Preview

Вестник кибернетики

Расширенный поиск
№ 2 (2018)
Скачать выпуск PDF

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ 

9-17 18
Аннотация

Приведено описание вариантов вычисления ряда 1+1+1+…, выполненных различными авторами. Многие из вариантов дают разные ответы. На этом основании в работе делается вывод о некорректности примененных методов. В противовес им дается описание подхода, который может быть признан как метод суммирования этого и других расходящихся рядов. Этот подход позволяет расширить область применимости вычислительных устройств вплоть до бесконечно больших чисел.

18-31 18
Аннотация

В статье описан численный метод граничных элементов, реализующий метод разрывных смещений в трехмерном пространстве. Преимуществом данного метода является то, что на конечные элементы разбивается только поверхность трещин, моделирующая разрыв упругой среды. Это понижает размерность задачи на стадии ее решения. Данный метод может быть эффективно применен при моделировании трещин гидроразрыва и их взаимодействия с естественными разломами в несущей породе.

32-42 18
Аннотация

Рассмотрена система дифференциальных уравнений для определения давления, насыщенности  и  концентрации  компонентов  при  моделировании  трехфазной многокомпонентной фильтрации нефти, газа и воды. Описан метод определения концентраций компонентов в фазах путем решения исходной системы уравнений материального баланса смеси с помощью метода Ньютона – Рафсона. Приведен пример с использованием указанного метода для моделирования водогазового воздействия.

43-52 15
Аннотация

Рассмотрена линейная кинетическая модель перехода стеклования ПВХ пластикатов. Получены зависимости некоторых физико-механических и диэлектрических свойств ПВХ пластикатов от содержания пластиката и температуры. Приведены экспериментальные и расчетные данные для образцов ПВХ пластикатов с различным содержанием пластификатора, полученных как в результате теплового старения, так и путем дозированного насыщения ПВХ смолы пластификатором.

53-61 13
Аннотация

В статье рассматривается математическое моделирование течений вязкой несжимаемой жидкости в каналах с периодически изменяющимися во времени поперечными размерами: построение математической модели; алгоритм численного решения; проведение вычислительных экспериментов по исследованию зависимости характеристик течения от режима колебаний границ канала.

62-71 10
Аннотация

В статье рассматривается математическое моделирование течений, описываемых уравнениями Лиувилля, Больцмана, Смолуховского и обобщенными системами законов сохранения. Эти уравнения баланса (неразрывности) являются основополагающими соотношениями, которые определяют статистические решения динамических систем, моделирующих взаимодействие частиц посредством дальнодействующих потенциалов и локальных соударений. Нелинейная динамика течений, описываемых данными уравнениями, приводит к возникновению особенностей гидродинамических характеристик, интерпретируемых как возникновение структуры типа фронта, устойчивого в макроскопических масштабах. Рассмотрены механизмы возникновения структур и вычислительные аспекты их локализации.

72-79 18
Аннотация

Рассматривается процесс распространения тепла от нагреваемой галереи эксплуатационных скважин в нефтяной пласт. Для описания данного процесса предлагается одномерное уравнение диффузии-конвекции в области с неизвестной подвижной границей. Для корректной постановки задачи задается дополнительное условие относительно температуры на галерее скважин. Путем замены переменных задача преобразуется к коэффициентной обратной задаче. Далее проводится дискретизация производной по времени и используются явно-неявные схемы для аппроксимации операторов задачи. Для решения полученной дифференциально-разностной задачи предлагается специальное представление. В результате при каждом дискретном значении временной переменной дифференциально-разностная задача распадается на две прямые краевые задачи и линейное алгебраическое уравнение относительно приближенного значения искомого коэффициента. Для численного решения полученных прямых краевых задач используется устойчивый метод Томаса. На основе предложенного вычислительного алгоритма были проведены численные эксперименты.

