Preview

Computational Mathematics and Information Technologies

Расширенный поиск
Том 3, № 2 (2019)
130
Аннотация

Разработанная ранее модель спада общественного внимания к разовым политическим событиям применяется к новым эмпирическим случаям, а именно к президентским выборам во Франции в 2017 году и инаугурации Эммануила Макрона на пост президента Франции. В качестве меры общественного внимания к политическому событию принимается количество поисковых запросов о нем. Теоретическая модель основана на нейрологической схеме принятия решений. Предполагается, что индивиды в различной степени предрасположены делать поисковые запросы о конкретном политическом событии такому как референдум, выборы или государственный переворот. Эта предрасположенность отражает их общий интерес к политике и / или к данной стране и т. д. Освещение самого события или подготовки средствах массовой информации увеличивает общественное внимание. Эта дополнение называется динамической компонентой. Основная гипотеза состоит в том, что индивид делает поисковый запрос о политическом событии, если сумма его предрасположенности и динамической компоненты превышает определенное пороговое значение. С течением времени динамический компонент уменьшается; соответствующим образом уменьшается количество запросов за день. Эмпирические данные были получены с помощью онлайн-сервиса Google Trends. Показано, что модель сопоставляет эмпирические данные, и внимание общественности к прошедшему одноразовому событию уменьшается как двойная экспоненциальная функция времени.

163
Аннотация

Для изучения одного из важнейших процессов нефтепереработки – каталитического риформинга, требуется детализированная кинетическая модель. При разработке кинетической модели возникает сложность в связи с большим количеством компонентов реакционной смеси и большим количеством стадий химических превращений. Альтернативой могут быть сокращенные механизмы реакций, которые применимы для решения задачи и обеспечивают реалистичное описание процесса. В данной работе для получения сокращенного механизма используется разработанная авторами методика анализа чувствительности математической модели. Схема превращений каталитического риформинга бензина, предложенная авторами, включает в себя 171 стадию. Индивидуальные компоненты объединены в 37 групп, относящихся к следующим классам: нормальные парафины, изо-парафины, пятичленные нафтены, шестичленные нафтены и ароматические углеводороды. Представлена математическая модель каталитического риформинга бензина, учитывающая изменение концентраций реагентов, изменение количества молей реакционной смеси и изменение температуры смеси от времени контакта с катализатором. В данной работе для получения редуцированной модели каталитического риформинга бензина использовался глобальный метод Соболя. Параметры модели, подлежащие исключению, определялись путем глобального анализа чувствительности функционала математической модели к вариации констант скоростей стадий. Разработана новая методика анализа сложных кинетических схем и редуцирования кинетических моделей до размеров, приемлемых с точки зрения точности описания и простоты практического использования. Выявлены наименее влиятельные стадии каталитического риформинга бензина. Исследовано влияние исключения данных стадий на кинетику процесса с химической точки зрения. Предложена редуцированная схема каталитического риформинга бензина. Редуцированная схема обеспечивает вполне удовлетворительное согласие как по профилям температуры, так и по профилям концентраций значимых веществ. Проведен анализ чувствительности математической модели каталитического риформинга бензина. Определены наименее влиятельные стадии реакции, не влияющие на общую динамику изменения концентраций значимых веществ реакции. Получена сокращенная модель реакции исключением данных стадий.

125
Аннотация

Рассматривается процесс распространения информации в социуме среди ее возможных адептов (индивидов, воспринимающих эту информацию) в условиях «ажиотажа», под которым понимается повышенный уровень интереса к усвоению информации. При этом наличие ажиотажа означает, что влияние на скорость изменения текущего количества адептов, обозначенного N, складывается из влияния не только средств массовой информации и зависящего от значения N влияния межличностных контактов между индивидами, но и ажиотажно-поведенческого влияния адептов, зависящего, кроме того, от скорости изменения N по времени. Предложена и предварительно изучена соответствующая математическая модель этого процесса. Модель имеет вид обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка, не разрешенного относительно производной. Определены области изменения параметров модели, при которых решение поставленной задачи заведомо существует. Показано, что при сформулированных в работе ограничениях на параметры наличие ажиотажа ускоряет процесс восприятия социумом предлагаемой информации, т.е. увеличивает скорость возрастания числа ее адептов.

