В работе предлагаются приближенные вариационные принципы для классической задачи теплового взрыва и ее модификаций (в том числе, для случаев, в которых не выполняется приближение высокой энергии активации). Вариационные задачи решаются с использованием однопараметрической тестовой функции и метода Ритца (для полиномиальной аппроксимации решения). Результаты расчетов позволяют определить зависимость критических условий от параметров задачи: интенсивности теплообмена на границе, конвективного переноса, вязкой диссипации.

В статье представлена концептуальная схема мониторинга и формализации управляющего воздействия на техническое состояние сложной системы на примере анаэробного биореактора. Представлен математический аппарат и реализующее его алгоритмическое обеспечение, как основа синтеза интеллектуальной системы управления технологическими процессами на предприятиях. Приведены примеры аналитического синтеза адаптивной системы управления для нелинейного многомерного объекта и алгоритм наблюдателя неизмеряемых переменных.

В статье приведены самосогласованные модели, используемые на
различных этапах разработки мощных источников электромагнитного излучения 
гиротронов. Представлены методы их решения, реализованные в комплексе программ
ANGEL, который позволяет определить характеристики электродинамической
системы, рассчитать стартовые токи и эффективность электронно-волнового
взаимодействия.

Представляем авторскую классификацию структур популяционных алгоритмов глобальной оптимизации (П-алгоритмов). На уровне популяции выделяем следующие структурные классы этих алгоритмов: одноуровневые одно популяционные; одноуровневые много популяционные; двух уровневые; трех уровневые. На следующем уровне иерархии различаем одностадийные (два макрооператора), двух стадийные (два макрооператора) и трех и более стадийные (три и более макрооператоров) алгоритмы. С другой стороны, подразделяем П-алгоритмы на стационарные, программно-динамические, параметрически и структурно-адаптивные динамические алгоритмы. Рассматриваем только одно популяционные алгоритмы.

Целью исследования является повышение эффективности алгоритмов отслеживания мобильных объектов (целей CSP) в распределенных сенсорных сетях в составе киберфизических систем на базе организации их взаимодействия с алгоритмами инициализации/маршрутизации. Задача локализации и отслеживания объектов вторжения в защищаемую зону составляет основу системы защиты особо важных объектов. Отслеживание нескольких целей с помощью беспроводной сенсорной сети является актуальной проблемой. Успешное ее решение средствами сенсорных сетей предполагает решение ряда проблем, среди которых следует выделить две основные, определяющие успешную работу сенсорных сетей. Первая – это наличие эффективных методов обмена информацией между локальными узлами, вторая – организация совместной обработки сигналов (CSP) группой узлов на основе собранной информации о состоянии среды в зоне их ответственности в результате наступления некоторых событий. В качестве модельного примера решается задача обнаружения, локализации и отслеживания одной цели в защищаемой зоне. На этом примере рассмотрены основные идеи, лежащие в основе интеграции алгоритмов, а также основные аспекты реализации алгоритмов обнаружения, локализации и отслеживания. Предлагаемые решения учитывают ограничения, связанные с возможностями локальных узлов, сетью в целом и маршрутизацией. Источником данных для предлагаемых алгоритмов являются сигналы от звуковых, сейсмических, тепловых и т.п. сенсоров, у которых мощность сигнала имеет выраженный максимум в зависимости от расстояния от цели и до узла сети. Полученные результаты распространяются на проблему отслеживания множества целей, что предполагает оценку применимости методов идентификации и классификации в условиях, когда наблюдается наложение воспринимаемых сигналов сенсорами. Рассматривается архитектура системы совместной обработки данных в распределенных сенсорных сетях. Предметом рассмотрения являются методы отслеживания множества движущихся объектов в защищаемой зоне. Основные этапы процедуры отслеживания состоят из: обнаружения целей, их классификации, оценок местоположения и прогнозирования траектории передвижения цели. Обсуждаются алгоритмы для решения этих задач.

