Статья
Гидродинамические аспекты формирования спирально-вихревых структур во вращающихся газовых дисках
Работа посвящена численному моделированию спирально-вихревых структур во вращающихся газовых дисках в рамках простой модели двумерных нестационарных баротропных уравнений Эйлера с массовой силой и указывает на возможность чисто гидродинамической основы формирования и эволюции таких структур. Выводятся новые аксиально симметричные стационарные решения уравнений, модифицирующие известные приближенные решения. Эти решения с малыми возмущениями используются как начальные данные в нестационарной задаче, для решения которой демонстрируется образование рукавов плотности с их раздвоением и анализируется перераспределение углового момента. Дополнительно подтверждается корректность лабораторных экспериментов с мелкой водой для описания формирования крупных вихревых структур в тонких газовых дисках. Расчеты основаны на специальной КГД регуляризации уравнений Эйлера в полярных координатах.
Рассматриваются явные двухслойные по времени и симметричные трехточечные по пространству разностные схемы для системы уравнений одномерной баротропной газовой динамики. Схемы основаны на специальных квазигазо/гидродинамических регуляризациях этой системы. Для линеаризованных на постоянном решении схем выводятся необходимое условие типа фон Неймана и критерий слабой консервативности задачи Коши по начальным данным в пространстве суммируемых с квадратом функций. Выполнено их сравнение между собой и с полученным ранее достаточным условием, в том числе посредством численных экспериментов для исходной нелинейной системы газовой динамики.
We deal with the 1d shallow water system of equations and exploit its special parabolic regularization satisfying the energy balance law. We construct a three-point symmetric in space discretization such that the discrete energy balance law holds and check that it is well-balanced. The results of numerical experiments for the associated explicit finite-difference scheme are also given for several known tests to confirm its reliability and some advantages. The practical error behavior is also analyzed.
Квазигазодинамические (КГД) системы уравнений являются основой для построения класса разностных методов решения задач газовой динамики. Вопросы теории КГД систем, построение разностных методов и разнообразные приложения подробно представлены в нескольких недавних монографиях. Для стандартной дискретизации КГД системы в пространственно одномерном случае (n=1) выполнено подробное тестирование, наглядно демонстрирующее ее хорошие свойства.
Принципиально, что для КГД системы уравнений справедлив закон неубывания полной энтропии. В теоретическом плане представляет интерес строгое обоснование этого закона не только для самой КГД системы, но и для ее дискретизаций. К сожалению, для стандартных дискретизаций этого сделать не удается из-за появления сеточных незнакоопределенных дисбалансов.
В работе, во-первых, при n=1 предлагается новая консервативная симметричная трехточечная дискретизация по пространству, для которой уравнение баланса энтропии имеет надлежащий вид и производство энтропии неотрицательно. Для этого, в частности, строятся нелинейные "логарифмические" усреднения плотности и внутренней энергии.
Для баротропной КГД системы уравнений справедлив закон невозрастания полной энергии. Но для стандартных дискретизаций такой системы даже при n=1 выполнение этого закона обеспечить опять-таки не удается. В работе, во-вторых, предлагается новая консервативная симметричная трехточечная дискретизация по пространству этой системы, для которой уравнение энергетического баланса имеет надлежащий вид и полная энергия не возрастает (в том числе при наличии потенциальной массовой силы). Для этого строятся нестандартное усреднение плотности, зависящее от функции состояния, и нестандартная дискретизация производной этой функции. Как важный частный случай, эти результаты верны для квазигазодинамической системы уравнений мелкой воды в общем случае неровного дна.
Все результаты справедливы при произвольной неравномерной сетке.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы "Научный фонд НИУ ВШЭ" в 2012-2013 гг., проект 11-01-0051.
Труды содержат доклады, представленные учеными из России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Эстонии, Узбекистана, Германии, Польши, посвященные актуальным проблемам радиационной физики твердого тела (влияние радиации на физико-химические свойства и структуру металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, влияние факторов космического пространства на свойства конструкционных и функциональных материалов и покрытий космических аппаратов, радиационно-технологические методы получения материалов, в частности наноматериалов, модифицирования и обработки материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств, создание и получение экологически чистых материалов с низкой наведенной радиоактивностью и др.).
Актуальность и цели
Целью данной статьи является построение численного метода, который может быть использован для моделирования динамики двух репликаторных систем: модели биологической эволюции при наличии гена-мутатора и пространственно распределённой модели популяционной динамики в теоретико-игровой постановке для биматричного случая.
