Search

На основе расчетов процессов самовоспламенения водородно-воздушных смесей в гомогенных химических реакторах с привлечением уравнений детального кинетического механизма разработано новое уравнение глобальной кинетики (макрокинетики) окисления водорода при высоких давлениях. Выбор детального кинетического механизма, достаточно хорошо описывающего процессы при высоких давлениях, произведен на основе сравнительного анализа значительного количества литературных источников, часть из которых приведены в работе. Сравнение различных детальных кинетических механизмов производилось путем тестирования процессов самовоспламенения водорода в идеализированных гомогенных реакторах постоянного объема и постоянного давления с помощью численного моделирования системы обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих процессы самовоспламенения водорода. Полученное уравнение макрокинетики описывает скорость процессов окисления водорода, которые в альтернативном случае детального кинетического механизма необходимо моделировать с привлечением нескольких десятков дифференциальных уравнений. Новое уравнение макрокинетики водорода предназначено для численного моделирования физико-химических процессов при разработке новых технологий и энергетических устройств., This paper has developed and presented a new equation for the global kinetics (macrokinetics) of hydrogen oxidation at high pressures. It is based on equations for calculations of the self-ignition processes of hydrogen-air mixtures in homogeneous chemical reactors using the equations of the detailed kinetic mechanism. The choice of a detailed kinetic mechanism that describes the processes at high pressures well enough is based on a comparative analysis of a significant number of references, some of which are given in the paper. Various detailed kinetic mechanisms are compared by testing the processes of hydrogen selfignition in idealized homogeneous reactors of constant volume and constant pressure using numerical modeling of a system of ordinary differential equations describing the processes of self-ignition of hydrogen. The resulting macrokinetics equation describes the rate of hydrogen oxidation processes which, in the alternative case of a detailed kinetic mechanism, must be modeled using several dozen differential equations. The new equation of hydrogen macrokinetics is intended for the numerical simulation of physicochemical processes in developing new technologies and energy devices.

Авторами этой статьи ведутся многолетние систематические исследования в области автоматизации проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов (СГС РКК). Данная статья носит обзорный характер, она подготовлена по результатам монографии авторов, которая вышла в декабре 2021 года. Основной целью статьи является краткое изложение основных результатов, полученных в этой работе. Основные задачи, которые решены в монографии, следующие. Создано иерархическое по структуре математическое обеспечение с учетом свойств реального газа и распределенности его параметров. На этой основе разработано алгоритмическое и программное обеспечение для решения типовых задач анализа, выполнены численные исследования, подтвердившие адекватность и высокую точность разработанных математических моделей. Затем разработана система автоматизированного проектирования СГС РКК, которая, наряду с программным обеспечением, включает информационное и методическое обеспечение, подсистему документирования результатов. С ее использованием решен ряд важных практических задач.Изложенная в монографии информация представляет интерес для разработчиков газовых систем различного назначения, специалистов по термодинамике и газодинамике, а также по системам автоматизированного проектирования., The authors of this paper are conducting the systematic research in the field of automation of the design of gas supply systems for rocket and space complexes (GSS RSC) many years. This article is of a review nature, it was prepared based on the results of the monograph of the authors, which was published in December 2021. The main purpose of the paper is a summary of the main results obtained in this work. The main tasks which are solved in the monograph are as follows. A hierarchical in structure software has been created, taking into account the properties of a real gas and the distribution of its parameters. Based on it, algorithmic and software for solving typical problems of analysis have been developed, and numerical studies have been carried out that have confirmed the adequacy and high accuracy of the developed mathematical models. Then, a computer-aided design system GSS RSC was developed, which, along with software, includes information and methodological support, a subsystem for results documenting. A number of important practical problems have been solved with its use. The information presented in the monograph is of interest to developers of gas systems for various purposes, specialists in thermodynamics and gas dynamics, as well as in computer-aided design systems., Мониторинг. Наука и технологии, Выпуск 1 (51) 2022

Russia, despite external constraints, continues to implement various social, scientific, defence and other programs that require a significant number of diverse resources. From their rational distribution depends on the efficiency of enterprises and the effectiveness of projects. The article is devoted to the optimization of resources using the apparatus of mathematical modelling. In this paper, we give a brief overview of mathematical methods for optimizing resources. Particular attention is paid to models studied by the Lagrange method and to the methods of game theory. In the paper, two optimization problems are considered — maximization of the result under conditions of limited resources and rational allocation of resources with a fixed output volume. The paper notes that existing models do not take into account the state of the external environment, which has a significant impact on the result. The variant of resource allocation, accepted by us as optimal under certain conditions, can be completely unsuitable when the state of the external environment changes after a certain period of time. The optimal allocation of resources can be considered only in a certain state of the external environment. To solve the optimization problem in conditions of complete and incomplete uncertainty, it is necessary to take into account all possible environmental conditions for the project implementation period. To solve problems in conditions of complete or incomplete uncertainty, a mathematical toolkit is proposed based on the theory of games with nature. The work is of practical importance since it allows you to optimize your economic activities at different levels of management — from the enterprise to a large corporation., Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект №17-06-00344, {"references":["Zhdanov, S. A. (1998). Economic models and methods in management. Moscow: Case and Service, 176, 4. (in Russian)","Kantorovich, L. V. (1939). Mathematical methods of organization and production planning. Leningrad: Leningradsky State University, 68.","Dantzig, G. B. (1963). Linear Programming and Extensions. Princeton University Press, 634.","Slavyanov, A. S. (2015). Peculiarities of controlling scientific activity in the context of import substitution strategy. Modern challenges to controlling and requirements for controllers. 241.","Kleiner, G. B. (1986). Production functions: theory, methods, application. Moscow: Finance and Statistics, 240."]}

В статье дано определение и обоснована концепция векторной многокомпонентной физической величины, расширяющие понятийный аппарат метрологического стандарта. Даны положения данной концепции. Представлена обобщенная модель многокомпонентных перемещений и деформаций подвижных объектов. Дан формальный аппарат для построения таких моделей. Приведена классификация математических моделей многокомпонентных перемещений подвижных объектов, раскрывающая направления дальнейшего развития. Решена некорректная задача восстановления информативных компонентов перемещений подвижных объектов в трехмерном пространстве по их изображениям на плоскости видеокамеры. Решение основано на информационной избыточности на входе в оптическую систему за счет использования многомерных тестовых объектов. Сформулированы необходимые и достаточные условия физической реализуемости метода измерения., The paper gives the definition and substantiates the conception of the vector multi-component physical quantity, which expanded the conceptual apparatus of the metrological standard. The provisions of this conception are given. The generalized model of multicomponent displacements and deformations of moving objects is presented. The formal apparatus for constructing such models is given. The classification of mathematical models of multicomponent displacements of moving objects is given, which shows the directions of further development. The incorrect problem of restoring the informative components of the displacements of moving objects in 3D space from their images on the plane of the video camera has been solved. The solution is based on information redundancy at the input to the optical system through the use of multidimensional test objects. The necessary and sufficient conditions for the physical feasibility of the measurement method are formulated., Инженерная физика, Выпуск 1 2022

В настоящей статье предлагается интегративный подход к решению задач текстовой атрибуции. This paper discusses the testing procedure and results of an integrative attribution analysis algorithm. It is based on the analysis of the individual style of an author of a written text via the methods of interpretative linguistics and further objectification of the data received through the usage of mathematical statistics methods. The algorithm solves the identification problem of authorship attribution. The choice of the parameters describing the author's individual style is based on the interpretation of the text as a product of an authentic linguistic personality.

Introduction. An analysis of the most well-known agglomeration management models in Russia and abroad has shown that there are no comprehensive solutions in this area yet. The problem of information modeling of control actions on the state and development of the road network of these territorial entities is not well understood and requires further comprehensive research. The purpose of the paper is to formulate the most important principles and methodological approaches for building a modern information system for managing the road infrastructure of urban agglomerations.Methods and models. The designed system based on information modeling technologies of transport interaction processes between corresponding points. The structure of the system presented on the principles of multi-agent project management. The authors identified the types of mathematical models for solving key problems in the framework of design modules by creation of an agglomeration transport framework, ensuring the regulatory requirements of the transport and operational condition of roads and by creation of conditions for the continuous and safe movement of road transport.Results. The architecture of the “Road Network-6D BIM” developed system reflected the relations of two information processes: filling the system with knowledge and forming box solutions using a knowledge bank. The n-D modeling based on three-dimensional projections of structures (3-D) with the addition of digital modeling technologies: calendar terms, resources and financing of objects in the life cycle. The authors tested system elements during the experiment and the implementation of the project for the integrated development of the transport infrastructure of the Omsk agglomeration.Discussion and conclusions. The implementation of the “Road Network-6D BIM” project in the proposed concept makes a definite contribution to solving the problems of managing the road network of the city agglomeration by increasing the level of intellectualization of the tasks at all stages of project management.

Представлены данные анализа многочисленных литературных и статистических источников, а также материалов собственных многолетних исследований по проблеме искусственного лесовосстановления. Показано, что существующая система искусственного воспроизводства лесов Среднего Поволжья является достаточно затратной и не всегда эффективной, поскольку не в полной мере использует потенциальные возможности естественного возобновления древесных растений и не учитывает целевого назначения насаждений. Достичь желаемого результата можно лишь в том случае, если весь лесокультурный процесс рассматривать как совокупность последовательных циклов, начиная от разработки проекта создания искусственных насаждений и заканчивая рубкой спелого леса. Повысить производительность насаждений и ускорить процесс лесовыращивания возможно путём оптимизации выбора их целевого назначения и исходной густоты, а также интенсивных и ранних лесоводственных уходов. Сделан вывод о том, что целевой древесной породой в борах и суборях Среднего Поволжья является сосна, в судубравных и дубравных лесорастительных условиях наиболее же предпочтительно, с экологических позиций, выращивать культуры лиственницы сибирской, а с экономических – дуба и ясеня., Introduction. The relevance of the study is due to the need to ground the rich experience in forest plantations establishment with a view to improve the strategy and enhance the methods of artificially forest regeneration in the Middle Volga Region. Material and methods. The paper is prepared on the basis of the analysis of numerous literary sources, data of mass taxation of forests in the Republic of Mari El, Republic of Tatarstan and Chuvash Republic, as well as on the basis of the data of long-term field studies of the authors of the research mainly conducted in the stationary experimental facilities. The digital material is statistically processed using standard application programs. Results and discussion. The authors demonstrated that the existing system of forest regeneration in the Middle Volga Region was very expensive and not always the effective one, since the potential of natural regeneration of woody plants was not used to the full and the existing system of forest regeneration did not take into account the intended purpose of plantations. It is possible to achieve the desired result only if the silvicultural process shall be considered as a set of consecutive cycles starting from the development of a project of artificial plantations establishing and ending with the harvest cutting. To increase the productivity of plantations and accelerate the process of forest growing is possible with the optimization of the choice of planted forests target purpose, optimization of their initial density as well as the intensive early tending. Conclusions. Pine is the target timber species in the coniferous forests and subors of Middle Volga Region. In suoak and oak forest site types, it is preferable to grow the plantations of Siberian larch from an ecological point of view and to grow the plantations of oak and ash from an economic point of view. The presence of birch, aspen and linden trees in pine, larch and oak plantations is undesirable as it leads to the decrease of economic productivity of such plantations. Selective thinning of coniferous plantations shall be started at the age of trees of no more than 10 years, bringing their density to 1.5-2 thousand trees/ha. However, the density of plantations is more expedient to be reduced to 3-5 thousand trees/ha when planting., ВЕСТНИК ПОВОЛЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ЛЕС. ЭКОЛОГИЯ. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ, Выпуск 1 (49) 2021, Pages 23-46

В работе дается обзор существующих математических моделей неоднородных жидкостей в пористых средах. А также изучение зависимости изменения свободной границы от скорости распространения неоднородного раствора от внешних параметров, таких как температура и давление. Основными методами исследования являются классические методы математической физики, функционального анализа и методы вычислений теории уравнений с частными производными, разностные методы. Количество научных работ, посвященных исследованию пористых структур, в последнее время увеличилось. Это связано, прежде всего, с тем, что обозначились проблемы добычи нефти и урана, назрело решение экологических проблем. Поэтому требуется новый аппарат для разработки моделей фильтрации жидкостей. С появлением и развитием вычислительной техники стало проще решать задачи, которые требуют для своего решения численные методы. В настоящее время выщелачивание горных пород описывается большим спектром математических моделей на макроскопическом уровне. Основные механизмы физических процессов сосредоточены на свободной границе между поровым пространством и скелетом грунта. В настоящее время выщелачивание горных пород описывается большим спектром математических моделей на макроскопическом уровне., Мақалада кеуекті ортадағы біртекті емес сұйықтықтардың математикалық модельдеріне шолу жасалған. Сондай-ақ температура мен қысым сияқты еркін шекара өзгерісінің сыртқы параметрлерге біртекті емес ерітіндінің таралу жылдамдығына тәуелділігін зерттеу. Зерттеудің негізгі әдістері болып математикалық физиканың классикалық әдістері, функционалдық талдау және дербес дифференциалдық теңдеулер теориясын есептеу әдістері, айырмашылық әдістері. Соңғы кездері кеуекті құрылымдарды зерттеуге арналған ғылыми еңбектердің саны көбейді. Бұл ең алдымен, мұнай мен уран өндірісінің проблемаларынан пайда болып, экологиялық проблемаларды шешетін уақыт келгендігімен байланысты. Сондықтан сұйық сүзу модельдерін жасау үшін жаңа аппарат қажет. Компьютерлік технологияның пайда болуы мен дамуына байланысты оларды шешудің сандық әдістерін қажет ететін есептерді шешу оңайға түсті. Қазіргі уақытта тау жыныстарын сілтілеу макроскопиялық деңгейде математикалық модельдердің кең спектрімен сипатталады. Физикалық процестердің негізгі механизмдері кеуектер кеңістігі мен топырақ қаңқасы арасындағы еркін шекарада шоғырланған. Қазіргі уақытта тау жыныстарын сілтілеу макроскопиялық деңгейде математикалық модельдердің кең спектрімен сипатталады., The paper provides an overview of the existing mathematical models of inhomogeneous fluids in porous media. And also the study of the dependence of the change in the free boundary on the rate of propagation of an inhomogeneous solution on external parameters, such as temperature and pressure. The main research methods are classical methods of mathematical physics, functional analysis and methods of calculating the theory of partial differential equations, difference methods. The number of scientific works devoted to the study of porous structures has increased recently. This is due, first of all, to the fact that the problems of oil and uranium production have emerged, and the time has come to resolve environmental problems. Therefore, a new apparatus is required to develop models for the filtration of liquids. With the advent and development of computer technology, it has become easier to solve problems that require numerical methods for their solution. Currently, rock leaching is described by a wide range of mathematical models at the macroscopic level. The main mechanisms of physical processes are concentrated on the free boundary between the pore space and the soil skeleton. Currently, rock leaching is described by a wide range of mathematical models at the macroscopic level., Вестник КазГЮИУ, Выпуск 1 (49) 2021, Pages 158-163

