+
АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ИНДИКАТОРА КАЧЕСТВА СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЯДА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
стр.5-25
В статье предлагается алгоритм построения интегральной характеристики изменения качества системы на основании регистрируемых измерений, который обеспечивает решение задачи выделения сигнала в многомерном массиве данных в условиях априорной неопределенности о свойствах сигнала на основании задаваемого отношения сигнал/шум. Построение латентной интегральной характеристики изменения качества системы на основе статистических показателей для ряда последовательных наблюдений производится на основе метода главных компонент с учетом наличия шума в измеряемых данных (ОСШ-алгоритм). В отличие от классического метода главных компонент, где информативность вычисленной интегральной характеристики задается априорно и обеспечивается выбором числа главных компонент, в предлагаемом алгоритме информативность решения оценивается апостериорно на основании дисперсионного критерия и выбранного параметра отношения сигнал/шум. С помощью предложенного алгоритма построены интегральные индикаторы качества жизни субъектов Российской Федерации за 2007–2014 годы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА МАТРИЧНЫХ ПУЧКОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ СОВМЕСТНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ПОЛЮСОВ СИГНАЛА И ОБРАТНЫХ К НИМ
стр.26-37
В статье рассматривается метод матричных пучков, являющийся параметрическим Прони-подобным методом обработки сигнала и позволяющим найти частоты, коэффициенты затухания, фазы и амплитуды
суммы затухающих синусоид. Его преимуществом по сравнению с методом Прони является меньшее количество операций, что приводит к меньшей вычислительной ошибке. Предложена модификация данного метода способная решить задачу разделения истинных и ложных полюсов сигнала. Из отсчетов сигнала конструируются два пучка матриц, собственные значения которых в случае отсутствия шума совпадают с полюсами сигнала и обратными к ним. В случае зашумленного сигнала разделение истинных и ложных полюсов проводится за счет: 1) сингулярного разложения, 2) завышенного порядка предсказания, 3) анализ mсобственных значений двух пучков матриц. Приведен алгоритм модифицированного метода матричных пучков и сравнение этой модификации с классическим вариантом на модельном примере обнаружения сигнала в шуме. Показано, что классический метод не способен определить время начала полезного сигнала, поскольку подстраивает под шум сумму экспонент. Модифицированный метод матричных пучков решает задачу обнаружения сигнала в шуме и его параметров, т.к. помимо определения времени прихода сигнала,
также способен оценить количество затухающих синусоид в нем и их параметры. Предложенный алгоритм обнаружения сигнала пригоден для работы с сигналами достаточно общего вида (суммой затухающих синусоид) и не требует знания законов распределения самого сигнала и его шумовой составляющей, как метод максимального правдоподобия.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ МЕТОДЕ ВЛОЖЕННЫХ СЕЧЕНИЙ
стр.38-55
А.Ю. Пирова, Н.Ю. Кудрявцев, И.Б. Мееров
В прямых методах решения больших разреженных систем линейных алгебраических уравнений применяется процедура переупорядочения строк и столбцов исходной матрицы. Целью данной процедуры является сокращение числа ненулевых элементов в процессе последующей численной факторизации. Нахождение перестановки, минимизирующей число ненулевых элементов в факторе, является NP-полной задачей. Для
решения этой задачи применяются эвристические методы. Результаты применения данных методов могут быть оценены как с точки зрения качества получаемых перестановок (заполнение фактора матрицы после
переупорядочения), так и с точки зрения временных затрат на построение перестановок. Многоуровневый метод вложенных сечений, показывающий достаточно хорошие результаты по обоим критериям, является одним из наиболее распространенных методов переупорядочения. Метод имеет определенные ресурсы внутреннего параллелизма, активно используемые в ряде реализаций (ParMETIS, mtMETIS, PT-SCOTCH, PMORSy). Вместе с тем, низкая арифметическая интенсивность, нерегулярный доступ к памяти, дисбаланс вычислительной нагрузки и необходимость поиска компромисса между временем работы и качеством перестановок мотивируют дальнейшие исследования метода. В данной работе выполняется сравнение ряда алгоритмов, применяемых на разных этапах метода вложенных сечений, с точки зрения их влияния на заполнение фактора и время работы в параллельном случае. Реализация алгоритмов и эксперименты выполнены в рамках ранее разработанной параллельной
