Авторы по томам:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4Содержание томов:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4Тексты томов:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ELBRUS-97
НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РЕГИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Нальчик - 1998
СОДЕРЖАНИЕ
COMPUTER SIMULATION OF MELTS FOR SYSTEMS CONTAINING NAI Gontcharenko E.A. 1 , Zilberman P.F. 2 , Znamenski V.S. 1 , Temrokov A.I. 1
*COMPUTER SIMULATION OF PENETRATION OF ULTRARELATIVISTIC ELECTRONS THROUGH ORIENTED CRYSTALS Keshev R.M., Khokonov M.Kh.
*РЕШЕНИЯ ТРЕХ КЛАССИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ , КОТОРЫЕ ПРОЛИВАЮТ СВЕТ НА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЯГОТЕНИЯ Аксиров М.М.
*ПРОГРАММА РАСЧЕТА СТРУКТУРЫ МОЩНОГО БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА PWTRAN Балкизова Н.А.., Рехвиашвили С.Ш., Шомахов В.Ф.
*ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Беккиев М.Ю.., Фридман В.С.
*МОДЕЛЬ КОМПЬЮТЕРНОГО ПОИСКА ХИМИЧЕСКИХ СТРУКТУР ПОЛИМЕРОВ С ЗАДАННЫМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРОМ Берикетов А.С., Знаменский В.С., Мурзаханова И.И., Лакунов Т.З. *
ВЫЧИСЛЕНИЕ КОНТИНУАЛЬНЫХ ИНТЕГРАЛОВ И СТАТИСТИЧЕСКИХ СУММ НА СУПЕРКОМПЬЮТЕРАХ МАССИВНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ И ВЕКТОРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ Бозиев А.Б., Хоконов А.Х.
*МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИОДЕСТРУКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ Буздов Б.К.., Буздов А.К.,
*КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖКОМПОНЕНТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ИЗОПЛАНАРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Дышеков М.Б.., Гаев Д.С.
*ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СБОРА И ОБРАБОТКИ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ В ЗООЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ. Дзуев Р.И.., Крылова А.А.
*ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, ОБЪЕДИНЕНИЙ, АКЦИОНЕРНЫХ ОБЩЕСТВ Гурьев Е.К.
*КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ГЕТЕРОГЕННОЙ ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ Гутерман В.Е.., Гинзбург А.С., Лепин Е.А.
*СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ И МЕТОДА МОНТЕ-КАРЛО ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ИОННЫХ РАСПЛАВОВ Зильберман П.Ф. 1 , Знаменский В.С. 2 , Павленко И.В. 3 , Гончаренко Е.А. 4 *
НОВЫЕ ЗАДАЧИ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ Знаменский В.С., Зильберман П.Ф., Гончаренко Е.А. *
ОБ ОДНОЙ МЕДИКО - МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ Казиева С. Ю.
*МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА АССОЦИАТИВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ПТИЦ Касаев Б.С.. , Кожоков М.К.. , Орквасов Ю.А.. , Докшоков М.Х., Тисленко В.М.
*МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОСТА ПОВЕРХНОСТИ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО И ЕГО КОНТРОЛЯ МЕТОДОМ РАССЕЯНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ПУЧКА НА СУПЕРКОМПЬЮТЕРЕ SPP-1600 Коков З.А., Бозиев А.Б., Хоконов А.Х.
*МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ Кононенко Р.Н., Лебедько О.А., Топчий А.П., Бабенко Л.К., Макаревич О.Б.
*МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ И ЭВОЛЮЦИИТУРБУЛЕНТНЫХ СЛОЕВ В ГЛУБОКОМ ВОДОЕМЕ С ПОМОЩЬЮТИПОВЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ Ксенофонтов А.А.
*МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНОЙ ЛОГИКИ Левин В.И.
*АВТОМАТНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ЗАНЯТОСТЬЮ Левин В.И.
*МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНОЙ ЛОГИКИ Левин В.И.
*ИНФОРМАЦИОННО-СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КУЛЬТУРЫ Мелик-Гайказян И.В.
*КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТОНКОЙ ПЛАСТИНЕ Носенко С.А.
*РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА СИЛЬНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ШРЕДИНГЕРА В СЛУЧАЕ РАССЕЯНИЯ ГАЗА РЕГУЛЯРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ КРИСТАЛЛА Пантелеев В.Л.
*СУЖЕНИЕ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ЗА СЧЕТ ТАММОВСКИХ СОСТОЯНИЙ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ БОЛЬШОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Савинцев А.П.., Темроков А.И.
*ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К ЛАЗЕРНЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ Савинцев А.П., Темроков А.И.
*КОМПЬЮТЕРНЫЙ МЕТОД ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КИНЕТИКИ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ Савинцев С.П., Савинцев А.П.
*АНАЛИЗ БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА В МОДЕЛЯХ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ (МД) Скаев Ю.И.
*ВЛИЯНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЫ НА МЕЖФАЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОЧАСТИЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Созаев В.А., Яганов Д.В.
*ВИЗУАЛИЗАЦИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР МОЛИБДАТОВ ТРЕХ- И ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДАМИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ. Судоргин Н.Г.
*КОНЦЕПЦИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ПО ДИАГРАММАМ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ Сурков Н.В. , Добрецов Н.Л. , Косяков В.И. , Кутолин В.А. , КолонииГ.Р. , ШеплевВ.С.
*РАЗРАБОТКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫМИ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ С ДВУХКОЛЕСНЫМ ШАССИ Тимофеев А.В., Алхасов Р.М., Хамуков Ю.Х.
*РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ НА СУПЕР ЭВМ Хоконов А.Х.
*ФИЗИКА ДВУХФОТОННЫХ ВЗАИМОДЕСТВИЙ В ИНТЕНСИВНОМ ВНЕШНЕМ ПОЛЕ ОРИЕНТИРОВАННОГО КРИСТАЛЛ Хоконов А.Х.., Шаков Х.Х.., Подлинов Р.В.
*РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ В ЗАДАЧАХ ВНУТРЕННЕГО АУДИТА Шафиева Э.Т.
*ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РТУТИ С НЕКОТОРЫМИ КОНСТРУКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ Шапиев С.Т., Ибрагимов Х.И.., Алиев И.У.., Успажиев Р.Т..,
*О ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ РЕАЛИЗАЦИЯХ АЛГОРИТМОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПО ОГРАНИЧЕННОМУ НАБОРУ ПРОЕКЦИОННЫХ ДАННЫХ Шибзухов З.М., Шаков З.Х., Хоконов А.Х.
*НЕТРАДИЦОННЫЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ИСЧИСЛЕНИЯ И ПОЛИНОМИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ВИЗУАЛЬНЫХ МНОГОМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ Шибзухов З.М.
*
COMPUTER
SIMULATION
OF MELTS FOR SYSTEMS CONTAINING NAI
1 Kabarda-Balkarian State University
2
Kabardino-Balkarian Agrarian Academye-mail: znamenski@yahoo.com
We used MD (Molecular Dynamic) simulation to study of contact zone for systems containing NaI, such as: NaI-NaBr, NaI-KI, NaI-NaF, NaI-KF.
The phenomenon of contact melting is the aim of our researches. The determination of contact melting is the effect of melting of heterogeneous bodies at a temperature lower than the melting temperature of either component. This phenomenon is only possible when the crystals exhibit a minimum in their binary phase diagram. An understanding of this phenomenon is essential to the key technologies of soldering and shearing, the preparation of sheets, and the synthesis of ceramics with defined physics-chemical properties.
Computer simulations were carried out on the salt using standard molecular-dynamics methods. Molecular-dynamics calculation have been performed on ionic crystal systems containing NaI, using Pauling rigid pair potential.
The software was written in the C for MS-DOS and UNIX operating systems. The values of the initial position of the particles' coordinates were set using two basic condition:
The significance of the structural dynamic characteristics are discussed, including the temperature dependence and the mechanisms of formation of melts in the initial stages.
Were obtained the structure-dynamics microscopic characteristics for the contact zone. The main melts properties of NaI was compared for NaI-contact with different components. Following properties and characteristics are discussion:
COMPUTER SIMULATION OF PENETRATION OF ULTRARELATIVISTIC ELECTRONS THROUGH ORIENTED CRYSTALS
Kabardino-Balkarian State University
360004, Nalchik, Russian Federation
A modern PC computer technology makes it possible to analyse the complicated stochastic processes of muliphoton emission and multiple scattering accompanying penetration of super relativistic electrons through matter. The two different stochastic processes occur in the case considered. The first one concerns the one dimensional ``asymmetric'' process of energy degradation, whereas the second one is similar to the two dimensional ``symmetric'' process of the Brownian motion. We show how to calculate the corresponding distribution functions by means of computer simulation.
When a relativistic electron encounters an external field, it emits electromagnetic radiation. An important case is that of channelling for a charged particle with direction of motion close to an axis or a plane in a single crystal [1]. In channelling there are strong electric forces due to the combined effect of numerous atoms . Thus an oriented crystal is a good natural instrument for studying the electromagnetic processes in the strong external fields . The radiation is very intense and ~ 10 times exceeds that for amorphous medium [2,3].
The purpose of computer simulation is to make predictions about the results of possible measurements. Experiments with 150-240 GeV electrons have been carried out in CERN [3-5].
1. J.Lindhard, Kgl.Dan.Selsk.Mat.Fys.Medd. V.34 , No.14 (1964).
2. V.N.Baier, V.M.Katkov, V.M.Strakhovenko. Usp.Fiz.Nauk, V.159, P.455 (1989).
3. R.R.Medenwaldt et al., Phys.Lett.B, V.242, P.517 (1990)
4. M.Kh.Khokonov. Nucl.Instr.Meth.B, V.74, P.375 (1993)
5. M.Kh.Khokonov. JETP, V.76, P.849, (1993)
ТРЕХ КЛАССИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ , КОТОРЫЕ ПРОЛИВАЮТ СВЕТ НА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЯГОТЕНИЯ
В работе дают ся решения трех классиче с ких про б лем обще й теории о тносительности: первое - проведено пол н ое разложение релятивистского у с коре н ия в гррвитапионном поле в на иболее обще м с луч а е с в ы де-ле н ие м н еизвест н ого вида ускорения,возн и ка ю щего в с ледствие взаи м од ей с тв и я гравитации и сложного дви ж ения ; второе - на основе первого результат ре ш ена из в естная п робле м а о структуре релятивистского у с к оре яи я
, в постановке и обсу ж дении которо й участие нринииали А.З й н ш те йн и Ф .Коттлер ; т р етье - вперв ы е получены точн ы е решения уравнени й геодезических в гравитационном поле.Пр и этом рассматри в ается специальный вид уравнений геоцезиче ских , котор ы е до сиж пор б ы ли неисследоваными.
ПРОГРАММА РАСЧЕТА СТРУКТУРЫ МОЩНОГО БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА PWTRAN
Кабардино-Балкарский госуниверситет,360004,Нальчик,Россия
факс:+7(095)3379955
Мощными биполярными транзисторами (БТ) являются транзисторы, допустимая мощность рассеяния которых превышает 1 Вт [1]. Характерной особенностью мощных БТ является разветвленная форма эмиттерной области (гребенчатая, кольцевая, звездчатая и др.), обеспечивающая большое значение отношения периметра эмиттера к его площади, что компенсирует растекание тока эмиттера к его периферийным областям. Отличительной чертой структуры таких транзисторов является наличие протяженных активных областей и толстых эпитаксиальных слоев.
В настоящей работе предлагается программа PWTRAN, предназначенная для расчета структуры мощного кремниевого npn-БТ (рис.1.), учитывающая наличие температурных эффектов и эффектов связанных с высоким уровнем легирования.
Рис.1. Структурная схема программы PWTRAN.
