«Электронное моделирование»

Том 39, № 5 (2017)

https://doi.org/10.15407/emodel.39.05

ЗМІСТ

Математичне моделювання та обчислювальні методи

	МЕЛЬНИК И.В. Моделирование триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с пластинчатым управляющим электродом и коническим анодом.	3-20
	КЛЕВЦОВ Ю.А. Моделирование объектов с распределенными параметрами четвертого порядка	21-36

Обчислювальні процеси і системи

САПОЖНИКОВ В.В., САПОЖНИКОВ Вл.В., ЕФАНОВ Д.В.
Коды с суммированием с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел, в системах функционального контроля

37-58

Застосування методів і засобів моделювання

	КРАВЦОВ Г.А., КОШЕЛЬ В.И. Вычисления на классификациях. Корректность классификации	59-70
	КУЦАН Ю.Г., БЛІНОВ І.В., ІВАНОВ Г.А. Моделювання тарифо- та ціноутворення на роздрібному ринку електрично ї енергії України в нових умовах функціонування	71-80
	КАЛИНОВСКИЙ Я.А., БОЯРИНОВА Ю.Е., СУКАЛО А.С., ХИЦКО Я.В. Программный комплекс для гиперкомплексных вычислений	81-96
	МАКАРИЧЕВ А.В., КУДЬ А.А., ЩУКИН А.Б. Суммы максимумов приращений в многоканальной системе обслуживания при моделировании аукционных торгов	97-104
	CHEMERYS V.T. Contact Surface Resistivity as a Favorable Condition of Commutation Process	105-113

Моделирование триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с пластинчатым управляющим электродом и коническим анодом

И.В. Мельник, д-р техн. наук
Национальныйпр-т Победы, 37, корпус 12, 2203,
тел. (044) 4068292, (044) технический университет Украины
«Киевский политехнический ин-т»
(Украина, 03056, Киев, 2049505; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто методику моделювання тріодних джерел електронів високовольтного тліючого розряду (ВТР) із пластинчатим електродом та конусним анодом. Запропонована методика базована на ітераційному алгоритмі, який дозволяє визначати термодинамічні параметри вільних електронів в анодній плазмі з урухуванням електричних параметрів моделі та електрофізичних параметрів використаних матеріалів електродів і робочого газу. В результаті моделювання отримано залежності енергетичної ефективності джерел електронів від прискорювальної напруги, напруги горіння допоміжного розряду та приведеного тиску у розрядному проміжку. Встановлено, що енергетична ефективність джерел електронів ВТР з пластинчатим електродом та конусним анодом складає від 70 до 85%.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

триодне джерело електронів, високовольтний тліючий розряд, електричне керування струмом рoзряду, анодна плазма, енергетична ефективність.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ладохин С.В., Левицкий Н.И., Чернявский В.Б. и др. Электроннолучевая 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, р. 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 Conference Proceedings, 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, c. 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. // Proc. 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. Электроннолучевая технология. М.: Энергия, 1980, 528 с.
10. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электроннолучевой 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. учебных заведений. 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 // Известия вузов. Радиоэлектроника, 2012, 55, № 11, с. 50—59.
16. Завьялов М.А., Крейндель Ю.Е., Новиков А.А., Шантурин Л.П. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. М.: Атомиздат, 1989, 256 с.
17. Новиков А.А. Источники электронов высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой. М.: Энергоатомиздат, 1983, 96 с.
18. Грановский В.Л. Электрический ток в газах. Том 1. Общие вопросы электродинамики газов. М.—Л.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1952, 432 с.
19. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987, 592 с.
20. Велихов Е.П. Ковалев B.C., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Наука, 1987, 160 с.
21. Синкевич О.А. Стаханов И.П. Физика плазмы. Стационарные процессы в частично ионизированном газе. Учеб. пособие для вузов. М.: «Высшая школа», 1991, 191 с.
22. Мельник И.В., Тугай С.Б. Методика моделирования технологических источников электронов высоковольтного тлеющего разряда // Электрон. моделирование, 2010, 32, № 6, с. 31—43.
23. Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики. М.: «Наука», 1985, 334 с.
24. Васильев В.П. Численные методы решения экстремальных задач: Учебное пособие для вузов. М. «Наука», 1988, 552 с.

