Целью исследования является моделирование процессов разделения минеральных смесей на осадительной поверхности крутонаклонного концентратора для оценки влияния режимных параметров и особенностей конструкции. Моделирование процесса разделения частиц как мультифакторного процесса и приводится в виде решения системы уравнений. Показана сложность процессов, протекающих в рабочей зоне крутонаклонно установленных пакетов пластин с нисходящими под определенным углом рифлями, где в результате возникающего гидродинамического режима происходит гравитационная дифференциация и вееровидное движение частиц по поверхности рифельных пластин, где легкие частицы увлекаются потоками воды, а тяжелые под действием гравитации спускаются вниз между рифлями в межрифельном пространстве. В работе авторами приведен алгоритм расчета с использованием подпрограммы rkfixed, которая решает систему дифференциальных уравнений методом Рунге - Кутты для многих частиц. Приводятся сравнительные результаты экспериментальных исследований для частиц магнетита с разной крупностью с теоретическими результатами физико-математического моделирования процесса разделения с учетом первоначального распределения частиц по разделительной поверхности и влияния образующихся вихревых движений частиц в межрифельном пространстве. Моделирование показывает приемлемые результаты и подтверждается экспериментальными данными, полученными при исследовании по разделению частиц разной крупности.
Цель работы - создание достоверного цифрового двойника месторождения для дальнейшего его использования в исследовании особенности строения месторождения и поиска зависимостей пространственного распределения качественных характеристик пласта. В работе приведен порядок моделирования угольных месторождений в горно-геологической информационной системе Micromine на основе данных геологоразведки Большесырского буроугольного месторождения. Для достижения поставленной цели произведено поэтапное моделирование, включающее в себя подготовку и импорт данных, создание базы данных, визуализацию траекторий скважин, создание поверхностей пластов и блочной модели с наполнением данными о качестве полезного ископаемого. Результат исследования показал высокую сходимость с исходными данными, что позволяет заявлять о достоверности блочной модели и дальнейшем ее использовании в исследованиях. Несмотря на то, что государственные органы при экспертизе и постановке запасов на баланс требуют предоставления графических материалов, выполненных традиционным способом, создание цифровой модели остается для исследователей полезным результатом. Наличие достоверного цифрового двойника позволит подробно и с большей точностью исследовать месторождение и увеличивать количество оцениваемых вариантов с меньшими трудозатратами в сравнении с исследованием геологической информации, представленной в классическом виде.
Актуальными проблемами управления разработками ИТ-проектов является снижение нерационального расходования дорогостоящего времени специалистов, а также минимизация репутационных и иных потерь из-за непредвиденных отказов в обслуживании системы. Целью исследований, которым посвящена статья, является количественный учет в модели оптимизации затрат основных процессов разработки ИТ-проекта. На основе описанной в статье модели разработана программа-симулятор, ставшая инструментом для сравнительного анализа последствий возможных управленческих решений по оптимизации процесса разработки. В результате моделирования оказывается возможным количественно оценить совокупный эффект от различных изменений в организации работы над ИТ-проектом и понять, стоит ли идти на дополнительные затраты для подготовки и внедрения улучшений в процесс разработки. Результаты вычислительных экспериментов на данных реальных ИТ-проектов позволили наглядно увидеть, что с экономической точки зрения предлагаемые управленческие решения ведут к снижению неоправданных затрат и минимизации возможных потерь. Как следствие, с использованием симулятора можно более осознанно отлаживать процесс реализации проекта и повысить предсказуемость работы команды и состояния проекта, а также оптимизировать использование ресурсов. Как вывод выполненного исследования предложенная в статье модель реализации ИТ-проекта и разработанная на ее основе программа-симулятор выполнения проекта могут быть использованы для расчета эффекта от разнонаправленных оптимизаций с различной каденцией. Исходные коды программы-симулятора открыты и доступны для скачивания, применения и адаптации.
