Search

Представлены клеточно-автоматные стохастические модели рекомбинации электронов и дырок в неоднородном полупроводнике в двумерном и трёхмерном случаях. Исследована кинетика процесса рекомбинации электронов и дырок в режимах чистой диффузии, диффузии с туннелированием и диффузии частиц при наличии рекомбинационных центров. Изучен характер электронно-дырочных пространственных корреляций, полученных с помощью клеточно-автоматной модели, и связанного с этим формирования сегрегации в 2D- и ЭБ-полупроводниках. Путём численного моделирования вычислены и исследованы основные характеристики процесса рекомбинации: плотности частиц и интенсивность фотолюминесценции. Кроме того, проанализирована зависимость времени выполнения параллельных программ, реализующих клеточно-автоматные модели рекомбинации в двумерном и трёхмерном случаях, от значений таких модельных параметров, как начальная плотность электронно-дырочных пар и размер моделируемой области.

The recent expansion in corn and soybean acreage in Russia raises interest regarding the reasons behind it. A previous study by the author revealed greater profitability of corn and soybeans than the most popular crop – winter wheat. However, although shif t to a corn soybean rotation or even continuous corn is agronomically feasible, many farmers are not willing to take the related risks. Hence, the goal of this article is to derive the optimal crop portfolio accounting for relative risk aversion coefficien ts of farmers. On the basis of the stochastic simulation method, a new technique for risk optimization was developed. The findings indicate crop diversification is a good method to mitigate risk under Russian conditions. Only farmers preferring risk would switch to corn as a monocrop rotation.

Рассматриваются вопросы применения стохастического имитационного моделирования к описанию и исследованию механизмов укорочения концевых структур ДНК теломер. Целью настоящей работы является исследование на основе стохастического и имитационного моделирования протекающих в клетках явлений, которые приводят к уменьшению длины теломер и, как следствие, к снижению пролиферативного потенциала и возникновению патологий, в том числе онкологических. Математическая модель описывается в семимартингальных терминах. Анализ результатов моделирования основан на сопоставлении со статистическими данными биологических экспериментов. Построенные распределения клеток по длинам их теломер сопоставлялись с экспериментальными данными, полученными на культурах фибробластов человека с использованием метрики Леви-Прохорова. Результаты работы могут найти применение в медико-биологических исследованиях старения и возникновения различных патологий, а также при решении ряда вопросов в области геронтологии., Some issues of applying the stochastic simulation modeling to the description and studying of DNA’s end structures (telomeres) shortening mechanisms are considered. The aim of this research is to study on the base of the stochastic and simulation modeling processes in the cells leading to the telomeres’ length shortening, and as a consequence, to decreasing the proliferative capacity, and developing pathologies including oncologic ones. The mathematical model is described in the semimartingale terms. The analysis of the modeling results is based on their comparison to the biological experiments data. The formed cell distribution in accordance to their telomeres’ length is compared with the experimental data obtained through the tests performed with human fibroblast-culture using Levy Prokhorov metric. The study results can be used in biomedical research on ageing, and on developing various pathologies, as well as in solving a number of problems in the field of gerontology.

В работе рассматриваются вопросы моделирования режима речных наносов с помощью Марковских цепей на примере реки Нарын, которая протекает в Кыргызстане. Река имеет длину 807 км и площадь водосборного бассейна 59 900 км 2, питание ледниковое и снеговое. Половодье проходит в период с мая по август. Норма стока 480 м 3/с. Проведена статистическая обработка многолетних данных, доказывающих неоднородность цепей. Анализ данных показал,что вариация расходов наносов по месяцам находится в пределах от 0,57...1,07. Автокоррелограмма характерна для гидрологических величин. Многолетние ряды расходов наносов по месяцам неоднородны. Наблюдается выраженная сезонность стока. Собраны матрицы переходных вероятностей, которые позволяют прогнозировать режим наносов. Матрицы переходных вероятностей имеют преимущественно диагональный вид. Полученные результаты свидетельствуют о том,что режим объемов стока наносов в месячных и сезонных интервалах времени описывается с помощью неоднородной цепи Маркова. При моделировании расчеты следует проводить с учетом корреляционной связи. Переход к прогнозированию концентраций наносов позволяет сократить количество расчетных периодов выделяя два интервала: весна-лето и осень-зима., In the work there are considered simulation questions of the regime of river sediments by means of Markov chains by the example of the river Naryn which flows in Kyrgyzstan. The river has a length of 807 km and square of catchment basin 59 900 km 2, feeding is glacial and snow. Flooding is in a period from May to August. The norm of sediment-load 480 m 3/c. Statistical processing has been fulfilled of long-term data proving the heterogeneity of chains. The data analysis showed that the variation of sediments discharge per months is in the range from 0,57...1,07. The autocorrelogram is typical for hydrological values. Long-term series of sediments discharge per months are not homogeneous. There is observed a seasonality of sediments. Transition probabilities matrixes are collected which allow predict a mode of sediments. Transition probabilities matrixes have mainly a diagonal view. The obtained results confirm that the mode of sediments-load in monthly and seasonal intervals of time is described by means the heterogeneous Markov chain. When modeling the calculations should be performed taking into consideration a correlation. Transition to predicting of sediments concentrations makes it possible to reduce the quantity of rated periods separating two intervals: spring-summer and autumn-winter.

