної здатності антени методом модельнихекспериментів. Алгоритм реалізовано і досліджено за допомогою програм в середовищі Matlab.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

системы линейных интегральных уравнений, регуляризация, метод Тихонова, параметр регуляризации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тихонов А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. — М. : Наука, 1990. — 232 с.
2. Морозов В.А., Гребенников А.И. Методы решения некорректно поставленных задач: алгоритмический аспект. — М. : Изд-во МГУ, 1992. — 320 с.
3. Лаврентьев М.М. О некоторых некорректных задачах математической физики.— Новосибирск: Изд-во АН СССР, 1962.— 227 с.
4. Engl H.W., Hanke M., Neubauer A. Regularization of Inverse Problems. — Dordrecht : Kluwer, 1996.— 328 p.
5. Nashed M.Z., Scherzer O. Least Squares and Bounded Variation Regularization with Nondifferentiable Functional// Numer. funct. anal. and optimiz.—1998.—Vol. 19, №7, 8.—P. 873—901.
6. Васин B.B. Регуляризация и дискретная аппроксимация некорректных задач в пространстве функций ограниченной вариации // ДАН. — 2001. — 376, № 1. — С. 6 —11.
7. Antonova T.V. Recovery of Function with Finite Number of Discontinuities by Noised Data // J. Inverse and Ш-Posed Problems. —2002. — Vol. 10, № 2. — P. 1—11.
8. Старков В.Н. Конструктивные методы вычислительной физики в задачах интерпретации. — Киев : Наук. думка, 2002. — 264 с.
9. Верлань А.Ф., Сизиков В.С. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, программы. — К. : Наук. думка, 1986. — 544 с.
10. Kojdecki M.A. New criterion of regularisation parameter choice in Tikhonov's method//Biuletyn WAT (Biul. Mil. Univ. Technol.). — 2000. — Vol. 49, No. 1 (569). — P. 47—126.
11. Сизиков В.С. Обратные прикладные задачи и MatLab. — СПб. : Лань, 2011. — 256 c.
12. Мосенцова Л.В. Реализация метода моделирования для решения уравнений Фредгольма I рода в системе MATLAB //Сб. тезисов конф. «Интегральные уравнения», 2009.— К. : изд. ИПМЭ, 2009. — С. 110—112.

ВЕРЛАНЬ Анатолий Федорович, д-р техн. наук, зав. отделом Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1956 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — методы математического и компьютерного моделирования в задачах исследования динамических систем, электрических цепей; численные методы и алгоритмы решения интегральных уравнений.

СИЗИКОВ Валерий Сергеевич, д-р техн. наук, профессор кафедры измерительных технологий и компьютерной томографии, профессор Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. В 1964 г. окончил Уральский госуниверситет (г. Свердловск). Область научных исследований—интегральные уравнения, некорректные задачи и регулярные методы их решения, восстановление сигналов, программирование.

МОСЕНЦОВА Людмила Викторовна, мл. науч. сотр. Физико-технологического ин-та металлов и сплавов НАН Украины. В 2008 г. окончила Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского. Область научных исследований — вычислительная и прикладная математика, интегральные уравнения и приложения, некорректные задачи и регулярные методы их решения, томография, реконструкция изображений, обработка сигналов, гравиметрия, программирование.

Полный текст: PDF (русский)

Интегральная модель трехмерного вращающегося магнитного поля статора цилиндрического ЭМП на основе симметричных составляющих. II

В.Ф. Евдокимов, чл.-кор. НАН Украины,
Е.И. Петрушенко, канд. техн. наук, В.А. Кучаев, аспирант
Ин-т проблем моделирования
в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины
(Украина, 03164, Киев, ул. Генерала Наумова, 15,
тел. (044) 4249160, e-mail:dep_7@ voliacable.com; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Скалярну систему інтегральних рівнянь (СкСІР), отриману в [1—3], перетворено з урахуванням симетрії по координаті Y в проекціях щільностей джерел k-ї симетричної складової магнітного поля статора. Областю визначення отриманої СкСІР є частина поверхні магнітопроводу статора, що лежить вище площини симетрії XOY і праворуч від координатної площини XOZ. Ця обставина істотно скорочує об'єм обчислень, пов'язаний із складанням матриці апроксимуючої алгебраїчної системи та її розв'язком.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

