«Электронное моделирование»

Том 37, № 1 (2015)

ЗМІСТ

Математичне моделювання та обчислювальні методи

	МЕЛИКОВ А.З., ДЖАФАР-ЗАДЕ Т.И. Модель системы обслуживания со скачкообразными приоритетами	3-14
	ГАМЗАЕВ Х.М. Численное решение задачи ненасыщенной фильтрации с подвижной границей	15-24

Обчислювальні процеси і системи

	САПОЖНИКОВ В.В., САПОЖНИКОВ Вл.В., ЕФАНОВ Д.В., НИКИТИН Д.А. Исследование свойств кодов с суммированием с одним взвешенным информационным разрядом в системах функционального контроля	25-48
	ХАХАНОВ В.И., БАГХДАДИ АММАР АВНИ АББАС, ЛИТВИНОВА Е.И., ШКИЛЬ А.С. Кубитные структуры данных вычислительных устройств	49-76
	МИНАЕВ Ю.Н., ФИЛИМОНОВА О.Ю., МИНАЕВА Ю.И. Структурированные гранулы нечеткого множества в задачах гранулярного компьютинга	77-96

Паралельні обчислення

БОЙКО А.В., ЖЕЛЕЗНЯК М.И.
Технология параллельной обработки пространственно распределенной информации в модели стока речного водосбора

97-112

Застосування методів і засобів моделювання

КЛИПКОВ С.И.
Особенности гармонического анализа предельных режимов электрических систем

113-127

Модель системы обслуживания со скачкообразными приоритетами

А.З. Меликов, чл.-кор. НАН Азербайджана,
Т.И. Джафар-заде, докторант
Национальная академия авиации
(Азербайджан, АЗ 1045, Баку, 25-й км, пос. Бина,
тел: +994 124972600, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Досліджено модель системи обслуговування з рандомізованими стрибкоподібними пріоритетами, які залежать від стану черги викликів високого пріоритету, за умови, що в момент надходження низкопріоритетного виклику один такий виклик з повною імовірністю може миттєво перейти в кінець черги високопріоритетних викликів або з додатковою імовірністю приєднатися до черги викликів такого ж типу. Розроблено точний та наближений методи розрахунку характеристик моделей з окремими кінцевими чергами. Наведено результати чисельних експериментів.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

система обслуживания, скачкообразные приоритеты, показатели качества обслуживания, методы расчета.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lim Y., Kobza J.E. Analysis of delay dependent priority discipline in an integrated multiclass traffic fast packet switch // IEEE Transactions on Communications.—1990. — Vol. 38, No 5. — P. 659—665.
2. Меликов А.З.,Фейзиев В.Ш., Нагиев Ф.Н. Алгоритмический подход к анализу модели обслуживания со скачкообразными приоритетами // Электрон. моделирование. — 2012.— 34, № 12. — С. 69—80.
3. Maertens T., Walraevens J., Bruneel H. On priority queues with priority jumps // Performance Evaluation. — 2006. — Vol. 63, No. 12. — P. 1235—1252.
4. Maertens T., Walraevens J., Bruneel H. A Modified HOL priority scheduling discipline: Performance analysis // Europ. J. of Operational Research. —2007.— Vol. 180, No 3.— P. 1168—1185.
5. Maertens T., Walraevens J., Moeneclaey M., Bruneel H.A New dynamic priority scheme: Performance Analysis // Proc. 13th Int. Conf. on Analytical and Stochastic Modeling Techniques and Applications (ASMTA). — 2006. —P. 74—84.
6. Melikov A.Z., Kim C.S., Ponomarenko L.A. Algorithmic approach to analysis of queuing system with finite buffers and jump priorities // J. of Automation and Information Sciences. — 2012.— Vol. 44, No. 12. — P. 43—54.
7. Melikov A.Z., Kim C.S., Ponomarenko L.A. Approximate method to analysis of queueing models with jump priorities // Automation and Remote Control.—2013.—Vol. 74, No 1.— P. 62—75.
8. Melikov A.Z., Kim C.S., Ponomarenko L.A. Numerical method for analysis of queuing models with priority jumps //Cybernetics and System Analysis.—2013.—Vol. 49, No 1.—P.55—61.
9. Oh Y., Kim C.S., Melikov A. A space merging approach to the analysis of the performance of queueing systems with finite buffers and priority jumps // Industrial Engineering and Management Systems. — 2013.— Vol. 12, No 3. — P. 274—280.