В основу программы вошли математические модели таких электрофизических параметров, как подвижность, время жизни неосновных носителей заряда (НЗ), коэффициенты диффузии НЗ, ширина запрещенной зоны, концентрация собственных НЗ, учитывающие зависимость соответствующих параметров от концентрации примеси и от температуры. Программа PWTRAN написана на языке Visual Basic for Windows [2], работает в диалоговом режиме и имеет список входных и выходных параметров. Входными параметрами являются уровни легированная, глубина залегания эмиттерного перехода, требуемое
напряжение смыкания коллекторного перехода с подложкой, рабочая температура. Проективными параметрами являются толщина базы, толщина эпитаксиального слоя, коэффициент усиления БТ в схеме с общим эмиттером в нормальном активном режиме, напряжение прокола базы, напряжение лавинного пробоя в области коллектора, линейные температурные коэффициенты сопротивления и коэффициента усиления. В программе PWTRAN предусмотрена топологическая привязка и возможность создания библиотек в формате системы автоматизированного проектирования (САПР) PSpice, что в некоторой степени решает проблему сквозного проектирования [3].В ходе работы было отмечено, что характеристики БТ в сильной степени зависят от использованных приближений для вычисления электрофизических параметров исходных структур и слоев (таких как подвижность, время жизни, диффузионная длина и т.п.). Как показало моделирование, существенную роль могут играть профили распределения примесей в активных областях (особенно в базе транзистора). При организации автоматизированного проектирования в среде PSpice, основная задача сводится к оптимизации и идентификации параметров эквивалентной схемы и созданию библиотеки мощного БТ.
Литература
1. Тугов Н.М, Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы. -
М.: Энергоатомиздат, 1990.
2. Арушанов Х.Р. Visual Basic 3.0 и 4.0.-М.:ABF,1995.
3. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для семотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. Вып.3: Моделирование аналоговых устройств.-М.:Радио и связь, 1992.
Беккиев М.Ю.., Фридман В.С.Нальчик, Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия, Институт Каббалкгражданпроект
Современные вычислительные методы в значительной мере позволили облегчить вопросы обследования технического состояния зданий и сооружений. Особенную актуальность эти методы приобрели при обследовании сейсмостойкости конструкций зданий. Наличие программных продуктов типа "SAAP- 90", "ЛИРА", "МИРАЖ" и других позволило проводить моделирование конструкций зданий на различные динамические нагрузки. На основе полученных результатов делается заключение о применимости данных конструкций или разрабатываются соответствующие рекомендации для повышения сейсмической прочности и надежности моделируемых конструкций. Для использования данных методов и программных продуктов необходимо корректно задать исходные данные. Полученные результаты, как правило, сопоставляются с тестовыми примерами и проверяются , если это возможно, на натурных моделях. В случае комплексного анализа строительного объекта используются программные комплексы на основе ГИС технологий, а для облегчения труда конструктора программные комплексы "АВТОКАД", "АРХИКАД" и другие.
МОДЕЛЬ
КОМПЬЮТЕРНОГО ПОИСКА ХИМИЧЕСКИХ СТРУКТУР ПОЛИМЕРОВ С ЗАДАННЫМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРОМ
Опытно-конструкторско-технологическое бюро "Марс" при КБГУ
Россия, 360004, Нальчик, Чернышевского 173, КБГУ, ОКТБ "МАРС"
E-mail: znamenski@yahoo.com
Традиционный принцип планирования синтеза химического соединения, используемого в органической химии, заключается в том, что для целевой конечной структуры определяются исходные вещества (предшественники), из которых целевая структура может быть получена в результате одной стадии синтеза. Далее каждый предшественник рассматривается как целевая структура, и для него, в свою очередь определяются возможные предшественники, и так далее, пока в качестве предшественников не будут получены легко доступные продукты. Таким образом, строится дерево синтеза, служащее основой стратегии для получения заданной химической структуры.
Аналогичный подход можно применить также и в случае синтеза высокомолекулярных соединений, где в качестве целевого продукта выступает повторяющееся звено полимера. На рис. 1 представлена схема синтеза целевых продуктов A, B и C, являющимися элементарными звеньями будущих полимеров.
Рис. 1. Ретросинтетический анализ получения соединений А, В и С. Каждая стрелка соответствует процессу синтеза.
В работе использована ЭВМ для автоматизации поиска целевой структуры с заданными свойствами. В основе разработанной модели компьютерной технологии поиска целевой структуры для синтеза полимеров с заданными свойствами лежит комплексная оценка соединений на каждом этапе моделирования с помощью расчетных методов по ее химическому строению. Программа позволяет избежать трудностей, связанных с обучением пользователя-непрофессионала, связать воедино все основные этапы информационной технологии.
Бозиев А.Б., Хоконов А.Х.
Кабардино-Балкарский государственный университет
360004, Нальчик, Россия
Использование мощностей современных суперкомпьютеров с параллельной архитектурой при решении задач статистической и квантовой физики методами Монте-Карло (МК) и молекулярной динамики (МД) весьма перспективно, так как алгоритмы моделирования физических систем этими методами допускают возможность параллельной и векторной реализации. В данной работе разработаны схемы вычисления и реализованы алгоритмы, с помощью которых на компьютерах с массивно-параллельной (SPP-1600) и
векторно-параллельной (Convex C3840) архитектурой могут быть решены следующие задачи:1) Вычисление фейнмановского интеграла для пропагатора нерелятивистской частицы во внешнем поле методом Метрополиса;
2) Моделирование мономолекулярной адсорбции в рамках модели решеточного газа методом МК;
3) Моделирование фазовых переходов 1-го рода и получение уравнения состояния двумерной системы взаимодействующих частиц методом МД.
Применение подхода Фейнмана к определению пропагатора частицы в задаче 1) требует вычисления континуального интеграла (после перехода к мнимому времени):
для чего целесообразно применить алгоритм Метрополиса [1,2]. В конечнократной аппроксимации это выражение может быть представлено в виде
:
где
-
евклидовое действие для классической траектории,
N
- кратность интеграла,
N
p
- количество точек интегрирования.
Точки множества W выбираются из области интегрирования в соответствии с плотностью вероятности:
Для получения требуемого распределения реализуется марковский процесс, в котором функция вероятности перехода
W ( u n R u n ' ) из точки фазового пространства x n в другую точку этого пространства x n ' определяется выражением:
При этом значительная часть процессорного времени тратится на генерацию нового вектора состояния системы
u n ' = u n +h x , где компоненты вектора x i выбираются генератором случайных чисел из диапазона [-1,1]. Этот блок алгоритма очень эффективно может быть реализован на компьютере с векторно-параллельной архитектурой.Длина каждого векторного регистра данных процессора ЭВМ
Convex C3840 - 128 чисел по 64 бит в каждом [3]. Векторная операция производит то или иное действие сразу над всем вектором (поэлементно). Это позволяет (учитывая, что векторные операции выполняются в среднем в 2-5 раза медленнее, чем скалярные), добиться 30-кратного ускорения вычислений только за счет векторизации алгоритма.
Cтатистическая сумма в задаче 2) равна
, где
Собственные вектора гамильтониана можно получить как результат последовательного воздействия оператора
на текущий вектор состояния
где
. Коэффициенты
и
генерируются случайным образом. Новая конфигурация будет принята в зависимости от значения величины
в соответствии с алгоритмом Метрополиса. Таким образом реализация векторного алгоритма для данной задачи полностью аналогична задаче 1).
Вычислительная схема задачи 3) требует численного решения системы дифференциальных уравнений 2-го порядка, размер которой совпадает с количеством частиц системы. В случае применения явной схемы дифференцирования (нами был использован метод Рунге-Кутта 4-го порядка) этот блок алгоритма также представим в виде независимых операций с компонентами
вектора фазового пространства, что делает возможным его векторную реализацию.Эффективная загрузка многопроцессорных комплексов достигается за счет одновременной реализации нескольких статистических ансамблей, количество которых равно количеству процессоров в комплексе, и последующего усреднения результатов по всему множеству ансамблей. При этом дополнительное преимущество схемы достигается за счет некоррелированности состояний, чего трудно избежать при генерации только одного марковского процесса.
Практическая реализация алгоритма на массивно-параллельном компьютере серии
SPP требует использования модели программирования с разделяемой памятью (SM - Shared Memory). В этой модели программа представляет собой мультинитевый процесс, каждая "нить" которого может выполняться параллельно на отдельном процессоре [4]. Программа выполнялась на компьютере SPP-1600 c 8 процессорами, что позволяло достигнуть (при условии отсутствия в системе других задач) совокупной вычислительной мощности 1600 Мфлоп.1. N. Metropolis, A.W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A.H. Teller, E. Teller. Equation of State Calculations by Fast Computing Machines, J. Chem. Phys., 1958, V.21, N 6.
2. А.Х.Хоконов, А.Б.Бозиев, Об эволюции вектора состояния в потенциале инстантонного типа,Ядер.физ.,т.58, N 4, 1995, с.766-767.
3. М..П. Крутиков Оптимизация программ под архитектуру CONVEX C,
http://www.csa.spp.ru/opti.htmr
4. Б. И. Илюшкин CONVEX SPP: Руководство по программированию,
http://www.csa.spp.ru/sppf.htmr
МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИОДЕСТРУКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ
360004, Нальчик, ул.Чернышевского, 173, КБГУ.
В последние десятилетия в медицине как эффективный метод лечения используется гипотермия ( в онкологии, нейрохирургии, гинекологии и др. ) Гипотермия заключается в разрушении патологических клеток в заданном объеме биологической ткани с помощью замораживания. Разработанные программы предназначены для применения в области медицины, называемой криохирургия. Криохирургический метод лечения онкологических заболеваний имеет ряд существенных преимуществ перед обычными операциями при помощи скальпеля. Однако из-за недостаточного математического обеспечения хирургическое вмешательство производится до сих пор на основе эмпирических знаний.
Разрабатываемый комплекс программ даст возможность хирургу, выбрав криоинструмент какой-либо формы, посмотреть на экране компьютера размеры и формы зон криопоражения, замораживания и охлаждения биоткани в любой момент времени после начала операции. Имеется также возможность выбора таких параметров как начальная температура криозонда, плотность ткани, коэффициенты теплообмена с внешней средой, теплопроводности, температуропроводности и т.д. Таким образом, полностью моделируется на ЭВМ реальное криовоздействие, что позволяет подобрать заранее, до начала операции, наиболее оптимальные размеры и форму криоинструмента в зависимости от формы раковой опухоли, а также определить время криовоздействия для ее уничтожения.
В настоящее время имеются действующие программы для инструментов сферической, цилиндрической и плоской форм. Разрабатываются алгоритмы для моделей с произвольной симметричной формой охлаждающей поверхности криоинструмента. Результаты счета программ достаточно хорошо согласуются с данными экспериментов, проводившихся на кроликах.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖКОМПОНЕНТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ИЗОПЛАНАРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Кабардино-Балкарский госуниверситет, 360004, Нальчик, Россия
факс: +7(095) 3379955
Изопланарная технология является одной из базовых технологий изготовления ИМС. Применяемая в этой технологии диэлектрическая межкомпонентная изоляция повышает максимально допустимые напряжения между компонентами, увеличивает радиационную стойкость схемы, уменьшает паразитные емкости и токи утечки. Формирование межкомпонентной изоляции проводится путем локального окисления кремния, с использованием маскирующего покрытия из нитрида кремния, что приводит в процессе этой операции к образованию структуры типа "птичий клюв", профиль которого необходимо учитывать при проектировании интегральных схем с большой степенью интеграции.
В настоящей работе разработана математическая модель описывающая процесс локального окисления кремния, и создана программа на ЭВМ моделирующая данный процесс для определения профиля "птичьего клюва".
Путем проведения вычислительного эксперимента были получены зависимости длины клюва от ширины окна, глубины канавки, температуры, и давления. Ниже приведены расчетные кривые зависимости длины клюва L ПК от ширины окна в маскирующем слое при различных температурах процесса окисления.
Проведено моделирование процесса окисления кремния в условиях адекватных режимам формирования межкомпонентной изоляции в изопланарной технологии для ТТЛШ ИС серии 1531. На основе анализа результатов моделирования показано, что рассчитанные профили "птичьего клюва" соответствуют экспериментальным профилям.
Дзуев Р.И.., Крылова А.А.
КБГУ, биологический факультет
В современных зоологических исследованиях большую и важную часть работы занимает сбор и статистическая обработка различных показателей изучаемых объектов, таких, как например, вес тела, длина тела, длина хвоста, длина ступни и т.д., а также весовые показатели внутренних органов. Исследователь заводит картотеку, в которую и вносит промеры и наблюдения по ходу своей работы. Зачастую, данные представленные таким образом, неудобны для работы; желая провести сравнение какого-либо одного параметра, неизбежно приходится просматривать весь массив информации, что ведет к большой потере времени.
