Том 28, № 2 (2020)

Информатика и вычислительная техника

Сравнительный анализ методов машинного обучения на примере задачи определения мюонного распада

Геворкян М.Н., Демидова А.В., Кулябов Д.С.

Аннотация

Применение алгоритмов машинного обучения для анализа статистических моделей имеет достаточно длинную историю. Развитие компьютерной техники дало этим алгоритмам новое дыхание. Особенно громкую известность получило такое направление машинного обучения, как глубинное обучение. Однако авторы полагают, что многие исследователи пытаются использовать методы глубинного обучения за пределами их применимости. Этому способствуют как широкая распространённость программных комплексов, реализующих алгоритмы глубинного обучения, так и кажущаяся простота исследования. Всё это стало побудительным мотивом для проведения сравнения алгоритмов глубинного обучения и классических алгоритмов машинного обучения. В качестве задачи был выбран эксперимент на Большом адронном коллайдере, поскольку авторы знакомы с данной научной областью, а также потому, что данные эксперимента доступны публично. В статье проводится сравнение различных алгоритмов машинного обучения применительно к задаче распознания реакции распада τ →μ + μ + μ+ на Большом адронном коллайдере. Используются готовые свободные реализации алгоритмов машинного обучения. Алгоритмы сравниваются друг с другом на основе вычисляемых метрик. В результате исследования можно сделать вывод, что все рассмотренные методы машинного обучения вполне сопоставимы друг с другом (с учётом выбранных метрик), при этом разные методы имеют разные области применимости.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2020;28(2):105-119
pages 105-119 views

Математические модели в физике

Применение моделей Фридмана для описания эволюции Вселенной на основе данных SAI Supernovae Catalog

Гавриков А.С., Саха Б., Рихвицкий В.С.

Аннотация

В последние годы благодаря современным и изощрённым технологиям астрономы и астрофизики смогли заглянуть вглубь Вселенной. Полученные при этом данные ставят перед космологами новые проблемы. Одна из проблем заключается в разработке адекватной и достаточной теории. Другая проблема заключается в сопоставлении теоретических результатов с результатами наблюдений. В настоящем докладе в рамках изотропной и однородной космологической модели Фридмана-Леметра-Робертсона-Уолкера (FLRW) мы изучаем эволюцию Вселенной, заполненной пылью или космологической постоянной. Причина рассмотрения этих моделей заключается в том, что нынешняя Вселенная удивительно однородна и изотропна в больших масштабах. Мы также сравниваем наши результаты с данными из каталога SAI Supernovae Catalog. Поскольку данные наблюдений даны в терминах постоянной Хаббла (????) и красного смещения (????), мы перепишем соответствующие уравнения в виде функций от ????. Задача состоит в том, чтобы найти набор параметров для математической модели изотропной и однородной Вселенной, который лучше всего соответствует астрономическим данным, полученным при изучении сверхновых: звёздная величина (????), красное смещение (????).

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2020;28(2):120-130
pages 120-130 views

Спинорное поле в сферически симметричной Вселенной Фридмана

Саха Б., Захаров Е.И., Рихвицкий В.С.

Аннотация

В последние годы спинорное поле используется многими авторами для решения некоторых актуальных вопросов современной космологии. Мотив использования спинорного поля в качестве источника гравитационного поля заключается в том, что спинорное поле может не только описывать различные этапы эволюции Вселенной, но и моделировать различные типы вещества, такие как идеальная жидкость и темная энергия. Кроме того, спинорное поле очень чувствительно к гравитационному, и в зависимости от гравитационного поля спинорное поле может реагировать по-разному, изменяя тем самым геометрию пространствавремени. В настоящей работе дается краткое описание нелинейного спинорного поля в модели Фридмана-Леметра-Робертсона-Уолкера (FLRW). Результаты сравниваются в декартовых и сферических координатах. Показано, что при переходе от декартовых координат к сферическим тензор энергии-импульса имеет дополнительные ненулевые недиагональные компоненты, которые могут накладывать ограничения как на спинорные функции, так и на метрические.

Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2020;28(2):131-140
pages 131-140 views

Моделирование кинематических опор в Sage

Кройтор О.К., Малых М.Д., Карнилович С.П.

Аннотация

В статье рассмотрена кинематическая опора, которая позволяет снижать горизонтальные динамические воздействия на здание во время землетрясений. Модель сейсмоизолирующей опоры рассматривается с точки зрения классической механики, то есть предполагается, что опора - абсолютно твёрдое тело, колеблющееся в вертикальной плоскости над неподвижной горизонтальной твёрдой плитой. Данный подход позволяет более адекватно описать взаимодействие опоры с грунтом и плитой здания. В работе описана процедура сведения полной системы уравнений движения тяжёлого твёрдого тела по неподвижной горизонтальной абсолютно гладкой плоскости к виду, пригодному для применения метода конечных разностей, и её реализация в системе компьютерной алгебры Sage. Проведены численные расчёты методом Эйлера для сеток с разным количеством разбиений и реализована математической модель опоры как абсолютно твёрдого тела в системе компьютерной алгебры Sage. В статье представлены промежуточные результаты численных экспериментов, полученных в Sage, и дан краткий анализ (описание) результатов.
Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science. 2020;28(2):141-153
pages 141-153 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах