Ученые записки УлГУ. Серия "Математика и информационные технологии" №2, 2018 год
Ученые записки УлГУ. Серия "Математика и информационные технологии"
№2, 2018 год, дата выпуска: декабрь 2018 года
Булаев А.А. / Bulaev A.A. , e-mail: mail@bulalex.ru
Методы построения современных геоинформационных систем
Аннотация. Статья посвящена анализу методов построения современных геоинформационных систем (ГИС). Представлены методы, позволяющие разрабатывать ГИС как с использованием готовых решений, так и без них. Предлагается решение проблемы взаимодействия ядра ГИС и сторонних библиотек, частично реализующих функциональные возможности системы, а также собственных разработок..
Ключевые слова: JSON, Web-ГИС, XML, адаптер, геоинформационная система, свободно распространяемая библиотека, собственная разработка, ядро.
Methods of creation of modern geographic information systems
Abstract. Article is devoted to the analysis of methods of creation of modern geographic information systems (GIS). The methods allowing to develop GIS both with use of ready decisions and without them are presented. The solution of the problem of interaction of a kernel of GIS and third-party libraries which are partially realizing functionality of a system and also own developments is proposed.
Keywords: JSON, Web GIS, XML, adapter, geographic information system, open source library, own development, kernel.
* * *
Бутов А.А., Веренцова О.В. / Butov, A.A., Verentsova, O.V., e-mail: butovaa@ulsu.ru
Имитационная модель спонтанного рассасывания опухоли
Аннотация. В работе представлена математическая и компьютерная модель процесса регрессии опухоли на основе системы массового обслуживания с размножением заявок в очередях, форма программы, которая позволяет построить заданное число процессов (траекторий) спонтанного рассасывания опухоли, найти моменты зарождения первой опухолевой клетки и моменты полной регрессии опухоли в каждом из этих процессов, построить функции распределения этих моментов, а также найти среднее время рассасывания опухоли.
Ключевые слова: система массового обслуживания, размножение заявок в очередях, точечный процесс, компенсатор.
Ключевые слова: система массового обслуживания, размножение заявок в очередях, точечный процесс, компенсатор.
Simulation model of spontaneous resorption of a tumor
Abstract. The paper presents a mathematical and computer model of the tumor regression process based on the queuing system with duplication of applications in queues, a form of the program that allows to build a given number of processes (trajectories) of spontaneous resorption of the tumor, to find the moments of the origin of the first tumor cell and the moments of complete regression of the tumor in each from these processes, to construct the distribution functions of these moments, as well as to find the average time of resorption of the tumor.
Keywords: queuing system, duplication of applications in queues, point process, compensator.
* * *
Бутов А.А., Веренцова О.В. / Butov, A.A., Verentsova, O.V., e-mail: butovaa@ulsu.ru
Математическая и компьютерная модель циркадных ритмов измерений артериального давления
Аннотация. В работе представлена математическая и компьютерная модель циркадных ритмов измерений артериального давления, а именно модель нормального суточного артериального давления, артериального давления при стрессе и инфаркте.
Ключевые слова: артериальное давление, циркадные ритмы, пуассоновский процесс.
Ключевые слова: артериальное давление, циркадные ритмы, пуассоновский процесс.
Mathematical and computer model of circadian rhythms of blood pressure measurements
Abstract. The paper presents a mathematical and computer model of circadian rhythms of blood pressure measurements, namely a model of normal daily arterial pressure, arterial pressure under stress and a heart attack.
Keywords: arterial pressure, circadian rhythms, Poisson process.
* * *
Бутов А.А., Карева П.В. / Butov, A.A., Kareva P.V., e-mail: butovaa@ulsu.ru
Методы имитационного моделирования мультивариантных процессов
Аннотация. В данной работе представлена математическая и компьютерная модель мультивариантного процесса в форме решения интегрального стохастического уравнения. Данная форма представления мультивариантных процессов удобна и для аналитических исследований, и для задач имитационного компьютерного моделирования.
Ключевые слова: точечный процесс, мультивариантный процесс, случайный процесс, имитационное моделирование, случайные момент.
Ключевые слова: точечный процесс, мультивариантный процесс, случайный процесс, имитационное моделирование, случайные момент.