Данная работа посвящена моделированию взаимодействия ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ð³Ð½Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ñ€Ð°ÑÑÐµÐ¸Ð²Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐ¹ в ÑƒÑÐ»Ð¾Ð²Ð¸ÑÑ Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ñ Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ накачки. В работе приводятся результаты применения программ для моделирования взаимодействия ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð¼Ð°Ð³Ð½Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ñ€Ð°ÑÑÐµÐ¸Ð²Ð°Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐ¹, сравнение результатов моделирования с использованием ÑÑƒÑ‰ÐµÑÑ‚Ð²ÑƒÑŽÑ‰Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ð¼Ð¼ и выводы о целесообразности применения Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð². Разработка программы осуществлена на языке программирования Fortran, Ð²Ñ Ð¾Ð´ÑÑ‰ÐµÐ³Ð¾ в состав MinGW gfortran, который интегрируется с Code::Blocks., This work is devoted to modeling of interaction of electro-magnetic scatterers under monochromatic pumping. The paper presents results of simulation of interaction of electromagnetic scatterers, comparison of results with available simulation software and concluding the reasonability of various approaches. The software is developed in the Fortran programming language, a part of MinGW gfortran, which is integrated with Code::Blocks.

В статье представлен подход к градостроительству и процессу урбанизации на основе математических моделей. Разработаны поправочные коэффициенты для определения арендной платы квартир. В работе предложен подход, основанный на использовании математической модели, которая позволяет выполнить калибровку параметров функции аренды при отсутствии данных о средней стоимости. Поправочные коэффициенты были найдены в результате решения задачи многокритериальной оптимизации. Рассмотрена связь математической модели Х.Хойта и социальной сферы в городах. The article presents an approach to urban planning and the process of urbanization based on mathematical models. Correction factors have been developed to determine the rent of apartments. The paper proposes an approach based on the use of a mathematical model that allows you to calibrate the parameters of the rental function in the absence of data on the average cost. Correction factors were found asa result of solving the problem of multicriteria optimization. The relationship between the mathematical model of H. Hoyt and the social sphere in cities is considered.

В статье рассматривается апробация интегративной методики атрибуционного анализа текста на русском языке., This paper focuses on the approbation of an integrative method of attribution text analysis in Russian, based on a combination of the results of an interpretive study of the material and objectification of these results through mathematical statistics., Политическая лингвистика, Issue № 3 (81), Pages 215-224

Удар молнии вызывает в воздушной линии волны перенапряжений, распространение которых представляет опасность для электрооборудования электрических подстанций. Для моделирования волновых процессов обычно используется теория длинных линий, однако для адекватного учета импульсной короны и сопротивления земли приходится дробить линию на элементы так, что альтернативный подход с использованием многозвенных цепных схем становится конкурентоспособным. Импульсная корона имеет нелинейную характеристику, поэтому расчеты волновых процессов производятся во временной области. Проблема в том, что сопротивление земли задано в частотной области (по формуле Карсона), поэтому сейчас его приходится моделировать сложными эквивалентными схемами. В работе получена дискретная во времени схема частотно-зависимого сопротивления земли, которая упрощает решение. Согласно рекомендациям СИГРЭ расчеты заземлителей при импульсных воздействиях проводятся в модели грунта с частотно-зависимыми параметрами. Эта рекомендация применена к сопротивлению земли, что позволило обнаружить эффект уменьшения запаздывания распространения волны в высокоомном грунте, вызванный увеличением электропроводности грунта в первый момент времени прихода волны. Достоверность методики подтверждена сравнением с экспериментальными данными, расчетами частотным методом в модели длинной линии и расчетами в программе EMTP., A lightning strike causes voltage surges in a transmission line, the spread of which is dangerous for the electrical equipment of electrical substations. The transmission line theory is usually used to simulate wave processes, but for the adequate consideration of the impulse corona and the earth-return impedance, it is necessary to split the line into elements so that an alternative approach using multi-link electric circuits becomes competitive. The impulse corona has a nonlinear characteristic, so calculations of wave processes are carried out in the time domain. The problem is that the earth-return impedance is defined in the frequency domain (according to the Carson formula), therefore at the moment it has to be simulated using complex equivalent circuits. This paper presents a time-discrete circuit of frequency-dependent earth-return impedance, which simplifies the solution. According to the recommendations of CIGRE, calculations of grounding systems for impulse effects are carried out in a soil model with frequency-dependent parameters. This recommendation was applied to the earth-return impedance, which allowed us to detect the effect of reducing the delay in wave propagation in high-resistance soil caused by an increase of the soil electrical conductivity at the first moment of the wave arrival. The reliability of the method is confirmed by comparison with experimental data, calculations by the Fourier method in the transmission line model, and calculations in the EMTP program.

