В статье описываются основные научные результаты, полученные группой пермского профессора О.Г. Пенского и посвященные математическому моделированию поведения, так называемых, цифровых двойников, являющихся психологическими аналогами человека, приводятся формулировки теорем, описывающих опасности искусственного интеллекта для человека с точки зрения психологии, предлагаются общие модели диалектического развития виртуального мира цифровых двойников. В статье описываются исследования по математическим моделям, разработанным совместно с израильским ученым О.Л. Фиговским, предназначенным для вычисления коэффициентов влияния одного человека на другого и определяющим силу влияния субъектов друг на друга при их общении, также указываются работы, посвященные алгоритмам интуиции, озарений и гипноза цифровых двойников. В статье описано отличие исследований научных предшественников от исследований группы проф. О.Г. Пенского.

Ключевые слова: психология роботов, цифровой двойник человека, психологические характеристики, математические модели, диалектика, человеческий социум, искусственный интеллект, безопасность роботов, взаимное влияние роботов, темперамент цифровых двойников

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В июле и августе 2019 года в рамках полевых работ ФГБУ «Национального парка «Русская Арктика» для обследования загрязненных нефтепродуктами участков на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа использовался георадар «Грот». Обсуждаются полученные результаты, делаются выводы о перспективности применения метода сверхширокополосного электромагнитного зондирования для решения экологических задач в зоне многолетнемёрзлых грунтов в арктическом регионе.

Ключевые слова: национальный парк, Арктика, загрязнение, отходы, грунт, порода, георадар, экосистема, зондирование, радарограмма, инфильтрат

01.04.03 - Радиофизика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрена динамика ионного пучка в лазерные массы - спектрометре ЭМАЛ – 2. Реализована численная модель, построенная на методе «крупных - частиц», учитывающая влияние полей пространственного заряда и взаимодействие заряженных частиц с полем электродинамической системы. Программный комплекс, который реализует математическую модель движения ионного пучка, состоит из двух частей. Первая часть - программа, написанная на языке С++, в которой задаются начальные условия, рассчитывается кулоновское взаимодействие между крупными частицами с помощью метода «частица-частица», интегрируется система дифференциальных уравнений с помощью метода Рунге-Кутты четвертого порядка, а также запись и обработка результатов. Вторая часть — скрипт для пакета FreeFem++, в котором реализовано решение дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов. Проведена серия численных экспериментов и их сравнение с данными, полученными экспериментально.

Ключевые слова: метод «крупных частиц», лазерный масс – спектрометр, метод «частица – частица», электродинамическая система, метод Рунге-Кутты, лазерная плазма, магнитный анализатор, ионный пучок, фокусирующая система, триангуляция

01.04.02 -Теоретическая физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведен обзор современных средств автоматизированного проектирования технических систем. При помощи методики сравнения систем по критерию функциональной полноты проанализированы их основные функциональные возможности, соответствие стандартам и дополнительные специализированные приложения. Показано, насколько принятые к сравнению системы автоматизированного проектирования обладают различиями или сходством по критерию функциональной полноты. На основе формализованного анализа функциональной полноты произведен выбор системы Autodesk Inventor для разработки и исследования новой конструкции механизма перемещения проходческого взрывонавалочного комплекса. Сделан предварительный анализ запаса прочности, определен коэффициент запаса прочности металлоконструкции.

Ключевые слова: система автоматизированного проектирования, анализ функциональной полноты, формализованный анализ, трехмерное моделирование, анимация, граф превосходства, граф подобия, граф поглощения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматриваются задачи, возникающие при распознавании образов, связанные с кластеризацией и абстракцией данных. Детализированы типовые варианты кластеризации данных. Приведена задача преобразования данных методом векторного квантования с наименьшей ошибкой. Описана система конкурентного обучения искусственной нейронной сети на основе растущего нейронного газа. Используя метод растущего нейронного газа предложен улучшенный алгоритм самообучающейся искусственной нейронной сети конкурентного обучения. Определены критерии завершения кластеризации с использованием критерия адаптации в качестве критерия остановки. Приведены примеры кластеризации данных искусственной нейронной сетью методом растущего нейронного газа.