Нами была создана база данных с помощью системы проектирования баз данных FoxPro 2.6 для Windows для хранения и использования информации полученной в ходе исследований изменчивости мелких млекопитающих. Обработке подвергаются следующие параметры: номер животного, дата отлова животного, вид отловленного животного, пол, вес тела, длина тела, длина хвоста, длина ступни, высота уха, вес печени, вес почек, вес надпочечников, вес селезенки, вес сердца, вес легких, длина кишечника (толстого и тонкого), состояние пола. Также, имеется графа "Примечания" в которой отражена информация о месте отлова животного, анатомических особенностях или патологиях , обнаруженных при вскрытии.
Мы использовали следующие типы данных: текстовые поля (Character), числовые поля (Numeric), поля даты (Date), поля примечаний (Memo).
Пользователь формулирует критерии отбора данных и способы преобразования отобранной информации. Выполняя сформулированный запрос к базе данных, пользователь получает заказанные данные в преобразованном и удобном для восприятия виде. Запросы можно вводить как в интерактивном режиме, используя метод RQBE, так и воспользовавшись специальной программой поиска, созданной для конкретной
базы данных. Дружественный интерфейс, относительная простота и доступность позволяют работать с информацией даже неопытному пользователю. Гурьев Е.К.А/О "Алгоритм" 109280, Москва, ул. Велозаводская д. 4/2
В условиях рыночной экономики производственная система машиностроительных предприятий, объединений, акционерных обществ должна быть адаптивной к изменению рыночной конъюнктуры, спроса и цен на продукцию, определяемых жесткой конкуренцией на рынках сбыта продукции, поведением потребителей, государственным и налоговым законодательством. Для измерения производственных возможностей предприятия используется синтетический показатель, называемый производственной мощностью, показывающий максимально возможный выпуск продукции в данном временном периоде при оптимальной производственной структуре, при заданных номенклатуре и ассортименте продукции на основе среднепрогрессивных для данного периода и условий нормативах живого и овеществленного труда. Показатель производственной мощности является определяющим при формировании производственной программы и составлении бизнес-плана предприятия. Он должен определяться с учетом модернизации производственной системы предприятия в результате реализации текущих инвестиционных проектов (ИП).
Автором предлагается имитационная система определения производственных мощностей машиностроительных предприятий, объединений, акционерных обществ в результате реализации текущих инвестиционных проектов. В основу построения имитационной системы положена оптимизационная экономико- математическая модель (ЭММ) расчета производственных мощностей балансового типа, содержащая следующие ограничения:
- на выпуск продукции сверху и снизу, причем верхняя граница определяется рыночной потребностью, а нижняя - необходимостью сохранения минимальной доли на рынке;
- по загрузке оборудования с учетом выбытия устаревшего и установки нового и основных производственных рабочих (ОПР) с учетом увольнения части из них и наема новых;
- по производственным площадям, используемым для установки оборудования;
- по капиталовложениям для установки нового оборудования, поступающим из фонда развития производства, за счет ликвидации части неиспользуемого оборудования и из различных источников финансирования;
- по размерам предложения средств из различных источников финансирования;
- по минимальному уровню рентабельности ИП;
- по целочисленности количеств выбываемого и вновь вводимого оборудования, увольняемых и вновь принимаемых ОПР.
В качестве целевой функции выбрана максимизация загрузки оборудования. Кроме того, могут быть наложены дополнительные требования максимизации некоторых показателей маркетинговой деятельности: прибыли, объемов реализованной и условно-чистой продукции и т. п. В таком случае описанная ЭММ сводится к многокритериальной задаче линейного программирования (ЛП) для производственных систем, реализованных на действующем оборудовании, и к многокритериальной задаче частично-целочисленного линейного программирования (ЧЦЛП) для производственных систем с модернизацией оборудования и изменением состава ОПР. Для решения этих задач реализована неструктуризованная человеко-машинная процедура принятия решений, использующая модифицированный симпликс-метод с мультипликативным представлением обратной матрицы для задачи ЛП и методы ветвей и границ и Бендерса для задачи ЧЦЛП.
Оценка эффективности текущего ИП, позволяющего реализовать требуемый вектор производственных мощностей, осуществляется по следующим показателям: чистая приведенная стоимость, рентабельность инвестиций, внутренняя норма прибыли и срок окупаемости. Все показатели находятся с учетом дисконтирования денежных поступлений за счет прибыли от реализации продукции и ликвидируемого оборудования при выбранных ставках ссудного процента и налога на прибыль. Текущий ИП считается экономически целесообразным, если внутренняя норма прибыли от его реализации превышает заданный барьерный коэффициент, а срок окупаемости не превышает допустимую величину.
Имитационная система позволяет лицу, принимающему решения, анализировать различные варианты ИП в зависимости от величины удельной прибыли на единицу конечной продукции, фонда развития производства, стоимостей устанавливаемого и ликвидируемого оборудования, предложения средств из различных источников финансирования, располагаемых производственных площадей, количеств дополнительно устанавливаемого оборудования и нанимаемых ОПР, ликвидируемого оборудования и увольняемых ОПР, коэффициента дисконтирования и минимально допустимого уровня рентабельности, и выбирать наиболее приемлемый из этих вариантов при формировании бизнес-плана предприятия. Система реализована в средах программирования CLIPPER 5.01, FOXPRO 2.6.
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ГЕТЕРОГЕННОЙ ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
Ростовский-на-Дону государственный университет, Ростов-на-Дону, Большая Садовая, 105.
Е-mail:
Кинетическая интерпретация гетерогенных твердофазных реакций часто проводится на базе математических и кинетических моделей, расчетная часть которых значительно осложнена необходимостью учета перекрывания растущих ядер продукта. Часто используемые при интерпретации кинетических исследований упрощенные модели непригодны для описания кинетической зависимости, не позволяют определить степень соответствия расчета эксперименту и могут быть использованы только для выяснения тенденций в характере их изменения под влиянием внешних факторов.
Цель настоящей работы состояла в создании достаточно простой и универсальной компьютерной математической модели гетерогенной твердофазной реакции, на базе которой возможно определение количества, критического размера, скорости роста зародышей фазы; закона нуклеации и характера взаимного расположения ядер по результатам химического эксперимента, а также - предсказание вида конкретной кинетической зависимости "скорость реакции-время" при разных условиях проведения реакции. В качестве конкретного обьекта для построения модели была выбрана реакция электрохимического внедрения лития в
Al из неводных растворов солей Li + , протекающая с последовательным образованием слоя твердого раствора лития в алюминии( a -фаза) и растущих вглубь матрицы зародышей интерметаллического соединения b -LiAl (ИМС).C учетом литературных данных и результатов наших исследований сформулированы базовые положения и допущения модели, определяющие: форму, размер, характер расположения и скорость роста зародышей
b -фазы; момент начала нуклеации и закон, по которому она происходит (мгновенный, степенной, экспоненциальный). В рамках модели учитывали, что при немгновенном зародышеобразовании центры новых ядер не могут располагаться на части поверхности матрицы занятой b -фазой, а вокруг зародыша ИМС формируется круговая зона ("зона обеднения" твердого раствора литием), в пределах которой вероятность образования нового зародыша ниже, чем за границами зоны. Базирующаяся на вышеперичисленных положениях расчетная модель состоит из трех автономных блоков программ. В первом блоке ЭВМ моделирует зародышеобразование (производит "разбрасывание" зародышей) и анализирует характер (упорядоченность) расположения ядер продукта по поверхности матрицы. Программы второго блока на основании численных методов расчитывают совокупную площадь поверхности растущих и перекрывающихся зародышей, площадь внешней поверхности матрицы, занятой новой фазой, а также - фиктивные (не учитывающие перекрывание) значения этих площадей. Модель учитывает вклад и тех растуших ядер, центры которых находятся за пределами рассматриваемого участка поверхности матрицы. В ходе расчета рассматривается рост "проникающих" друг в друга полусфер (парабаллоидов или эллипсоидов вращения). Картина образования-роста зародышей визуализируется на экране монитора. Программы третьего блока предназначены для математической обработки результатов расчета и построения соответствующих графиков. При вычислении итоговой кинетической зависимости, возможен учет вклада реакции образования a -фазы в суммарный процесс.Нами исследовано влияние общего количества зародышей на электроде(N), константы скорости роста зародышей(k), критического радиуса образующихся зародышей (r
0 ), размера зоны обеднения(R) и закона зародышеобразования на характеристики кинетической зависимости. Установлено, что при усреднении результатов 5 "опытов" рассчетная S,t-зависимость хорошо воспроизводима. Высокая чувствительность модели к значениям N и k проявляется в закономерном изменении характера сигмоидных кривых. При этом, время достижения максимума площади реакционной поверхности (t max ) монотонно уменьшается с ростом N и прямо пропорционально k. Аналогичным образом изменяется время (t з ), прошедшее до момента полного закрытия внешней поверхности "электрода" интерметаллидом. Значения t з и t max не совпадают. Максимальная величина площади границы раздела фаз(S max ) практически не зависит от количества ядер и скорости их роста при мгновенном механизме нуклеации. По характеру изменения соотношения рассчитанных значений реальной и фиктивной площадей реакционной порверхности определили, что перекрывание зародышей новой фазы начинается тем раньше (с этого момента выполняется соотношение S/S ф <1), чем больше значения N и k. Показано,что значение r 0 в большей степени влияет на вид начального участка кинетической зависимости. Вышеописанное исследование работы модели проводилось для гомотетично растущих зародышей. Однако, сделанные выводы в значительной степени справедливы и для случаев изменения формы ядер в процессе роста. В случае немгновенной нуклеации, на характер развития реакционой границы во времени также влияет размер "зоны обеднения". Ускоренное достижение максимума S,t-кривой и увеличение S max , наблюдаемое с ростом R обусловлено более равномерным распределением зародышей по поверхности матрицы.Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности настоящей модели к количеству, скорости роста, размеру критических зародышей новой фазы и "зон обеднения" и возможности ее применения для анализа соответствующих экспериментальных зависимостей.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ И МЕТОДА МОНТЕ-КАРЛО ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ИОННЫХ РАСПЛАВОВ
1 Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия
1,3
Институт информатики и проблем регионального управления КБНЦ РАН2
Кабардино-Балкарский государственный университет4
Кабардино-Балкарский колледж дизайнаВ последние годы для получения информации о процессах, протекающих на микроуровне, наряду с экспериментальными методами стали широко использовать численные методы. Среди этих методов наибольшее распространение получили методы молекулярной динамики и метод Монте-Карло. Метод молекулярной динамики позволяет на основе решения классических уравнений механики Ньютона получать координаты и скорости движущихся ионов, а затем статистической обработкой получать как термодинамические, кинетические так и структурные характеристики изучаемых систем.
Расчетная ячейка является кубом, размеры которого определяются для данного парного потенциала по молярному объему. Число ионов в расчетной ячейке -216. Используются периодические граничные условия. Интегрирование уравнений движения осуществляется по центрированной разностной схеме с перешагиванием. Термостабилизация проводится на каждом шаге. Парные потенциалы V(r) ионов описываются в приближение Полинга и Фуми-Този.
Для метода Монте-Карло использовались аналогичные периодические условия, однако в расчетной ячейке использовалось 1000 ионов, при этом также для учета кулоновского дальнодействия использовалось суммирование по Эвальду. Программный комплекс был реализован в двух вариантах используя языки программирования VISUAL BASIС и СИ.
В процессе моделирования определялись траектории центров ионов, автокорреляционные функции скорости, функции парциального парного радиального распределения, координационные числа, коэффициенты диффузии. Моделирование проводилось для различных температур вблизи температуры контактного плавления.
Метод Монте-Карло наряду со структурными характеристиками расплавов позволил рассчитать энергетические и термодинамические характеристики расплавов в состоянии равновесия. Как правило, равновесие достигалось для числа шагов 100000. Моделирование осуществлялось для аналогичных условий, что и в методе МД.