библиотеки переупорядочения матриц PMORSy, опережающей аналоги на ряде матриц коллекции университета Флориды. В результате выполненной работы удалось выделить наиболее перспективную комбинацию
алгоритмов и улучшить качество перестановок и время работы PMORSy.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ ТЕЧЕНИЙ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЭВОЛЮЦИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В АЗОВСКОМ МОРЕ
стр.56-72
Л.В. Черкесов, Т.Я. Шульга
С использованием трехмерной нелинейной математической модели изучаются динамические процессы, и особенности трансформации примеси в Азовском море, вызванные действием переменного ветра и атмосферного давления при наличии фоновых стационарных течений. На основании результатов численных расчетов сделаны выводы о влиянии скоростей стационарных течений на максимальные отклонения уровня и скорости нестационарных течений, генерируемых полями ветра и атмосферного давления, полученными по данным модели SKIRON. Выполнен анализ влияния изменения интенсивности стационарных течений на размеры областей осушения и затопления в прибрежных районах моря в зависимости от угла наклона (подъема) рельефа береговой зоны. Показано, что совместное действие постоянного ветра с полями прогностической модели SKIRON приводит к существенному увеличению площади распространения пассивной примеси и времени ее рассеивания по сравнению с воздействием только стационарных течений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
HYBRID COMPUTER SYSTEM PROGRAMMING TECHNOLOGY WITH ADAPTATION AND SCALING OF CALCULATIONS
стр.73-86
A.A. Gulenok, A.I. Dordopulo, I.I. Levin, V.A. Gudkov
The paper considers the programming technology for hybrid computer systems, which contain reconfigurable and microprocessor computational nodes. The base of the programming technology for hybrid computer systems is the high-level programming language COLAMO with extensions, which allow descriptions of various types of parallel calculations such as structural, structural-procedural, multi-procedural and procedural forms of organization of calculations in a unified parallel-pipeline form. The suggested parallel-pipeline form allows modifications of forms of organization of calculations. Such modifications are performed automatically by the COLAMO language preprocessor, which takes into account current configuration of the hybrid computer system. Owing to the suggested
technology, the program can be automatically adapted to the changed architecture or configuration of the hybrid computer system without any modifications of the source code made by the developer. Specially for this the source parallel program, developed in the programming language COLAMO, is transformed by the preprocessor into the canonical form. Then the pre-processor estimates the available computational resource, detects effective parameters of implementation of the program on the available resource and, if necessary, reduces the program performance to adapt it to the current configuration of the hybrid computer system. The technology provides two-way scaling: for increasing of the available computational resource (induction), and for reducing of the available computational resource (reduction), which provides resource independence of programming during implementation of the program, i.e. the developer is not “bound” to the available hardware resource of the computer system.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СТОХАСТИЧЕСКОЙ КЛЕТОЧНО-АВТОМАТНОЙ МОДЕЛИ РЕКОМБИНАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК В 2D и 3D НЕОДНОРОДНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
стр.87-103
К.К. Сабельфельд, А.Е. Киреева
В работе представлены стохастические клеточно-автоматные модели рекомбинации электронов и дырок в неоднородном полупроводнике для двумерного и трехмерного случаев. С помощью разработанных
клеточно-автоматных моделей рекомбинации исследовано пространственно-временное распределение частиц, обнаружено и исследовано формирование макрокластеров электронов и дырок. В связи с тем, что интегральные характеристики процесса рекомбинации вычисляются с помощью осреднения по большому ансамблю начальных данных, для сокращения времени вычислений разработаны параллельные программы, реализующие клеточно-автоматные модели рекомбинации в двумерном и трехмерном случаях. Параллельная реализация программ позволила вычислить за приемлемое время интегральные характеристики
процесса: плотности частиц и интенсивность фотолюминесценции, для большого числа различных начальных условий, а также изучить кинетику процесса рекомбинации при наличии центров рекомбинации и
диффузии частиц в двумерном и трехмерном случаях.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
