«Электронное моделирование»

Том 38, № 1 (2016)

https://doi.org/10.15407/emodel.38.01

ЗМІСТ

Математичне моделювання та обчислювальні методи

	МЕЛЬНИК И.В. Оценка энергетической эффективности импульсных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с учетом электродных процессов и параметров анодной плазмы	3-18
	КРАСИЛЬНИКОВ А.И. Модели несимметричных распределений случайных величин с нулевым коэффициентом асимметрии	19-34
	КЛЕВЦОВ Ю.А. Структурные преобразования моделей систем с распределенными параметрами	35-46

Інформаційні технології

	ТИМЧЕНКО Л.И., НАКОНЕЧНАЯ С.В., КОКРЯЦКАЯ Н.И. Информационная технология классификации изображений пятен лазерных пучков и прогнозирования координат их энергетических центров с использованием параллельно-иерархической сети	47-62
	ОГИР А.С., ТАРАПАТА В.В., ЧЕМЕРИС А.А., ОГИР Е.А. Система ультразвуковой диагностики с использованием фазовой информации отраженного звукового поля	63-72

Обчислювальні процеси і системи

	КРАВЦОВ Г.А. Модель вычислений на классификациях	73-86
	САПОЖНИКОВ В.В., САПОЖНИКОВ Вл.В., ЕФАНОВ Д.В., ДМИТРИЕВ В.В., ЧЕРЕПАНОВА М.Р. Организация cистем функционального контроля комбинационных схем на основе модифицированного кода с суммированием взвешенных переходов	87-98

Применение методов и средств моделирования

	ЖАРКИН А.Ф., ПОПОВ В.А., САХРАГАРД САИД БАНУЗАДЕ, ЗАМКОВОЙ П.А., СПОДИНСКАЯ А.В. Многокритериальная оценка альтернативных вариантов интеграции источников распределенной генерации в распределительные сети	99-112
	ЛЫСЕНКОВ Э.А., КЛЕПКО В.В. Моделирование электропроводимости систем на основе простых полиэфиров и углеродных нанотрубок	113-124

Оценка энергетической эффективности импульсных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с учетом электродных процессов и параметров анодной плазмы

И.В. Мельник, д-р техн. наук
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический ин-т»
(Украина, 03056, Киев, пр. Победы, 37, корпус 12, 2203,
тел. (044) 4068292, (044) 4549505, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Запропоновано методику моделювання енергетичної ефективності імпульсних джерел електронів високовольтного тліючого розряду. Методика базована на комплексному анал ізі фізичних процесів, що протікають в області катодного падіння потенціалу та в області анодної плазми високовольтного розряду. В результаті моделювання встановлено, що енергетична ефективність газорозрядних імпульсних джерел електронів залежить від параметрів горіння допоміжного розряду та від шпаруватості керувальних імпульсів. За умови відповідних параметрів допоміжного розряду ефективність може перевищувати 90%.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

