Pages Navigation Menu

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ПИ № ФС 77 - 51217, 16+

АНАЛИЗ ЛАНДШАФТА ОПТИМИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ ПРИНЯТИИ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ РЕШЕНИЙ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 9(87) Сентябрь 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье сформулирован принцип поиска оптимальных информационно-управляющих решений метаэвристическими алгоритмами. Метаэвристика представляет собой итерационную процедуру, использующую рандомизацию и элементы самообучения, интенсификацию и диверсификацию поиска, адаптивные механизмы управления, конструктивные эвристики и методы локального поиска. Это перспективный подход к решению многих оптимизационных проблем. Предложена программа на псевдокоде, иллюстрирующая поиск решений метаэвристическими алгоритмами. Рассматривается общая модель ландшафта оптимизируемой функции. Определяется расстояние между решениями. Для анализа ландшафта применяются различные меры: изменение среднего расстояния между множеством однородно распределенных решений и множеством локальных оптимальных решений; энтропия; амплитуда; корреляция.

Далее

КОМБИНАТОРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЧИСЛА ЭЙЛЕРА

Опубликовано в 2019, Выпуск № 8(86) Август 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В настоящей статье рассматривается новый предел числа e и приводится его научное доказательство с помощью аппарата математического анализа. Используя этот предел, мы проводим комбинаторную интерпретацию числа Эйлера. Это означает, что число Эйлера является отношением количества перестановок (или комбинаций) 04-09-2019 10-48-27 на n к числу перестановок (или комбинаций) 04-09-2019 10-48-35 на n с бесконечно большим числом элементов n.

Далее

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В ТРУБАХ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 8(86) Август 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Экспериментальные и теоретические исследования, проведенные в последнее время с газосодержащими жидкостями, показали, что в предпереходных условиях (т.е. в области давлений, превышающих давление насыщения, но близких к нему) реологические и релаксационные свойства газожидкостных систем во многом определяются наличием «микро зародышей» – мельчайших газовых пузырьков, кооперативное действие которых проявляется при приближении к давлению насыщения [1]. При решении многих практических задач возникает необходимость изучения распространения волн с учетом влияния взаимодействия между жидкостью и стенкой деформируемой трубы. В этом случае получается система, состоящая из деформированного тела, жидкости и газа, поэтому исследование следует проводить с учетом сил взаимодействия между деформированным телом, жидкостью и газом.

Далее

ОПТИМИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ВХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ОТРАСЛЕВОЙ СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА РЫБОЛОВСТВА

Опубликовано в 2019, Выпуск № 8(86) Август 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Статья посвящена оценке эффективности модели распределенной обработки входных данных отраслевой системы мониторинга рыболовства (ОСМ) и обоснованию алгоритма обработки на базе имитационного моделирования с учетом производительности программных средств ОСМ. Моделирование обработки потока входных данных ОСМ позволило сравнить различные модели обработки в нескольких режимах работы системы. Результаты численных экспериментов дали возможность выбрать и реализовать наиболее приемлемую схему, основанную на распараллеливании процессов обработки. В целом, ОСМ благодаря разработанной гибкой системе обработки данных показала свою эффективность, устойчивость к сбоям и надежность в обеспечении пользователей системы аналитической информацией.

Далее

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕКОГЕРЕНТНЫХ ОБЪЕКТОВ В ТУРБУЛЕНТНОЙ АТМОСФЕРЕ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 8(86) Август 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Обсуждается применение прилучевого метода решения уравнения переноса излучения для численного моделирования изображений некогерентных объектов в турбулентной атмосфере. Оценивается точность данного метода при различных условиях распространения излучения и его эффективность.

Далее

ФУНКЦИЯ ИМПУЛЬСНОГО ОТКЛИКА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ В НЕРВНОМ ВОЛОКНЕ

Опубликовано в 2014, Выпуск Февраль 2014, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Проанализировано поведение импульсного сигнала при его распространении в нервном волокне. Сигнал бесконечно малой длительности на входе аксона имеет вид асимметричного импульса в пространственном и временном сечениях аксона. Максимум импульса уменьшается, а ширина увеличивается с увеличением пространственной координаты и времени.

Далее

РОЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ДЕБАЯ В ТРИБОЛОГИИ

Опубликовано в 2014, Выпуск Февраль 2014, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

It is shown that the charged metal surfaces influence on friction coefficient and chemical processes. The adhesive component of friction, the surface parameters of the metal layers are closely related to the Debye temperature of the metal element.

Далее

НЕЛИНЕЙНЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР С ГИСТЕРЕЗИСНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Опубликовано в 2014, Выпуск Февраль 2014, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье рассмотрена математическая модель нелинейного осциллятора с гистерезисными свойствами. Получены качественные аспекты возникновения нерегулярных колебаний в нелинейной динамической системе.

