Том 32, № 1 (2024)

В статье представлены результаты оценки квартилей научных конференций, выставленных ведущими рейтинговыми агентствами. Оценки получены на основе применения трёх методов многомерного статистического анализа: линейной регрессии, дискриминантного анализа и нейронных сетей. Для оценки использовалась обучающая выборка, включающая следующие факторы: возраст и периодичность конференции, количество участников и количество докладов, публикационная активность организаторов конференции, цитируемость докладов. В результате проведённого исследования линейная регрессионная модель подтвердила верность выставленных квартилей для 77% конференций, в то время как методы нейронных сетей и дискриминантного анализа дали близкие результаты, подтвердив верность выставленных квартилей для 81 и 85% конференций соответственно.

В настоящей работе исследуется применение алгоритма Метрополиса-Гастингса при формировании обучающей выборки для нейросетевой аппроксимации подынтегральной функции и его влияние на точность вычисления значения интеграла. Предложен гибридный способ формирования обучающего множества, в рамках которого часть выборки генерируется посредством применения алгоритма Метрополиса-Гастингса, а другая часть включает в себя узлы равномерной сетки. Численные эксперименты показывают, что при интегрировании в областях больших размерностей предложенный способ является более эффективным относительно узлов равномерной сетки.

Анализ траекторной динамики и решение задач оптимизации с применением компьютерных методов относится к актуальным направлениям исследования динамических популяционномиграционных моделей. В настоящей работе изучаются четырехмерные динамические модели, описывающие процессы конкуренции и миграции в экосистемах. Во-первых, мы рассматриваем модификацию модели «два конкурента - два ареала миграции», в которой учитывается равномерная внутривидовая и межвидовая конкуренция в двух популяциях, а также неравномерная двунаправленная миграция обеих популяций. Во-вторых, мы рассматриваем модификацию модели «два конкурента - два ареала миграции», в которой внутривидовая конкуренция является равномерной, а межвидовая конкуренция и двунаправленная миграция являются неравномерными. Для указанных двух типов моделейисследованиепроводитсясучетомвариативностипараметров.Решенызадачипоискамодельных параметров на основе реализации двух критериев оптимальности. Первый критерий оптимальности связан с выполнением такого условия сосуществования популяций, которое в математической форме представляет собой максимизацию интеграла от произведения функций, характеризующих плотности популяций. Второй критерий оптимальности включает в себя проверку предположения о существовании такого четырехмерного положительного вектора, который будет являться состоянием равновесия. Результатом работы алгоритмов, разработанных на основе первого и второго критериев оптимальности с применением метода дифференциальной эволюции, являются оптимальные наборы параметров изучаемых популяционно-миграционных моделей. Полученные наборы параметров используются для нахождения положительных состояний равновесия и для анализа траекторной динамики. С помощью метода построения самосогласованных одношаговых моделей и автоматизированной процедуры стохастизации выполнен переход к стохастическому случаю. Структурное описание и возможность анализа двух типов популяционно-миграционных стохастических моделей обеспечиваются получением уравнений Фоккера-Планка и уравнений в форме Ланжевена с соответствующими коэффициентами. Использованы алгоритмы генерирования траекторий винеровского процесса и многоточечных распределений и модификации метода Рунге-Кутты. Проведена серия вычислительных экспериментов с применением специализированного программного комплекса, возможности которого позволяют выполнять построение и анализ динамических моделей высокой размерности с учетом оценки влияния стохастики. Исследована траекторная динамика двух типов популяционно-миграционных моделей и выполнен сравнительный анализ результатов как в детерминированном, так и в стохастическом случае. Результаты могут найти применение в задачах моделирования и оптимизации динамических моделей естествознания.

Блокировка путей распространения радиоволн является одним из основных препятствий на пути развертывания сетей сотовой связи пятого поколения (Fifth Generation) Новое Радио (New Radio) в диапазоне миллиметровых волн (30-100 ГГц). Возможным решением данной проблемы является уплотнение сетей радиодоступа, однако оно связано высокими капитальными затратами операторов связи. Экономически эффективное уплотнение может быть достигнуто с помощью технологии интегрированного доступа и транзита (Integrated Access and Backhaul), использующей ретрансляционные узлы между абонентом и базовой станцией. Такие системы были разработаны главным образом для борьбы с блокировками без учета показателей качества обслуживания (Quality of Service). При этом использование ретрансляционных узлов отрицательно влияет на сквозную задержку пакета. В данной работе предлагается новая стратегия активации каналов направленная на сокращение задержек в системах интегрированного доступа и транзита, учитывающая органичения полудуплексной передачи. Предлагаемый подход основан на динамической приоритезации очередей на базе количества пакетов, которые могут быть переданы в одном временно́ м слоте. Результаты имитационного моделирования с использованием реалистичных исходных данных показывают, что предлагаемый алгоритм обеспечивает наименьшую среднюю задержку по сравнению с известными подходами для различных значений нагрузки восходящей и нисходящей передачи.

Проведено численное исследование сферически симметричных периодических по времени стоячих волн модели \( \varphi^4 \) в шаре конечного радиуса на основе вычисления решений сформулированной нелинейной краевой задачи на цилиндрической поверхности в широком диапазоне значений периода осцилляций и последующего анализа устойчивости полученных таким образом решений путем расчета соответствующих множителей Флоке. При этом стоячие волны в шаре конечного радиуса могут рассматриваться как аппроксимацияя слабоизлучающих сферически-симметричных осциллонов в модели \( \varphi^4 \) . В работе описывается математическая постановка задачи и метод ее численного решения, обсуждается метод параллельной реализации расчета множителей Флоке на вычислительных ресурсах платформы HybriLIT Многофункционального информационно-вычислительного комплекса Объединенного института ядерных исследований (Дубна). Представлены результаты по исследованию пространственно-временной структуры и бифуркации сосуществующих стоячих волн различного типа.

Выведены усредненные уравнения движения для релятивистских заряженных частиц в ВЧ поле (высокочастотных) волновых пакетов в диапазоне циклотронного резонанса в случае НЧ (низкочастотного) сильного электрического поля, где сильное электрическое поле означает, что характерная скорость частицы сравнима со скоростью электрического дрейфа \((v \sim v_E)\). Показано, что при учете скорости электрического дрейфа становятся возможными новые механизмы затухания продольных волн. Проведен анализ влияния сильного электростатического поля на резонансное взаимодействие релятивистских частиц с высокочастотными волнами, а также влияние релятивизма на циклотронный резонанс для продольной волны. Получено аналитическое решение усредненной системы уравнений в квазирелятивистском приближении, а также проведен численный эксперимент для Ленгмюровской волны в случае циклотронного резонанса с учетом сильного электрического поля.