электронно-лучевые технологии, источник электронов, высоковольтный тлеющий разряд, импульсный режим, энергетическая эффективность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ладохин С.В., Левицкий Н.И., Чернявский В.Б. и др. Электронно-лучевая плавка в литейном производстве. — Киев: «Сталь», 2007. — 605 с.
2. Grechanyuk M.I., Melnyk A.G., Grechanyuk I.M. et al. Modern electron beam technologies and equipment for melting and physical vapor deposition of different materials // Elektrotechnica and Electronica (E+E). — 2014. — Vol. 49, № 5—6. — P. 115—121.
3. Mattausch G., Zimmermann B., Fietzke F. et al. Gas discharge electron sources — proven and novel tools for thin-film technologies // Ibid .—2014. Vol. 49,№5—6.—P. 183—195.
4. Feinaeugle P., Mattausch G., Schmidt S., Roegner F.H. A new generation of plasma-based electron beam sources with high power density as a novel tool for high-rate PVD // Society of Vacuum Coaters. 54-th Annual Technical Conf. Proc., Chicago, 2011. — P. 202—209.
5. Yarmolich D., Nozar P., Gleizer S. et al. Characterization of deposited films and the electron beam generated in the pulsed plasma deposition gun // Japanese Journal of Applied Physics.—2011.— Vol. 50.— 08JD03.
6. Mattausch G., Scheffel B., Zywitzki O. et al. Technologies and tools for the plasma-activated EB high-rate deposition of Zirconia // Elektrotechnica and Electronica (E+E). — 2012. — Vol. 47, № 5—6. — P. 152—158.
7. Мельник И.В. Обобщенная методика моделирования триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда // Электрон. моделирование. — 2013. — 35, № 4. — С. 93—107.
8. Denbnovetsky S.V., Melnyk V.I., Melnyk I.V., Tugay B.A. Model of control of glow discharge electron gun current for microelectronics production applications // Proceedings of SPIE. Sixth International Conference on «Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronics». — 2003.— Vol. 5065. — P. 64—76.
9. Шиллер З., Гайзиг У., Панцер З. Электронно-лучевая технология. — М.: Энергия, 1980.— 528 с.
10. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электронно-лучевой обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1978. — 239 с.
11. Grechanyuk N., Kucherenko P., Grechanyuk I., Shpack P. Modern technologies and equipment for obtaining of new materials and coatings // Elektrotechnica and Electronica (E+E). — 2006.— Vol. 41, № 5—6. — P. 122 128.
12. Pinto T., Buxton A., Neailey K., Barnes S. Surface engineer improvements and opportunities with electron beams // Ibid .— 2014. — Vol. 49, № 5—6. — P. 221— 225.
13. Мельник И.В. Оценка времени увеличения тока высоковольтного тлеющего разряда в триодной электродной системе при подаче управляющих импульсов // Изв. ВУЗов. Радиоэлектроника. — 2013.— 56, № 12. — С. 51—61.
14. Melnyk I.V. Simulation of time of current increasing in impulse triode high voltage glow discharge electron guns // Electrotechnic and Electronic (E +E).—2014.—Vol. 49, №5—6.—P. 254—258.
15. Мельник И.В., Тугай С.Б. Аналитический расчет положения границы анодной плазмы в высоковольтном разрядном промежутке при зажигании вспомогательного разряда // Изв. ВУЗов. Радиоэлектроника. — 2012. — 55, № 11. — С. 50—59.
16. Новиков А.А. Источники электронов высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 96 с.
17. Завьялов М.А., Крейндель Ю.Е., Новиков А.А., Шантурин Л.П. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. — М. : Атомиздат, 1989. — 256 с.
18. Грановский В.Л. Электрический ток в газах. Том 1. Общие вопросы электродинамики газов. — М.-Л.: Гос. изд. технико-теоретич. лит., 1952. — 432 с.
19. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. — М. : Наука, 1987. — 592 с.

МЕЛЬНИК Игорь Витальевич, д-р техн. наук, доцент кафедры электронных приборов и устройств Национального технического университета Украины «Киевский политехнический ин-т». В 1989 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — моделирование электронно-лучевых технологических устройств, теория газового разряда, программирование и теория алгоритмов.

Полный текст: PDF (русский)

Модели несимметричных распределений случайных величин с нулевым коэффициентом асимметрии

А.И. Красильников, канд. физ.-мат. наук
Ин-т технической теплофизики НАН Украины
(Украина, 03057, Киев, ул. Желябова, 2а,
тел. (044) 4532857, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

За допомогою методу рандомізації обгрунтовано застосування сумішей розподілів для знаходження можливих несиметричних розподілів з нульовим коефіцієнтом асиметрії. Проаналізовано математичні моделі несиметричних розподілів з нульовими коефіцієнтами асиметрії, які отримані рандомізацією параметрів зсуву та масштабу базової функції розподілу. Наведено приклади знаходження таких розподілів. Отримані результати дозволяють здійснювати математичне та комп’ютерне моделювання несиметричних розподілів з нульовим коефіцієнтом асиметрії.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