Сравнительные расчеты показали идентичность полученных в обоих методах результатов для радиальных функций распределения и возможность получения более обширной и комплексной информации по расплавам в случае использования обоих методов.
НОВЫЕ
ЗАДАЧИ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ
Кабардино-Балкарский государственный университет .
А/я 46, Нальчик-04, КБР, 360004, РФ. E-mail:
znamenski@yahoo.com
Нами метод молекулярной динамики применялся для исследования контактного плавления ионных кристаллов. Численные эксперименты, проведенные вместе с визуализацией траекторий движения ионов, показали, что фазовый переход нельзя свести к изменениям структуры, проходящим на малом количестве частиц также, как и на большом. Динамика развития перестройки структуры при плавлении сильно зависит от особенностей начальной конфигурации ионов. Интенсивность процесса имеет ступенчатый характер, проходя через неустойчивые, но относительно стабильные участки. Можно предположить, что в реальном твердом веществе процесс плавления зарождается первоначально в более благоприятных участках кристаллической решетки, и движется по ним, постепенно захватывая и остальные участки, а явления, обнаруживаемые при физических экспериментах с макровеществом, являются суммарным результатом большого количества разнообразных процессов перестройки расположения ионов, имеющих свою "строительную механику".
Этот вывод объясняет трудности, возникающие при попытке моделирования КП
Работа поддержана Российским Фондом фундаментальных исследований, грант ╪ 95-01-01567.
ОБ ОДНОЙ МЕДИКО - МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ
В работе строится математическая модель стохастической системы, в основу которой положена расширенная формула Байеса:
В тех случаях, когда вероятность появления событий в опыте мала, используется распределение Пуассона:
Байесовские статистические методы, как они изложены, представляют собой отличный от общепринятого подход к теории статистического вывода; для него можно сформулировать 3 основные идеи:
Модель рассматривается применительно к проблеме принятия решений в абдоминальной хирургии и тестируется на конкретных примерах.
На основании полученных решений делаются некоторые выводы, помогающие решить ряд проблем в рассматриваемой отрасли.
Разработана программа, реализующая данную модель на ЭВМ, позволяющая собрать и обработать интересующие данные.
Модель может применяться и для разработки улучшенных стратегий диагностического процесса связанного с пересмотром информации.
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА АССОЦИАТИВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ПТИЦ
г.Нальчик, КБГСХА
При высокой концентрации птицы на ограниченной площади и непрерывности технологического процесса содержания птицепоголовья сохраняются условия для возникновения целого ряда заболеваний. Для предотвращения огромного экономического ущерба при управлении птицеводческим хозяйством представляют вопросы связанные с диагностикой и профилактикой болезней птиц [1-4]. В целях совершенствования управления сельскохозяйственным производством разработка модели протекания отдельных болезней и проведение соответствующих профилактических мероприятий в условиях экстенсивного и интенсивного птицеводства с различными методами хозяйствования является объективно необходимым процессом и актуальной задачей укрепления экономики страны.
Настоящая работа представляет собой комплексную демонстрационно - моделирующую программу, которая разработана на языке VISUAL BASIC четвертой версии с использованием операционной среды WINDOWS и состоит из двух разделов: "Породы птиц мира" и "Болезни птиц". Отметим, что каждый раздел состоит из нескольких подразделов меню. Например, раздел "Породы птиц мира" состоит из 4 подразделов: куры, индейки, гуси и утки. Для каждого вида птицы в меню указано направление продуктивности: яичное, мясо-яичное, мясное.
Раздел "Породы птиц мира" - это по существу информационно-справочная система (ИСС) и представляет собой демонстрационную программу, включающую в себя 60 иллюстраций пород птиц мира "Куры". Из них к 18 наиболее распространенным породам в регионе приводятся их краткие характеристики [5]; аналогичные иллюстрации с их характеристиками в ИСС имеют другие виды птиц: индейки, гуси
, утки. В конце каждого раздела приводятся рекомендации специалистов по выбору направления птицеводческого хозяйства и нужной породы в условиях Северо-Кавказского региона, создания необходимых условий по ее воспроизводству и содержанию, обеспечению необходимого режима кормления и проведения профилактических мероприятий против болезней птиц ( смешанных и ассоциативных ), а также адреса специализированных хозяйств .Второй раздел "Болезни птиц" представляет собой комплексную демонстрационно-моделирующую программу. Главное меню этого раздела включает вопросы диагностики, лечения и профилактики болезней птиц с учетом их возрастных особенностей, породы и вида. Приводятся иллюстрации различных характеристик Eimeria spp. 2 0у птиц (от Eimeria acervulina до Eimeria
tenella), Cryptosporidium baileyi в зависимости от времени образования спор и начала их размножения: зона поражения паразитами, микроскопические изменения в организме, форма и параметры ооцисты и т. д. Моделирующие программы "Стадии развития в кишечнике жизненного цикла Eimeria tenella" и "Стадии развития жизненного цикла Cryptosporidium baileyi" показывают связь экзогенного цикла с эндогенным. Используя методы линейного программирования делается попытка проведения математических расчетов экономической эффективности лечения и профилактики болезней птиц в условиях экстенсивного и интенсивного птицеводства с разными методами хозяйствования.ЛИТЕРАТУРА
1. В. Н. Вапник, А. Я. Червоненкис - Теория распознавания образов М.:Наука, 1974 г. , 415 с.
2. Х. З. Икрамова - Алгоритмы распознавания и диагностики Ташкент:ФАН, 1982 г. , 220 с.
3. И. П. Кондрахин - Клиническая лабораторная диагностика и в
ветеринарии -М. :Агропромиздат, 1985 г. , 287 с.
4. М. К. Кожоков - Профилактика ассоциативного течения аскаридиоза и эймериозов у цыплят - Материалы III Всесоюзного съезда паразитоценологов - Киев:1991 г. , 77 с.
Кабардино-Балкарский государственный университет
360004, Нальчик, Россия
Метод молекуляного пучка позволяет контролировать послойный рост кристаллов из газовой фазы. Рост поверхности (111) Ag моделировался в рамках приближения решеточного газа методом Метрополиса.
На рисунке показано изменение интенсивности зеркально отраженных атомов гелия в процессе роста поверхности (111 Ag). Максимумы кривой отражения соответствуют заполнению очередной кристаллографической плоскости, когда восстанавливается когерентность рассеяния с различных участков плоскости. Для расчетов процессов рассеяния на нерегулярных поверхностях нами использовалось следующее предположение относительно вида T-матрицы:
,
где
q - переданный волновой вектор,
- амплитуда рассеяния на отдельном атоме,
-координаты атомов решетки.
На рисунке приводится зависимость зеркально отраженного пучка гелия от растущей из газовой фазы поверхности (100) Ag. Когда нерегулярная поверхность представляет собой растущий кристалл, когерентность рассеяния молекулярного пучка от различных участков поверхности восстанавливается в случае заполнения монослоя. Таким образом, возникают осцилляции во временной зависимости интенсивности зеркально отраженного пика с периодом, равным времени заполнения очередного монослоя. Расчет был выполнен на компьютере
SPP-1600 [1].
1. Б. И. Илюшкин CONVEX SPP: Руководство по программированию,
http:\\www.csa.spp.ru\sppf.htmr
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ
Россия, 347928 г.Таганрог, ул. Чехова 2, НИИ Многопроцессорных Вычислительных Систем при Таганрогском государственном радиотехническом университете,
тел. (86344) 6-04-88; e-mail:
mayak@mvs.rnd.su .Важнейшим этапом создания системы на основе сверточных кодов является построение эффективного алгоритма декодирования - т.е. алгоритма, хорошо реализуемого в аппаратуре и вместе с тем наиболее полно использующего корректирующую способность применяемого сверточного кода. Серьезными претендентами на роль такого алгоритма представляются алгоритмы последовательного декодирования, отличительным преимуществом которых является независимость среднего числа затрачиваемых на декодирование единицы сообщения операций от важного параметра сверточного кода - кодового ограничения. Данный параметр характеризует нелокальность
зависимости закодированного сообщения от исходной посылки, увеличение которой способствует улучшению корректирующей способности кода при неизменной избыточности. В последовательных алгоритмах число операций при декодировании сообщения является случайной величиной, среднее значение которой связано с такими параметрами, как частота и пакетирование ошибок в сообщении. Таким образом, вычислительная стоимость декодирования единицы сообщения кореллирует с его зашумленностью и не связана напрямую с размером кодового ограничения сверточного кода. Это дает возможность применения в системе мощного кода с большим кодовым ограничением при умеренной избыточности. Кроме того, алгоритмы данного класса легко модифицируются для работы по "мягкому решению", что дополнительно увеличивает эффективность декодирования.Нами исследовались два алгоритма последовательного декодирования, известные как алгоритм Фано и Стек-алгоритм. Алгоритм Фано является одним из наиболее часто реализуемых алгоритмов последовательного декодирования. Стек-алгоритм распространен в меньшей степени, но, по мнению ряда исследователей, является перспективным.
С целью выяснения и сравнения эффективностей алгоритмов Стек и Фано, а так же анализа их вычислительной стоимости, было проведено их тестирование на уровне программных моделей. При тестировании оба алгоритма осуществляли декодирование и коррекцию ошибок в искусственно зашумленном сообщении. В последнем присутствовали как одиночные ошибки (равномерный шум), так и искусственно созданные пакеты ошибок. В
обоих алгоритмах применялись типовые систематические сверточные коды со скоростями R=m/n= 1/2, 3/4, 7/8 , отличающиеся различной степенью избыточности. Оба алгоритма были модифицированы для работы по 4-х битному мягкому решению. Размер стека для Стек-алгоритма равнялся 1024. Параметры алгоритма Фано подбирались на основе предварительных испытаний для каждой скорости кода R . Результаты моделирования показаны в таблице:|
R |
Вероятность инверсии бита сообщения |
Пакети-рование |
Среднее число операций (Стек) |
Процент исправлен-ных ошибок (Стек) |
Среднее число операций (Фано) |
Процент исправлен-ных ошибок (Фано) |
|
1/2 |
0.02 |
4 |
1.04 |
100 |
1.214 |
100 |
|
1/2 |
0.02 |
6 |
1.07 |
100 |
1.582 |
100 |
|
3/4 |
0.01 |
4 |
1.12 |
99.91 |
2.624 |
100 |
|
3/4 |
0.02 |
4 |
1.61 |
95.2 |
11.69 |
94 |
|
7/8 |
0.005 |
2 |
1.21 |
97 |
1.741 |
99 |
|
7/8 |
0.005 |
4 |
1.58 |
90 |
3.126 |
97 |
Проведенный анализ 2-х последовательных алгоритмов и результатов их моделирования позволил сделать следующие выводы:
Ксенофонтов А.А.
КБГУ, Нальчик
В работе рассмотрены вопросы моделирования процессов формирования вертикальной термогидродинамической структуры больших водоемов и программные средства автоматизации этих исследований.
Физико-математическая постановка задачи представляет систему дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих изменения плотности воды, скорости течения, характеристик тур-
булентности и приведена в статье [1].
Модель замыкается комбинированной полуэмпирической гипотезой на масштаб турбулентности и адекватно отражает процессы образования перемешанных слоев конвективно-ветрового или сдвиго-
вого происхождения. Потоки на поверхности водоема расчитываются по методике, описанной в работе [2]. Появление внутренних турбулентных слоев имитируется средствами стохастического моделирования. Задача решается численно конечно-разностными методами с использованием абсолютно устойчивых схем.
Для решения задачи используются типовые А, D, F, P-схемы. D-схемы представляют собой конечно-разностные аналоги дифференциальных уравнений, реализуемые абсолютно устойчивыми численными
схемами второго порядка точности. P-схемы имитируют появление турбулентных слоев в термоклине. F-схемы служат для своевременного включения гипотез замыкания. А-схемы используются для правильной организации всего вычислительного алгоритма. Создан комплекс программ, реализующий работу головного модуля, типовых схем, специализированных блоков и средств интерпретации входной и выходной информации. Предусматривается автоматизация процесса моделирования.