80-85 11
Аннотация

Сейсмическая разведка является наиболее распространенным методом поиска месторождений нефти и газа. Ввиду открытия нетрадиционных коллекторов важной задачей является разработка новых процедур обработки данных полевых работ. Развитие высокопроизводительных вычислительных систем позволяет с высокой точностью проводить моделирование процессов распространения сейсмических волн в гетерогенных геологических средах для формирования синтетических сейсмограмм. В настоящей работе использован сеточно-характеристический метод на гексаэдральных расчетных сетках, позволяющий корректно описать криволинейные границы между геологическими слоями и в явной форме выделить трещиноватые включения. Решена задача о распространении волн из очага землетрясения, происходящего на шельфе, получена полная трехмерная картина процесса. Проведено исследование прохождения сейсмических волн через трещиноватую среду с вариацией параметров трещиноватости. Оценена кинематическая и динамическая анизотропия регистрируемого на дневной поверхности сигнала.

86-91 28
Аннотация

В работе представлены результаты выделения структуры порового пространства из данных, полученных из обработки рентгеновской томографии образца керна, проведения вычислительного моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости в образованной системе каналов и пор, и оценки пористости и проницаемости полученной структуры.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 

93-101 21
Аннотация

В статье рассмотрены методы визуализации гидродинамических моделей месторождений. Основная цель изучения пласта – предсказание его состояния и определение путей увеличения конечной нефтеотдачи. Моделирование разработки нефтяных месторождений позволяет уточнить геологическое строение и фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) нефтяного пласта при воспроизведении истории разработки (history matching), а также выбрать наилучший вариант разработки месторождения при расчетах прогнозных вариантов. Геометрия моделируемого нефтяного пласта представляется в виде конечного числа элементов или клеток (сетка), определяющих размер и объем месторождения. Чем большее количество элементов используется для аппроксимации объемов месторождения, тем выше точность моделирования. Однако повышение точности моделирования резервуара влечет за собой больший объем вычислений и занимаемой памяти, поэтому итоговая геометрия является компромиссом между вычислительной сложностью и соответствием реальности.

Элементы геометрии могут быть представлены в различных вариантах, влияющих на точность моделирования. Одним из самых простых вариантов является представление элементов в виде одинаковых кубов. В статье приведен метод формирования геометрии ячеек для гидродинамических моделей месторождений с использованием «геометрии угловой точки», позволяющий добиться большей точности.

102-108 12
Аннотация

В статье описан математический аппарат и технология тестирования, позволяющие произвести количественную оценку применения сетевых протоколов и методов интерполяции для передачи и преобразования информации о процессах в системах реального времени.

109-119 21
Аннотация

Рассматриваются вопросы математического моделирования трехфазной фильтрации в условиях применения термогазового метода увеличения нефтеотдачи (ТГ МУН). Приведена краткая характеристика отложений баженовской свиты и дано описание основных механизмов воздействия на пласт при реализации ТГ МУН. Показаны характерные особенности данной технологии при закачке водо-воздушной смеси для реализации влажного внутрипластового горения.

120-126 16
Аннотация

Рассмотрена задача моделирования процесса каталитического крекинга нефти. Модель представляет систему однородных дифференциальных уравнений первого порядка с постоянными коэффициентами. Предложен подход к алгоритмизации аналитического решения подобных систем дифференциальных уравнений в задачах моделирования процесса нефтепереработки.

127-132 29
Аннотация

Образовательный процесс в современном мире невозможен без использования передовых цифровых методов, которые позволяют упростить и ускорить процесс получения и переработки информации. Статья посвящена виртуальной и дополненной реальностям и возможному пути их использования в образовательном процессе и профессиональной сфере ландшафтной архитектуры. Обсуждаются базовые принципы создания виртуальной и дополненной реальностей, их особенности и открытое программное обеспечение для создания трехмерного объекта и приложения дополненной реальности.

133-137 17
Аннотация

В статье рассмотрен альтернативный подход к принятию решения по подбору скважинного оборудования, основанный на ретроспективном анализе режимов работы скважины с целью получения актуальной приточной характеристики скважины и характеристики работы насоса на реальной жидкости.

138-144 43
Аннотация

В статье рассмотрены аспекты обучения дошкольников и младших школьников программированию с помощью нетекстовой пиктограммной системы программирования ПиктоМир, предложено решение общей методической задачи обучения дошкольников и первоклассников основам алгоритмики.