Результаты В работе дан обзор существующих на данный момент подходов к численному моделированию различных репликаторных систем. Приведены математические постановки для двух интересующих нас репликаторных систем. Полученные системы дифференциальных уравнений в частных производных приведены к общему виду, для которого сформулирован численный метод на основе метода конечных объемов. Выводы Предложенный численный метод представляет собой эффективный способ интегрирования дифференциальных уравнений в частных производных и подходит для изучения репликаторных систем. Это продемонстрировано на примере двух описанных выше систем специального вида.
Труды содержат доклады, представленные специалистами из России, Украины, Белорусии, Казахстана, Узбекистана, Германии, Великобритании, Польши по направлениям:«Радиационная физика металлов», «Радиационная физика неметаллических материалов», «Физические основы радиационной технологии» и посвященные разнообразным проблемам радиационной физики твердого тела (процессы прохождения заряженных и нейтральных частиц, рентгеновского и гамма-излучений через вещество, электрон-атомные, атом-атомные, ион-атомные и др. столкновения в твердых телах, ориентационные явления при взаимодействии высокоэнергетических частиц с твердым телом, радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные явления в твердых телах и др.).
Показана практическая необходимость применения тепловых трубок в нанотехнологиях, более конкретно, в устройствах наноперемещений. Приведены примеры модификации существующих нанотехнологических устройств для улучшения отвода тепла от рабочей зоны. Даны формулы, описывающие процессы в тепловых трубках, а так же указаны существующие и перспективные методы проектирования тепловых трубок.
Журналы событий, сохраняемые современными информационными и техническими системами, как правило, содержат достаточно данных для автоматизированного восстановления моделей соответствующих процессов. Разработано множество алгоритмов для построения моделей процессов, проверки соответствия фактического поведения системы модельному, сравнения моделей процессов, и т.д. Однако возможность быстрого анализа выбираемых пользователями частей журнала до сих пор не нашла полноценной реализации. В статье описан метод многомерного хранения журналов событий для извлечения и анализа процессов, основанный на подходе ROLAP. Результатом анализа журнала является направленный невзвешенный граф, представляющий собою сумму возможных последовательностей событий, упорядоченных по вероятности их возникновения с учетом заданных условий. Разработанный инструмент позволяет выполнять совместный анализ моделей подпроцессов, восстановленных из частей журнала путем задания критериев отбора событий и требуемого уровня детализации модели.
В сборнике представлены тезисы докладов участников XIX Международной студенческой конференции-школы-семинара «Новые информационные технологии», состоявшейся в мае 2011 года.
Сборник состоит из двух разделов. Первый раздел сборника включает пленарные доклады ведущих специалистов. Второй раздел содержит тезисы докладов студентов и аспирантов, учащихся техникумов и колледжей, участвовавших в работе школы-семинара.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений в окрестности его неособой точки z=z0, z0≠0, z0≠∞, при любых значениях параметров уравнения. Показано, что имеется ровно 10 семейств разложений решений уравнения. Все они - по целым степеням локальной переменной z - z0. Из них одно новое; у него произвольный коэффициент при четвертой степени локальной переменной. Одно из семейств однопараметрическое, остальные - двухпараметрические. Доказано, что все разложения сходятся в окрестности (а являющиеся полюсами - в проколотой окрестности) точки z=z0.
В учебном пособии рассматриваются базовые вопросы компьютерной лингвистики: от теории лингвистического и математического моделирования до вариантов технологических решений. Дается лингвистическая интерпретация основных лингвистических объектов и единиц анализа. Приведены сведения, необходимые для создания отдельных подсистем, отвечающих за анализ текстов на естественном языке. Рассматриваются вопросы построения систем классификации и кластеризации текстовых данных, основы фрактальной теории текстовой информации.
Предназначено для студентов и аспирантов высших учебных заведений, работающих в области обработки текстов на естественном языке.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра α, β, γ, δ. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → ∞. При α≠0 найдено 10 степенных разложений с двумя экспоненциальными добавками каждое. Шесть из них - по целым степеням x (они были известны), и четыре по полуцелым (они новые). При α=0 найдено 4 однопараметрических семейства экспоненциальных асимптотик y(x) и 3 однопараметрических семейства сложных разложений x=x(y). Все экспоненциальные добавки, экспоненциальные асимптотики и сложные разложения найдены впервые. Также уточнена техника вычисления экспоненциальных добавок.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → 0. Получено 27 семейств разложений решений уравнения. 19 из них получены из разложений решений шестого уравнения Пенлеве. Среди остальных 8 семейств одно было известно раньше, ещё одно может быть получено из разложения решения третьего уравнения Пенлеве. Новыми являются 3 семейства полуэкзотических разложений, 2 семейства сложных разложений и семейство степенно-логарифмических разложений.