Рассмотрена интеллектуальная информационная технология ситуацион-ного моделирования промышленно-природных систем (ППС) различного масштаба в целях стратегического и оперативного управления ими, ориентированная на комплексную обработку разнородной информации о статических и динамических характеристиках подобных систем. Актуальность задачи вызвана: усложнением и взаимопроникновением ППС; ростом неопределенностей в мире из-за ускорения развития ППС; увеличением доступности данных в связи с рождением Интернета Вещей. Новизна подхода состоит в интеграции средств изучения слабо формализованных сложных нестационарных пространственных объектов в рамках причинно-следственных моделей и комплексном использовании экспертных знаний для формирования критериев и выбора предпочтительных вариантов реализации структуры ППС, изучаемых более детально в имитационном режиме с помощью цифровых двойников компонентов ППС.

Статья посвящена разработке цифрового двойника (ЦД) ветровой электростанции. Выполнен обзор существующих решений в этой области. Подробно рассматривается подход к построению ЦД, основанный на онтологическом инжиниринге. Описаны основные шаги онтологического инжиниринга. Приводится фрагмент системы онтологий ветровых систем. Рассмотрена математическая модель для определения параметров работы ветроэнергетической установки, используемая при построении ЦД. В статье также уделено внимание проектированию архитектуры ЦД, включающей цифровую тень, цифровую модель и систему управления. Так же в статье приводится этап реализации прототипа ЦД ветровой электростанции.

В статье представлена реализация авторегрессионой модели для прогнозирования данных о солнечной радиации. Был проведен эксперимент с некоторыми подходами к импутации данных и обоснован выбор подхода MICE (Multiple Imputation by Chained Equation – множественная импутация с помощью связанного уравнения). Также был проведен сравнительный эксперимент прогнозирования солнечной радиации на основе первоначальных данных и на основе данных, в которых была применена импутация.

Статья посвящена результатам анализа современных тенденций функционального программирования, рассматриваемого как метапарадигма решения проблем организации параллельных вычислений и многопоточных программ для многопроцессорных комплексов и распределённых систем. Учитывая мультипарадигмальность языков параллельного программирования, здесь использован парадигмальный анализ, позволивший выявить ряд особенностей и прогнозировать ход процессов применения программ, а также их изучения и разработки. Есть основания рассчитывать, что функциональное программирование способно повышать производительность программ с помощью предварительной подготовки их прототипов. Приведено описание семантических (универсальность, самоприменимость, равноправие параметров) и прагматических (гибкость ограничений, неизменяемость данных, строгость результата) принципов функционального программирования, а также следствий из этих принципов, нацеленных на снижение трудоёмкости и повышение технологичности создания прототипов, автономно развиваемых модулей и отладки программ (конструктивность, верификация, факторизация, непрерывность процессов, обратимость действий, унарные функции). Отмечена роль парадигмальной декомпозиции программ в технологии разработки долгоживущих программ, какими нередко бывают программы параллельных вычислений. Особо подчёркнута перспектива функционального программирования (ФП) как вспомогательной универсальной метапарадигмы решения сложных и важных задач, обременённых трудно удостоверяемыми и слабо совместимыми требованиями эффективности, надёжности, безопасности и улучшаемости. Показано разнообразие парадигмальных характеристик, присущих подготовке и отладке долгоживущих программ параллельных вычислений.

В работе предложена методика математического моделирования движения поездов по железнодорожным узлам, основанная на применении сетей массового обслуживания специального вида. Моделирование железнодорожных узлов является актуальной задачей из-за их важности для обеспечения грузо- и пассажироперевозок, а также межрегионального экономического взаимодействия. Применение сетей массового обслуживания позволяет учесть влияние случайных факторов на работу узлов и отобразить в модели структурные особенности конкретного объекта. Для апробации методики выбран один из крупнейших узлов Транссибирской магистрали. В статье построена модель его работы в виде сети массового обслуживания с двумя входящими потоками заявок, выполнено ее численное исследование, по результатам которого определены максимальная допустимая нагрузка и «узкие места» в структуре транспортной системы, и выработаны рекомендации по увеличению ее пропускной способности.

В статье предлагается рассматривать процесс управления инновационным развитием предприятия как оптимизационную векторную задачу. При этом в качестве целевых функций предлагается рассматривать одновременно максимизацию прироста инновационного потенциала и минимизацию коэффициента риска. В качестве первого критерия оптимизации задана максимизация прироста инновационного потенциала, в качестве второго критерия – минимизация сопутствующего инновационного риска, который отражается в виде коэффициента риска через функцию полезности.