В данной работе процесс конструирования шаблонов антропоморфного управления движением судна представлен решениями последовательности задач моделирования в пространстве состояний эргатической системы «судоводитель - судно» на примере судна типа Волго-Дон. В исходной математической модели управляемого объекта учтены параметрические интервальные неопределенности, влияющие на однозначность решения задачи оптимального управления в классической постановке. Факторами априорной неопределенности являются осадка судна и глубина судового хода. Численные решения задачи оптимального по быстродействию управления перемещением судна получены для концов интервалов значений параметров математической модели. Полученные решения использованы при конструировании шаблонов для описания и учета неопределенности распределения ресурсов управления по методологии планирования взаимодействия в эргатической системе. Шаблоны антропоморфного управления в системе «судоводитель - судно» представлены последовательностями номеров элементов множества нормальных систем обыкновенных дифференциальных уравнений, построенных в пятимерном пространстве состояний по преобразованной математической модели судна. Каждая нормальная система обыкновенных дифференциальных уравнений отображает в математической форме неполное, из-за существования неопределенностей, представление о действии виртуальных органов управления и соответствующем элементарном движении судна. Предложены процедуры построения различных вариантов распределения ресурсов антропоморфного управления и его соответствующих шаблонов, составленных по экспертным оценкам, на основе множества решений задачи оптимального управления. На конкретных примерах проиллюстрировано конструктивное свойство шаблонов антропоморфного управления: новые шаблоны могут быть построены с помощью стыковки в определенной последовательности типовых аналогов, а типовые шаблоны определены с применением сведений о выполненных движениях органов управления судном с учетом опыта судовождения. Тем самым показана возможность использования таких апостериорных сведений для управления эргатической системой «судоводитель - судно» рациональными способами, в том числе такими, которые не могут быть получены с помощью решения математических задач оптимального управления. Библиотека шаблонов антропоморфного управления представлена как составная часть базы знаний при использовании технологии экспертных систем в построении управляющего автомата с искусственным интеллектом.
В статье представлены результаты исследования, целью которого выступала апробация методического подхода к отбору факторов для моделирования динамики численности населения на основе их ранжирования по степени «статистической приоритетности» в экономике. Основная гипотеза заключалась в том, что если ранг одного из факторов превосходит ранг другого, то учет первого фактора при моделировании результативного признака должен быть первоочередным. Ранжирование факторов предварял анализ демографической динамики дальневосточных субъектов. Показано, что в последнее десятилетие, несмотря на проводимую в отношении макрорегиона политику, реализацию мероприятий, направленных на достижение воспроизводства населения и сокращение миграционного оттока, результативность демографических процессов оставалась стабильно отрицательной. Исключением являлась только Республика Саха (Якутия) с восходящей динамикой численности населения. В зависимости от результативности общего движения населения все субъекты Дальнего Востока были разбиты на четыре группы, ранжирование факторов динамики населения осуществлялось для каждой из выделенных групп. Для периода 2016-2022 гг. количественно идентифицированы пространственная неоднородность и динамика иерархии факторов численности населения Дальнего Востока, их отличия на разных уровнях декомпозиции объекта исследования. Полученные результаты показали, что ранжирование факторов может выступать критерием для отбора последних в линейную аддитивную регрессионную модель соответствующего показателя.
Книга содержит систематическое изложение основных вопросов, связанных с построением моделей реальных систем, проведением экспериментов с моделями и управлением этими экспериментами. Автор ставит задачу научить искусству строить модели, подробно рассматривая принципы имитационного моделирования и анализируя основные ошибки, допускаемые при изучении систем с помощью моделей, при получении исходных данных и интерпретации результатов экспериментов.
Книга представляет интерес для специалистов, занимающихся прикладными исследованиями, и руководителей предприятий, где ведутся подобные исследования. Она также может служить учебным пособием для студентов технических вузов, специализирующихся в области инженерной кибернетики.