несимметричные распределения, кумулянтные коэффициенты, коэффициент асимметрии, смеси распределений, сопряженные распределения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. — Л. : Энергоатомиздат, 1991.— 304 с.
2. Alexandrou D., De Moustier C., Haralabus G. Evaluation and verification of bottom acoustic reverberation statistics predicted by the point scattering model // J. Acoust. Soc. Am.—1992.— Vol. 91, No. 3. — P. 1403—1413.
3. Шелухин О.И. Негауссовские процессы в радиотехнике.—М.: Радио и связь, 1999.—287 с.
4. Марченко Б.Г., Мацюк О.В., Фриз М.Є. Математичні моделі й обробка сигналів в офтальмології.— Тернопіль: Тернопільський державний техн. ун-т, 2005. — 184 с.
5. Потапов А.А., Гильмутдинов А.Х., Ушаков П.А. Системные принципы и элементная база фрактальной радиоэлектроники. Ч. 2. Методы синтеза, модели и перспективы применения // Радиотехника и электроника. — 2008. — 53, № 11. — С. 1347—1394.
6. Палагин В.В. Адаптация моментного критерия качества для многоальтернативной задачи проверки гипотез при использовании полиномиальных решающих правил // Электрон. моделирование. — 2010.— 32, № 4. — С. 17—33.
7. Красильников А.И. Модели шумовых сигналов в системах диагностики теплоэнергетического оборудования. — Киев: Ин-т техн. теплофизики НАН Украины, 2014. — 112 с.
8. Бабак С.В., Мыслович М.В., Сысак Р.М. Статистическая диагностика электротехнического оборудования.—Киев: Ин-т электродинамики НАНУкраины, 2015.—456 с.
9. Бостанджиян В.А. Распределение Пирсона, Джонсона, Вейбулла и обратное нормальное. Оценивание их параметров. — Черноголовка: Ин-т проблем химической физики РАН, 2009.— 240 с.
10. Сенатов В.В. Центральная предельная теорема: точность аппроксимации и асимптотические разложения. — М.: Книжный дом «Либроком», 2009. — 352 с.
11. Королев В.Ю. Смешанные гауссовские вероятностные модели реальных процессов. — М. : Макс Пресс, 2004.— 124 с.
12. Малахов А.Н. Кумулянтный анализ случайных негауссовых процессов и их преобразований. — М. : Сов. радио, 1978. — 376 с.
13. Кунченко Ю.П. Полиномиальные оценки параметров близких к гауссовским случайных величин. Ч. 1. Стохастические полиномы, их свойства и применения для нахождения оценок параметров. — Черкассы: ЧИТИ, 2001. — 133 с.
14. De Carlo L.T. On the meaning and use of kurtosis // Psychological Methods. — 1997. — Vol. 2, No. 3. — Р. 292—307.
15. Кузнецов Б.Ф., Бородкин Д.К., Лебедева Л.В. Кумулянтные модели дополнительных погрешностей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2013. — № 1 (37). — С. 134—138.
16. Красильников А.И. Пуассоновские моменты безгранично делимых распределений // Электроника и связь. — 2002. — № 15. — С. 84—88.
17. Марченко Б.Г., Щербак Л.Н. Проблема моментов и кумулянтный анализ // Отбор и обработка информации. — 1993.— Вып. 9 (85). — С. 12—20.
18. Красильников А.И. Класс негауссовских распределений с нулевыми коэффициентами асимметрии и эксцесса // Изв. вузов. Радиоэлектроника. —2013. —56, №6. — С. 56—63.
19. Jondeau E., Rockinger M. Gram-Charlier densities // Journal of Economic Dynamics & Control.— 2001.— Vol. 25. — P. 1457—1483.
20. Jondeau E., Rockinger M. Conditional volatility, skewness, and kurtosis: existence, persistence, and comovements // Ibid. — 2003. — Vol. 27. — P. 1699—1737.
21. Красильников А.И., Пилипенко К.П. Одновершинная двухкомпонентная гауссовская смесь.Коэффициент эксцесса // Электроника и связь.—2007.—№2 (37).—С. 32—38.
22. Чепинога А.В. Області реалізації бігаусових моделей асиметрично-ексцесних випадкових величин з перфорованим моментно-кумулянтним описом // Вісник ЧДТУ. — 2010. — № 2. — С. 91—95.
23. Шметтерер Л. Введение в математическую статистику / Пер. с нем. под ред. Ю.В. Линника. — М.: Наука, 1976.— 520 с.
24. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. В 2-х томах. Т. 2. / Пер. с англ. Ю.В.Прохорова. — М. : Мир, 1984. — 738 с.
25. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. — СПб. : Наука, 2001.— 295 с.

