90 Works

Применение смешанных неконформных вариационных постановок для решения задачи Дарси

Н.Б. Иткина & С.А. Трофимова
Предлагается и анализируется построение вычислительной схемы для задачи Дарси с тензорным коэффициентом проницаемости среды при использовании смешанной конечно-элементной аппроксимации на базе разрывного метода Галёркина. Рассматривается построение базиса для скорости в специальном функциональном пространстве Hdiv , а также базиса для давления в пространстве L 2. Проводится верификация полученной вычислительной схемы на классе задач, имеющих аналитическое решение, а также представляются результаты экспериментов с контрастным тензорным коэффициентом проницаемости среды.

Оптимальная глубина вычислительного конвейера при заданном объеме входных данных

А.А. Хусаинов & Е.А. Титова
Рассмотрен вычислительный конвейер, ступени которого могут иметь различные временные задержки, а время обмена с каналами одинаково. При заданной вероятности того, что входной элемент данных вызывает рестарт, построена аналитическая модель для расчета вероятнейшего и среднего значений времени обработки заданного числа входных элементов данных. На основании этой модели показано, что при заданных числе ступеней и тотальной логической задержке конвейер будет иметь максимальную производительность тогда и только тогда, когда задержки ступеней равны между собой. Для конвейера с одинаковыми...

Модель интегрированной распределенной библиотечной информационной системы Академгородка г. Алматы

Шокин Юрий Иванович, Темирбеков Нурлан Муханович, Жижимов Олег Львович, Темирбеков Алмас Нурланович & Байгереев Досан Ракимгалиевич
Описана модель интегрированной распределенной библиотечной информационной системы, объединяющей оцифровываемый книжный фонд и научные труды Казахстанского инженерно-технологического университета и ряда научно-исследовательских институтов, расположенных в Академгородке г. Алматы. Проанализированы возможности и потребности всех участников научно-образовательного кластера для построения оптимальной архитектуры распределенной информационной системы. Приведено описание и представлены результаты реализации подсистем цифрового репозитория интегрированной распределенной библиотечной информационной системы Академгородка г. Алматы.

Способ уменьшения числа операций в алгоритме быстрого преобразования Фурье

Е.А. Альтман
Рассмотрен способ сокращения числа арифметических операций в алгоритме быстрого преобразования Фурье (БПФ). Способ основан на сокращении числа операций с поворачивающими множителями. Он применим для алгоритмов БПФ по основанию 2, использующих четырехточечные преобразования. Представлен новый алгоритм БПФ с меньшим по сравнению с ранее известными алгоритмами числом операций. Приведена реализация алгоритма на языке Python.

Вычислительные технологии, Выпуск 3(23) 2018

Институт Вычислительных технологий СО РАН
, Выпуск 3(23) 2018

Мониторинг криогенных процессов полуострова Ямал на основе радарных данных TANDEM-X и ALOS-2 PALSAR-2

И.И. Кирбижекова, Т.Н. Чимитдоржиев, Ю.А. Дворников, П.Н. Дагуров, А.В. Дмитриев, М.Е. Быков & А.К. Балтухаев
Приведены результаты исследования возможности применения поляриметрических и интерферометрических данных X-иL-диапазонов TanDEM-X и ALOS-2 PALSAR-2 для мониторинга криогенных рельефообразующих процессов полуострова Ямал. Выполнен статистический анализ сезонных изменений интенсивности и параметров поляриметрической Н - А - α -декомпозиции на участках с оползнями, активно растущими и пассивными термоцирками научного полигона Васькины дачи.

Численное моделирование газа солитонов в рамках уравнений типа Кортевега-де Вриза

Диденкулова Екатерина Геннадьевна, Кокорина Анна Витальевна & Слюняев Алексей Викторович
Приведены детали численной схемы и способа задания начальных условий для моделирования нерегулярной динамики ансамблей солитонов в рамках уравнений типа Кортевега-де Вриза на примере модифицированного уравнения Кортевега-де Вриза с фокусирующим типом нелинейности. Дано качественное описание эволюции статистических характеристик для ансамблей солитонов одной и разных полярностей. Обсуждаются результаты тестовых экспериментов по столкновению большого числа солитонов.

Разработка элементов виртуальной исследовательской среды для анализа, оценки и прогнозирования последствий глобальных климатических изменений

Е.П. Гордов, И.Г. Окладников, А.Г. Титов & А.З. Фазлиев
Представлены описание и первые результаты разработки виртуальной вычислительно-информационной среды для анализа, оценки и прогноза последствий глобальных климатических изменений окружающей среды и климата в выбранном регионе. Созданная среда основана на информационных ресурсах трехслойной архитектуры.

Стабилизационный численный метод решения задачи типа Озеена с особенностью

А.В. Рукавишников
На основе метода декомпозиции области построен стабилизационный неконформный метод конечных элементов для решения задачи типа Озеена. Для конвективно доминирующих течений с разрывным коэффициентом вязкости определена шкала оптимального выбора стабилизирующего параметра. Результаты численных экспериментов согласуются с теоретической оценкой сходимости.