142
Аннотация

статье приведены этапы разработки и первичные результаты расчета пятнадцатикомпонентной модели каталитического крекинга вакуумного газойля. На основе анализа опубликованных в литературе моделей были выявлены достоинства и недостатки каждой из них, на основе этих данных предложена новая модель, которая позволяет учесть и количественные, и качественные характеристики получаемых продуктов. Первоначальные расчеты показали сходимость новой модели по большинству компонентов, из чего можно сделать вывод, что модель может адекватно описывать химизм процесса каталитического крекинга.

112
Аннотация

Для решения задачи переноса предлагается использовать схему, основанную на линейной комбинации схемы «Кабаре» и «Крест» с весовыми коэффициентами, полученными из условия минимизации порядка погрешности аппроксимации. Оценка погрешности аппроксимации предложенной разностной схемы показывает, что для малых чисел Куранта предпочтительнее использовать эту схему, погрешность аппроксимации которой равна O(ch2), где константа c значительно меньше единицы, чем исходные схемы «Кабаре» и «Крест», погрешности аппроксимации которых равны O(h2). Предложенная модификация разностной схемы «Крест» эффективна для решения задачи диффузии-конвекции в диапазоне чисел пекле 2≤Pe≤20.

94
Аннотация

Рассматривается задача фильтрации двухчастичной суспензии через пористую среду. Исследуется модель, основанная на законах сохранения массы для частиц и для жидкости, а также локальных законах захвата частиц, описываемых кинетическими уравнениями. В отличие от известной модели для однотипных частиц, данная модель позволяет учесть различия в физических свойствах частиц (например, их размере). В модели учитывается возможность повторной мобилизации захваченных частиц. Проведённое численное моделирование показывает, что данная модель воспроизводит экспериментальные данные, которые ранее не удалось воспроизвести в рамках традиционной одночастичной модели.

163
Аннотация

Статья посвящена исследованию нелинейных эффектов в динамике популяций промысловой рыбы пеленгас Азовского моря в малых и больших размерах с учетом эффекта Аллее, конкуренции за ресурсы, отлова, пространственного распределения биогенного вещества и детрита на основе мультивидовой модели взаимодействия планктона и рыбы. Дискретный аналог разработанной модельной задачи водной экологии, входящий в программный комплекс, рассчитывался по схемам второго порядка точности с учетом частичного заполнения вычислительных ячеек. Система сеточных уравнений большой размерности, возникающих при дискретизации, была решена на основе двухслойного метода вариационного типа ‒ метода минимальных поправок, имеющего максимальную скорость сходимости. Разработаны эффективные параллельные алгоритмы для численной реализации задачи биологической кинетики, ориентированные на графический ускоритель NVIDIA Tesla K80 с модификацией формата хранения данных. В связи с этим процессы воспроизводства популяций биогеоценоза анализировались в реальном и ускоренном времени.

108
Аннотация

Настоящая работа посвящена изучению модели переноса и осаждения взвешенных веществ в прибрежной зоне. Комплексные исследования водных экосистем являются неотъемлемой частью рационального природопользования. В этих исследованиях важное место занимает изучение перемещения взвесей, являющихся исходным материалом для образования донных осадков.Основными факторами взвешивания, перераспределения и транспорта донного материала является комбинированное воздействие волн и течений. Частица, вовлеченная внутрь потока, движется в направлении водного потока и, находясь под воздействием переменных по величине и направлению пульсационных скоростей, одновременно непрерывно совершает вертикальные движения (поднимается ‒ опускается).Модель учитывает следующие процессы: адвективный перенос, обусловленный движением водной среды, микротурбулентную диффузию и гравитационное осаждение частиц взвеси, а также изменение геометрии дна, вызванное осаждением частиц взвеси или подъемом частиц донных отложений.В статье представлены результаты исследования корректности начально-краевой задачи, соответствующей построенной модели. Разработан программный пакет для прогнозирования возможных сценариев изменения геометрии дна водоемов на мелководье с использованием высокопроизводительных вычислений.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-8999 (Online)