Далее

РЕШЕНИЕ ОДНОРОДНОЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ РИМАНА С УСЛОВИЕМ НА ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ОСИ И БЕСКОНЕЧНЫМ ИНДЕКСОМ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ПОРЯДКА НОВЫМ МЕТОДОМ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 7(85) Июль 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Рассматривается однородная краевая задача Римана с краевым условием на действительной оси для функции, аналитической в комплексной плоскости кроме точек действительной оси. В краевом условии предельное значение искомой аналитической функции в любой точке действительной оси при подходе сверху представляется как произведение значения заданной функции, называемой коэффициентом, и предельного значения функции в указанной точке при подходе снизу. Предполагается, что модуль коэффициента удовлетворяет условию Гельдера всюду на действительной оси, включая бесконечно удаленную точку, а аргумент коэффициента удовлетворяет условию Гельдера на любой конечной части оси и неограниченно растет как степень логарифма координаты точки оси при неограниченном удалении этой точки от начала координат. Выводится формула, определяющая аналитическую в верхней полуплоскости функцию, мнимая часть которой при стремлении координаты точки оси к положительной бесконечности является бесконечно большой того же порядка, что и аргумент коэффициента краевого условия. Далее строится соответствующая функция в нижней полуплоскости, затем вводятся аналитические функции мнимые части которых обращаются в бесконечность того же порядка, что и аргумент коэффициента краевого условия, когда точки отрицательной действительной оси удаляются в бесконечность. Использование указанных функций позволяет устранить бесконечный разрыв аргумента коэффициента краевого условия аналогично тому, как это делается в случае конечных разрывов этого коэффициента. На основе приемов, аналогичных применяемым Ф.Д. Гаховым, задача приводится к задаче с краевым условием на действительной оси и конечным индексом. Для решения последней задачи используется метод Ф.Д. Гахова. Найденное решение зависит от произвольной целой функции нулевого порядка, модуль которой подчинен дополнительным условиям, в то время как в случае конечного индекса решение задачи зависит от произвольного многочлена степени не выше индекса задачи.

Далее

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ Mn НА ФАЗОФОРМИРОВАНИЕ, РАЗМЕРЫ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ BiFe1-xMnxO3

Опубликовано в 2019, Выпуск № 6(84) Июнь 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Обектами исследования выступили наноразмерные мультиферроические порошки BiFe1-xMnxO3 (x = 0.00, 0.05, 0.075), синтезированые золь-гель методом. Образцы кальцинировали при соответствующих температурах и в заданный период времени. Фазовый анализ образцов проводили с помощью рентгеновской дифрактометрии (РД). Морфологию частиц порошка BiFe1-xMnxO3 исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Спектры УФ-видимого поглощения образцов были получены с помощью спектрофотометрической системы Cary 5000 UV-Vis-NIR Spectrophotometer. Результаты показывают, что легирование Mn с определенным соотношением поможет удалить вторичную фазу и создать образцы с однофазной BFO, и приведет к уменьшению размера частиц. Исследование спектров поглощения в УФ-видимой области изготовленных образцов было показано, что легирование Mn расширило и сместило поглощающий край образцов в направление большой длины волны, и уменьшило ширину запрещенной зоны. Это увеличит фотокаталитическую активность системы материалов BFO, что сделает применение более практичным.

Далее

СИММЕТРИЧЕСКАЯ ГРУППА И ЕЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

Опубликовано в 2019, Выпуск № 6(84) Июнь 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Описание генетического кода симметрической группы. Предложен новый подход к построению генетических кодов симметрической группы. На основании данного подхода получено однозначное представление элементов группы в виде произведения циклов. Используя такое представление, изучены некоторые свойства группы Sn. Представление элементов группы в виде одночлена позволяет построить ортогональные базисы в пространстве комплекснозначных функций на группе.

Далее

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ УВЕЛИЧЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА СВЯЗИ КВАНТОВО-КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 6(84) Июнь 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В статье рассматривается способ увеличения длины волоконно-оптического канала связи квантово-криптографической системы. Так же в статье рассматривается техническая сторона физического ограничения длины волоконно-оптической линии связи: проведен расчет, анализ и визуализация в виде графиков ключевых зависимостей видности и квантового коэффициента ошибки от длины волоконной линии связи. Способом, рассматриваемым для увеличения длины волоконно-оптического канала связи, является установка квантового повторителя в квантовую криптосистему.

Далее

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ ЗАДАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРИ АДАПТАЦИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 6(84) Июнь 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Статья посвящена применению альтернативного способа задания проницаемости при адаптации гидродинамической модели. В данной работе был рассмотрен метод определения зависимости проницаемости от пористости на основе промысловых данных с помощью формул Дюпюи и Джоши. Проведенное исследование показало, что данная методика позволила получить зависимость проницаемости от пористости с хорошей достоверностью аппроксимации, что положительно сказалось при первом приближении гидродинамической модели, а также её адаптации.