В работе представлен программный комплекс для моделирования динамических испытаний адиабатического нагревателя, являющегося частью источника рабочего газа гиперзвуковой аэродинамической трубы. Результаты моделирования сравниваются с экспериментальными данными, полученными на специальном стенде. Проведенные эксперименты показали сложное взаимодействие взаимного движения поршней и станины, а моделирование этого процесса позволило определить все остальные его параметры (расстояния, скорости, ускорения, силы и др.), The paper presents a software package for simulating dynamic tests of an adiabatic heater, which is part of a hypersonic wind tunnel working gas source. The simulation results are compared with experimental data obtained on a special stand. The experiments carried out showed the complex interaction of the reciprocal movement of the pistons and the bed, and modeling of this process made it possible to determine all its other parameters (distances, speeds, accelerations, forces, etc.), Южно-Сибирский научный вестник, Выпуск 4 (32) 2020

Отражены результаты оценки производительности 40-летних культур сосны обыкновенной разной исходной густоты (от 0,5 до 11 тыс. экз./га) на стационарном опытном объекте, созданном в сухом бору Силикатного лесничества Республики Марий Эл. Показано, что по мере возрастания исходной густоты культур происходит закономерное уменьшение размеров средних и господствующих деревьев, снижение пределов варьирования их диаметра в древостое, увеличение общей производительности древостоя, а также значений асимметрии и эксцесса распределения, что с высокой достоверностью описывают соответствующие математические уравнения. Средний диаметр деревьев при густоте посадки 11 тыс. экз./га, которая обычно применялась при облесении гарей 1972 года в борах Марийского Заволжья, в 2,3 раза ниже, чем при густоте 500 экз./га. Протяженность кроны среднего дерева различается в 4 раза, коэффициент напряженности роста в 4,3 раза, объем ствола в 6 раз, а площадь проекции кроны в 7,8 раз. Запас крупной и средней древесины наиболее высок в варианте с густотой 1 тыс. экз./га, а таксовая цена древостоя в варианте с густотой 3 тыс. экз./га. Сделан вывод о том, что в сухих и свежих борах Республики Марий Эл по экономическим критериям целесообразно создавать лесные культуры сосны обыкновенной с исходной густотой не менее 3 тыс. экз./га при условии высокой их сохранности, что позволяет не только существенно снизить затраты на их производство, но и избежать необходимости проведения нерентабельных рубок ухода, обеспечивая длительный интенсивный прирост деревьев. Однако учитывая риски повреждения культур засухами, вредными насекомыми, болезнями и копытными животными, исходную густоту культур целесообразно увеличить до 3,5-4,0 тыс. экз./га., The paper provides the results of evaluating the productivity of 40-year-old Scots pine plantations of different initial density (from 0.5 thousand trees/ha to 11 thousand trees/ha) at a stationary experimental forestry enterprise established in the dry forest of Silikatnoe forestry enterprise (Republic of Mari El). It has been demonstrated that the increase in the initial density of plantations results in a regular decrease in the size of medium and dominant trees, a decrease in stem diameter, an increase in the overall productivity of the forest stand as well as asymmetry and excesses of distribution. The corresponding mathematical equations ensure the accuracy of calculations. The average diameter of trees with a planting density of 11 thousand trees/ha, which was usually used for afforestation after 1972 forest fires in pine forests of Mari Trans-Volga region, is 2.3 times lower than with a density of 500 trees/ha. The length of the crown of a mean tree is 4 times different, the coefficient of growth tension is 4.3 times different, the trunk volume is 6 times different, and the crown projection area is 7.8 times different. The highest stock of large and medium wood is recorded in a stand with a density of 1 thousand trees/ha, and the highest stumpage price for a stand is recorded in a stand with a density of 3 thousand trees/ha. The authors conclude that in dry fresh pine forests of the Republic of Mari El, it is reasonable to establish Scots pine plantations with the 23 initial density of no less than 3 thousand trees/ha provided they are highly preserved. It will not only significantly reduce the costs for production of plantations but will also help avoid the unprofitable thinning, thus providing a long-term intensive growth of trees. Taking into account the risks of plantation damage caused by droughts, pests, diseases and ungulates, it is recommended that the initial density of plantations should be increased to 3.5-4.0 thousand trees/ha.