интегральная модель, трехмерное вращающееся магнитное поле, симметричные составляющие, соотношения симметрии, электромагнитный перемешиватель, магнитопровод, скалярная система интегральных уравнений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Евдокимов В.Ф., Кучаев А.А., Петрушенко Е.И., Кучаев В.А. Модель трехмерного магнитного поля статора цилиндрического электромагнитного перемешивателя с учетом распределения токов намагниченности по поверхности магнитопровода.I // Электрон. моделирование. — 2012. — 34, № 1. — С. 48—51.
2. Евдокимов В.Ф., Кучаев А.А., Петрушенко Е.И., Кучаев В.А. Модель трехмерного магнитного поля статора цилиндрического электромагнитного перемешивателя с учетом распределения токов намагниченности по поверхности магнитопровода. II // Электрон. моделирование. — 2012. — 34, № 2. — С. 51—75.
3. Евдокимов В.Ф., Петрушенко Е.И., Кучаев В.А. Интегральная модель трехмерного вращающегося магнитного поля статора цилиндрического ЭМП на основе симметричных составляющих . I // Электрон. моделирование.—2012.—34,№6.—С. 3—15.

ЕВДОКИМОВ Виктор Федорович, член-кор. НАН Украины, директор Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1963 г. окончил Харьковский политехнический ин-т. Область научных исследований—теория моделирования процессов и систем в энергетике, теория функционально-ориентированных компьютерных систем, анализ и синтез параллельных вычислительных методов и систем.

ПЕТРУШЕНКО Евгений Иванович, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., зав. отделом моделирования задач электромагнитной гидродинамики Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1960 г. окончил Новочеркасский политехнический ин-т, а в 1963 г. Ростовский государственный университет. Область научных исследований — моделирование электромагнитных полей.

КУЧАЕВ Виталий Александрович, аспирант отдела моделирования задач электромагнитной гидродинамики Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 2002 г. окончил Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический ин-т». Область научных исследований — моделирование электромагнитных полей.

Полный текст: PDF (русский)

Controllability of Matrix Sylvester System and Sylvester Integro-differential System

K.N. Murty 1, M.V. Krishna, P. Ramesh
Department of Science and Humanities,
Sreenidhi Institute of Science and Technology
(Yamnampet, Hyderabad — 501301 (A.P.) India, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

1 2010 Mathematics Subject Classification primary: 37N35, 93Cxx
K.N. Murty, M.V. Krishna, P. Ramesh, 2013

АННОТАЦИЯ

Досліджено диференціальні та інтегро-диференціальні матричні системи Сильвестра першого порядку. Наведено набір достатніх умов керованості та повної керованості систем. Як необхідний інструмент для нелінійної системи Сильвестра отримано різновид параметрично ї формули.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

control function, resolvent matrix, sylvester system, integro-differential equation, Fubini's theorem, Volterra integro-differential equation, nonlinear systems.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Murty K.N., Howell G., Sivasundaram S. Two multi-point nonlinear Lyapunov systems. Existence and uniqueness // J. Math. Anal. Appl. — 1992. —167. — P. 505—512.
2. Lakshmikantham V., Deo S.G. Method of Variation of Parameters for Dynamic Systems.— Vol. 1. — Gordon and Breach Science Publishers, 1998.
3. Yamamoto Y. Controllability of nonlinear systems// J. of Optim. Theory and Appl.—1977.— 22. — P. 41—49.
4. Miller R.K. On the linearization of Volterra integral equations// J. Math. Anal. Appl. — 1968.— 23. — P. 198—206.
5. Barnett S. Matrix differential equations and Kronecker product//SIAM Appl. Math. — 1973.— 14. — P. 1—5.

Полный текст: PDF (русский)

Моделирование метода параллельно-иерархического преобразования с формированием нормирующего уравнения для быстрого распознавания динамических изображений

Л.И. Тимченко, д-р. техн. наук,
В.В. Шпакович, аспирант, Н.И. Кокряцкая, канд. техн. наук
Государственный экономико-технологический университет транспорта,
(Украина, 03049, г. Киев-49, ул. Н. Лукашевича, 19,
тел. (044) 5915135, 0673550976; е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розроблено метод і комп'ютерні засоби паралельно-ієрархічного (ПІ) перетворення зображень із застосуванням високопродуктивних GPU-адаптерів. Запропоновано математичні моделі та метод навчання ПІ мережі для розпізнавання динамічних образів.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