МЕЛЬНИК Игорь Витальевич, д-р техн. наук, профессор 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 электроннолучевых технологических устройств, теория газового разряда, программирование и теория алгоритмов.

Полный текст: PDF (русский)

Моделирование объектов с распределенными параметрами четвертого порядка

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 кінцевих інтегральних перетворень розглянуто клас моделей — передавальні функції об’єктів, для опису яких необхідні диференціальні рівняння у частинних похідних. Наведено правила, які встановлюють відповідність між операціями в просторово-часовій та спектральній областях. Розглянуто приклади моделювання об’єктів з розподіленими параметрами.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

скінченні інтегральні перетворення, об’єкти з розподіленими параметрами, передаточна функція.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Солодовников В.В., Семенов В.В. Спектральная теория нестационарных систем управления. М.: Наука, 1974, 335с.
2. Краскевич В.Е., Клевцов Ю.А. Спектральный метод структурно-параметрической идентификации объектов с распределенными параметрами //Вестн. КПИ. Сер. Техническая кибернетика. Вып. 5. Киев: Вища школа, 1981, с. 10—12.
3. Краскевич В.Е., Клевцов Ю.А. Спектральное представление линейных объектов с распределенными параметрами // Кибернетика на морском транспорте, 1981, вып. 10, с. 87— 94.
4. Клевцов Ю.А. Спектральное описание объектов с распределенными параметрами // Электрон. моделирование, 1988, 10, № 3, с. 27—31.
5. Клевцов Ю.А. Алгоритм моделирования краевой задачи третьего рода // Там же, 2001, 23, № 3, с. 40—46.
6. Клевцов Ю.А. Моделирование многомерных объектов с распределенными параметрами // Там же, 2012, 34, №5, с. 20—40.
7. Ланкастер П. Теория матриц. М.: Наука, 1978, 280 с.
8. Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров. М.: Мир, 1985, 384 с.
9. Клевцов Ю.А. Структурные преобразования моделей систем с распределенными параметрами // Электрон. моделирование, 2016, 38, № 1, с. 35—46.
10. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. М.: Наука, 1979, 224 с.
11. Клевцов Ю.А. Моделирование объекта с распределенными параметрами, заданного на непрямоугольной области // Электрон. моделирование, 2011, 33, № 1, с. 47—55.

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)

Коды с суммированием с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел, в системах функционального контроля

В.В. Сапожников, д-р техн. наук,
Вл.В. Сапожников, д-р техн. наук, Д.В. Ефанов, канд. техн. наук
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

Описано особливості класу модифікованих зважених кодів з підсумовуванням, послідовність вагових коефіцієнтів яких утворює натуральний ряд чисел. Показано, що на властивості виявлення помилок модифікованими кодами суттєво впливає спосіб обчислення поправкового коефіцієнта при формуванні сумарного значення ваги одиничних розрядів інформаційного вектора. Теоретичні результати підтверджено результатами експериментів із набором контрольних комбінаційних схем LGSynth`89. Встановлено, що змінюванням правил обчислення поправкового коефіцієнта можна впливати на структурну надлишковість системи функціонального контролю. Отримані результати ефективні за організації контролю комбінаційних логічних схем і дозволяють будувати самоконтрольовані структури з меншими апаратурними витратами, ніж при дублюванні.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

комбінаційна схема, система функціонального контролю, код Бергера, модифікований зважений код Бергера, виявлення помилок, структурна надлишковість.

