Том 29, № 1 (2021)
- Год: 2021
- Статей: 6
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/issue/view/1426
- DOI: https://doi.org/10.22363/2658-4670-2021-29-1
Весь выпуск
Численное моделирование тепловых процессов, возникающих в материалах при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов
Аннотация
В работе проведено численное исследование решений параболического и гиперболического уравнений теплопроводности при одинаковых физических параметрах, а также сравнительный анализ полученных результатов. Обсуждена математическая постановка задачи. Действие лазера учтено через функцию источника, которую выбрали в виде двойного фемтосекундного лазерного импульса. В гиперболическом уравнении, в отличие от параболического, присутствует дополнительный параметр, который характеризует время релаксации потока тепла. Кроме этого, в источнике гиперболического уравнения присутствует дополнительное слагаемое - производная от плотности мощности источника параболического уравнения. Это означает, что на температуру образца оказывает влияние не только плотность мощности источника, но и скорости его изменения. Приведены профили температуры образца в разные моменты времени и её динамика на разных глубинах мишени. Расчёты проводились при различных временах задержки между импульсами и при различных параметрах релаксации.
Нормальные моды волновода как собственные векторы самосопряжённого операторного пучка
Аннотация
В статье рассматривается волновод постоянного односвязного сечения при условии, что заполняющее волновод вещество характеризуется диэлектрической и магнитной проницаемостями, меняющимися плавно на сечении , но постоянными вдоль оси волновода. На стенках волновода взяты условия идеальной проводимости. На основе найденного ранее представления электромагнитного поля в таком волноводе при помощи четырёх скалярных функций — двух электрических и двух магнитных потенциалов — уравнения Максвелла записаны относительно потенциалов и продольных компонент поля. Из этой системы удаётся исключить потенциалы и записать пару интегро-дифференциальных уравнений относительно одних продольных компонент, расщепляющихся на два несвязанных волновых уравнения в оптически однородном случае. В оптически неоднородном случае этот подход позволяет свести задачу об отыскании нормальных мод волновода к исследованию спектра квадратичного самосопряжённого операторного пучка.
Исследование влияния пандемии COVID-19 на международные авиаперевозки
Аннотация
Прогнозирование временных рядов играет важную роль во многих областях исследований. Вследствие растущей доступности данных и вычислительных мощностей в последние годы глубокое обучение стало фундаментальной частью нового поколения моделей прогнозирования временных рядов, получающих отличные результаты.В данной работе представлены три различные архитектуры глубокого обучения для прогнозирования временных рядов: рекуррентные нейронные сети (RNN), которые являются наиболее известной и используемой архитектурой для задач прогнозирования временных рядов; долгая краткосрочная память (LSTM), которая представляет собой обобщённую и развитую РНС, разработанную для преодоления проблемы исчезающего градиента; закрытый рекуррентный блок (GRU), который является ещё одной эволюционной моделью РНС.Статья посвящена моделированию и прогнозированию стоимости международных авиаперевозок в условиях пандемии с использованием методов глубокого обучения и моделей рекуррентных сетей. В работе построены модели временных рядов цен акций American Airlines (AAL) с использованием моделей рекуррентных нейронных сетей LSTM, GRU, RNN и проведён сравнительный анализ результатов точности прогноза на выбранный период. Его результаты показали эффективность применения алгоритмов глубокого обучения для оценивания точности прогнозирования временных рядов.
Имитационное моделирование разделения ресурсов с изоляцией слайсов на базе SLA
Аннотация
В настоящее время, несмотря на ввод в эксплуатацию сетей мобильной связи 5-го поколения, эффективное разделение ресурсов сети радиодоступа по-прежнему остаётся актуальной задачей. Свои коррективы в её постановку вносят технологии виртуализации и нарезки сети (network slicing), позволяющие разделять сеть доступа на логические подсети. В статье предложен инструмент имитационного моделирования, разработанный на платформе OMNeT++ для анализа эффективности схемы разделения ресурсов с изоляцией слайсов на базе соглашений об уровне обслуживания. Объектно-ориентированный подход к построению симулятора обеспечивает гибкость и расширяемость модели. В статье кратко изложена исследуемая схема слайсинга, подробно описана архитектура программного средства и особенности построения имитационой модели, приведены результаты численного анализа.
Оптимизация энергопотребления мобильных устройств в системе туманных вычислений
Аннотация
Выгрузка задач мобильных вычислений в систему туманных вычислений представляется многообещающим подходом для снижения времени отклика ресурсоёмких мобильных приложений, функционирующих в режиме реального времени. Помимо снижения времени отклика, механизмы выгрузки вычислений помогут также снизить энергопотребление мобильных устройств. В этой статье мы проводим анализ энергопотребления мобильных устройств, которые используют инфраструктуру туманных вычислений для повышения производительности и увеличения времени их автономной работы. Рассматривается трёхуровневая вычислительная система, состоящая из непосредственно мобильного устройства, узла системы туманных вычислений и удалённого облака. Задачи мобильных вычислений могут быть обработаны локально на устройстве или быть выгружены в соответствии с пороговым критерием выгрузки. Сформулирована и решена задача оптимизации энергопотребления при наличии ограничений на среднее время отклика и на вероятность того, что время отклика ниже определённого порога.
О сопряжённых разностных схемах: схема средней точки и схема трапеций
Аннотация
В статье исследован вопрос о сохранении квадратичных интегралов на приближённых решениях автономных систем обыкновенных дифференциальных уравнений, найденных по схеме трапеций. Установлена связь между схемой трапеции и схемой средней точки, которая сохраняет все квадратичные интегралы движения в силу теоремы Купера. Эта связь позволяет рассматривать схему трапеций как двойственную к схеме средней точки и отыскать двойственный аналог для теоремы Купера. Доказано, что на приближённом решении, найденном по симметрической схеме, сохраняется не сам квадратичный интеграл, а более сложное выражение, которое переходит в интеграл в пределе при . Результаты проиллюстрированы примерами — линейным и эллиптическим осцилляторами. В обоих случаях в явном виде выписаны выражения, которые сохраняет схема трапеций.