Представлены математические модели прогнозирования баланса гумуса сельскохозяйственных земель Центрального региона России, разработанные учеными ИТОСХ на базе многолетних данных полевых опытов Географической сети ФГБНУ ВНИИ агрохимии . На основе представленных математических моделей сформирован программный комплекс Цифровая технология почвенного питания сельскохозяйственных культур . Использование программного комплекса позволяет: рассчитывать динамику гумуса в системе севооборотов, дозы и общую потребность в органических удобрениях, необходимую для поддержания положительного баланса органического вещества почвы при известном удельном весе многолетних трав проводить рациональное формирование структуры посевных площадей, севооборотов и агротехнологий, направленных на сохранение и повышение плодородия почв, их биологической активности, поддержание биоразнообразия экосистем, This paper introduces mathematical models for forecasting humus balance in arable lands of Central Russia, developed by research workers of the Institute for Engineering Support of Agriculture branch of FSBI FNATS VIM on the basis of long-term experimental data of the Geographic Network of Pryanishnikov Institute of Agrochemistry. The presented mathematical models were put in the basis for the development of the software package Digital Technology of soil nutrition of crops . Application of this software package allows to user to calculate humus dynamics in crop rotation system, dosages and total need for organic fertilizers needed to maintain positive balance of organic matter in soil with known part of perennial grasses, carry out rational formation of cultivated area structure, crop rotation and agricultural techniques, dedicated to preservation and improvement of soil fertility and biotic soil activity, maintain biological diversity of ecosystems., №6(111) (2019)

В работе представлен новый подход к проблеме оценивания параметров химического состояния почв на основе данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и наземных измерений. Эта проблема положительно не решена до настоящего времени, несмотря на высокую потребность в такой информации в системах точного земледелия (ТЗ) и в современных системах мониторинга состояния сельскохозяйственных угодий, используемых агрохимическими службами и органами управления АПК. Целью настоящей работы является создание научно-методических основ и программно-технических средств оценивания параметров химического состояния почвы, под которым подразумевается содержания основных элементов питания в почве и ее влагозапас. Для достижения этой цели был предложен новый подход к оцениванию, основанный на комплексировании информации от наземных измерений и данных ДЗЗ. Важной особенностью предлагаемого подхода является то, что в качестве объекта исследования здесь рассматривается система «посев-почва», на вход которой воздействуют климатические факторы. Для такого объекта был создан новый комплекс моделирования, включающий в себя многомерные динамические модели параметров состояния посева и почвенной среды, которые дополняются моделями оптических измерений ДЗЗ. Комплекс таких моделей является основной базой для построения алгоритма оценивания химических параметров состояния почвы. Такой алгоритм представляет собой последовательность этапов, в которой сначала оцениваются параметры массового и химического состояния посева, и их основе оцениваются параметры химического состояния почвы. При этом в качестве алгоритма оценивания параметров массового и химического состояния посева используется линеаризованный фильтр Калмана. В таком фильтре реализуется комплексирование информации от наземных измерений и данных (ДЗЗ). В связи с недоступностью для систем ДЗЗ химического состояния почвы, предложенная процедура оценивания замыкается через параметры отражения химического состояния посева, для чего в алгоритм введен критерий среднеквадратического отклонения оценок этих параметров от реальных данных ДЗЗ. Общая сходимость алгоритма по этому критерию обеспечивается адаптацией всех математических моделей к реальным данным, формируемых за счет периодического отбора проб биомассы посева и почвы с тестовых площадок, выделяемых на основном поле, число которых составляет 12–15, а площадь каждой 25–50 м2. Наличие информации о параметрах химического состояния почвы в течение всего вегетационного периода позволит принимать управляющие решения по питанию и поливам посевов сельскохозяйственных культур., The paper presents a new approach to the problem of assessing the parameters of the chemical state of soils based on remote sensing data (Earth remote sensing) and ground measurements. This problem remains unsolved, despite high demand for such information in precision agriculture systems (PAS) and modern monitoring systems of the state of agricultural lands used by agrochemical services and agribusiness management bodies. The purpose of this work is the creation of scientific and methodological foundations, software and hardware tools for assessing the parameters of the chemical state of the soil implying the content of basic nutrients in the soil and its moisture reserves. A new approach to assessment was proposed to achieve this goal; it is based on the integration of information from ground-based measurements and remote sensing data. An important feature of the proposed approach runs as follows: a "seed-soil" system is considered as an object of study influenced by the climatic factors. A new simulation complex was created for such an object including multidimensional dynamic models of the parameters of the state of sowing and the soil environment supplemented by models of optical measurements of remote sensing. The complex of such models is the main base for constructing an algorithm of the chemical parameters of the soil state assessment. Such an algorithm is a sequence of stages where the parameters of the mass and chemical state of the sowing are first assessed; the parameters of the chemical state of the soil are later assessed on their basis. In this case, a linearized Kalman filter is used as an algorithm for assessing parameters of the mass and chemical state of the crop. Information is aggregated from terrestrial measurements and data (PAS) in this filter. Due to the inaccessibility of the chemical state of the soil for PA systems, the proposed assessment procedure is closed through the parameters of the reflection of the chemical state of the crop. The criterion for the standard deviation of estimates of these parameters from real PAS data was introduced into the algorithm. General convergence of the algorithm according to this criterion is provided by the adaptation of all mathematical models to real data, formed due to a periodic sampling of the biomass of sowing and soil from the test sites allocated on the main field, the number of which is 12-15, and the area of each comprises 25-50 m2. The availability of information on the parameters of the soil chemical state throughout the growing season will allow making management decisions on the nutrition and irrigation of crops., №09(75) (2018)