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, 207 с.
3. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications. John Wiley & Sons, 2006, 720 p.
4. Дрозд А.В. Нетрадиционный взгляд на рабочее диагностирования вычислительных устройств // Проблемы управления, 2008, № 2, с. 48—56.
5. Дрозд А.В., Харченко В.С., Антощук С.Г. и др. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем. Под ред. А.В. Дрозда и В.С. Харченко. Харьков:
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», 2012, 614 с.
6. Зеленая ИТ-инженерия. В двух томах. Том 1. Принципы, модели, компоненты / Под ред. В.С. Харченко. Харьков: Нац. аэрокосмический ун-т им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», 2014, 594 с.
7. Gorshe S.S., Bose B. A Self-Checking ALU Design with Efficient Codes // Proc. of 14th VLSI Test Symposium, Priceton, NJ, USA, 1996, p. 157-161. DOI: 10.1109/VTEST.1996. 510851.
8. Touba N.A., McCluskey E.J. Logic Synthesis of Multilevel Circuits with Concurrent Error Detection // IEEE Transaction on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and System. Vol. 16, Jul. 1997, p. 783—789.
9. Nicolaidis M., Zorian Y.On-Line Testing forVLSI—A CompendiumofApproaches // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications, 1998, № 12, p. 7—20. DOI: 10.1023/ A:1008244815697.
10. Das D., Touba N.A. Synthesis of Circuits with Low-Cost Concurrent Error Detection Based on Bose-Lin Codes // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. 1999, Vol. 15, Issue 1-2, p. 145—155. DOI: 10.1023/A:1008344603814.
11. Mitra S., McCluskey E.J. Which Concurrent Error Detection Scheme to Choose? // Proc. of International Test Conference, 2000, USA, Atlantic City, NJ, 03-05 October 2000, p. 985— 994. DOI: 10.1109/TEST.2000.894311.
12. Carter W.C., Duke K.A., Schneider P.R. Self-Checking Error Checker for Two-Rail Coded Data. —Jan. 26, 1971, United States Patent Office, No. 3,559,167, Peekskill, N. Y., 10 p.
13. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемые дискретные устройства. СПб: Энергоатомиздат, 1992, 224 с.
14. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Дмитриев В.В., Хуан Ц. Оптимальный систематический код на основе взвешивания разрядов информационных векторов и суммирования без переносов для систем функционального контроля // Известия Петербургского университета путей сообщения, 2016, № 1, с. 75—84.
15. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Черепанова М.Р. Модульные коды с суммированием в системах функционального контроля. I. Свойства обнаружения ошибок кодами в информационных векторах // Электрон. моделирование, 2016, 38, №2, c. 27—48
16. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Черепанова М.Р. Модульные коды с суммированием в системах функционального контроля. II. Уменьшение структурной
избыточности систем функционального контроля // Электрон. моделирование, 2016, 38, №3, с. 47— 61.
17. Berger J.M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels // Information and Control, 1961, Vol. 4, Issue 1, p. 68—73. DOI: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5 .
18. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля //Автоматика и телемеханика, 2010,№6, с. 155—162.
19. Гессель М., Морозов А.А., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Исследование комбинационных самопроверяемых устройств с независимыми и монотонно независимыми выходами // Там же, 1997, №2, с. 180—193.
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. Блюдов А.А., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Модифицированный код с суммированием для организации контроля комбинационных схем // Автоматика и телемеханика, 2012, № 1, с. 169—177.
22. 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, p. 261-266. DOI: 10.1109/EWDTS.2013.6673133.
23. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О кодах с суммированием единичных разрядов в системах функционального контроля // Автоматика и телемеханика, 2014, № 8, с. 131—145.
24. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Nikitin D. Sum Code Formation with Minimum Total Number of Undetectable Errors in Data Vectors // Proc. of 13th IEEE East-West Design&Test Symposium (EWDTS`2015), Batumi, Georgia, September 26-29, 2015, p. 141—148. DOI: 10.1109/EWDTS.2015.7493112.
25. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl. On One Method of Formation of Optimum Sum Code for Technical Diagnostics Systems // Proc. of 14th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016, p. 158—163. DOI: 10.1109/EWDTS.2016.7807633.
26. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Классификация ошибок в информационных векторах систематических кодов // Изв. вузов. Приборостроение, 2015, 58, № 5, с. 333—343. DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-5-333-343.
27. Ефанов Д.В. К вопросу синтеза генераторов модифицированных кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел // Вест. Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика, 2016, № 4, с. 13—26. —DOI: 10.17223/19988605/37/2.
28. Ефанов Д.В. Способ синтеза генераторов взвешенных кодов с суммированием // Изв. вузов. Физика, 2016, 59, № 8/2, с. 33—36.
29. SIS: A System for Sequential Circuit Synthesis / E. M. Sentovich, K. J. Singh, L. Lavagno, C. Moon, R. Murgai, A. Saldanha, H. Savoj, P. R. Stephan, R. K. Brayton, A. Sangiovanni-Vincentelli // Electronics Research Laboratory, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of California, Berkeley, 4 May 1992, 45 p.
30. Collection of Digital Design Benchmarks [http://ddd.fit.cvut.cz/prj/Benchmarks/].