Methods of simulation modeling of multivariant processes
Abstract. This paper presents a mathematical and computer model of a multivariate process in the form of an integral stochastic equation solution. This form of representation of multivariant processes is convenient for analytical studies and for simulation computer simulation tasks.
Keywords: point process, multivariate process, random process, random moments, simulation modeling.
* * *
Жаркова Г.А., Лаптев К.Н. / Zharkova G.A., Laptev K.N., e-mail: zharkovaga@inbox.ru
Детерминированные и недетерминированные конечные автоматы в современном программировании
Аннотация. В статье описываются детерминированные, недетерминированные и вероятностные конечные автоматы. Разбиение исполнения программы на шаги автомата и передача информации от шага к шагу через состояние необходимо при построении событийно-ориентированных приложений. Применение вероятностных автоматов затрагивает такие области, как создание систем искусственного интеллекта, работа с нечеткими множествами, нечеткая логика, распознавание сложных образов и др.
Ключевые слова: детерминированные и недетерминированные автоматы, вероятностные автоматы, распознавание образов.
Ключевые слова: детерминированные и недетерминированные автоматы, вероятностные автоматы, распознавание образов.
Deterministic and non-deterministic state automata in modern programming
Abstract. The article describes deterministic, non-deterministic and probabilistic finite automata. The division of program execution into automaton steps and the transfer of information from step to step through the state is necessary when building event-oriented applications. The use of probabilistic automata affects such areas as the creation of artificial intelligence systems, working with fuzzy sets, fuzzy logic, recognition of complex images, etc.
Keywords: deterministic and non-deterministic automata, probabilistic automata, pattern recognition.
* * *
Кожемякин И.И., Семушин И.В. / Kozhemyakin II, Semushin I.V., e-mail: kozhilya@gmail.ru
Линеаризация с предыскажением для исправления дефектов работы радиочастотного усилителя мощности в сетях 5G с массивным MIMO
Аннотация. В данной работе исследуется метод моделирования усилителя мощности при помощи многочлена Вольтера с эффектом памяти, который может моделировать основные искажения в работе модели. Это необходимо для дальнейшего исследования цифрового предыскажения без необходимости использовать реальные элементы сети.
Ключевые слова: линеаризация, предыскажение, усилители мощности.
Ключевые слова: линеаризация, предыскажение, усилители мощности.
Linearization with predistortion to correct defects in the operation of a radio frequency power amplifier in 5G networks with massive MIMO
Abstract. In this paper, we study the method of modeling the power amplifier using the Volterra polynomial with a memory effect, which can simulate the main distortions in the model. This is necessary for further research on digital pre-emphasis without the need to use real network elements.
Keywords: linearization, emphasis, power amplifiers.
* * *
Михеева Е.А., Хисамутдинов Д.И. / Mikheeva E.A., Khisamutdinov D.I., e-mail: d.hisa@yandex.ru
Алгоритм реализации ФАЛ СФЭ и его программная реализация
Аннотация. В данной работе дан определенный алгоритм реализации функций алгебры логики схемами из функциональных элементов на программном уровне.
Ключевые слова: дискретная математика, функции алгебры логики, схемы из функциональных элементов.
Ключевые слова: дискретная математика, функции алгебры логики, схемы из функциональных элементов.
The algorithm for implementing the functions of the algebra of logic by the scheme of functional elements and its software implementation
Abstract. This paper presents a specific algorithm for implementing the functions of the algebra of logic by schemes of functional elements.
Keywords: discrete mathematics, functions of logic algebra, circuits of functional elements.
* * *
Седова Н.О. / Sedova N.O., e-mail: nata-sedova@yandex.ru
Анализ устойчивости нелинейных систем с запаздыванием на основе их специального представления
Аннотация. Рассматриваются методы исследования устойчивости нелинейных систем с запаздыванием, основанные на представлении правой части системы в виде выпуклой комбинации линейных систем и использовании квадратичных функций Ляпунова.
Ключевые слова: устойчивость, нелинейная система с запаздыванием, квадратичная функция Ляпунова.
Ключевые слова: устойчивость, нелинейная система с запаздыванием, квадратичная функция Ляпунова.
Stability analysis of nonlinear systems with delay based on their special representation
Abstract. We consider methods for studying the stability of nonlinear systems with delay, based on the representation of the right-hand side of the system in the form of a convex combination of linear systems and the usage of quadratic Lyapunov functions.
Keywords: stability, nonlinear system with delay, quadratic Lyapunov function.