Ключевые слова: кластеризация, искусственная нейронная сеть, компьютерное моделирование, распознавание образов, самообучающиеся интеллектуальные системы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается проблема экономического прогнозирования объёмов поступлений федеральных налогов и сборов на примере Южного федерального округа. Была построена эконометрическая модель ряда с введением фиктивных переменных. По данным с 01.01.2018 по 31.03.2020 гг. осуществлен прогноз на два последующих месяца.

Ключевые слова: налоги, сборы, прогнозирование, доходы федерального бюджета, бюджетная система, мультипликативная модель, фиктивные переменные

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье описывается разработанный инструмент создания отчета об эффективности каналов продаж для иерархической структуры каналов продаж. Разработанная модель отчета по каналам продаж учитывает тип источника, критерий бесплатности канала продаж, источник трафика и сам источник клиентов. Оценивается коэффициент ROI и отслеживаются данные конверсионных действий клиента. В статье также описаны результаты внедрения модели и ее использования.

Ключевые слова: канал продаж, метаинформация, контекстная реклама, колл-трекинг, ROI, Google AdWords, Яндекс.Директ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей работе представлен обзор ряда динамик мнений в различных социальных сообществах. Каждая из закономерностей имеет свою специфику, выражающуюся не только в формальном представлении, свойствах, но и в особенностях практического применения. Процессы обмена мнениями, становление коллективного и индивидуального мнений напрямую зависят от вида социального сообщества, а значит и описывающие их законы разнообразны и многогранны.

Ключевые слова: репутации, социальное сообщество, теория игр, динамика мнений, влияние, мнение, консенсус, теоретико-игровые модели, принципал, игрок, агенты

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена исследованию проблемы нарушения взаимодействия токоприёмников электровозов электрифицированных железных дорог с контактным проводом, сопровождающегося возникновением электрической дуги. С целью дальнейшего развития системы технической диагностики нарушений токосъёма, сопровождаемых дугообразованием, необходимо исследование характера и параметров процессов, происходящих при данных нарушениях. Основная часть статьи посвящена вопросу определения геометрических параметров области нагрева материала контактного провода движущейся электрической дугой с последующим анализом применимости полученных зависимостей и их нормированием.

Ключевые слова: электрический транспорт, контактная сеть, контактный провод, нарушение токосъёма, электрическая дуга, дуговой токосъём, тепловой износ, разупрочнение, диагностика

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматриваются современные подходы к массовой оценке недвижимости, автоматизированные системы оценки типовых зданий, а также приводится разработка метода сплошной оценки объектов недвижимости, позволяющее эффективно оценивать группы объектов недвижимости и инфраструктуры. Проводимое исследование направлено на изучение экономической составляющей данного процесса – моделирование системы расчета рыночной стоимости объектов недвижимости в типовых объектах застройки. Цель исследования состоит в разработке системы сплошной оценки (массовой оценки) объектов недвижимости с учетом действующего методологического и методического обеспечения процесса оценки рыночной стоимости объектов недвижимости, направленной на совершенствование методов сравнительного подхода к оценке в рамках практической деятельности оценщиков, а также для государственного регулирования рынка недвижимости.

Ключевые слова: оценка недвижимости, многоквартирные дома, недвижимость, автоматизированная оценка, сплошная оценка, массовая оценка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Построена модель стоматологической компании, как имитационная модель (модель входа), обеспечивающая целенаправленную вариацию входных параметров на языке программирования GPSS World, и модель линейного программирования (модель выхода), проводящая обработку результатов вычислений и предоставляющая данные о степени чувствительности модели к изменению её параметров. Для исследования этого вопроса использовались численные методы Монте-Карло. Разработано пользовательское приложение на языке объектно-ориентированного программирования VBA, позволяющее определить, начиная с какого количества отказов, следует нанять дополнительного врача, так, чтобы прибыль компании была максимальной.

Ключевые слова: имитационная модель, системы массового обслуживания, GPSS World, модель линейного программирования, численные методы Монте-Карло, VBA

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена вопросу разработки математической модели вулканизационного котла, а именно – контуру регулирования температуры внутри котла. Математическая модель котла получена методом Ротача в виде передаточной функции. Имитационное моделирование выполнено в программном средстве VisSim. Доказана адекватность и устойчивость модели и получены числовые значения критериев качества переходного процесса. Полученная модель предназначена для определения оптимальных настроек регулятора системы управления процессом вулканизации.