САПОЖНИКОВ Валерий Владимирович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского госуниверситета путей сообщения
Императора Александра I. В 1963 г. окончил Ленинградский ин-т 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, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского госуниверситета путей сообщения Императора Александра I. В 1963 г. окончил Ленинградский ин-т 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 госуниверситета путей сообщения Императора Александра I. В 2007 г. окончил Петербургский государственный университет путей сообщения. Область научных исследований—дискретная математика, надежность и техническая диагностика дискретных систем.

Полный текст: PDF (русский)

Вычисления на классификациях. Корректность классификации

Г.А. Кравцов, кан.техн.наук, В.И. Кошель, аспирант
Ин-т проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины
(Украина, 03164, Киев-164, ул. Генерала Наумова, 15,
e-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.)

АННОТАЦИЯ

При використанні методів штучного інтелекту для створення каталогів інформації необхіднa наявність класифікацій, у відповідності до яких визначається класова належність об’єктів, явищ, дій та інш. Однак для коректного вирішення задачі класової належності необхідно, щоб класифікації, які використовуються, були коректними. Розглянуто поняття «коректність класифікації» та можливість виявлення помилок ділення з використанням теорії обчислень на класифікаціях. Запропоновано візуальний та евристичний підходи до виявлення помилок: ділення з зайвими членами, некоректне ділення та стрибок у діленні.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

класифікація, коректність, помилки ділення, міра відмінності, нерухомий клас, нормована міра.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кравцов Г.А. Мера отличия классификаций // Электрон. моделирование, 2016, 38,№4, с. 81—97.
2. Кравцов Г.А. Модель вычислений на классификациях // Там же, 2016, 38, № 1, с. 73—87.
3. Берзтисс А.Т. Структуры данных. М.: Статистика, 1974, 408 с.
4. Adamek J., Herrlich H., Strecker G.E. Abstract and Concrete Categories. The Joy of Cats. / Availabe: http://katmat.math.uni-bremen.de/acc/acc.pdf. [Aceess: June of 2017].
5. Коротков Э.М. Исследование систем управления. М.: ДеКА, 2004, 336 с.
6. Ивлев Ю.В. Логика. М. : Изд-во «Проспект», 2008, 304 с.
7. Буквы!: Правила деления в логике и ошибки в делении. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bukvi.ru/pravo/logika/pravila-deleniya-v-logike-i-oshibki-v-delenii.html

КРАВЦОВ Григорий Алексеевич, канд. техн. наук, докторант Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 2000 г. окончил Севастопольский военно-морской ин-т им. П.С. Нахимова. Область научных исследований — кибербезопасность смарт-грид, криптография, программирование, разработка распределенных гетерогенных вычислительных систем.

КОШЕЛЬ Владимир Иванович, аспирант Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 2002 г. окончил Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина. Область научных исследований — искусственный интеллект, интеллектуальный анализ данных, искусственные нейронные сети, обработка естественного языка.

Полный текст: PDF (русский)