Экстремальная негидростатическая приливная динамика

Вольцингер Наум Евсеевич & Андросов Алексей Анатольевич
Моделирование длинноволновых океанологических процессов традиционно выполняется в гидростатическом (Гс) приближении, обеспечивающем высокую точность расчета гидрофизических полей, когда вертикальным ускорением движения можно пренебречь. На горном рельефе это не так, и учет динамической компоненты давления становится необходимым. Негидростатическое (Нг) моделирование крупномасштабных океанологических явлений реализуется решением 3D краевой гидродинамической задачи. Структуру метода составляют этапы решения Гс-задачи, краевой задачи для уравнения Пуассона (Нг) и коррекции полей гидрофизических характеристик. Значимость Нг-фактора выявляется при рассмотрении безразмерного вида уравнений, когда безразмерные параметры...

Оценка погрешностей численного решения торсионного уравнения Шрёдингера в базисе функций Матье

А.Н. Белов, В.В. Туровцев & Ю.Д. Орлов
Рассмотрена погрешность алгоритма аппроксимации функций Матье рядами Фурье, когда коэффициенты ряда Фурье представлены сходящимися цепными дробями. На основании проведенного анализа получены рекуррентные соотношения для абсолютной и относительной погрешностей удерживаемых звеньев цепной дроби и коэффициентов фурье-разложения. Предложен метод оценки точности расчета элементов матрицы гамильтониана торсионного уравнения Шрёдингера в базисе функций Матье. Эффективность предложенного алгоритма подтверждена численными примерами

Вычислительные технологии, Выпуск 2(23) 2018

Институт Вычислительных технологий СО РАН
, Выпуск 2(23) 2018

Роль силы Кориолиса в динамике волн, возбуждаемых в океане глубокофокусными землетрясениями

Носов Михаил Александрович, Колесов Сергей Владимирович, Нурисламова Гульназ Нуровна , Большакова Анна Владимировна, Семенцов Кирилл Александрович & Карпов Вячеслав Александрович
На примере сейсмического события, обладающего магнитудой и механизмом глубокофокусного землетрясения у берегов Фиджи 19.08.2018, теоретически исследована связь параметров источника цунами с глубиной землетрясения. Показано, что сильные глубокофокусные землетрясения способны создавать обширные области косейсмических деформаций дна, размер которых сопоставим с баротропным радиусом деформации Россби. Волны цунами, формируемые такими источниками, обладают необычайно большой длиной и поэтому подвержены влиянию силы Кориолиса. Это влияние может варьироваться от существенного в высоких широтах до малозначительного в приэкваториальных районах. Методом численного моделирования...

Сравнение генетических алгоритмов MOGA и NSGA-II на задаче оптимизации формы рабочего колеса гидротурбины

Гарагулова Анастасия Керимовна, Горбачева Дарья Олеговна & Чирков Денис Владимирович
Проведено сравнение генетических алгоритмов MOGA и NSGA-II на тестовых задачах и задаче оптимизации формы рабочего колеса гидротурбины. Рассмотрен модифицированный алгоритм NSGA-IIm, в котором операторы рекомбинации и мутации заимствованы из MOGA. Для сравнения скорости сходимости алгоритмов использована метрика, характеризующая расстояние от приближенного фронта Парето до точного. Представлены результаты решения тестовой задачи

Анализ штормового нагона на побережье Приморского края в августе - сентябре 2016 г., вызванного тайфуном Лайонрок, с использованием гидродинамического моделирования

Клеванный Константин Алексеевич, Соколов Олег Владимирович & Романский Станислав Олегович
С использованием метода гидродинамического моделирования проведен анализ штормового нагона на побережье Приморского края в августе - сентябре 2016 г., вызванного воздействием тайфуна Лайонрок. Основой моделирования являются программный комплекс CARDINAL и численная модель Японского моря. Входные поля давления и ветра для океанографической модели задавались по данным оперативной региональной прогностической модели атмосферы WRF-ARW. Приводятся результаты сопоставления расчетных и наблюденных данных об уровне моря. Сделан вывод о возникновении штормового нагона на побережье заливов Петра Великого и Посьета в...

Зависимость структуры отраженных от берега длинных волн от формы начального двумерного возмущения

Аникин Анатолий Юрьевич & Доброхотов Сергей Юрьевич
Изучаются асимптотические решения двумерного волнового уравнения с переменной скоростью и вырождением на границе области (берега). Рассматривается задача Коши с локализованными начальными данными, отвечающая поршневой модели цунами. Приведена асимптотическая формула для решения, работающая в малой окрестности берега. Исследуется вопрос о симметрии набегающей и отраженной волн. Этот же вопрос изучается для волнового уравнения с правой частью, отвечающей распределенному по времени источнику.