Информационно-вычислительный комплекс имеет удобный интерфейс пользователя и оттестирован на данных работы [1]. Он использовался для изучения трансформации термической структуры различными источниками турбулентности. Смоделирован случай образования ступенчатой структуры термоклина. При имитационном моделировании удается воспроизвести тонкую структуру термоклина, близкую по параметрам к
реальным наблюдениям. В модель включено уравнение диффузии примеси, позволяющее изучать закономерности ее распространения в среде с перемежающейся турбулентностью.При изучении взаимодействия верхнего и придонного турбулентных слоев на мелководье обнаружен эффект колебаний границы раздела верхнего и придонного турбулентных слоев с инерционным периодом.
1. I.D.Lozovatsky et al. Modeling of the evolution of vertical structure in the upper ocean by atmospheric forcing and intermittent turbulence in the pycnocline. Journal of Marine Systems, N4 ,1993, 263-273.
2. Москаленко Л.А., Ксенофонтов А.А. Расчет потоков тепла и импульса на поверхности моря по данным стандартных метеорологических наблюдений. "Вестник КБГУ", 1996.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНОЙ ЛОГИКИ
Пензенский технологический институт, Россия, 440605, Пенза, пр.Байдукова, 1-а,
levin@vmis.pti.ac.ruВ последние годы наблюдается бурное развитие различных классов математической логики в связи с задачами моделирования различных систем.
В докладе делается обзор работ в области непрерывной логики (НЛ) применительно к построению математических моделей сложных информационных и управляющих систем. НЛ определяется как алгебра с несущим множеством в виде отрезка и операциями: дизъюнкция (взятие максимума), конъюнкция (взятие минимума) и отрицание (взятие симметричной относительно середины отрезка точки). В ней сохраняются все законы дискретной логики, кроме законов противоречия и исключения третьего. Логические определители (ЛО) являются обобщениями НЛ. Они определяются как различные характеристики матриц и псевдоматриц, выражающиеся через элементы посредством операций НЛ. Назначение ЛО - то же, что и обычных определителей (детерминантов) в линейной алгебре: быть параметром укрупненного, блочного описания разнообразных систем, которые в принципе могут быть адекватно описаны при помощи НЛ, однако этого нельзя сделать непосредственно, ввиду "проклятия размерности" изучаемых систем.
Исторически первой областью, в которой применение НЛ и ЛО позволило совершить качественный скачок, была теория дискретных автоматов. Здесь НЛ позволила построить теорию и методы анализа и синтеза динамических явлений в автоматах, а включение аппарата ЛО дало возможность распространить эти результаты на автоматы произвольно высокой размерности. Построенная теория динамики автоматов явилась базой для расчетов переходных процессов в цифровых устройствах автоматики и вычислительной техники. Еще большее значение теория имеет для задач математического моделирования информационных и управляющих систем с дискретными состояниями и непрерывным временем.
Важнейшим классом упомянутых систем являются технические системы с возможными отказами. Применение к ним разработанной методики динамико-автоматного моделирования позволило построить достаточно полную логическую теорию надежности систем, систем, которая более фундаментальна, чем существующие вероятностные теории надежности, так как она требует знания статистических характеристик, а оперирует только первичными величинами - моментами времени отказов и восстановлений в элементах всей системы.
Другим широким классом изученных информационных систем являются системы визуального представления данных. Применение к ним указанной методики моделирования позволило создать простые алгоритмы распознавания и анализа визуальной информации.
Литература.
1. Левин В.И. Теория динамических автоматов. - Пенза: изд-во ПГТУ. 1995.
АВТОМАТНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ЗАНЯТОСТЬЮ
Пензенский технологический институт, Россия, 440605, Пенза, пр.Байдукова, 1-а,
levin@vmis.pti.ac.ruИзвестно, что процесс изменения занятости во времени есть результат взаимодействия формирования контингента безработных в результате сокращения производства и образования новых рабочих мест и трудоустройства части безработных. Это позволяет описать динамику занятости населения математической моделью динамического автомата. Преимущество этой модели заключается в наличии подробной теории временного поведения автоматов на основе адекватного математического аппарата непрерывной логики (НЛ).
Рассмотрим простейшую динамико-автоматную модель изменения занятости. Имеется n предприятий с одинаковой численностью работающих N, каждое из которых в любой момент времени t может работать и тогда его сотрудники считаются работающими) или простаивать (и тогда все его сотрудники считаются безработными). Имеется также m проектов, реализация каждого из которых создает на определенное время одно и то же число новых рабочих мест, совпадающее с числом работающих на каждом предприятии. Ясно, что реализация одного проекта позволяет трудоустроить всех безработных с одного предприятия. это дает возможность построить такую математическую модель динамики занятости . Заданной динамике состояния i-го предприятия ставим в соответствие двоичный процесс x(i
_ t), где x=1 (x=0) означает работу (простой) предприятия. Аналогично, известной динамике состояния i-го проекта ставим в соответствие двоичный процесс y(i _ t), где y=1, (y=0) означает реализованность (нереализованность) проекта. Неизвестной динамике состояния системы ставим в соответствие набор двоичных процессов z(i _ t), i=1,...,n , где z(i)=1 (z(i)=0) означает, что итоговое количество безработных равно (не равно) i N чел. (т.е. единицей измерения является N работающих на одном предприятии). ясно, что итоговое количество безработных определяется соотношением числа ставших безработными из-за остановки предприятий и числа трудоустроенных из них на вновь созданные рабочие места. Поэтому неизвестные двоичные переменные z можно выразить через неизвестные x и y с помощью булевых логических функций. Этой системе соответствует автоматная модель динамики занятости. она реализуется комбинационной логической схемой из логических элементов. Динамический автомат без памяти с указанной системой логических функций является абстрактной математической моделью занятости, а соответствующая комбинационная логическая схема, реализующая эти функции, - ее структурной моделью.Нахождение динамических процессов изменения занятости по заданным процессам изменения состояния предприятий, процессам реализации проектов создания рабочих мест и функциям состояния системы сводится к известной задаче динамической теории автоматов - задаче анализа. Последняя задача решается известным методом последовательных подстановок от входа системы к ее выходам. По вычисленным процессам z(i
_ t), i=1,...,n изменения занятости можно осуществить управление уровнем занятости. Если цель управления - снижение уровня безработицы, то алгоритм управления таков. 1) Находится процесс z(s _ t), c максимальным номером s, отличный от тождественного нуля; 2) находятся интервалы (a(si),b(si)), i=1,2,..., в которых z(s _ t)=1; в каждом из них уровень безработицы максимальный, равный s N человек; 3) планируется m проектов, k-й из которых при реализации создает N новых рабочих мест в интервале времени (a(sk), b(sk)), тем самым во всех интервалах, найденных на шаге 2, уровень безработицы снижается на N человек, так что найденный процесс z(s _ t) становится равным тождественному нулю. Дальше изложенная процедура применяется к оставшимся ненулевым процессам z(s _ t), в результате чего уровень безработицы снижается еще на N чел. и т.д., вплоть до достижения требуемого уровня или исчерпания ресурсов по созданию новых рабочих мест.Литература.
1. Левин В.И. Теория динамических автоматов. - Пенза: изд-во ПГТУ. 1995.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНОЙ ЛОГИКИ
Пензенский технологический институт, Россия, 440605, Пенза, пр.Байдукова, 1-а,
levin@vmis.pti.ac.ruВо многих случаях автоматизации проектирования, особенно в машиностроении, объекты проектирования - геометрические, характеризуемые формой, поверхностью, объемом. Математическое моделирование таких объектов традиционными средствами геометрии обычно не обладает нужными для автоматизации проектирования качествами: компактность, минимальность используемой информации и т.д. Значительного продвижения можно достичь, используя вместо геометрии непрерывную (бесконечнозначную) логику (НЛ) [1], основные операции которой - дизъюнкция V и конъюнкция
L видаx 1 V x 2 = max(x 1 , x 2 ), x 1 L x 2 = min(x 1 , x 2 ), (1)
а переменные x
1 , x 2 принимают любые действительные значения. Математическое моделирование геометрических фигур с помощью НЛ состоит в следующем.
Пусть имеется фигура, заданная неформально (чертежом, словесным описанием) на плоскости или в пространстве. Требуется дать формальное описание этой фигуры (ее области или границы) при помощи уравнения. Это обратная задача аналитической геометрии (прямая задача хорошо известная из аналитической геометрии - построение и анализ фигуры по заданному ее уравнению). Для решения задачи с помощью НЛ предложены: 1) прямой метод (перечисление всех случаев, когда произвольная точка принадлежит фигуре, и их сведение в единую запись уравнения с помощью операций (1)); 2) метод преобразования неравенств, определяющих области фигуры в уравнение, с помощью операций (1); 3) метод пересечения, позволяющий получить НЛ-уравнение фигуры A=
по НЛ-уравнениям фигур A
Уравнение полосы a
_ y _ b и ее границ(y-a) L (b-y) L 0=0, (y-a) L (b-y)=0, (2)
Уравнение прямоугольника a
_ y _ b, с _ y _ d и его границ[(x-c) L (d-x) L 0] + [(y-a) L (b-y) L 0] = 0?
(y-a) L (b-y) L (x-c) L (d-x) = 0 (3)
Литература
ИНФОРМАЦИОННО-СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КУЛЬТУРЫ
Томский политехнический университет, 634004, г. Томск, пр. Ленина,, 30
E-mail: tvf@muma.tasur.edu.ru
Предлагается методологический ключ для упорядочения арсенала методов культурологических учений на основе прямой аналогии многостадийных социокультурных и информационных процессов. Разработана обобщенная схема феномена информации как целостного информационного процесса, содержащего отдельные стадии. Это генерация информации, ее рецепция, кодирование, запоминание, передача, декодирование, целенаправленное действие, воспроизведение. Возникнув (в самоорганизующейся системе) информационный процесс завершается либо запоминанием, либо воспроизведением. Развитие культуры по Ю.М.Лотману и Б.А.Успенскому представлено нами в виде схемы "блоков", отвечающих отдельным стадиям эволюции. Первый блок - "Культура" есть устройство вырабатывающее информацию; второй - "кодирование информации с помощью языка и знаковых систем"; третий - "культура как генератор структурности, делающей возможной социальную жизнь"; четвертый - "кодирование структур с помощью знаков"; пятый - "культура как программа поведения, вырабатываемая на основе опыта человечества"; шестой (связан со вторым блоком) - "ненаследственная память о культуре как социальном явлении". На схеме присутствует седьмой блок -
" Человек как получатель информации".Подчеркивается, что в момент возникновения культура не может быть констатирована как таковая, она осознается лишь post factum. Аналогично этому утверждению генерируемая новая информация не может восприниматься как ценная.
Это было справедливо и для того момента, когда доисторический период жизни человечества как носителя наследуемой информации, сменился временем существования человека - получателя информации . Деление на историю и доисторию встречается во многих исследованиях (Поппер, Тойнби, Ясперс и др.), объясняющих причины и характер культурной мутации.
Сам Человек получал различные имена Homo loquens, (Ф.Фолсом), Homo ludens (Й.Хейзинга), Homo soziologikus (Р.Дарендорф), Homo totus (К.Юнг) и так далее, в зависимости от того, какой вид связи актуализировался в модели культуры, а седьмой блок на обсуждаемой в докладе схеме может быть связан с третьим, четвертым, пятым и шестым. Заметим, что приведенная схема не является окончательно формализованным изображением феномена культуры. Однако ее можно использовать в качестве инструмента, соединяющего описания различных фрагментов целостности культуры как эволюционирующей системы. Представления о слагаемых реального процесса эволюции логической информации позволяет установить рациональные границы для экстраполяций выводов сложившихся культурологических школ. Таким образом, мы можем увидеть не только широкий спектр трактовок сущности культуры, но и результаты исследования функционирования структурных элементов системы. Эти результаты охватывают как определенные временные периоды, так и участки спектров разных философских позиций разрешения проблем человека. Каждый блок схемы означает проблемную область сложившихся исследовательских программ. Используя краткость телеграфного стиля
, содержание блоков можно представить в первом приближении следующим образом:Блок 2 - от проблемы реконструкций утраченных кодов живущих текстов и обычаев (Э.Тайлор, Дж. Фрезер) до построения вероятностных моделей естественных, искусственных мягких языков (В.В. Налимов)
Блок 3 - от проблемы структурированности истории (от Н.Л. Данилевского до П.А. Сорокина и Л.Н. Гумилева) до структурности семиосферы (Ю.М.Лотман)
Блок 4 - от "хабитуса" культуры, от анализа истории средств выражения обособленных культур О.Шпенглера до философии постструктурализма
Блок 5 - от саморазвития игровых функций, воплощающихся в операторы социальности (Й.Хейзинга), до "культурных образцов" (К. Леви-Строс) и эпистем (М. Фуко)
Блок 6 - традиции неокантианской школы и экзистенциальные направления в философии
Блок 7 - от герменевтических традиций гуманитарного знания до аналитической психологии К.Юнга
Во всех областях знания, рано или поздно, наступает время интегративных тенденций. Граница между эклектикой постмодернизма и синтезом на основе общенаучных концепций не всегда очевидна. По нашему мнению, методология исследований информационного процесса способна быть алгоритмом построения теории культуры. Это дает надежду перерастания культурологии из междисциплинарной области в науку, способную использовать общенаучные методы, рождаемые фундаментальным знанием.