параллельно-иерархическое преобразование, обучение ПИ сети, динамические изображения, нормирующее уравнение, классификация, лазерные трассы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адинец А., Воеводин Вл. Графический вызов суперкомпьютерам // Открытые системы. — 2008. — № 4. — [Електронний ресурс] Режим доступа: http://www.osp.ru/os/2008/04/5114497/.
2. Скрибцов П.В., Долгополов А.В. Сравнение производительности графических ускорителей и центрального процессора при вычислениях для больших объемов обрабатываемых данных // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. —2007. — №9. — С. 421— 425.
3. Acceleware выпустила первый в мире коммерчески доступный кластер на базе GPU NVIDIA // Журнал iXBT.com. — 2009. — № 10. — [Електронний ресурс] Режим доступа: http://www.ixbt.com/news/all/index.shtml?10/63/33.
4. Chitty D.M. A data parallel approach to genetic programming using programmable graphics hardware «GECCO 07» // Proc. of the 9th annual conf. on genetic and evolutionary computation. —1991. — Vol. 2. — Р. 1566 —1573.
5. Luo Z., Liu H., Wu X. Artificial neural network computation on graphic process unit «IJCNN '05» // Proc.of the IEEE International Joint Conf. on Neural Networks.—2005.—Vol. 1. — P. 622—626.
6. Li J.M., Wan D.L., Chi Z.X., Hu X. P. A parallel particle swarm optimization algorithm based on fine-grained model with GPU accelerating // J. of Harbin Institute of Technology.—2006.— Vol. 38, N 12. — P. 2162—2166.
7. Xu R., Wunsch II D.C. Clustering// IEEE — Hoboken, NJ : Wiley Press, 2008.
8. Everitt D., Landau S., Leese M. Clustering analysis. 4th edition. — London, UK : Arnold, 2001.
9. Wunsch II D.C. ART properties of interest in engineering applications //Proc. IEEE/INNS International Joint Conf. on Neural Networks. — Atlanta, GA, 2009.
10. Knuth D. The Art of Computing Programming: Fundamental Algorithms. 3rd Edition. — 1997.— Vol. 1. Addison-Wesley.
11. Martnez-Zarzuela M., Pernas F., de Pablos A. et al. Adaptative Resonance Theory Fuzzy Networks Parallel Computation Using CUDA // Bio-Inspired Systems: Computational and Ambient Intelligence.— 2009.— Vol. 5517. — P. 149—156.
12. Gorchetchnikov M., Ames H., Versace M. Simulating Biologically Realistic Neural Models on Graphics Process Units // ICCNS, 2008. — Boston, MA.
13. Meuth R.J. GPUs surpass computers at repetitive calculations // Potentials, IEEE. —2007. — Vol. 26, N 6. — P. 12—23.
14. Martin A.J., Burns S.M., Lee T.K. et al. The design of an asynchronous microprocessor//Advanced Res// VLSI: Proc. Decennial Caltech Conf. — MIT Press Cambridge, MA, 1986.
15. Sejun Kim. A GPU based Parallel Hierarchical Fuzzy ART Clustering// Advanced Res, 2003.
16. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2-х кн. — М. : Мир, 1982.—Т. 1.—310 с., Т. 2. — 790 с.
17. Применение цифровой обработки сигналов / Под ред. Э. Оппенгейма. — М. : Мир, 1980.— 545 с.
18. Погребной В.А. Бортовые системы обработки сигналов. — К. : Наук. думка, 1984. — 216 с.
19. Тимченко Л.И., Мельников В.В., Кокряцкая Н.И. Метод организации параллельноиерархической сети для распознавания образов. // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — № 1. — C. 152—163.

ТИМЧЕНКО Леонид Иванович, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой телекоммуникационных технологий и автоматики Государственного экономико-технологического университета транспорта. В 1979 г. окончил Винницкий политехнический ин-т. Область научных исследований — системы искусственного интеллекта.

ШПАКОВИЧ Виктория Васильевна, аспирант кафедры телекоммуникационных технологий и автоматики Государственного экономико-технологического университета транспорта, который окончила в 2008 г. Область научных исследований — распознавание динамических изображений.

КОКРЯЦКАЯ Наталья Ивановна, канд. техн. наук, доцент кафедры телекоммуникационных технологий и автоматики Государственного экономико-технологического университета транспорта. В 1973 г. окончила Винницкий педагогический ин-т. Область научных исследований — математическое моделирование параллельных процессов.

Полный текст: PDF (русский)