Численное моделирование динамики закрученного безымпульсного турбулентного следа

Деменков Андрей Геннадьевич & Черных Геннадий Георгиевич
С применением математической модели, включающей осредненные уравнения движения и дифференциальные уравнения переноса нормальных рейнольдсовых напряжений и скорости диссипации, выполнено численное моделирование эволюции безымпульсного закрученного турбулентного следа с ненулевым моментом количества движения за телом вращения. Получено, что начиная с расстояний порядка 1000 диаметров от тела течение становится автомодельным. На основе анализа результатов численных экспериментов построены упрощенные математические модели дальнего следа.

Численная модель гидроволновой лаборатории для исследования взаимодействия морских волн с гидротехническими сооружениями

Нуднер Игорь Сергеевич, Семенов Константин Константинович, Лебедев Владимир Валентинович, Хакимзянов Гаяз Салимович & Захаров Юрий Николаевич
Рассмотрены вопросы, связанные с построением и областью применения численной модели гидроволновой лаборатории как инструмента, позволяющего в некоторых ситуациях отказаться от физического моделирования и заменить его численным, удешевить и ускорить ряд этапов проектных работ в гидротехническом строительстве. Представлены математические модели и численные алгоритмы, которые могут войти в состав численной лаборатории и использоваться для численного моделирования процессов генерации поверхностных волн, их распространения и взаимодействия с прибрежными и морскими сооружениями. Перечислены требования к программному обеспечению численной модели гидроволновой...

Вычислительные технологии, Выпуск 2(24) 2019

Институт Вычислительных технологий СО РАН
, Выпуск 2(24) 2019

Теоретико-информационный подход к оценке производительности суперкомпьютеров

А.А. Ракитский & Б.Я. Рябко
Предложен теоретико-информационный подход к оценке производительности суперкомпьютеров. Этот подход основан на характеристике “вычислительная способность”, которую можно определить теоретически, опираясь исключительно на описание архитектуры исследуемой системы. Предложен метод определения вычислительной способности суперкомпьютеров с учетом влияния межпроцессорного взаимодействия. Метод применяется в работе для оценки производительности пяти суперкомпьютеров среди первых 50 позиций в списке TOP500 (ноябрь 2016). Полученные результаты сравниваются с аналогичными значениями бенчмарка LINPACK и характеристиками Theoretical peak, используемыми для формирования рейтинга TOP500. По результатам сравнения делаются...

Спиральная структура траекторий жидких частиц вблизи поверхности вихря

Кистович Анатолий Васильевич, Чаплина Татьяна Олеговна & Степанова Евгения Вячеславовна
Экспериментально и аналитически исследованы характеристики вихревого течения со свободной поверхностью, образующегося в результате вращения активаторного диска, расположенного на дне цилиндрического контейнера, заполненного водой. Получены аналитические выражения, показывающие, что траектории жидких частиц вблизи поверхности вихря представляют собой трехмерные спирали, по которым происходит течение от периферии к центу вихря. Показано, что рассчитанные и визуализированные траектории жидких частиц хорошо согласуются между собой и относятся к классу пространственных логарифмических спиралей.

Тепловые процессы при акустическом воздействии на насыщенную жидкостью пористую среду

Г.Я. Хусаинова
Выполнено исследование процесса нагрева трехзонной пористой среды, насыщенной жидкостью, с помощью акустического поля. С учетом того, что основным механизмом, переводящим энергию акустического поля в тепло, является сила вязкого трения между насыщающей жидкостью и скелетом пористой среды, построена функция объемного источника тепла для процесса нагрева пористой среды акустическим воздействием. Исследована зависимость температурного поля от параметров пористой среды и акустического поля.

Математическое моделирование термического разложения древесных частиц в продуваемом слое

Донской Игорь Геннадьевич
Рассмотрена задача термического разложения совокупности последовательно расположенных древесных частиц с учетом внешнего тепломассообмена с газовым потоком и внутренних физико-химических процессов (теплопроводность, диффузия, фильтрация, сушка и химическая реакция). Математическая модель строится из субмоделей одиночных частиц, сопряженных по потокам теплоты и массы. Результаты численных расчетов позволяют исследовать динамическое поведение частиц в условиях плотного слоя, что представляет интерес при проектировании малых энергетических установок на биотопливе.

Вычислительные технологии, Выпуск 32018

Институт Вычислительных технологий СО РАН
, Выпуск 32018

Evaluation of the reliability of building energy performance models for parameter estimation

Берже Жулиан & Дутых Денис
The fidelity of a model relies both on its accuracy to predict the physical phenomena and its capability to estimate unknown parameters using observations. This article focuses on this second aspect by analyzing the reliability of two mathematical models proposed in the literature for the simulation of heat losses through building walls. The first one, named DF, is the classical heat diffusion equation combined with the DuFort-Frankel numerical scheme. The second is the so-called RC...

Registration Year

  • 2018
    47
  • 2019
    43

Resource Types

  • Text
    90