Исследования по данной теме ведутся при частичной финансовой поддержке гранта Президента РФ ╪ 96-15-97-153.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ТОНКОЙ ПЛАСТИНЕ
360000, КБР, Нальчик,
ул. Инессы Арманд 37a. E-mail: RANKB@rosnet.rosmail.comПовышение эффективности современного высокопроизводительного производства , основанного на сложнейших технологиях, требует широкого применения математических средств и средств информационно-вычислительной техники.
В настоящее время полное и всестороннее исследование поведения объекта невозможно без моделирования на ЭВМ. Именно моделирование является средством, позволяющим без капитальных затрат решать задачи прогнозирования поведения объекта исследования.
На базе новейших достижений и практических средств исследования, ориентированных на использование программно-технических возможностей современных вычислительных машин, строятся модели поведения инженерных конструкций и результаты моделирования используются в процессе производства.
Доклад посвящен компьютерному моделированию остаточных напряжений в тонкой неупругой пластине. Задача нахождения остаточных напряжений имеет большое практическое значение. Для определения остаточных напряжений в тонких пластинах используется метод последовательного удаления тонких слоев материала с поверхности образца. Удаление материала осуществляется шлифованием. Тепловые явления, сопровождающие процесс шлифования, вызывают температурные напряжения. Априорная оценка этих температурных напряжений невозможна без проведения соответствующих вычислительных экспериментов.
В основе математической модели, описывающей тепловые процессы в шлифуемых деталях, лежит уравнение теплопроводности с граничными условиями. Решив эту задачу при заданном начальном распределении можно получить температурное поле.
На основе решения предыдущей задачи можно решить задачу:
с граничными условиями для свободно опертой пластины, что позволяет найти прогибы и соответственно температурные напряжения, возникающие при воздействии температурного поля.
t находится по формуле:
Суть вычислительного эксперимента состоит в варьировании параметров шлифования, таких как скорость премещения теплового источника, глубину шлифования, диаметр абразивного круга . При этом мы можем получать такое температурное поле, которое меньше всего будет влиять на физико-механическое состояние пластины.
Пантелеев В.Л.Кабардино-Балкарский государственный университет
360004, КБР, г. Нальчик
Волновая функция молекулы газа в поле потенциала поверхности имеет вид:
Из-за двумерной периодичности решетки потенциал поверхности и волновая функция могут быть представлены в виде:
где G - двумерный вектор обратной решетки.
Искомая волновая функция удовлетворяет системе интегральных уравнений [1]:
Здесь используется вещественная функция Грина, а P
G (z) и Q G (z) - соответственно регулярное и нерегулярное решения уравнения Шредингера:При больших z
Y G (z) пропорциональна P G (z):с коэффициентом пропорциональности для открытого канала
Амплитуда упругого отражения A
G связана с C G соотношением:Результаты расчета интенсивности зеркального отражения для пучка He
2 , падающего с длиной волны 1 Е на поверхность (001) кристалла LiF приведены на рисунке 1.Литература:
1. Chow H. Theoretical studies of atom-solid elastic scattering by iterative integration using the Green function.
Интенсивность зеркального отражения для пучка He
2 ( l =1 Е ), падающегона поверхность (001) кристалла LiF вблизи резонанса E
1 = -2.46 meV.
СУЖЕНИЕ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ЗА СЧЕТ ТАММОВСКИХ СОСТОЯНИЙ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ БОЛЬШОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
Кабардино-Балкарский госуниверситет, Россия, КБР, г.Нальчик, ул. Чернышевского 173, E-mail:
Temruk@rosnet.rosmail.comЭлектрические поля большой интенсивности делают возможным новые механизмы переброски электронов в диэлектрике из валентной зоны в зону проводимости. При увеличении интенсивности поля, наряду с квантовым механизмом передачи энергии электромагнитного поля электрону, начинает работать и квазиклассика -
эффект Франца-Келдыша. Квазиклассическое приближение допускает перевод электронов в зону проводимости и даже ионизацию не только за счет однократного акта поглощения, но и за счет многофотонных процессов [ 1 ]. Фазовый переход диэлектрик / металл в полях большой интенсивности может являться причиной оптического пробоя вещества.Вблизи поверхности твердотельных диэлектриков на величину критической напряженности поля, необходимой для оптического пробоя, могут влиять таммовские состояния [ 2 ]. За счет наличия таких состояний порог пробоя в объеме будет отличаться от порога пробоя на каждой из граней кристалла.
Был предложен подход к расчетам сужения запрещенной зоны за счет таммовских состояний для ряда щелочногалоидных кристаллов. Рассмотрено несколько граней кристалла.
Полученные результаты могут быть подтверждены лазерной спектроскопией твердотельных диэлектриков. Сдвиги спектральных линий при воздействии на вещество концентрированных потоков энергии [ 3 ] позволяют оценить точность предлагаемых моделей и проведенных расчетов.
1. Келдыш Л. В. / ЖЭТФ, 1964, Т. 47, ╪ 5, С. 1945.
2. Таова Т. М., Темроков А. И., Абазехов М. М. / Адгезия расплавов и пайка материалов, 1991, Вып. 25, с. 46.
3. Savintsev A. P., Temrokov A. I. / Abst. Int. Conf. on Applied Optics-96. St. Petersburg, Russia, 1996, P. 239.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К ЛАЗЕРНЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
Кабардино-Балкарский госуниверситет, Россия, КБР, г.Нальчик, ул. Чернышевского 173, E-mail:
Temruk@rosnet.rosmail.comВ цикле работ, поддержанных РФФИ, проводились исследования контактного плавления с использованием методов численного моделирования и воздействий на материалы мощных лазерных импульсов с большой частотой повторения.
Контактным плавлением (КП) называется явление возникновения жидкой фазы при контакте двух разнородных веществ, при температуре ниже, чем температура плавления каждого из материалов в отдельности [ 1 ]. С практической точки зрения большой интерес представляет КП во внешнем электромагнитном поле, которое может значительно изменять характеристики КП и жидкой прослойки в контакте.
В наших работах важные результаты при изучении особенностей КП были получены для численного моделирования явлений [ 1 ] , с учетом наложения на образцы внешнего электромагнитного поля [ 2 ].
Компьютерное моделирование также использовалось в случае теоретического и экспериментального рассмотрения диффузионных процессов для КП [ 3 ].
Что касается лазерных подходов к исследованию КП, то здесь было задействовано мощное электромагнитное излучение с большой частотой повторения. Такое излучение генерирует, например, лазер на парах меди. Он излучает на длине волны
510.6 нм ( главным образом) и 578.2 нм. Длительность импульсов излучения составляет 20 нс. Частота следования импульсов (ЧСИ) в наших работах варьировалась от 8 до 11 кГц. Мощность излучения в импульсе медного лазера достигает 30 кВт. Средняя мощность излучения для этой ЧСИ составляет 4-5 Вт.Если снизить ЧСИ, то с помощью излучения медного лазера удается создавать долгоживущие электретные состояния в диэлектриках [ 4 ] , таким образом изменять электрические параметры материалов и за счет перекрестных эффектов влиять на особенности плавления, в частности при КП.
Работа с большой ЧСИ медного лазера позволяет, во-первых, использовать в экспериментах оптические системы с лазерными усилителями яркости изображения и , во-вторых, осуществлять интенсивный нагрев, плавление и деструкцию вещества [ 5 ].
С привлечением вышеупомянутых методик можно хорошо изучать и регулировать процессы плавления вещества. Такие исследования позволяют проверить и дополнить работы с использованием методов численного моделирования.
Традиционно при КП нагрев и внешнее электромагнитное поле имеют различные источники. В наших работах было решено использовать для создания КП и его диагностики концентрированные потоки энергии, в частности, лазерное излучение. В этом случае, например, возможно проведение точечного и фигурного плавления. При этом нагрев происходит в интенсивном электромагнитном поле, которое благотворно действует на контактную область.
За счет малой ширины спектральных линий оптических квантовых генераторов, при действии лазерного излучения на вещество можно осуществлять нетрадиционные спектральные исследования образцов в различных условиях. В частности, для исследования характеристик вещества проводить анализ их фононных спектров.
При действии на вещество лазерных источников с их узкой шириной спектральных линий, можно наблюдать сдвиг лазерной линии за счет фононных колебаний. Такие сдвиги регистрируются при изучении хорошо известного вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна.
При нагреве двух диэлектриков в контакте интенсивным лазерным лучом, теоретический анализ и численное моделирование предсказывают появление в спектре рассеяния пяти групп фононных линий.
Таким образом численное моделирование и экспериментальные подходы к лазерным исследованиям КП позволяют глубже раскрыть сущность КП и осуществлять его в благоприятном режиме с малыми энергозатратами, проводя одновременную диагностику различных областей двух диэлектриков в контакте.
Работа поддержана РФФИ ( грант ╪ 95-02-05329).
1. Знаменский В. С. Савинцев П. А., Зильберман П. Ф., Савинцев А. П. // Известия РАН, сер. Неорганические материалы, 1994, т. 30, ╪ 4, С. 514.
2. Гончаренко Е. А., Зильберман П. Ф., Знаменский В. С., Темроков А. И. / Уравнения состояния : Тез. докл. 11 Межд. конф., Нальчик, 1996, С. 45.
3. Савинцев С. П., Савинцев А. П. / ELBRUS'97 Новые информационные технологии и их региональное развитие : Тез. докл. Межд. конф., Нальчик. 1997.
4. Savintsev A., Temrokov A., Kunigev B., Znamenski V. / Abst. 14 IUPAC Int. Conf. on Chemical Termodynamics. Osaka, Japan, 1996, P. 473.
5. Savintsev A. P., Temrokov A. I. / Abst. Int. Conf. on Applied Optics-96. St. Petersburg, Russia, 1996, P. 239.
КОМПЬЮТЕРНЫЙ МЕТОД ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КИНЕТИКИ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
Кабардино-Балкарский госуниверситет, Россия, КБР, г.Нальчик, ул. Чернышевского
Процесс перемещения межфазных границ при контактном плавлении (КП) бинарных систем в нестационарно-диффузионном режиме описывается уравнениями вида:
,
(1)
где
; параметры
a
i
отражают степень непостоянства коэффициента взаимной диффузии в расплаве, величины
P
i
вычисляются, исходя из точек линии ликвидус выбранной бинарной системы, для заданной температуры опыта.
Система двух трансцендентных уравнений указанного вида решалась ранее методом, основанным на четырех графических построениях. Однако, в настоящее время такой метод решения, предложенный Т. Хойманом в 1952 г., представляется неудобным.
Для решения приведенной выше системы уравнений нами использован оригинальный компьютерный метод. В программу вводились значения математических функций g(U i ) и
F(U i )=g(U i )erf U i
c некоторым фиксированным шагом, а также значения параметров
P i при заданной величине a i . Затем, используя пробные значения параметра U 1 , компьютер вычисляет соответствующие разности между левой и правой частями уравнения , следующего
из (1) :
(P 2
a 2 / P 1 a 2 ) T(U 1 ) + T(U 2 ) = a 2 P 2 . (2)При этом соответствующие между пробным значением
U 1 и адекватным ему U 2 находится компьютером при помощи введенных в программу таблиц функции g(U i ) и соотношения, следующего также из (1) :
[g(U 1 )/ g(U 2 )] = (
a 1 P 1 / a 2 P 2 ) .Процедура вычисления продолжается до тех пор пока модуль разности между левой и правой частями уравнения (2) не станет меньше, чем некоторая заданная малая положительная величина.
