ivdon3@bk.ru
В данной статье сформулированы основные этапы процесса конструирования аналитико-численных моделей функционирования распределенных информационных систем (РИС) с неэкспоненциальным (самоподобным) входным трафиком заявок. Каждый отдельный этап моделирования, на концептуальном уровне, сведен к решению определенного класса математических задач. В основе математического аппарата получения основных интегральных характеристик качества функционирования РИС лежит метод анализа средних значений сетей очередей. Приведены базовые соотношения для вычисления реактивности работы РИС.
Ключевые слова: распределенная информационная система, дискретный самоподобный процесс, параметр Хёрста, распределение Парето, сеть массового обслуживания, классификация Кендалла, формула Полячека-Хинчина, среднее время реакции системы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Данная статья посвящена вопросам распространения радиоволн в условиях сложных трасс, сочетающих неравномерность рельефа с лесным массивом или городской застройкой. Общих моделей, позволяющих оценить влияние данных факторов на величину затухания радиосигнала на расстояния до единиц километров, не существует, однако с помощью аппроксимации экспериментальных данных о затухании возможно построение частных эмпирических моделей распространения. Авторами проведена серия экспериментов по измерению уровня электромагнитного излучения на заданном удалении от источника, и на основе полученных данных разработана гибридная модель распространения радиоволн на сложной приземной радиотрассе для систем наземной связи.
Ключевые слова: распространение радиоволн, УВЧ, экспериментальные исследования, среднепересеченная местность, городские условия, лесные массивы, сложный рельеф, эмпирическая модель, затухание радиосигнала, наземная подвижная связь
В данной статье, с использованием аппарата декомпозиционной аппроксимации на основе теоремы Нортона, приведена разработанная авторами математическая модель функционирования распределённой системы обработки информации на базе локальной вычислительной сети файл-серверной архитектуры с произвольными функциями распределения времени обслуживания заявок в узлах сети. Сконструирована концептуальная модель эквивалентной двухузловой сети массового обслуживания, в которой первый центр сети совпадает с i-м центром исходной сети с произвольным законом распределения длительности обслуживания заявок, а второй (композиционный), являющийся эквивалентом оставшейся части сети, обладает экспоненциально распределённым временем обслуживания, зависящим от числа сообщений в нём. Представлены также основные математические выражения для вычисления интенсивности обслуживания в композиционном центре, а также выражения для вычисления среднего времени реакции системы на запросы пользователей.
Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», декомпозиционная аппроксимация, сеть массового обслуживания, композиционный центр, интенсивность обслуживания, среднее время реакции системы на запросы пользователей, концептуальная м
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описан программный комплекс для решения задачи оптимального размещения информационных ресурсов-фрагментов распределённой базы данных (РБД) по узлам распределённой экономической информационной системы по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей. Программный комплекс состоит из программно реализованных математических моделей функционирования распределённых систем обработки экономической информации на базе файл-серверной, двухуровневой клиент-серверной и трёхуровневой клиент-серверной архитектур, а также алгоритма оптимизации. Разработанный программный продукт позволяет также производить эксперименты для получения и последующего анализа зависимостей реактивности распределённых систем от таких интегральных характеристик, как размерность задачи, интенсивности формирования запросов пользователями, скорости передачи сообщений по каналам связи, скорости считывания, скорости записи и обработки в узлах, что позволяет реализовать более рациональную организацию вычислительного процесса в системе. Программная реализация была выполнена на языке C#, платформе NetFramework 4.6.1, с использованием среды разработки Microsoft Visual Studio 2017 Community.