В статье рассматривается исследование двух речных бассейнов,расположенных на территории Ирана Гарасу и Хаблируд. Ряды наблюдений на этих водосборах ограничены 30 годами и содержат небольшое количество сочетаний маловодных и многоводных периодов. Уточнены вероятностные характеристики перспективного водопользования на основе моделирования гидрологических рядов. Получены вероятностные характеристики перспективного водопользования из поверхностных источников и возможного регулирования стока на реках Хаблируд и Гарасу. Проведено сравнение искусственных смоделированных и исходных гидрологических рядов годового стока,рассмотрена степень различия их статистических параметров. Различия между ними устанавливались по величине средних квадратических ошибкок исходного ряда наблюдений. Показана высокая (94,7 %) обеспеченность плановой годовой водоотдачи в естественных условиях реки Хаблируд является достаточно высокой,что свидетельствует о достаточности сезонного регулирования стока. Для реки Гарасу обеспеченность плановой годовой водоотдачи составляет всего 70,2 %, что обуславливает необходимость проведения мероприятий по многолетнему регулированию., The article considers investigation of two river basins situated in the territory of Iran Garasu and Khablirud. The observation series on these water catchments are limited by 30 years and contain a small quantity of combinations of shallow and high water periods. Probability characteristics are defined for a perspective water use on the basis of simulation of hydrological series. There are obtained probability characteristics of the perspective water use from surface sources and possible flow regulation on the rivers Garasu and Khablirud. Comparison of artificial simulated and initial hydrological series of an annual flow was carried out,the degree of their difference of statistical parameters was considered. Differences between them were established according to the value of quadratic mean errors of the initial series of observations. There was shown a high (94,7 %) provision with a planned annual water yield under the natural conditions of the Khablirud river which confirms a sufficiency of the flow seasonal regulation. For the river Garasu provision with a planned annual water yield is only 70,2 % which stipulates the necessity of arranging measures on the long-term regulation.

Представлены четыре варианта распределения трехмерного параметра пористости путем задания определенных настроек стохастического алгоритма моделирования. При оценке достоверности построения геологических моделей методом стохастического моделирования по каждому из вариантов был выполнен процесс многократного (32 реализации) перестроения модели, каждая из которых соответствует исходным данным и полевой информации. Перестроение трехмерных моделей проводилось на основе пересчета параметра пористости, куба литологии и привлечения дополнительных исходных данных. Все типы исходных данных являются дополнительными и используются для ограничения стохастического алгоритма, т.е. для получения более реалистичного результата построения трехмерных литолого-фациальных моделей. По каждому варианту моделирования с помощью математической статистики были рассчитаны значения t -критерия и уровня значимости ( р ). Данные значения получены путем последовательного сравнения друг с другом вариантов моделирования. По результатам сравнения было установлено, что для фаций типа протока дельты и дельтовый залив при каждом последующем варианте наблюдается увеличение значения t -критерия и снижение уровня значимости р, т.е. происходит уменьшение дисперсии и значения К п становятся ближе к среднему значению. Описанная тенденция связана с привлечением к каждому последующему варианту моделирования дополнительных исходных данных. Также было установлено, что трехмерные параметры пористости, полученные по четвертому варианту моделирования, с учетом непрерывной скважинной кривой К п, данных литологои сейсмофациального анализа, результатов фациального моделирования песчаных объектов, трендовых гистограмм непрерывной скважинной кривой пористости, а также с учетом прогнозных схем К п, подтверждают корректное разделение рассматриваемого в данной работе нижнетиманского циклита на основные фациальные комплексы и являются наиболее информативными и достоверными., Four options for the three-dimensional distribution of porosity parameters by specifying certain settings stochastic simulation algorithm are presented. In assessing the reliability of geological models using stochastic simulation for each of the options has been made ​​the process of multiple (32 sales) rebuilt models, each of which corresponds to the original data and field information. Rebuilding three-dimensional models was based on the conversion option of porosity, lithology cube and attract additional source data. All types of input data are optional and are used to constrain the stochastic algorithm, for a more realistic result of constructing three-dimensional lithofacies models. For each alternative simulation using mathematical statistics were calculated t -test and the significance level ( p ). These values ​​were obtained by sequential comparison with each other model variants. By comparing the results showed that for the delta facies type and delta Bay each subsequent version, an increase the value t-test and reduce the level of significance p, decreases the variance and n values ​​to focus more towards the mean. The above trend is associated with attraction to each successive version of modeling additional source data. It was also found that three-dimensional parameters of porosity obtained by the fourth variant modeling, taking into account the continuous downhole of Kn, lithologic data and seismic facies analysis, the results of the sand facies modeling objects, trend curve histograms continuous downhole porosity, as well as the forecast n scheme to confirm the correct division investigated in this work nizhnetimanskogocyclites for basic facial complex and is the most informative and accurate.