МЕЛИКОВ Агаси Зарбали оглы, чл.-кор. НАН Азербайджана, профессор, зав. кафедрой «Информационные технологии» Национальной академии авиации Азербайджана. В 1977 г. окончил Бакинский госуниверситет. Область научных исследований — моделирование коммуникационных сетей, анализ и оптимизация систем и сетей массового обслуживания.

ДЖАФАР-ЗАДЕ Туран Ильгар кызы, докторант Национальной академии авиации Азербайджана. В 2012 г. окончила магистратуру Национальной академии авиации Азербайджана. Область научных исследований — анализ и оптимизация систем и сетей массового обслуживания.

Полный текст: PDF (русский)

Численное решение задачи ненасыщенной фильтрации с подвижной границей (2)

Х.М. Гамзаев, д-р техн. наук
Азербайджанская государственная нефтяная академия
(Азербайджан, AZ 1010, Баку, пр-т Азадлыг, 20,
тел. (994 55) 6826701, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто процес фільтрації рідини з частковим насиченням пор, описуваний нелінійним параболічним рівнянням в області з рухливою межею. Поставлено обернену задачу визначення швидкості фільтраційного потоку у вхідному перерізі пористого середовища по заданому закону руху рухливої межі. При застосуванні методів спрямлення фронтів та різницевої апроксимації поставлену задачу зведено до розв’язку системи різницевих рівнянь. Запропоновано обчислювальний алгоритм розв’язування отриманої системи.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

ненасыщенная фильтрация, краевая задача с подвижной границей, обратная задача, метод выпрямления фронтов, разностной метод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. — М. : Наука, 1977.
2. Веригин Н.Н. и др. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород.— М. : Недра, 1977.
3. Бондаренко Н.Ф. Физика движения подземных вод.— М.: Недра, 1973.
4. Richards L.A. Capilary conduction of liquids through porous mediums//App. Physics.—1931.— Vol. 1, No 5. — P. 318—322.
5. Bear J. Hydraulics of Groundwater.— N Y : McGraw-Hill Ins., 1979.
6. Вентцель Т.Д. Об одной задаче со свободной границей для уравнения теплопроводности // ДАН СССР. — 1960.— 131, № 5. — C.1000—1003.
7. Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач со свободной границей.— М. : Изд-во Московского ун-та, 1987.
8. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. — М. : Едиториал УРСС, 2003.
9. Костерина Е.А., Лапин А.В. Решение задачи о насыщенно-ненасыщенной фильтрации жидкости в грунте с отслеживанием фронта насыщенности// Изв. ВУЗ. Математика. — 1995, № 6. — С. 42—50.
10. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения обратных задач математической физики. — М. : Изд-во ЛКИ, 2009.
11. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В. Экстремальные методы решения некорректных задач. — М .: Наука, 1988.
12. Гамзаев Х.М. Численный метод решения обратной задачи поршневого вытеснения нефти из пласта водой// Инженерно-физический журнал.—2012.—85,№5.—С. 925—930.

ГАМЗАЕВ Ханлар Мехвали оглы, д-р. техн. наук, доцент кафедры прикладой математики Азербайджанской государственной нефтяной академии, которую окончил в 1976 г. Область научных исследований — математическое моделирование пластовых систем, численные методы.

Полный текст: PDF (русский)

Исследование свойств кодов с суммированием с одним взвешенным информационным разрядом в системах функционального контроля (2)

В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, доктора техн. наук,
Д.В. Ефанов, канд. техн. наук, Д.А. Никитин, аспирант
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Петербургский государственный университет
путей сообщения Императора Александра I»
(Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9,
тел. (+7) 9117092164, (+7) (812) 4578579, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто новий клас кодів з підсумовуванням, який має покращені характеристики для виявлення похибок в інформаційних розрядах порівняно з відомими кодами з підсумовуванням. Визначено властивості отриманого класу кодів, які дають можливість обрати найкращий спосіб кодування при організуванні системи функціонального контролю. Описано метод синтезу генераторів для нових кодів та способи спрощення схем генераторів.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