Дана характеризация системы однородных объектов, ее интер- и интрафункциональности. Предложена классификационная схема цифровизации и оптимизации функционирования системы однородных объектов. Показано, что цифровая трансформация приводит к формированию многоаспектной цифровой среды, по данным которой формируется множество математических моделей, характеризующих связи с управляющим центром, внешней средой и компонентами внутреннего функционирования. Обоснована необходимость построения инвариантных и аспектно ориентированных оптимизационных моделей решения ресурсных и структурных задач, обеспечивающих эффективность функционирования однородных объектов и удовлетворенность показателями функционирования объектов внешней среды., This paper introduces the characterization of a homogeneous objects system and as well as its inter- and intra- functionality. It is proposed a classification scheme for digitalization and optimization of the system functioning of homogeneous objects It is demonstrated that digital transformation causes to create multi-aspect environment with many mathematical models. These models characterize the communication with the managing center, with the external environment and with the components of internal functioning. The necessity of constructing invariant and aspect-oriented optimization models for solving resource and structural problems ensuring the efficiency of the functioning of homogeneous objects and satisfaction of the performance indicators of the objects of the external environment is substantiated., МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, Выпуск 3 (22) 2018

В статье рассматриваются наиболее распространенные математические модели, позволяющие прогнозировать суточные расходы воды с речных бассейнов: Tank модель, модель AWBM, модель Sacramento, модель SIMHYD и модель SMAR. Апробация моделей произведена на ретроспективных рядах расходов воды рек Колумбии с выделением периодов параметризации, разминки моделей и периода поверочных прогнозов. Для оценки результатов было применено три показателя. Получено, что перечисленные модели можно применять к полугорным (не к горным) рекам Колумбии при оценке надежности прогнозов по критерию Нэша–Сатклиффа., The common mathematical models allowing to predict the daily water flow from river basins are considered in the paper: the Tank model, the AWBM model, the Sacramento model, the SIMHYD model and the SMAR model. The evaluation of the models was carried out on the retrospective series of water flow of the rivers in Columbia with the identification of periods of parameterization, warm-up of models and verification forecasts. Three indicators were used to evaluate the results. The obtained results show that these models can be applied to the semi-mountain (not mountain) rivers of Colombia at assessment of the reliability on Nash-Satcliffe criteria.