Оценочные вычисления показали, что характерный интервал изменения безразмерных параметров
U i для нашей задачи (КП) составляет 0.001-1.200. Поэтому в качестве первого пробного значения мы взяли U 1 = 0.001, в качестве следующего пробного : U 1 = 0.002 и т.д.Если из опыта определены кинематические коэффициенты КП
k 1 и k 2 , то можно вычислить средний эффективный коэффициент взаимной диффузии в расплаве:
.
Решение системы (1) дает величины параметров
U i , определяющих процесс роста жидкой прослойки при КП. Исходя из этих параметров и опытных значений кинематических коэффициентов КП, можно определить по предложенной формуле средние коэффициенты взаимной диффузии в расплаве. Такие вычисления проведены нами для систем олово- висмут и олово- кадмий. Расчетные значения соотношения парциальных скоростей КП для выбранных систем близки к соответствующим опытным величинам.Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты ╪ 96-03-33307 и 95-02-05329).
УДК 531.36
АНАЛИЗ БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА В МОДЕЛЯХ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ (МД)
КБГУ, отделение С и У, 4-й курс.
При исследовании поведения кристаллических систем при контактном плавлении возникает необходимость описания структурной геометрии неупорядоченных состояний, каковыми являются жидкое и аморфное. При этом требуется использование языка не линейных функций, а пространственных форм, так как в жидкостях и аморфных системах отсутствует периодичность в расположении атомов и невозможно задать геометрический закон формирования таких структур. Построение моделей молекулярной динамики и, в частности, метод статистики многогранников Вороного предоставляет такую возможность. При этом детально отражается геометрия
локального упорядочения и можно выявить преобладающие типы атомных конфигураций. Статистическая геометрия - метод, предоставляющий возможность описания структуры неупорядоченной среды с помощью статистики геометрических форм.Разработана программа для реализации метода молекулярной динамики (МД) ионной системы КП, позволяющая изучить структуру в зоне контакта. Был применен статистический метод многогранников Вороного для изучения четырехкомпонентной ионной системы: каждому атому структуры ставится в соответствие некоторая часть окружающего его пространства в виде многогранника. Математически строгим является разбиение пространства занятого атомами системы на многогранники Вороного, отражающие координацию ближайшего окружения для каждого атома. Многогранник Вороного заключает в себе область пространства, все точки которой расположены ближе к "центральному" атому, чем к любым другим. Для однокомпонентных систем плоскости, образующие грани многогранника Вороного, перпендикулярны отрезкам, соединяющим центральный атом с ближайшими соседями, и делят их пополам. В общем случае, для систем с атомами отличающимися по размерам и с различной деформацией оболочек, разбиение пространства на многогранники, возможно, осуществлять двумя способами: либо проводя радикальные плоскости, либо рассекая отрезки соединяющие ближайших соседей перпендикулярными плоскостями в соотношении атомных радиусов компонентов. Многогранники выпуклые и заполняют все пространство без "зазоров". Метод многогранников Вороного, дает наиболее наглядную геометрическую информацию. Исследование структур жидких металлов, воспроизведенных машинными моделями, приводит к обнаружению ряда закономерностей. Анализ статистики многогранников Вороного позволяет фиксировать кристаллизацию в системе и отличать кристаллические модификации.
Моделирования выполнены с использованием потенциала по Pauling и других парных потенциалов. Сравнивались характеристики для систем с двумя компонентами (NaCl-KCl) с характеристиками однокомпонентных систем (NaCl-NaCl) .
ВЛИЯНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЫ НА МЕЖФАЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОЧАСТИЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ
Кабардино-Балкарский госуниверситет, ул. Чернышевского, 173, г.Нальчик, Россия
Экспериментальные исследования межфазных характеристик на границе металлическая микрочастица - диэлектрическая матрица затруднены вследствие малой толщины межфазной границы. Термодинамика гетерогенных систем не позволяет учесть микроскопические параметры границы раздела фаз, в частности, толщину переходного слоя [1].
В связи с этим, при изучении поверхностных свойств металлических микрочастиц все шире используются микроскопические методы [2], в том числе и метод функционала электронной плотности (МФЭП).
В настоящей работе в "желе"-приближении рассматривается влияние диэлектрической среды на межфазную энергию и поверхностную сегрегацию в микрочастицах сплавов щелочных металлов A
x B 1-x , радиусом
.
Плотность положительного заряда внутри частицы зададим в виде ступенчатой функции
(1)
где
- плотность положительного заряда во внутренней области микрочастицы радиусом
.
Из условия сохранения числа атомов в микрочастице получим:
(2)
где
- плотность ионного заряда в массивном металле:
где
r s - средний радиус ячейки Вигнера-Зейтца (ВЗ) сплава с концентрацией
.
Внешний радиус микрочастицы
находится из уравнения
, где
- число частиц компонентов A и B соответственно.
-
средняя плотность положительного заряда в сегрегационном слое:
Радиус
внутренней части микрочастицы находится методом последовательных приближений из уравнения:
(3)
Распределение электронного заряда в микрочастице зададим пробной функцией [3]:
(4)
где
- радиус разделяющей поверхности Гиббса, находится из условия сохранения заряда частицы:
(5)
где
- поверхностная плотность заряда на межфазной границе микрочастица - диэлектрическая среда. Из (5) с учетом (4) вытекает уравнение Феррари:
, (6)
где
.
Распределение электростатического потенциала в микрочастице находится из уравнения Пуассона с учетом граничных условий
и условий непрерывности
и
на границе
и
При
(7)
где
- диэлектрическая проницаемость среды,
- функция Хэвисайда.
При
уравнение записывается аналогично с учетом функции
Поверхностную энергию микрочастицы определим по формуле [6]:
(8)
где
- плотность энергии неоднородного электронного газа, включающей кинетическую и обменно-корреляционные энергии с градиентными поправками.
Минимизируя поверхностную энергию
по
и поверхностной концентрации
определяли
для заданного размера
микрочастицы,
и
Литература
1.Богомолов В.Н. Структура и свойства межфазного слоя металл-диэлектрик.//ФТТ-1993.-Т.35,N4.-С.911-920
2.Нагаев Э.Л. Малые металлические частицы.//Успехи физических наук-1992.-Т.162,N9.-С.49-121
3.Дигилов Р.М., Созаев В.А. Размерный эффект поверхностной сегрегации в сплавах щелочных металлов.//Поверхность-1989.-N11.-С.22-24
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР МОЛИБДАТОВ ТРЕХ
- И ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДАМИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ.Ростовский государственный университет.
sng@rnd.runnet.ruРазвитие компьютерных технологий привело к созданию новых форм представления научной информации. Среди них особый интерес представляют методы виртуальной реальности. Их применение позволяет найти комплексное решение ряда проблем, связанных с обработкой и публикацией результатов научных исследований в области естественных наук и, в частности, в химии твердого тела.
В качестве объектов для визуализации выбраны вещества, подробно изученные несколькими физико-химическими и электрохимическими методами [1,2]. Для них характерна способность эффективно внедрять в свою кристаллическую решетку ионы лития. Такое поведение обусловлено наличием в структурах этих веществ полостей, связанных между собой достаточно
широкими проходами. Эта особенность данной группы веществ делает их весьма привлекательными для моделирования. Необходимость использования не только реальных, но и виртуальных моделей, связана и с большим размером и сложностью элементарных ячеек данных веществ. Для лучшего понимания механизмов перемещения ионов лития внутри структуры желательно визуально проследить всю систему каналов. В работе представлены результаты моделирования молибдатов хрома, алюминия, железа и циркония (низкотемпературная модификация).Моделирование осуществлялось в формате VRLM-1. Кристаллографические данные были взяты из литературных источников [3,4,5]. Размножение атомов выполнялось на программе, написанной А.И. Лужецким на языке Pascal. Формирование VRLM-файла производилось с помощью программы-конвертора, написанной автором на языке Basic. Визуализация структур осуществлялась с помощью броузера Netscape версий 3.0 и выше. Изображение с различных точек зрения копировалось с экрана в файл и при необходимости распечатывалось на принтере.
Визуализация структур молибдатов трехвалентных металлов показывает наличие данные о наличии крупных полостей, связанных между собой проходами. В структуре низкотемпературного молибдата циркония полости значительно меньше, а каналы уже. Это хорошо согласуется с данными, полученными при проведении реакций электрохимического внедрения лития.
Полученные результаты показывают, что предварительные предположения о наличии каналов в кристаллических структурах изученных соединений являются правильными. Это подтверждает, предложенные ранее механизмы химических превращений. В то же время, отсутствие эффективных методик количественной интерпретации результатов визуализации ограничивает возможности метода и требует его доработки.
Литература:
Национальная конференция по применению рентгеновского,
синхротронного излучения, нейтронов и электронов для
исследования материалов. РСНЕЭ'97 Москва - Дубна. 25-29 мая 1997. С.505.
3. Клевцова Р.Ф., Глинская Л.А., Золотова Е.С., Клевцов П.В.// ДАН СССР. 1991.Т.3О5.С.91.
4. Battle P.D., Cheetham A.K., Harrison W.T.A., Pollard N.J.,
Faber J.// J.Solid State Chem. 1985.V.58.P.221.
5. Harrison W.T.A., Cheetham A.K.// J.Solid State Chem. 1988.V.76.P.328.
КОНЦЕПЦИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ПО ДИАГРАММАМ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
630090 г. Новосибирск, Университетский пр. 3, ОИГГИМ СО РАН.
E-mail:
Значительная часть фундаментальных и прикладных вопросов геологии имеет физико-химическую основу и может быть решена с привлечением фазовых диаграмм. Однако, в геологических науках к использованию фазовых диаграмм прибегают достаточно редко. Одной из причин этой ситуации является несоответствие между характером представления экспериментальных данных в литературе и потребностями, имеющимися у специалистов в области геологии.
Фундаментальные вопросы геологии, которые возможно решать с помощью фазовых диаграмм связаны с генетической стороной геологических объектов: 1. выбор значимых критериев для классификации горных пород, 2. вопросы метаморфизма, 3. проблемы минералогической геотермобарометрии, 4. исследования генезиса магматических расплавов, процессы магматической кристаллизации, образование реститов, магматическая дифференциация, явления ликвации, выделение магматических фаций, частичное плавление,
контаминация и т. д" 5. процессы генезиса метасоматических пород, 6. рост кристаллов, техническая минералогия и петрография, 7. изучение состава мантии Земли и е╠ ядра. Требования к базе данных по фазовым диаграммам состояния природных систем: 1. центральным ядром проектируемой Базы Данных по фазовым диаграммам базовых геологических систем является виртуальный образ фазовой диаграммы, 2. дружественный интерфейс для пользователей, возможность визуализации произвольно заданного сечения или проекции, 3. хранение и бесконфликтный доступ к данным, хранящимся в разных форматах., расширяемость базы первичных данных до возможности хранения оригинала статьи целиком, 4. возможность представления пользователю наиболее достоверной, экспортированной информации, снабженной характеристикой е╠ качества, 5. широкий охват исследованных условий, особенно по давлению, 6. открытость Базы Данных как по перечню хранимых систем, так и усложнению образа фазовой диаграммы связанного с расширением числа рассматриваемых компонентов в системе, добавлением интенсивных параметров.Логическая структура для автоматизированного хранения информации о фазовых диаграммах включает в себя двухуровневую релятивистскую базу данных с надстройкой третьего уровня - программного интерфейса, обеспечивающего возможность визуализации фазовых диаграмм и взаимодействия с пакетами прикладных программ пользователя.
Первый уровень предназначен для хранения первичной экспериментальной информации и представляет собой базу данных, содержащую библиографические сведения, таблиц экспериментальных данных, рисунки фазовой диаграммы, а так же реферат эксперта и возможно - оригинал исходной статьи в соответствующем формате.