КРАСИЛЬНИКОВ Александр Иванович, канд. физ.-мат. наук, доцент, ст. науч. сотр. Ин-та технической теплофизики НАН Украины. В 1973 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — математические модели, вероятностные характеристики и методы статистической обработки флуктуационных сигналов в системах шумовой диагностики.

Полный текст: PDF (русский)

Структурные преобразования моделей систем с распределенными параметрами

Ю.А. Клевцов, канд. техн. наук
(Украина, 03150, Киев,
тел. (044) 5290566, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

На основі теорії скінченних інтегральних перетворювань розглянуто клас моделей — передавальні функції тривимірних систем з розподіленими параметрами. Розв’язано деякі задачі структурних перетворювань. Наведено приклади моделювання послідовного та паралельного з’єднань двох ланцюгів.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

конечные интегральные преобразования, системы с распределенными параметрами, передаточная функция, структурный метод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бутковский А.Г. Структурная теория распределенных систем. — М. : Наука, 1977. — 320 с.
2. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. — М. : Наука, 1979.— 224 с.
3. Мартыненко Н.А., Пустыльников Л.М. Конечные интегральные преобразования и их применение к исследованию систем с распределенными параметрами. Спр. пос. — М. : Наука, 1985.— 304 с.
4. Солодовников В.В., Семенов В.В. Спектральная теория нестационарных систем управления.— М. : Наука, 1974.— 335 с.
5. Краскевич В.Е., Клевцов Ю.А. Спектральный метод в задаче структурных преобразований объектов с распределенными параметрами // Изв. ВУЗов. Приборостроение. —1985.— Вып. 6(28). — С. 9—13.
6. Клевцов Ю.А. Спектральное описание объектов с распределенными параметрами // Электрон. моделирование. — 1988.— 10, № 3. — С. 27—31.
7. Рапопорт Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами. — М. : Высш. шк., 2003. — 299 с.

КЛЕВЦОВ Юрий Алексеевич, канд. техн. наук. В 1973 г. окончил Киевский политехнический ин-т. Область научных исследований — объекты с распределенными параметрами, спектральная теория нестационарных систем управления, задачи моделирования и идентификации.

Полный текст: PDF (русский)

Информационная технология классификации изображений пятен лазерных пучков и прогнозирования координат их энергетических центров с использованием параллельно-иерархической сети

Л.И. Тимченко, д-р техн. наук,
С.В. Наконечная, Н.И. Кокряцкая, кандидаты техн. наук
Государственный экономико-технологический университет транспорта
(Украина, 03049, Киев, ул. Лукашевича, 19,
тел.: +380673550976, +380432531123,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто метод прогнозування положення енергетичного центру (ЕЦ) зображення лазерного пучка з використанням паралельно-ієрархічної (ПІ) мережі. Визначено основні етапи класифікації та прогнозування координат ЕЦ зображень плям лазерного променя, що дало можливість розробити нову інформаційну технологію класифікації та прогнозування положення координат їх ЕЦ. Наведено результати порівняльної експериментально
ї оцінки прогнозування на основі відомих нейронних мереж і запропонованого методу з використанням ПІ мережі.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