A.A. Levin, Energy Systems Institute SB EAS (Irkutsk, Russian Federation), lirt@mail.ru, V.F. Chistyakov, Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS (Irkutsk, Russian Federation), chist@icc.ru, E.A. Tairov, Energy Systems Institute SB RAS (Irkutsk, Russian Federation), tairov@isem.irk.ru Левин Анатолий Алексеевич, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (г. Иркутск, Российская Федерация), lirt@mail.ru. Чистяков Виктор Филимонович, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, Институт динамики систем и теории управления СО РАН (г. Иркутск, Российская Федерация), chist@icc.ru. Таиров Эмир Асгадович, доктор технических наук, главный научный сотрудник, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (г. Иркутск, Российская Федерация), tairov@isem.irk.ru. This paper presents the results of applying the methods of the hydraulic circuit theory in the interactive modeling of hydrogasdynamic and thermal processes that occur in the equipment of thermal power plants. The problem statement of flow distribution in the energy plants with different pressure drop laws in the branches of complex gas air and steam-water ducts is formulated. The research shows that the application of traditional methods of hydraulic circuit theory is challenging for such problems. Some aspects of solvability of the related systems of nonlinear equations are studied. The numerical methods for solving these systems as applied to the problems that require calculations in real time are considered. A computation scheme is proposed. The scheme makes it possible to reduce the initial statement of the problem to the classical scheme of the nodal pressure method. The method of decomposition of the hydraulic circuit configuration into interconnected circuits of smaller dimension is considered to reduce the computational effort. The results of tests that demonstrate high reliability of the method developed for the flow distribution calculation are presented. В статье представлены результаты применения методов теории гидравлических цепей для интерактивного моделирования гидрогазодинамических и тепловых процессов в оборудовании тепловых электрических станций. Сформулирована постановка задачи расчета потокораспределения в трактах энергоустановок с различными законами падения давления на ветвях в сложных газовоздушных и пароводяных трактах. Показано, что применение традиционных способов расчета потокораспределения методами теории гидравлических цепей затруднительно для задач. Исследованы некоторые аспекты разрешимости соответствующих систем нелинейных уравнений. Рассмотрены численные методы решения этих систем применительно к задачам, требующим выполнения расчетов в масштабе реального времени. Предложена расчетная схема, позволяющая свести исходную постановку задачи к классической схеме метода узловых давлений. Рассмотрен способ декомпозиции структуры гидравлической цепи на взаимосвязанные цепи меньшей размерности для уменьшения вычислительных затрат. Приведены результаты тестов, демонстрирующих высокую надежность разработанного способа расчета потокораспределения. This work has been supported by the Russian Foundation for Basic Research, grant No. 15-01-03228-a.

The paper presents the main notions, mathematical models, and applications of the novel branch of mathematics that called Mathematical Theory of Development., В статье представлены основные понятия, математические модели и приложения новой науки, названной математической теорией развития.

В настоящей работе рассмотрены общие принципы и основные этапы создания энергосберегающих автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) ТЭЦ. Сформулированы общие принципы создания автоматизированных систем управления и на их основе построены математические модели элементов ТЭЦ. Сформулированы общие принципы создания энергосберегающих систем автоматического управления (САУ) основными энергетическими установками ТЭЦ, выявлены определяющие параметры управляющего воздействия, выходные параметры, параметры внешних возмущающих воздействий и параметры энергетических потерь. The power engineering in Ukraine, in particular heat power engineering comes forth with many solutions that would allow us to improve operating conditions of power plants, namely update the equipment, improve the quality of control of operating conditions depending on power engineering market conditions and update control systems due to the implementation of new computing software systems into the available equipment. Due to the fact that a major portion of the equipment of operating heat power plants is overage and is unable to operate at maximum loadings the approaches to the principles of its control must be revised. This will allow us to reduce the expenditures required for the production of wanted power and optimize the operating conditions of power equipment used by power – generating units of heat power plants. This scientific paper formulates a very important scientific and engineering problem related to the development of the energy-saving control systems for heat power plants. A scientific principle of the energy-saving control of energy-generating units used by heat power plants was formulated, based on which energy-saving systems can be created for the automated control systems of heat power plants. To improve the control property it is proposed to use master models (state viewers) for the energy-saving automated control systems designed for the power-generating units of heat power plants.

The relevance of researches is due to the need to develop the technology of whey-based beverages with high viscosity. The paper presents the criteria for choosing a method of milk whey processing; a list of existing technologies as classification scheme is included. An alternative ingredient of plant origin - orange fiber Citri-Fi has been proposed to regulate the consistency of the beverage. Due to the special processing it has functional and technological properties - the ability to bind moisture up to 13 mass particles for 1 weight fraction of the fiber. Using mathematical modeling, the optimal conditions of including dietary fiber in the milk whey have been determined in order to predict the behavior of raw material systems in the production of beverages with high viscosity in the technological cycle. Samples of dietary fiber were studied using an ultraviolet microscope with the optical system of fluorescent illuminator. Indices of dynamic viscosity of hydrated whey plant mixtures were determined by Geppler viscometer. The visualization of the transformation of dry Citri-Fi while swelling in whey was shown, allowing you to observe a multiple increase in the volume of tubular fibers. The mechanism of water-retaining process is confirmed by the preservation of the fiber structure and a significant increase in the volume of the fragment of dietary fiber due to the absorption of the whey. The conditions for the preparation and application of orange dietary fiber in the milk whey to obtain beverages with high viscosity were studied. Optimum conditions for preparation and application of whey plant mixture in the bulk of whey are the amount of Citri-Fi - 4–5%, the stirring time - 10–15 min, the swelling temperature - 30–35°C. The rational amount of whey mixture is 10–12.5%, provided that the temperature - 50–60°C, the stirring time - 8–10 min. The rational parameters and technological scheme of whey beverages with high viscosity have been developed.