функциональный контроль, необнаруживаемая ошибка, информационные разряды, код Бергера, взвешенный код с суммированием, свойства кодов, генератор, тестер.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. McCluskey E.J. Logic Design Principles: With Emphasis on Testable Semicustom Circuits. — N.J.: Prentice Hall PTR, 1986.— 549 p.
2. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. — М. : Радио и связь, 1989. — 208 с.
3. Lala P.K. Self-Checking and Fault-Tolerant Digital Design. — San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 2001.— 216 p.
4. Nicolaidis M., Zorian Y. On-Line Testing for VLSI—A Compendium of Approaches // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications.—1998.—Vol. 12.—¹ 2.—P. 7—20.
5. Gîessel M., Ocheretny V., Sogomonyan E., Marienfeld D. New Methods of Concurrent
Checking: Edition 1.—Dordrecht: Springer Science+Business Media B.V., 2008.—184 p.
6. Ubar R., Raik J., Vierhaus H.-T. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip (Premier Reference Source) // Information Science Reference, Hershey — New York, IGI Global, 2011.— 578 p.
7. Wang L-T., Stroud C.E., Touba N.A. System-on-Chip Test Architectures: Nanometer Design for Testability.— Morgan Kaufmann Publishers, 2008. — 856 p.
8. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications. — John Wiley & Sons, 2006.— 720 p.
9. Dutta A., Touba N.A. Synthesis of Non-Intrusive Concurrent Error Detection Using an Even Error Detection Function // International test conf. (ITC). —2005. — P. 1059—1066.
10. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемые дискретные устройства. — СПб: Энергоатомиздат, 1992.— 224 с.
11. Аксенова Г.П. Необходимые и достаточные условия построения полностью проверяемых схем свертки по модулю 2 // Автоматика и телемеханика.—1979.—№ 9.— С. 126—135.
12. Richter M., Goessel M. Concurrent Checking With Split-Parity Codes // Proc. of the 15th IEEE International On-Line Testing Symposium (IOLTS). — Portugal, Sesimbra-Lisabon, June 24—26, 2009.— P. 159—163.
13. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Дмитриев А.В. и др. Организация функционального контроля комбинационных схем методом логического дополнения // Электрон. моделирование. — 2002. — 24, № 6. — С. 52—66.
14. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства). — М. : Энергоатомиздат, 1981.— 320 с.
15. Ромащенко А.Е., Румянцев А.Ю., Шень А. Заметки по теории кодирования. — М.: Изд-во МЦНМО, 2011.— 80 с.
16. Матросова А.Ю., Буторина Н.Б., Якимова Н.О. Синтез детекторов равновесных кодов с использованием монотонных функций // Изв. ВУЗ. Физика.—2013.—56, № 9/2. — С. 171—173.
17. Гёссель М., Морозов А.А., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Построение самопроверяемых комбинационных схем на основе свойств самодвойственных функций // Автоматика и телемеханика. — 2000. — № 2. — С. 151—163.
18. Berger J.M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels // Information and Control.— 1961.— Vol. 4, Issue 1. — P. 68—73.
19. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Освойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля // Автоматика и телемеханика.—2010.—№6.— С. 155—162.
20. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Построение модифицированного кода Бергера с минимальным числом необнаруживаемых ошибок информационных разрядов // Электрон. моделирование. — 2012. — 34, № 6. — С. 17—29.
21. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Blyudov A. On the Problem of Selection of Code with Summation for Combinational Circuit Test Organization // Proc. of 11th IEEE East-West Design& Test Symposium (EWDTS'2013).—Rostov-on-Don, Russia, September 27—30, 2013.— Ð. 261—266.
22. Blyudov A., Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl. Properties of Code with Summation for Logical Circuit Test Organization // Proc. of the 10th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2012).—Kharkov, Ukraine, September 14—17, 2012.— P. 114—117.
23. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Гёссель М., Морозов А.А. Метод построения комбинационных самопроверяемых устройств с обнаружением всех одиночных неисправностей // Электрон. моделирование. — 1998. — 20, №6. — С. 70—80.
24. Morosow A., Saposhnikov V.V., Saposhnikov Vl.V., Goessel M. Self-Checking Combinational Circuits with Unidirectionally Independent Outputs //VLSI Design.—1998.—Vol. 5, Issue 4. — P. 333—345.
25. Das D., Touba N.A. Weight-Based Codes and Their Application to Concurrent Error Detection of Multilevel Circuits // Proc. of the 17th IEEE VLSI Test Symposium. — USA, CA, Dana Point, April 25—29, 1999. — P. 370—376.
26. Ghosh S., Lai K.W., Jone W.B., Chang S.C. Scan Chain Fault Identification Using Weight-Based Codes for SoC Circuits // Proc. of the 13th Asian Test Symposium. — Taiwan, Kenting, November 15—17, 2004. — P. 210—215.
27. Das D., Touba N.A., Seuring M., Gossel M. Low Cost Concurrent Error Detection Based on Modulo Weight-Based Codes // Proc. of the 6th IEEE International On-Line Testing Workshop (IOLTW). — Spain, Palma de Mallorca, July 3—5, 2000. — P. 171—176.
28. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В, Никитин Д.А. Метод построения кода Бергера с повышенной эффективностью обнаружения ошибок в информационных разрядах // Электрон. моделирование. — 2013. — 35, № 4. — С. 21—34.
29. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Взвешенные коды с суммированием для организации контроля логических устройств // Там же.—2014.—36, № 1.— С. 59—80.
30. Marouf M.A., Friedman A.D. Design of Self-Checking Checkers for Berger Codes // Proc. of the 8th Annual Intern. Conf. on Fault-Tolerant Computing, Toulouse.—France, 1978.— P. 179—183.
31. Piestrak S.J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes.— Wrocaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocavskiej, 1995. — 111 p.
32. Yang S. Logic Synthesis and Optimization Benchmarks User Guide: Version 3.0 / Technical Report Microelectronics Center of North Carolina, P.O. Box 12889, Research Triangle Park, NC 27709, January 15, 1991.— 44 p.
33. Bose B., Lin D.J. Systematic Unidirectional Error-Detection Codes // IEEE Trans. Comput. — 1985.— Vol. C-34. — P. 1026—1032.
34. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Коды с суммированием для организации контроля комбинационных схем // Автоматика и телемеханика.— 2013. — № 6. — С. 153—164.
35. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О кодах с суммированием единичных разрядов в системах функционального контроля // Там же. — 2014. — № 8. — С. 131—145.
36. Матросова А.Ю., Останин С.А., Сингх В. Обнаружение несущественных путей логических схем на основе совместного анализа И-ИЛИ деревьев и SSBDD-графов // Там же. — 2013. — № 7. — С. 126—142.