прогнозирование, энергетический центр, лазерный луч, параллельно-иерархическая сеть, классификация, препарирование, нейронные сети.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. — М. : Статистика, 1977. — 200 с.
2. Ghiassi M., Saidane H., Zimbra D.K. A dynamic artificial neural network model for forecasting time series events // Intern. Journal of Forecasting . — 2005. — Vol. 21 (2). — P. 341—362.
3. Zhang G., Patuwo B.E., Hu M.Y. Forecasting with artificial neural networks: The state of the art // Ibid. — 1998.— Vol. 14 (1). — P. 35—62.
4. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика.—М.: Горячая Линия — Телеком, 2002. —382 с.
5. Hill T., Marquez L., O’Connor M., Remus W. Artificial neural network models for forecasting and decision making // Ibid. — 1994— Vol. 10 (1). — P. 5—15.
6. Nakonechna S., Petrovskyi M., Timchenko L. et al. A new approach to detection of noise-distorted signals based on themethod of S-preparation // IXIntern. Symposium on Telecommunications, BIHTEL 2012, October 25-27, 2012.—Sarajevo, Bosnia andHerzegovina, 2012.—6 ð.
7. Наконечна С.В. Метод S-препарування для кореляційного порівняння малорозмірних об’єктів // Зб. тез XLII науково-практичної конференції молодих учених, аспірантів і студентів «Залізничний транспорт: сучасні проблеми науки», 21 листопада 2012 р.— Київ: ДЕТУТ, 2012.— С. 237.
8. Тимченко Л.И., Наконечная С.В., Яровой А.А. Параллельно-иерархические сети на основе кластерной CPU-ориентированной аппаратной платформы // Современный научный вестник. Серия: Современные информационные технологи. 2014. — № 8 (204). — С. 50—56. — Белгород: ООО «Руснаучкнига».
9. Тимченко Л.І., Наконечная С.В. Комп’ютерні засоби для реалізації багаторівневих паралельно-ієрархічних мереж на основі GPU-орієнтованої апаратної платформи // Зб. наук. праць ДЕТУТ. Серія: Транспортні системи і технології. — Київ: ДЕТУТ, 2013.— Вип. 23. — С. 142—149.
10. Кормановський С.І. Організація однорідних оптоелектронних логіко-часових середовищ аналізу геометричних ознак об’єкту // Вісн. Вінницького політехнічного ін-ту.— 2002. — № 1. — С. 34—39.
11. Яровой А.А., Яровой А.М. Теоретико-методологические и прикладные аспекты использования технологий визуализации для задач профилирования лазерных лучей [Электронный ресурс] : [Электронный журнал Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Москва] // Научная визуализация. — 2010. — Том 2. — №3. — С. 50—72.
12. Кожем’яко В.П., Тимченко Л.І., Яровий А.А. Методологічні підходи до паралельно-ієрархічної обробки плямових зображень лазерних пучків та їх прикладна реалізація // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2006. — №1 (11). — С. 14—25.
13. Абдрахманов К.Ш., Быкова О.Г., Улановский М.В. Стандартизация методов измерений ширин, углов расходимости и коэффициентов распространения пучков лазерного излучения (Измерение расходимости лазерного пучка) //Метрология.—2010.—№2.—C. 23—44.
14. Garcia-Zambrana A., Castillo-Vazquez C., Castillo-Vazquez B. Space-time trellis coding with transmit laser selection for FSO links over strong atmospheric turbulence channels // Optics Express. — 2010.— Vol. 18 (6). — P. 5356—5366.
15. Orlov D.A., Neverova E.A. Determination of the position of the center of a laser beam when the dynamic range of the matrix receiver is exceeded // Measurement Techniques. —2011. — Vol. 53 (10). — P. 1140—1146.
16. Боровиков В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2003.— 688 с.
17. Kaiser M. Time-Delay Neural Networks for Control // Proc. of the 4th Intern. Symposium on Robot Control (SYROCO ‘94). Capri, Italy.— 1994.

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.

НАКОНЕЧНАЯ Светлана Вячеславовна, канд. техн. наук, доцент кафедры телекоммуникационных технологий и автоматики Государственного экономико-технологического университета транспорта. В 2010 г. окончила Государственный экономико-технологический университет транспорта. Область научных исследований — обработка изображений, GPGPUтехнологии.

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 и параллельная обработка информации.

Полный текст: PDF (русский)