Вестник БФУ им. И. Канта

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Теоретическая и экспериментальная физика

«Виртуальный консилиум». Часть 1: модели гетерогенного модельного поля

Аннотация

Разработан ряд гибридных интеллектуальных систем: виртуальные консилиумы, основной элемент которых — гетерогенное модельное поле, описанное в терминах аксиоматической теории ролевых концептуальных моделей.

Abstract

Hybrid intellectual systems: virtual councils, which basic elements is heterogeneous model field, described in terms of axiomatic theory of role conceptual models are created.

Скачать статью

«Виртуальный консилиум». Часть 2: синтез метода решения неоднородной задачи диагностики

Аннотация

Усложняющиеся задачи диагностики неизбежно приводят к ошиб­кам при принятии решений и увеличению сложности и трудоемкости средств автоматизированного решения в неоднородных проблемных сре­дах. Причем процессы выявления и понимания неоднородной задачи диа­гностики и синтеза метода ее решения не формализованы, исследованы недостаточно. В работе представлены результаты разработки алго­ритма синтеза метода решения неоднородной задачи диагностики, ко­торый в рамках концепции гибридных интеллектуальных систем строит интегрированную модель, релевантную диагностической ситу­ации, над гетерогенным модельным полем — множество разнородных моделей, отображающих теоретические, профессиональные знания и опыт экспертов консилиума.

Abstract

Complicating diagnostic tasks inevitably lead to the mistakes during de­cision-making and to the increasing complexity and workload of the features for automated decision in heterogeneous problem environment. Researches in this field are focused on formalization and exploration of the processes of find­ing, identifying of the heterogeneous diagnostic task and the synthesis of the method for its solving. This paper presents the results of the development of the algorithm for the synthesis of the method for solving of the heterogeneous diagnostic task, which establishes the integrated model under the approach of hybrid intelligent systems. Such model is relevant to diagnostic situation and combines the set of heterogeneous models of the theoretical, professional knowledge and the experience.

Скачать статью

ΛCDM-модель с δ-функцией

Аннотация

Исследуется динамическая модель скалярного поля, эволюция ко­то­ро­го приводит к SFS-сингулярности. Для оценки характерного времени поступления SFS вводится упрощенная модель с δ-функцией и исполь­зу­ется слабый антропный принцип. Показано, что изучаемая модель пред­сказывает достаточно скорое появление SFS-сингулярности.

Abstract

We study a dynamic model of a scalar field, the evolution of which leads to SFS-singularities. To estimate the characteristic SFS arrival time, we introduce a simplified model with the δ-function and use the weak anthropic principle. It is shown that our model predicts a rather soon appearance of the SFS-singularity.

Скачать статью

Автоматизация синтеза ситуационных центров на основе универсального паттерна организаций VSM Cenose

Аннотация

Сегодня существует большая потребность в компьютерных системах поддержки принятия решений класса «ситуационный центр» на федеральном и региональном уровне для крупных, средних и малых предприятий. Предлагается технология автоматизации синтеза ситуационных центров для любых предметных областей, упрощающая проектирование ситуационного центров и снижение его стоимости.

Abstract

Today there is a great need for computer systems that support decisionmaking class situation centre at the Federal and regional level, for large, medium and small enterprises. The technology of auto-automation of the synthesis of the situational centers for all subject areas, to simplify the design of situational centers and reducing its cost.

Скачать статью

Математика и информатика

1 + 1-мерные уравнения Янга — Миллса и масса через квази­клас­сическую поправку к действию

Аннотация

Двумерные модели Янга — Миллса в псевдоевклидовом простран­стве рассматриваются с точки зрения одного класса нелинейных урав­нений Клейна — Гордона — Фока. Показано, что уменьшение Нама не работает, предложен и исследован другой, новый выбор. Квазиклассиче­ское квантование моделей основано на построении интеграла по траек­ториям Фейнмана — Маслова и представлении его дзета-функции в виде диагональной функции Грина для уравнения вспомогательной теп­лоты с эллиптическим потенциалом. При естественной перенорми­ровке используется свобода выбора состояния вакуума, а также выбор нормы собственных векторов оператора эволюции. Ненулевая масса по­является как квазиклассическая поправка, которая выражается через гиперэллиптический интеграл.