САПОЖНИКОВ Валерий Владимирович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения. В 1963 г. окончил Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта. Область научных исследований — надежностный синтез дискретных устройств, синтез безопасных систем, синтез самопроверяемых схем, техническая диагностика дискретных систем.

САПОЖНИКОВ Владимир Владимирович, д-р техн. наук, зав. кафедрой «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения. В 1963 г. окончил Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта. Область научных исследований — надежностный синтез дискретных устройств, синтез безопасных систем, синтез самопроверяемых схем, техническая диагностика дискретных систем.

ЕФАНОВ Дмитрий Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения, который окончил в 2007 г. Область научных исследований—дискретная математика, надежность и техническая диагностика дискретных систем.

НИКИТИН Дмитрий Александрович, аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения. В 2014 г. окончил Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. Область научных исследований — дискретная математика, программирование и моделирование.

Полный текст: PDF (русский)

Кубитные структуры данных вычислительных устройств

В.И. Хаханов ¹, д-р техн. наук,
Багхдади Аммар Авни Аббас ², аспирант,
Е.И. Литвинова ¹, д-р техн. наук, А.С. Шкиль ¹, канд. техн. наук
¹ Харьковский национальный университет радиоэлектроники
(Украина, 61166, Харьков, пр-т Ленина, 14,
тел. (057) 7021326, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
² Ирак, Багдадский университет

АННОТАЦИЯ

Розроблено кубітні моделі та методи підвищення швидкодії програмних і апаратних засобів аналізу цифрових пристроїв при збільшенні розмірності структур даних і пам’яті. Введено основні поняття, терміни та визначення, необхідні для імплементації квантових обчислень у практику аналізу віртуальних комп’ютерів. Наведено результати досліджень з проектування і моделювання комп’ютерних систем у кіберпросторі з використанням двокомпонентного автомата <пам’ять, транзакції>.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