Ключевые слова: передаточная функция, вулканизационный котел, переходный процесс, программное средство, порядок системы, процесс вулканизации, управление, рассчитанная передаточная функция, время запаздывания, рукав

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложена процедура планирования потоков заданий, устанавливающая очередность между группами равноценных задач на основе их сравнения по ряду характеристик. Целью планирования потоков задач являлась минимизация суммарного времени, затрачиваемого на простаивание задач в очередях в ожидании освобождения последовательно используемых ресурсов. В предложенном методе при выборе задач для выполнения приоритет отдается задачам, использующим минимум ресурсов. При этом метод позволяет избегать одновременного запуска на выполнение задач, использующих одни и те же ресурсы. Даны рекомендации по практическому применению процедуры планирования, разработана схема ее взаимодействия со встроенным планировщиком ОС. Для получения наибольшего эффекта от управления планированием заданий в различных средах предложены варианты изменения алгоритма диспетчеризации.

Ключевые слова: многопрограммные информационные системы, системы реального времени, алгоритм, блок-схема, диспетчеризация задач, планирование процессов по структурному критерию, группировка заданий, управление заданиями на основе приоритетов, автономные сценарии

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье предложены структура и алгоритм управления программным комплексом анализа финансового состояния предприятия. Разработанный программный комплекс предназначен для выявления закономерностей данных при проведении финансового анализа с учетом специфики предприятия.

Ключевые слова: аналитическая платформа, алгоритм управления, хранилище данных, сценарий обработки данных, бухгалтерский баланс, показатель, информационная база, визуализация данных, эффективность

05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Разработаны математическая модель и алгоритм программной реализации назначения приоритетов выполняемым в информационной системе и характеризуемым рядом свойств задачам. Алгоритм представлен словесно и в виде блок-схемы. При разработке модели использовались теория принятия решений, алгебра логики, теория отношений и теория множеств. Ранжирование по структурному критерию позволяет объединять задачи, относящиеся к разным приложениям, в группы с одинаковым приоритетом, что повышает эффективность информационно-вычислительной системы. Результаты подтверждены в ходе имитационного моделирования и тестирования.

Ключевые слова: назначение приоритетов, алгоритм диспетчирования, математическая модель, системы реального времени, автономные сценарии, управление информационными потоками, сравнение многокритериальных альтернатив, ранжирование, блок-схема

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрена динамика ионного пучка в тандемном лазерном масс-рефлектроне. Программный комплекс, реализующий математическую модель движения ионного пучка, построен на методе «крупных - частиц», учитывает влияние поля пространственного заряда и взаимодействие ионов с полем электродинамической системы. Получено распределение потенциала в узлах прибора путем численного решения уравнения Лапласа с помощью математического пакета Freefem++, в котором реализовано решение дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов. Показано отсутствие неоднородности электрического поля внутри рефлекторов. Проведена серия численных экспериментов, которая показала удобство применения метода конечных элементов для численного решения задач электростатики и ионной оптики, а также эффективность использования численного моделирования для разработки и оптимизации параметров масс-спектрометров.

Ключевые слова: метод «крупных частиц», лазерный масс-спектрометр, метод «частица- частица», электродинамическая система, метод Рунге-Кутты, лазерная плазма, ионный пучок, фокусирующая система, триангуляция, газообразующие примеси, времяпролетный масс-спектрометр

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе анализируется использование преобразования В.И. Арнольда для скремблирования цифровых изображений. Предлагаемый алгоритм реализован в составе разрабатываемой библиотеки Luka обработки медицинских изображений в формате DICOM, и обеспечивает дополнительную криптографическую и стеганографическую защиту персональных данных пациента. Рассматриваются вопросы оценки эффективности разработанного программного модуля с помощью индекса структурного сходства.

Ключевые слова: преобразование Арнольда, скремблирование, пиковое отношение сигнала к шуму, среднеквадратичное отклонение, индекс структурного сходства, DICOM, SSIM

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описана методика ресурсоёмкой (с точки зрения вычислительных ресурсов) и точной оценки теплового режима радиоэлектронной аппаратуры. Методика предполагает последовательное использование программных пакетов «ANSYS» и «АСОНИКА-ТМ» для расчёта температурного поля, возникающего при работе прибора. Результат расчёта в «ANSYS» используется как тепловое граничное условие первого рода для расчёта в «АСОНИКА-ТМ»

Ключевые слова: тепловые процессы, теплообмен, система управления, ракета-носитель, метод конечных элементов, МКЭ, АНСИС, АСОНИКА-ТМ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена сбору и обработке данных для обучения модели прогнозирования вероятности дорожно-транспортных происшествий с участием пешеходов. Для выявления факторов, влияющих на ДТП, был приведен анализ статистической информации, взятой из «Портала Открытых Данных Правительства Москвы» и портала «БезопасныеДороги.Рф», а также с карточек ДТП сайта ГИБДД.