Далее

АППРОКСИМАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОКСИМИНАЛЬНЫХ ПОДПРОСТРАНСТВ БЕСКОНЕЧНОЙ РАЗМЕРНОСТИ

Опубликовано в 2019, Выпуск № 5(83) Май 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Для подпространств L бесконечной размерности в банаховом пространстве получены характеристические свойства существования элементов наилучшего приближения. В качестве приложения доказывается, что в пространстве C(T) непрерывных функций на связном хаусдорфовом компакте T чебышевское подпространство L⊂C(T) бесконечной размерности, у которого аннулятор L^⊥ сепарабельный и содержит минимальное тотальное подпространство, является гиперплоскостью L=ker⁡(α) строго положительного функционала α∈ L^⊥.

Далее

О НАИЛУЧШЕЙ АППРОКСИМАЦИИ АБСОЛЮТНО МОНОТОННЫМИ ФУНКЦИЯМИ НА ПОЛУОСИ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Основной результат статьи (теорема 2) состоит в том, что в пространстве C(I) непрерывных функций на отрезке I = [0, ∞] конус K⊂C (I), состоящий из абсолютно монотонных функций является чебышевским, т.е. для каждой непрерывной функции f∈C (I) найдется единственная абсолютно монотонная функция φ∈K наилучшего равномерного приближения на отрезке I. При этом в доказательстве будет использован специальный критерий единственности наилучшего приближения клином (теорема 1). Этот критерий может быть использован при доказательстве единственности наилучшего приближения для других конусов, состоящих из непрерывных функций.

Далее

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КОНКУРЕНЦИИ НА ТРОФИЧЕСКОМ РЕСУРСЕ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Разработаны математические модели эксплуатационной и интерференционной конкуренций на линейном ареале на основе систем уравнений с распределенными параметрами. Сделан анализ стационарных состояний на устойчивость. Показано, что эксплуатационная конкуренция на восстанавливаемом трофическом ресурсе не приводит к исчезновению одной из популяций, обусловленной конкуренцией. Модель интерференционной конкуренции содержит различные варианты последствий конкуренции двух популяций. В обоих моделях для популяций с малым числом особей влияние конкуренции не существенно. Дана оценка скоростей распространения малочисленных популяций на ареале. Получены условия существования автоволнового решения на неограниченной прямой. Для построения численного решения краевой задачи для системы нелинейных дифференциальных уравнений используется метод сеток с программной реализацией в среде программирования математического пакета Matlab. Численные результаты согласуются с аналитическими результатами на мелких сетках.

Далее

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ СИСТЕМ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

К нелинейным системам уравнений и необходимости их решения приводит рассмотрение многих прикладных задач, к которым относятся краевые задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений и для уравнений с частными производными (разрешаемые методом конечных разностей), задачи оптимизации, задачи минимизации функций многих переменных, применение неявных методов интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений и т.д. Численное решение систем нелинейных уравнений в общем случае задача более сложная, нежели решение систем линейных уравнений, поскольку не существует методов, гарантирующих успех решения любой такой задачи. Выявление оптимального метода и его дальнейший выбор позволяет увеличить шансы на успешное решение систем нелинейных уравнений. В связи с актуальностью вышеизложенного в данной статье представлены алгоритмы методов численного решения систем нелинейных уравнений, согласно которым произведен поиск корней типовой для прикладных задач системы. По полученным результатам проведен сравнительный анализ с целью выявления оптимального метода. Оптимальным считается тот метод, которым найдены значения всех корней системы с требуемой точностью за наименьшее число итераций.

Далее

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ТРЕХСЛОЙНОЙ СТРУКТУРЕ НИКЕЛЬ – КВАРЦ – НИКЕЛЬ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований магнитоэлектрического эффекта в композитных трехслойных структурах никель – кварц – никель. Образцы в форме пластинки были изготовлены методом склеивания. Установлено, что в области электромеханического резонанса величина магнитоэлектрического коэффициента по напряжению составляла α =84,7 V / сm Oe, при добротности Q = 93. Применение кварца в качестве пьезоэлектрического слоя позволяет получать величину магнитоэлектрического эффекта в композиционных структурах, сравнимую с лучшими образцами на основе цирконата-титаната свинца.

Далее

АЛГОРИТМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Рассматривается проблема представления свойств сложных объектов в базах знаний экспертных систем, когда они характеризуются неопределенностью и отсутствуют способы оценки каких либо значений размытости их количественных характеристик, что существенно затрудняет исследование соответствующего признакого пространства. Анализ поставленной задачи свидетельствует о целесообразности изначальной ориентации програмного обеспечения ее решения на многозначную интерпретацию с позиции нечеткого и лингвистического моделирования рассматриваемой проблемной области.

Далее

РАЗВИТИЕ МЕТОДА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО АРГУМЕНТА ДЛЯ СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Опубликовано в 2019, Выпуск №4(82) Апрель 2019, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

В работе рассматривается начальная задача для систем уравнений и для решения задачи используется развитая методика дополнительного аргумента. Дается обзор известных результатов по рассматриваемому методу и на их основе обоснована степень актуальности исследуемой задачи. Поставленная начальная задача при использовании определенных классов функций сводится к системе интегральных уравнений. Такая развитая методика исследования могут применяться для доказательства существования решения новых видов векторно-матричных нелинейных уравнений.

Далее