Abstract

Two-dimensional Yang — Mills models in a pseudo-euclidean space are considered from a point of view of a class of nonlinear Klein — Gordon — Fock equations. It is shown that the Nahm reduction does not work, another, novel choice is proposed and investigated. A quasiclassical quantization of the models is based on Feynmann — Maslov path integral construction and its zeta function representation in terms of a Green function diagonal for an aux­iliary heat equation with an elliptic potential. The natural renormalization use a freedom in vacuum state choice as well as the choice of the norm of an evolu­tion operator eigenvectors. A nonzero mass appears as the quasiclassical cor­rection, that is expressed via hyperelliptic integral.

Скачать статью

SOC. Неэффективность внедрения

Аннотация

Проанализированы основные недостатки и проблемы внедрения си­туационного центра мониторинга информационной безопасности (Se­curity Operation Center).

Abstract

The paper analyzes the main shortcomings and problems of implementing a situational center for monitoring information security (Security Operation Center).

Скачать статью

Ав­то­матическая система определения углов сколиотической деформации поз­воночника человека

Аннотация

Сколиоз является распространенным заболеванием среди детей и взрослых. Стандартным методом оценки тяжести сколиоза является измерение угла Кобба. Однако в некоторых случаях угол Кобба может быть клинически непоказателен, а процесс измерения сопряжен с ошиб­ками, вызванными субъективностью постановки ключевых точек на первом этапе измерений. В статье описывается разработанная систе­ма измерения угла сколиоза, основанная на использовании искусствен­ных сверточных нейронных сетей и последующей алгоритмической об­работке. Задачей разработанной программы является измерение углов сколиотической деформации позвоночного столба.

Abstract

Scoliosis is a common disease among children and adults. A standard method for assessing the severity of scoliosis is to measure the Cobb angle. However in some cases the Cobb angle may not be clinically indicative. More­over, the measurement process is fraught with errors caused by the subjectivi­ty of setting key points at the first measurement stage. The article describes the developed system for measuring the scoliosis angle, based on the use of ar­tificial convolutional neural networks and subsequent algorithmic processing. The objective of the developed program is to measure the angles of scoliotic de­formation of the spinal column.

Скачать статью

Автоматизация системы экспортного контроля

Аннотация

Рассмотрен один из вариантов автоматизации системы экспорт­но­го контроля с учетом норм современного российского законодатель­ст­ва. Делается вывод, что наиболее оптимальным вариантом подобной ин­формационной системы будет веб-приложение. Разработана модель клас­сов системы экспортного контроля при помощи нотации UML. Опи­саны основные роли пользователей в данной системе и их функцио­наль­ные возможности. Выполнена предварительная оценка времени, за­т­ра­чиваемого на обработку типового документа до и после внедрения информационной системы.

Abstract

The paper considers one of the options for automation of the export con­trol system taking into account the norms of modern Russian legislation. It is concluded that the best option for such an information system is a web appli­cation. The model of classes of export control system by means of UML nota­tion was developed. The paper describes the main roles of users in this system and their functionality. The authors also preliminarily estimate of the time re­quired to process the document before and after the implementation of the in­formation system.

Скачать статью

Актуальные задачи обеспечения надежности обработки информации в среде порталов региональных органов исполнительной власти

Аннотация

В работе рассмотрены актуальные задачи по обеспечению надежно­сти обработки информации в среде порталов региональных органов ис­полнительной власти, предложен структурно-функциональный подход, расширяющий методологию обеспечения их надежности.

Abstract

The paper considers the urgent tasks of ensuring the reliability of infor­mation processing in the environment of portals of regional executive bodies, proposes a structural-functional approach that extends the methodology of en­suring their reliability.

Скачать статью

Математическое моделирование

2D моделирование ионной тени за заряженным спутником методом молекулярной динамики

Аннотация

Рассмотрена двумерная модель взаимодействия заряженного микроспутника и тепловой плазмы. В качестве метода решения использовался метод молекулярной динамики. Приведены распределения ионной концентрации вблизи КА для 10 и 102 протонов в см2 и двух значений относительных скоростей спутника и плазмы 8 и 20 км/с, соответственно. Показано, что с увеличением скорости и концентрации частиц ионная тень за спутником становится более выраженной.

Скачать статью

SIA модель динамики численности ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом в Калининградской области

Аннотация

Предложена детерминированная популяционная модель заражения вирусом СПИД с учетом пола, возраста и смоделирована динамика численности ВИЧ-инфицированных для Калининградской области.

Скачать статью

Математика

3D-моделирование экваториального F-рассеяния: сравнение моделей MI3 и SAMI3

Аннотация

Группа ученых Балтийского федерального университета им. И. Канта в 1989 г. разработала трехмерный код MI3 для изучения экваториального F-рассеяния (ЭFР). Военно-морская исследовательская лаборатория (ВМИЛ, Вашингтон, округ Колумбия, США) в 2008 г. разработала аналогичный код SAMI3. Произведено сравнение этих моделей. Найдены отличия в количестве ионов и учете скоростей электронов и инерционных членов.