Ключевые слова: экономическая информационная система, распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», трёхуровневая архитектура «клиент-сервер», уравнение глобального баланса
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрены способы инъекционного закрепления грунтов основания под фундаментами объектов культурного наследия. На конкретных примерах показаны особенности закрепления грунтов методами цементации и силикатизации. Приведены технологические особенности закрепления грунта, учитывающие материал фундаментов и техническое состояние объектов культурного наследия
Ключевые слова: цементация, силикатизация, инъектор, грунт, закрепление, фундамент, объект культурного наследия, осадка, просадка, деформация
Выполнен анализ проектов закрепления грунтовых оснований, являющихся составными частями проектов нового строительства зданий образовательных учреждений в Ростовской области в 2016-18 гг. На примере строительства школ в гг. Ростове-на-Дону, Таганроге, Шахтах, Новочеркасске, Аксае и с. Чалтырь рассмотрены основные технические и технологические решения по закреплению грунтов, принимаемые в зависимости от инженерно-геологических условий площадок строительства
Ключевые слова: цементация, инъектор, грунт, закрепление, фундамент, грунтовые сваи, подпорные стенки, осадка, просадка, деформация
Произведены расчеты и оценка влияния возводимого общежития на конструкции существующего здания согласно требованиям СП 22.13330.2011 и методами МКЭ программой Plaxis 2012.01 (Build 8962)
Ключевые слова: свайные фундаменты, программа Plaxis, геология
В данной статье описаны этапы программной реализации задачи вычисления среднего времени реакции распределённой системы обработки информации (СОИ) на запросы пользователей и алгоритма оптимального распределения информационных отношений по узлам распределённой СОИ, реализованной на базе архитектуры «файл-сервер» и двухуровневой архитектуры «клиент-сервер» с учетом и без учета влияния блокировок. Описана процедура конструирования исходных данных для моделирования: элементов матрицы начального распределения информационных ресурсов (отношений) по узлам распределённой СОИ, элементов матрицы информационной взаимосвязи запросов пользователей распределённой СОИ и самих информационных ресурсов, элементов матрицы вероятностей формирования пользователями информационных запросов. Разработана и программно реализована процедура, позволяющая существенно упростить вычисление нормализующей константы, а соответственно и среднего времени реакции системы на запросы пользователей. Приведены результаты численных экспериментов
Ключевые слова: распределённая система обработки информации, архитектура «файл-сервер», двухуровневая архитектура «клиент-сервер», нелинейная комбинаторная оптимизация, генератор равновероятного выбора, метод Жордана-Гаусса, нормализующая констата, среднее время реакции
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье для решения задачи оптимального размещения информационных ресурсов по узлам распределённой информационной системы по критерию минимума среднего времени реакции системы на запросы пользователей предложен оригинальный эвристический алгоритм, использующий представление о базах данных, как о точках многомерного пространства, а об узлах, в которых эти базы размещаются как о кластерах.Представлены результаты численных экспериментов в зависимости от используемой архитектуры распределённой системы и от способа обеспечения целостности данных.Численные эксперименты показали домтаточно высокую эффективность предложенного алгоритма.
Ключевые слова: распределённая информационная система, распределённая база данных, локальная вычислительная сеть, нелинейная комбинаторная оптимизация, интенсивности формирования запросов, матрица формирования запросов пользователями, матрица распределения отношений по у
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведенный в статье общий анализ задачи идентификации закона распределения наблюдаемого случайного процесса (структурно-параметрической идентификации) и сравнительный анализ современных методов идентификации распределений вероятности показал, что в настоящее время для решения данной задачи широкое распространение получил метод нормированного размаха (R/S-анализ). Использование данного метода при выборе параметрической модели закона распределения вероятностей наилучшим образом соответствует результатам экспериментальных наблюдений, а также характеризуется минимальными предположениями об исследуемом процессе и достаточной устойчивостью при анализе временных рядов, описывающих исследуемый процесс. Информационный анализ метода нормированного размаха позволил предложить модифицированную методику идентификации закона распределения случайных процессов, основанную на методе нормированного размаха (R/S-анализа), для которой получены выражения для эластичности и обусловленности.