кубитные структуры, квантовые вычисления, автомат «памятьтранзакция», моделирование цифровых систем, процессорные матрицы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang Quantum Computation and Quantum Information. — Cambridge University Press. — 2010. — 676 p.
2. Stig Stenholm, Kalle-Antti Suominen Quantum approach to informatics.—John Wiley and Sons, Inc. — 2005. — 249 p.
3. Whitney M. G. Practical Fault Tolerance for Quantum Circuits. PhD dissertation. University of California, Berkeley. — 2009. — 229 p.
4. Mikio Nfrfhara Quantum Computing. An Overview. — Higashi-Osaka: Kinki University, 2010.— 53 p.
5. Yervant Z. Embedded Memory Test and Repair: Infrastructure IP for SOC Yield // IEEE Conf. Publications.—Intern. Test Conf. 2002.—DOI: 10.1109/TEST.2002.1041777 .— P. 340—349.
6. Горбатов В.А. Основы дискретной математики.—М. : Высшая школа, 1986.—311 с.
7. Hahanov V.I., Litvinova E.I., Chumachenko S.V. et al. Qubit Model for solving the coverage problem // IEEE Conf. Publications. East-West Design and Test Symposium. Kharkov, 14—17 September, 2012.— DOI: 10.1109/EWDTS.2013.6673167 . — P. 142—144.
8. Хаханов В.И., Мурад Али Аббас, Литвинова Е.И. и др.. Квантовые модели вычислительных процессов // Радиоэлектроника и информатика.—2011.—№3.—С. 35—40.
9. Курош А.Г. Курс высшей алгебры. — М. : Наука, 1968. — 426 с.
10. Хаханов В.И., Литвинова Е.И., Гузь О.А. Проектирование и тестирование цифровых систем на кристаллах. — Харьков: ХНУРЭ, 2009. — 484 с.
11. Хаханов В.И. Техническая диагностика цифровых и микропроцессорных структур.—Киев: ИСИО, 1995.— 242 с.
12. Roth J.P. Diagnosis of automata failures: a calculus and method // IBM Journal of Research and Development. — 1966. — ¹ 7. — P. 18—32.
13. Карибский В.В., Пархоменко П.П., Согомонян Е.С., Халчев В.Ф. Основы технической диагностики. Кн. 1. — М. : «Энергия», 1976. — 346 с.
14. Бондаренко М.Ф., Хаханов В.И., Литвинова Е.И. Структура логического ассоциативного мультипроцессора// Автоматика и телемеханика.—2012.—№10.—С. 71—92.
15. Борисовец Б.Э., Шаршунов С.Г. Общая модель и синтез тестов для механизмов управления межрегистровым обменом данными в микропроцессорах // Там же.—1992.— № 8. — С. 142—149.
16. Koal T., Scheit D., Vierhaus H.T. A comprehensive scheme for logic self repair // IEEE Conf. Publications.—Signal Processing Algorithms, Architectures, Arrangements and Applications. 2009.— E-ISBN : 978-83-62065-06-6.— P. 15—18.

ХАХАНОВ Владимир Иванович, д-р техн. наук, декан факультета компьютерной инженерии и управления, профессор кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники Харьковского национального университета радиоэлектроники. В 1978 г. окончил Харьковский ин-т радиоэлектроники. Область научных исследований — проектирование и тестирование
вычислительных систем, сетей и программных продуктов.

БАГХДАДИ АММАР АВНИ АББАС, аспирант кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники Харьковского национального университета радиоэлектроники. В 1978 г. окончил Багдадский университет. Область научных исследований—проектирование и тестирование вычислительных систем.

ЛИТВИНОВА Евгения Ивановна, д-р техн. наук, профессор кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники Харьковского национального университета радиоэлектроники. В 1985 г. окончила Харьковский ин-т радиоэлектроники. Область научных исследований — проектирование и тестирование цифровых систем и сетей на кристаллах.

ШКИЛЬ Александр Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники Харьковского национального университета радиоэлектроники. В 1979 г окончил Харьковский ин-т радиоэлектроники. Область научных исследований — проектирование и тестирование цифровых систем и сетей на кристаллах.

Полный текст: PDF (русский)