Ключевые слова: дорожно-транспортное происшествие, анализ данных, безопасность пешеходов, машинное обучение, градиентный бустинг на решающих деревьях

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе исследован пуск синхронного двигателя с двухзвенным преобразователем частоты при различных типах нагрузки. Разработана модель двухзвенного преобразователя частоты для синхронного привода с системой управления в системе моделирования PSIM, рассчитаны коэффициенты, имитирующие различные типы нагрузок. Представлены результаты моделирования двухзвенного преобразователя частоты для синхронного двигателя с вентиляторной, конвейерной и постоянной на валу нагрузках. Отмечены основные особенности пуска для каждого из случаев и сделан вывод на основе проведенных исследований.

Ключевые слова: двухзвенный преобразователь частоты, синхронный двигатель с постоянными магнитами, математическая модель, надежность, PSIM

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье представлен обзор научных работ, в которых методы машинного обучения применялись для различных задач реабилитационной медицины. Для отдельных категорий технических и медицинских задач в этой области приведены примеры исследований и их основные результаты. Использование тренажеров для восстановления кисти может быть сопряжено с задачей определения движений пальцев здоровой руки. Такая задача требует классификации движений и также может решаться с использованием машинного обучения. В данной статье приводятся результаты разработки классификаторов движений пальцев с использованием таких методов, как логистическая регрессия, метод опорных векторов и нейронная сеть. Для обучения и тестирования моделей использовался ранее опубликованный набор данных, полученных с использованием электромиографических датчиков. Результаты классификации также сравниваются с результатами, полученными авторами использованных данных.

Ключевые слова: реабилитация, машинное обучение, нейронные сети, классификация движений, кистевой тренажер

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрена модель бытовой холодильной машины (БХМ). Определена холодопроизводительность, тепловая нагрузка, проведен расчет компрессора и эксплуатационных параметров, построен цикл холодильной машины в p-i координатах.

Ключевые слова: бытовая холодильная машина, температура, холодильная камера, тепловая нагрузка, холодопроизводительность, компрессор, теплопритоки

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье на основе математических моделей равномерно забывчивых роботов с равноценными эмоциями вводится определение простейшего воспитания цифровых двойников человека и предлагается способ вычисления параметров этого воспитания на основе экспериментальных данных. В статье предлагаются методики вычисления коэффициентов мягкого и жесткого психологического влияния цифровых двойников при их общении друг с другом, и описывается компьютерная программа, позволяющая вычислять эти коэффициенты.

Ключевые слова: робот, математическое моделирование, цифровой двойник человека, взаимоотношение роботов, психологическое влияние, эмоциональное воспитание робота, группа роботов, компьютерная программа, психологические эксперименты, обработка результатов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе представлено решение задачи фотографического входного метрологического контроля промышленных изделий на основе метода структурно-аппроксимационного синтеза и анализа одномерных структурных образов. Изложены математические модели структурных образов, алгоритмы их синтеза, анализа и интерпретации результатов обработки. Приводятся результаты экспериментальной апробации предложенных алгоритмов, позволяющие оценить их вычислительную эффективность и надежность процедуры метрологического контроля.

Ключевые слова: метрологический контроль, обработка изображений, распознавание образов, структурно-аппроксимационный метод, динамическое программирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе описаны проблемы выявления эффективных каналов продаж для сервисов, работающих с колл-центром. Представлено решение в виде многоуровневой модели каналов продаж, работающей с коллтрекингом при ограниченном количестве телефонных номеров. Данный подход может быть применен в сервисах малого и среднего бизнеса, которые не могут позволить себе большое количество телефонных номеров для коллтрекинга.

Ключевые слова: канал продаж, контекстная реклама, коллтрекинг, колл-центр, маркетинг, Яндекс Директ, Google AdWords

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