Темой исследования является оценка и прогнозирование динамики заносимости судоходных каналов - важная составляющая обеспечения круглогодичной навигации крупнотоннажных судов в акватории Северного морского пути, поскольку арктические моря и соединяющие их проливы, особенно в восточном секторе, мелководны, что требует выполнения дноуглубительных работ для поддержания гарантированных безопасных глубин.
Статья посвящена описанию разработанного метода оценки и прогнозирования динамики заносимости судоходных каналов в акватории Северного морского пути.
Рассмотрены основные особенности условий выполнения дноуглубительных работ в арктических морях, к которым относятся наличие льда в течение 8-9 месяцев в году, когда проведение дноуглубительных работ является невозможным, короткий (3-4 месяца) период чистой воды, когда выполнение дноуглубительных работ становится возможным, при этом плавание транспортных судов и ледоколов по каналам осуществляется круглый год.
Отмечается, что наряду с традиционными факторами, влияющими на процессы заносимости морских каналов, такими как ветро-волновые явления и течения, существенное влияние оказывают движители крупнотоннажных транспортных судов и мощных ледоколов ввиду значительной осадки судов и мелководья каналов.
Приведено теоретическое обоснование модели заносимости на основе экспериментальных данных, полученных по результатам съемки рельефа дна с применением многолучевых эхолотов.
Детально показаны этапы обработки натурных данных для их подготовки и применения в математической модели заносимости. Приведены результаты прогноза расчетных величин объемов заносимости и соответствующие им доверительные интервалы.
Целью данного исследования являлось изучение алгоритмов расчета калориметрической температуры горения различных видов в условиях доменной плавки. В работе представлены результаты численного моделирования процессов сгорания, включая сравнительный анализ различных типов топлива и динамику горения в доменной печи. Выполнен расчёт низшей температуры сгорания топлива, при которой происходит преобразование продуктов горения в газообразное состояние и их удаление вместе с дымом. На основании имеющихся данных определены коэффициенты перерасчёта расхода воздуха, требующегося для полного сгорания единицы топлива. Установлено, что в условиях дефицита кислорода происходит неполное сгорание топлива, что приводит к его перерасходу и снижению экономических показателей, это актуально для доменных печей, которые составляют до 70% от общего расхода теплоносителей на металлургических предприятиях с полным циклом. Выявлена целесообразность применения попутного нефтяного газа в доменных печах предприятий черной металлургии с точки зрения повышения энергоэффективности и экологичности. Для определения калориметрической температуры горения топлива произведено сравнение численных методов итерации и интерполяции с созданием математической модели, которая позволяет повысить экономические показатели за счёт точности расчетов соотношения температуры, количества топлива и расхода воздуха в зоне горения. На основании эксперимента научно обоснована целесообразность применения газообразного топлива вместо твёрдого или жидкого. Разработанный численный метод реализован в комплексе программ для проведения вычислительного эксперимента с применением современных компьютерных технологий. Программа разработана с применением языка программирования С++ и кроссплатформенной среды Visual Studio, что гарантирует её работу на любой операционной системе. Наличие в программе существующей базы данных, содержащих основные химические показатели газообразного, жидкого или твёрдого топлива, позволяет автоматизировать процесс расчёта.
В статье предложен подход к систематизации подготовки исходных данных для моделирования процессов технического обеспечения по службам тыла на основе анализа особенностей моделирования этих процессов. Определена последовательность действий по выбору варианта набора исходных данных для моделирования в зависимости от наличия ресурсов и ожидаемого результата.
Описываются математические принципы работы алгоритма ссылочного ранжирования на основе синтеза линейной алгебры и теории графов. Выполняется адаптация алгоритма к графовой модели топологии параллельных специализированных вычислительных систем. Для апробации предложенного метода моделирования весовых характеристик узлов вычислительных систем используется ориентированный граф параллельной специализированной вычислительной системы «CDF 9/7». Демонстрируется программная реализация адаптированного алгоритма ссылочного ранжирования в виде веб-приложения с графическим интерфейсом.