* * *
Смагин А.А. / Smagin A.A., e-mail: smaginaa1@mail.ru
Кодирование текста с использованием специальной матрицы А
Аннотация. Рассматриваются методы кодирования текста, позволяющие уменьшить объем памяти для его хранения, приводятся оценки эффективности и примеры демонстрации методов.
Ключевые слова: матрица, кодирование, декодирование, композиция, биграмма.
Ключевые слова: матрица, кодирование, декодирование, композиция, биграмма.
Text coding using special matrix A
Abstract. Text-encoding methods are discussed to reduce the amount of memory for storage, are to assess the effectiveness and examples demonstrate methods.
Keywords: matrix, encoding, decoding composition, bigramma.
* * *
Сутыркина Е.А. / Sutyrkina E.A., e-mail: katherine.kudashova@yandex.ru
Описание программного продукта: «Синтез управления двухзвенным манипулятором без измерения скоростей»
Аннотация. В работе приводится описание разработанной автором программы для ЭВМ, предназначенной для моделирования управляемого движения роботизированного двухзвенного манипулятора, не оснащенного тахометрами. Программа реализована в математическом пакете Scilab 6.0.0 и имеет полноценный графический интерфейс пользователя.
Ключевые слова: двухзвенный манипулятор, математическое моделирование, программа ЭВМ.
Ключевые слова: двухзвенный манипулятор, математическое моделирование, программа ЭВМ.
Trajectory Tracking Control for Two-Link Manipulator without Tachometers: Simulation Software Description
Abstract. This paper describes an author’s software, designed to illustrate the process of trajectory tracking control of a robotic two-link manipulator using only position measurements. The program is written, using an free and open source software «Scilab 6.0.0» and has its own GUI.
Keywords: two-link manipulator, trajectory tracking control, simulation software.
* * *
Сутыркина Е.А. / Sutyrkina E.A., e-mail: katherine.kudashova@yandex.ru
Описание программного продукта: «Синтез управления трехколесным мобильным роботом со смещенным центром тяжести с использованием ПИ- и ПИД-регуляторов»
Аннотация. Статья посвящена описанию авторского программного продукта, разработанного для численного моделирования управляемого движения трехколесного мобильного робота, центр масс которого смещен относительно геометрического центра системы. Представлено описание пользовательского интерфейса и его интерактивных элементов, приложены скриншоты этапов работы с программой.
Ключевые слова: трехколесный омни-робот, математическое моделирование, программа ЭВМ.
Ключевые слова: трехколесный омни-робот, математическое моделирование, программа ЭВМ.
Non-linear PI regulators in stabilization of three-wheel omnidirectional mobile robot: Simulation Software Description
Abstract. In this paper an author’s software is described. The paper is divided into three paragraphs, which are – GUI description, a few words about particular program input features and circumscribing of graphical results correspondingly. The program backend and frontend editor is designed with free and open source software «Scilab 6.0.2».
Keywords: omnidirectional three-wheel robot, trajectory-tracking control, simulation software.
* * *
Токмаков С.В./ Tokmakov S.V., e-mail: tokmakov007@gmail.com
Построение нейроконтроллера для решения задачи стабилизации по выходу линейной непрерывной системы
Аннотация. В настоящей работе изучены возможности искусственных нейронных сетей в решении задачи стабилизации положения равновесия линейной системы дифференциальных уравнений второго порядка (в частности, модели механической системы) управлением, зависящим от запаздывающих значений выходного вектора системы. В качестве выходного вектора при этом используется половина координат состояния системы (исключая первые производные). На примере модели перевернутого маятника на подвижном основании проведено сравнение построенного регулятора с другими типами управлений.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, управление по выходу, линейная дифференциальная система второго порядка.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, управление по выходу, линейная дифференциальная система второго порядка.
On output stabilizations problem for linear continuous systems by a neurocontroller
Abstract. In this paper, we study the capabilities of artificial neural networks in solving the problem of stabilizing the equilibrium position of a linear second-order differential system (in particular, of a mechanical system) by control depending on the retarded values of the output vector. A “half” of the state coordinates of the system (excluding the first derivatives) are used as the output vector. Using the model of an inverted pendulum on a cart as an example, the constructed control is compared with other types of controls.
Keywords: artificial neural network, output control, second order linear differential system.
* * *