Второй уровень предназначен для хранения справочной модели фазовой диаграммы и включает: список фаз, топологический образ фазовой диаграммы, метрические характеристики, комментарии эксперта. На этой основе строится виртуальный образ фазовой диаграммы.
Третий уровень представляет собой блок интерфейса база данных - пользователь. Он обеспечивает возможности общения в системе пользователь - база данных: 1 - визуализацию виртуального образа фазовой диаграммы в выбранных пользователем координатах; 2 - доступ к информации по любой части модели фазовой диаграммы; 3 - стандартизацию вывода количественных данных о
фазовой диаграмме.Подобная структура Базы Данных Для фазовых диаграмм базовых геологических систем представляет собой открытую систему, позволяющая безконфликтно наращивать Базу Данных четв╠ртым уровнем, включающим в себя термодинамическое описание фазовой диаграммы.
Разработанная структура Базы Данных по фазовым диаграммам базовых геологических систем в первую очередь отвечает специфическим требованиям пользователя работающего в геологии и позволяет решать задачи для тр╠х типов научных проблем: 1. Фундаментальные вопросы геологии о происхождении горных пород, руд, вопросы формирования Земной коры, верхней мантии и образования Земли в целом. 2. Методологические вопросы планирования экспериментальных исследований (выбор ключевых объектов исследования, правильная постановка задачи, проверка корректности и полноты полученных экспериментальных результатов). 3. Методологические вопросы разработки, согласования и проверки корректности выбранных термодинамических моделей, методов, термохимических и физических характеристик фаз при описании фазовой диаграммы на основе е╠ термодинамического моделирования.
Главной особенностью разработанной концепции является открытость системы, позволяющая обеспечить е╠ постоянное бесконфликтное развитие как по наращиванию е╠ информационного фонда, так и по увеличению возможностей интерфейса в связи с возникновением новых задач.
Работа выполнена в рамках проекта РФФИ N 96-05-66036 "Разработка количественных моделей фазовых диаграмм модельных физико-химических систем, имеющих базовое значение в науках о Земле".
Тимофеев А.В., Алхасов Р.М., Хамуков Ю.Х.Кафедра робототехники и электромеханических систем Санкт-Петербургской государственной академии аэрокосмического приборостроения; НИИ прикладной математики и автоматизации РАН; Кабардино-Балкарский госуниверситет.
Для автоматизации проектирования адаптивных систем управления нетрадиционными транспортными средствами с элементами интеллектуального управления необходимо:
- разработать математические модели кинематики и динамики нетрадиционных транспортных средств;
- разработать модели среды с учетом препятствий и взаимодействия колес с грунтом;
- разработать методы программирования движения и стабилизации шасси;
- разработать методы планирования поведения транспортного средства в частично неопределенной среде;
- разработать специфические алгоритмы распознавания образов (в том числе, типовых дорожных ситуаций);
- разработать сенсорную систему (датчики внутренних и внешних обратных связей) и создать средства их программной реализации на основе информационных технологий (экспертных систем).
Объектом исследования является система управления двухколейным двухколесным (иначе - одноосным) транспортным средством (ОТС) с динамическим управлением остойчивостью. Отличительной особенностью данного типа транспортного средства является то, что центр тяжести конструкции перемещается относительно корпуса за счет введенной отрицательной обратной связи по ускорению (силе).
Введение такой связи придает системе выраженные свойства адаптивности, способности сохранять остойчивость за счет приспособления к условиям движения. Адаптивность обеспечивается динамической балансировкой. В любой момент времени кабина совершает такие компенсирующие смещения, чтобы равнялся нулю равнодействующий момент всех сил (активных и реактивных) относительно точек опор колес о грунт.
Управляя смещением кабины, можно преодолевать препятствия типа "уступ" и развивать значительные усилия "на крюке". По основным характеристикам ОТС с динамическим управлением остойчивостью объединяет лучшие признаки колесных и шагающих устройств.
Отрицательная обратная динамическая связь в конструкции машины позволяет уменьшить чувствительность к изменениям различных параметров и к влиянию нагрузки, а также значительно изменить динамическую характеристику системы и стабилизировать транспортное средство в отношении маятникового раскачивания кабины и предотвратить опрокидывание закритическими реактивными моментами.
Задача управления остойчивостью и движением ОТС решается тремя способами:
- синтез системы управления с заданными свойствами с помощью обратных связей (обратная задача динамики);
- синтез алгоритмов для системы управления ;
- синтез нейросетевой системы управления.
На моделях с раздельным электрическим приводом движителей и смещения кабины проверены способы синтезирования систем управления на основе электродинамических, релейно-инерционных и электронно-логических устройств. Соответственно, для последних способов синтезировались алгоритмы управления остойчивостью. Наблюдения эволюций моделей при преодолении препятствий и маневрах подтверждают все предписываемые теорией одноосным транспортным средствам свойства - адаптивность, курсовую устойчивость, управляемость и наблюдаемость и эффективность применения информационных технологий в системах управления.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ НА СУПЕР ЭВМ
Кабардино-Балкарский государственный университет
360004, Нальчик, Россия
Целью работы является получение континуальных представлений для функций Грина евклидовой квантовой теории поля и статистических сумм моделей типа Изинга, позволяющих провести эффективное распараллеливание и векторизации. Получены пропагаторы релятивистских бозонов и фермионов в интенсивном внешнем абелевом поле, а также в поле Янга-Миллса. При этом численная реализация фермионного пропагатора основывалась на представлении Жирова
где
Обсуждается предельный переход от релятивистской бозонной струны к частице. Рассмотрено континуальное представление волновой функции Вселенной в однородных изотропных космологических моделях , а также роль нулевых мод (инстантонов) при туннелирования в квантово-полевых системах с вырожденным вакуумом .
ФИЗИКА ДВУХФОТОННЫХ ВЗАИМОДЕСТВИЙ В ИНТЕНСИВНОМ ВНЕШНЕМ ПОЛЕ ОРИЕНТИРОВАННОГО КРИСТАЛЛ
Кабардино-Балкарский государственный университет
360004, Нальчик, Россия
Нами предлагается использовать внешнее поле ориентированных монокристаллов для изучения
g g - взаимодействий в экспериментах на встречных пучках:
В случае, когда рассматриваемый процесс протекает в интенсивном внешнем поле, модификацию претерпевает спектр виртуальных фотонов.
где
Траектория движения лептонов, используемая для вычисления спектров виртуальных фотонов, соответствует плоскостному каналированию электронов (позитронов) в параболическом потенциале.
Сечение рассматриваемого процесса вычисляется в приближении Вейцзеккера-Вильямса, связывающего его с сечением более простого процесса двухфотонного рождения частиц:
В качестве примера расчеты выполнены для процесса двухфотонного образования лептон-антилептонной пары
и пары кварк-антикварк с последующим двуструйным событием.
После выполнения тривиального интегрирования по временным компонентам 4-векторов к
1 и к 2 получаем 7-кратный интеграл, вычисление которого проводилось численно.Работа поддержана грантом РФФИ ╪ 97-02-165-43
Шафиева Э.Т.Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия
Рассматриваются принципы построения экспертной системы диагностики и управления в задачах внутреннего аудита.
Финиансовое состояние предприятия определяется тремя основными показателями:
и рядом дополнительных :
Предприятие в определенный момент времени может находится, в зависимости от значений перечисленных выше показателей по отношению к номинальным (эталон-
ным) , в следующих состояниях:
Предлагаются геометрическая и аналитическая модели описания состояний и процедуры диагностики. Также рассматривается выбор "рецептов" для стабилизации финансового состояния предприятия.
Рассмотрены простейшие модели динамики финансового состояния предприятия. Формулируются задачи программирования оптимального управления финансовым
состоянием предприятия.
Шапиев С.Т., Ибрагимов Х.И.., Алиев И.У.., Успажиев Р.Т..,Чеченский государственный университет, г. Грозный.
Как показали ранее проведенные экспериментальные исследования, во многих процессах, отображающих особенности взаимодействия ртути с различными материалами, доминирующую роль играют явления, складывающиеся из силового, энергетического и кинетического аспектов единичных межатомных связей ртути и контактируемых с ним веществ.
В случае исследования простых жидкостей, к которым можно отнести и чистую, без примесей, ртуть, а также другие химические элементы, был применен метод молекулярной динамики, для которого подобные объекты типичны. Конечной целью такого подхода является, очевидно, прогнозирование взаимодействия ртути с этими элементами и, далее, многокомпонентными системами - аналогами некоторых конструкционных материалов.
В данном сообщении приводятся результаты изучения систем частиц- атомов ртути и др. элементов, взаимодействующих друг с другом в соответствии с потенциалом Леннарда - Джонса. Вначале решается двумерная задача, в которой частицы, в частности атомы ртути, представляют собой диски диаметром 2, 969 А и массой 200,59 х 1,66
╨ 10- 27 кг, среднеквадратичная скорость частиц соответствует Т = 750К.В ходе численного моделирования на каждом интервале времени решаются уравнения движения и получают новые координаты и скорости частиц. Шаг времени интегрирования t
~ 10- 14 с. Через n-ое число шагов система достигает состояния равновесия, о чем свидетельствуют "температура" системы, рассчитываемая на всех этапах "эксперимента".Расчитаны профили линейных плотностей в направлениях, перпендикулярных отражающим стенкам, что позволяет оценивать величину адсорбции на боковых стенках. Получено распределение частиц по скоростям.
Аналогичен был подход и к решению трехмерной задачи, которая оказалась значительно сложнее.
Все расчеты были сделаны на ЭВМ ЕС - 1030 и ПК IВМ РС с использованием программ на языках ФОРТРАН, Бейсик и СИ.
Шибзухов З.М., Шаков З.Х., Хоконов А.Х.Кабардино-Балкарский государственный университет,
360004, Нальчик, Россия
*
НИИ ПМиА КБНЦ РАН, 360000, Нальчик, РоссияРассматривается задача алгебраической реконструкции томографических образов по ограниченному набору проекционных данных
, (1)
где
-значение элемента исходного образа в точке
. При алгебраической реконструкции используется линейное представление
в базисе
(2)
Восстановление
осуществляется по
лучам, определяемых парами
. Обозначим
,
.
Тогда исходя из (1) и (2), получаем систему из
линейных уравнений:
(3)
Отправной точкой для построения параллельного решения этой системы служит метод, называемый "Гиперполоска".
В его рамках организуется итерационный процесс
, (4)
где
- значение вектора коэффициентов на
-ом шаге
На очередном
-ом шаге выбираются
лучей с номерами
, вычисляются
Среди
выбирается лучший, в смысле минимума
который и принимается в качестве
НЕТРАДИЦОННЫЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ИСЧИСЛЕНИЯ И ПОЛИНОМИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ВИЗУАЛЬНЫХ МНОГОМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
НИИ прикладной математики и автоматизации КБНЦ РАН
Шауцукова Л.З.
Кабардино-Балкарский государственный университет
Под нетрадиционным алгебраическим исчислением (НАИ) будем понимать числовое алгебраическое исчисление, которое определяется аксиомой исчисления (АИ)
, где
-
взаимно-однозначная функция, удовлетворяющая условию
,
. Арифметические операции определяются следующим образом:
Примером такого исчисления является
релятивистское
исчисление с
, в котором операция сложения определяется по релятивистскому правилу сложения скоростей
. В НАИ, заданном нелинейной АИ, арифметические операции определяются нелинейным образом, сохраняя при этом свойства поля.
Функциональная модель визуального многомерного образа можно описать при помощи функции
, где
- значение элемента визуального образа,
- обобщенные координаты образа. При алгебраическом подходе функция
строится в форме полиномиальной функции вида
,
где
- базисные функции,
- числовые коэффициенты.
Если
, а арифметические операции интерпретируются в НАИ, то получаем функциональную модель многомерного визуального образа полиномиального типа в НАИ. Достоинством такого представления является возможность построения нелинейных моделей визуальных образов в рамках чисто алгебраических методов.
Литература:
В.Л. Рвачев, А.Н. Шевченко, Т.И. Шейко Исчисления с наибольшим числом. // Кибернетика и системный анализ, ╪3, 1995, с.71-86.
Авторы по томам:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4Содержание томов:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4Тексты томов:
том 1 , том 2 , том 3 , том 4