Ключевые слова: диагностика технических систем, метод нормированного размаха (RS-анализ), способ Хёрста, информационный анализ, обусловленность задачи, эластичность задачи
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены проблемы построения фрактальной модели магнитоплазменного электродинамического ускорителя. Моделирование такой сложной системы определяется как процесс вычисления обобщенного решения уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова, описывающих реальные физические процессы в эредитарных (hereditarity) системах. Полученная марковская модель, определяющая переходы системы на мультифрактальных множествах ее состояний вдоль траектории разгона в магнитоплазменном электродинамическом ускорителе, согласно проведенным в работе исследованиям, определяется фрактальной размерностью и математическим аппаратом обобщенных дробных производных Римана-Лиувилля. Исследованы решения данного уравнения, получаемые после обобщения на дробные производные Римана–Лиувилля. Переход к производной дробного порядка по времени позволяет учитывать временные и пространственные эффекты памяти системы, процессы в которой классифицируются как процессы с «остаточной» памятью, часть которых сохраняется, а другая часть соответствует необратимым потерям.
Ключевые слова: магнитоплазменный электродинамический ускоритель (ЭДУ), эредитарная (hereditarity) модель системы, уравнение Фоккера–Планка–Колмогорова, дробные производные Римана–Лиувилля
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье, исходя из содержательных аксиом рандомизированного алгоритма, рассмотрена возможность использования при синтезе корректных алгоритмов решения задачи вероятностной скрытой марковской модели. Применение данной модели позволяет формировать алгоритм с возможностью управления его гибкостью в соответствии с содержательной ситуацией для обеспечения структурной и функциональной устойчивости программы, реализующей данный алгоритм. Установлено, что рандомизация алгоритма, повышая его гибкость и эффективность, не улучшает его риск по сравнению с соответствующим детерминированным алгоритмом. Синтез алгоритма на базе скрытой марковской модели сводится к тому, что по имеющимся наблюдаемым данным определяют скрытые параметры наиболее вероятной последовательности состояний, определяющий синтезируемый алгоритм. На первом этапе стратегии с помощью алгоритма "вперед-назад" оценивается насколько хорошо модель согласована с входными данными синтезируемого алгоритма. На втором этапе по заданной скрытой марковской модели с пространством скрытых состояний, начальными вероятностями нахождения в состоянии i и вероятностями перехода из состояния i в состояние j, по наблюдаемым состояниям, используя алгоритм Витерби, ищется путь Витерби. На третьем этапе стратегии осуществляется корректировка скрытых марковских моделей путем оптимизации параметров модели с помощью алгоритма Баума–Велша.
Ключевые слова: скрытая марковская модель, алгоритм "вперед-назад", алгоритм Витерби, алгоритм Баума–Велша
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Разработана новая классификация критериев способов установки роликов при шлифовании сферических торцов. Выполнен структурный анализ схем базирования и поиск новых технологических схем и возможных способов реализации на основе морфологического метода с использованием предложенных критериев. Определены основные направления развития сферошлифования торцов роликов.
Ключевые слова: подшипник качения, конический ролики, сферический торец, установочная, направляющая и опорная база, базирование, опорная точка, схема базирования, установка
На основе анализа существующих возрастных и приростных буравов и функционально-технического анализа предложена классификация возрастных и приростных буравов. На основе анализа сформулированы методические принципы обоснования перспективного оборудования для таксации леса, требования, предъявляемые к современным возрастным и приростным буравам, а также перспективные направления совершенствования конструкций.
Ключевые слова: таксация леса, возрастной бурав, резание древесины, классификация, функционально-технический анализ.
Рассматривается проблема эффективного использования смазочных материалов в процессе эксплуатации железнодорожной техники, на основе создания системы сбора отработанных масел и их повторного использования после регенерации. Представлен анализ потребления смазочных материалов и определен возможный потенциальный ресурс – объемы возникающих отработанных масел и объемы регенерированных масел.
Ключевые слова: смазочные материалы, эксплуатация техники, отработанные масла, сбор отработанных масел, регенерация
08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)