Скачать статью

Алгоритм и модель хранения данных при решении задачи взаимодействия спутника и плазмы методом молекулярной динамики с использованием технологии CUDA

Аннотация

Рассмотрен параллельный алгоритм математической модели взаимодействия заряженного малого спутника и тепловой космической плазмы. Основной проблемой при реализации алгоритма является постоянное поддержание всего объема данных для каждого вычислителя в актуальном состоянии, а также синхронизация и минимизация обменов. Выбор графических ускорителей для расчета позволяет сфокусировать максимальное  количество вычислителей на одном узле. Проблемы синхронизации решаются на уровне потоков процессора. Полученный алгоритм сложен в реализации, но наиболее эффективно использует вычислительные ресурсы для решения задачи, легко масштабируется для гибридных вычислений и имеет потенциал роста при использовании MPI+CUDA+CPU threads  гибридной модели программирования.

Скачать статью

Дифференциальная геометрия

Cильно взаимные трехсоставные распределения проективного пространства

Аннотация

Рассматривается построение общей теории специального класса ( -распределения) регулярных трехсоставных распределений ( -распределения [1]) проективного пространства  , состоящие из базисного распределения 1-го рода r-мерных плоскостей  , оснащающего распределения 1-го рода  m-мерных плоскостей   и оснащающего распределения 1-го рода гиперплоскостных элементов (гиперплоскостей)   с отношением инцидентности их соответствующих элементов в общем центре  . Эта тройка распределений анализируется как единое погруженное многообразие. В силу указанного строения
-распределения в геометрии этого многообразия имеются аналогии с некоторыми фактами из геометрии m-мерных линейных элементов [2], (n-1)-мерных линейных элементов [3] и гиперполосных распределений [4]. Однако эти аналогии не относятся к геометрии только базисного или оснащающих распределений взятых в отдельности.

Скачать статью

Теоретическая физика

Generalized Evans function for continuous spectrum (Юров В. А. Обобщенные функции Эванса для непрерывного спектра)

Аннотация

Решается задача определения функции EH (λ) такой, что если  {λn}  — точки непрерывного спектра оператора H и, то EH (λ) оп­ределена и не равна нулю.

Скачать статью

Разное

Generating function and its application for generalization of Legendre polynomials

Аннотация

Проводится обобщение полиномов Лежандра с помощью производящей функции. Найден явный вид искомых функций. Рассмотрены некоторые частные случаи. Особое внимание уделено случаю, когда параметры, определяющие изучаемые функции, являются различными, симметричными относительно нуля действительными числами. Изучены некоторые свойства этих функций. Основываясь на результатах численных экспериментов, выдвинута гипотеза о корнях исследуемых функций.

Скачать статью

Алгоритм выделения высокоградиентных зон Мирового океана, обладающих повышенной биологической продуктивностью

Аннотация

Исследуется вопрос применения данных дистанционного зондирования для выделения зон Мирового океана, обладающих повышенной биологической продуктивностью. Представлен алгоритм, позволяющий выделять такие зоны в соответствии с данными промысловой статистики. Рассмотрен метод минимальной кривизны с натяжением для решения задачи географической привязки данных к требуемой сетке.

Скачать статью

Космические технологии

Теоретическая и прикладная физика

Алгебраический метод построения точных решений уравнений Максвелла в изотропном, неоднородном двумерном диэлектрике

Аннотация

Изучены дискретные изоспектральные симметрии для двумерной линейной задачи — преобразования Дарбу (Мутара). В качестве приложения построены некоторые сингулярные и аналитические интегрируемые потенциалы (описывающие диэлектрическую проницаемость) для уравнений Максвелла в двумерной неоднородной среде.


We study discrete isospectral symmetries for the linear problem in spatial dimensions two, by developing a Darboux (Moutard) transformation formalism for this problem. As an application, we construct some singular and nonsingular integrable potentials (dielectric permitivity) for the Maxwell equations in a 2D inhomogeneous medium.

Скачать статью

Прикладная алгебра

Алгебро-геометрический код, ассоциированный с кривой рода 3 над конечным полем с дискриминантом - 19

Аннотация

Описаны построение AG-кода и процедура декодирования с точки зрения пространств, ассоциированных с дивизорами.

Скачать статью