145-153 13
Аннотация

В статье на основе большого количества отечественных и зарубежных научных публикаций проведен анализ существующих моделей и алгоритмов, которые применяются или могут быть применены для моделирования, прогнозирования и поддержки принятия решений при борьбе с лесными пожарами. Предложена структура комплексной информационно-аналитической компьютерной системы по борьбе с лесными пожарами. Предложена классификация задач, которые могут быть решены с помощью такой системы, а также соответствующих моделей и алгоритмов.

154-160 58
Аннотация

Стратегия развития цифровой экономики в РФ предусматривает глобальные изменения во всех сферах жизни как государства, так и общества. Новые вызовы современности ставят новые задачи ускорения темпов развития производства, технологий, образования. Темпы цифровизации образования и широта внедрения цифровой образовательной среды должны соответствовать целям и задачам современных образовательных процессов. В статье обсуждаются вызовы, стоящие перед современным образованием, исследуются технология внедрения и развития цифровых процессов в образовании, предлагается комплексный подход к построения индивидуальных треков обучаемых.

161-168 16
Аннотация

В представленной работе рассмотрена адаптивная архитектура многофункционального компьютерного тренажера, решающего задачу аналитико-имитационного моделирования технологического процесса, обучения и анализа эффективности обучения человека-оператора. Математическая модель компонентов моделируемой системы настраивается с учетом выбранного режима работы тренажера, что обеспечивает баланс временных параметров компьютерного тренажера. Данная задача является особенно актуальной при моделировании параллельных разнородных процессов, протекающих в автоматизированных системах управления. Особенностью предлагаемой математической модели человеко-машинной системы является возможность ее адаптации с помощью компонентов нейросетевой идентификации как объекта управления, так и результатов действий обучаемого, что обеспечивает гибкость функционирования компьютерного тренажера. В качестве примера построения аналитической модели приведена динамическая модель нагрева теплоносителя. Предлагается подход построения профессионального тренажера, в котором к традиционным задачам обучения и контроля добавляется оценка эффективности функционирования человеко-машинной системы в виде численных показателей, связанных с использованием имеющихся ресурсов. Такие оценки можно представить графически в виде диаграмм показателей качества и динамики участия группы операторов. Наличие таких показателей качества работы компьютерного тренажера и обучаемого персонала позволяют повысить эффективность функционирования компьютерного тренажера. Рассмотрена классификация и принципы построения многофункционального компьютерного тренажера для обучения персонала.

169-174 17
Аннотация

В данной статье рассмотрена проблема определения эффективности работы нефтяных скважин. Проведены выбор и краткое описание показателей работы нагнетательных скважин, оказывающих косвенное влияние на основную характеристику нефтяной скважины – дебит. Между выделенными характеристиками нагнетательных скважин установлена взаимозависимость, в связи с чем проведен факторный анализ с целью объединения их в группы (факторы), независимые между собой. Для определения и прогнозирования эффективности работы нефтяных скважин между полученными факторами и дебитом установлена зависимость в виде уравнения регрессии. Для проведения многомерного анализа исходных данных применен программный пакет статистической обработки данных Statistica.

175-182 20
Аннотация

В работе рассмотрены некоторые подходы к моделированию возникновения и распространения ландшафтных торфяных пожаров и их связь с новыми методами мониторинга. Дан краткий обзор дистанционных методов мониторинга. Рассматривается возможность их применения не только для обнаружения уже возникших торфяных пожаров, но и для выявления участков, на которых в силу текущих метеорологических и иных условий вероятность возникновения торфяных пожаров высока. Такие участки должны стать объектами дополнительных усилий по предупреждению или раннему выявлению торфяных пожаров.

183-189 20
Аннотация

Выделены особенности функционирования автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) контроля качества воды в водооборотных системах (ККВВС) промышленных предприятий (ПП). Исходя из общей системы оценки уязвимостей (CVSS), предложен алгоритм методики оценки угроз информационной безопасности (ИБ) АСУ ТП ККВВС. Получена оценка уровня наиболее распространенных угроз информационной безопасности по критериям исследовательской группы Positive Technologies и показано, что угроза исполнения вредоносного кода является наиболее опасной для нормального функционирования данной системы.



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


ISSN 1999-7604 (Online)