В работе рассматривается возможность применения агентно-ориентированной системы имитационного моделирования для решения ряда проблем, возникающих при создании экзафлопсных компьютеров, содержащих десятки и сотни миллионов вычислительных узлов. Предлагается двухуровневая децентрализованная схема управления вычислениями и соответствующая имитационная модель, в которой все вычислительные узлы поделены между областями вычислений, которые контролируются своими локальными управляющими агентами. Головной управляющий агент распределяет между областями поток больших задач и контролирует общие ресурсы. В качестве примера масштабируемого алгоритма рассматривается метод Монте-Карло, перспективный для компьютерного моделирования на экзафлопсных компьютерах. В этом методе существенно то, что чем больше объем выборки из независимых реализаций, тем выше точность оценивания. В работе предлагается генератор базовых псевдослучайных чисел, пригодный для больших расчетов по методу Монте-Карло. При распределении вычислений по узлам допускается возможность реализации различных объемов выборки на различных узлах с использованием статистически оптимального способа осреднения результатов. Объем памяти, доступный каждому вычислительному узлу, и его быстродействие должны быть достаточными для эффективного моделирования реализаций. Данный алгоритм распределенного статистического моделирования асинхронен, и при использовании предлагаемого генератора базовых псевдослучайных чисел масштабируется практически на неограниченное число узлов. Примером масштабируемого приложения распределенного статистического моделирования для современных компьютеров терафлопсного уровня производительности является библиотека PARMONC. Кроме того, в работе рассматривается вариант реализации мультиагентного моделирования для прогнозирования сбоев и отказов вычислительных узлов. Предлагается архитектура динамической системы прогнозирования сбоев, которая состоит из агентов различного назначения, каждый из которых выполняет свою функцию для достижения общей цели., A possibility of using an agent-oriented simulation system for solving a variety of problems that arise in design and implementation of exaflop supercomputers consisting of ten and hundred millions of computational nodes is discussed in the paper. We suggest two-lewel decentralized scheme of computations control and the corresponding simulation model in which all the computational nodes are distributed over computational domains controlled by their control agents. Master control agent distributes a flow of big problems over computational domains and manages common resources. Monte-Carlo method considered to be promising to use on exaflop supercomputers is given as an example of highly scalable algorithm. In this method, is essential that the lager sample size of independent realizations, the higher accuracy of estimating. We also suggest a parallel pseudorandom numbers generator suitable for large-scale computations with Monte Carlo method. When distributing stochastic computations over different nodes it is possible to simulate different sample volumes on different nodes using statistically optimal technique of results averaging. Naturally, an amount of computer resources available on each node must be quite enough to simulate the realizations effectively. The described algorithm of distributed stochastic simulation is asynchronous one and can be scaled to a practically infinite number of nodes using the described parallel pseudorandom numbers generator. An example of the highly scalable application utilizing distributed stochastic simulation on up-to-date teraflop supercomputers is the program library PARMONC. Also, the multi-agent simulation is used for the prediction and processing of possible failures of computational nodes. Architecture of dynamic system of failures prediction is given. The system consists of the agent for different purposes; each agent is playing its role to achieve the common goal.

Методом стохастического моделирования выполнен сравнительный анализ эффективности методов согласованной и оптимальной пространственной обработки сигналов, принимаемых вертикальной антенной решеткой (АР) в канале мелкого моря. Предполагается, что сигнал удаленного локализованного источника принимается на фоне интенсивной помехи, также создаваемой локализованным источником, при этом параметры канала (значения скорости звука на отдельных горизонтах в водной толще, скорость звука в дне и его плотность) оцениваются с априори неизвестными отклонениями от реальных значений. Эффективность обработки характеризуется коэффициентом усиления АР по величине отношения сигнал/(шум + помеха). Определены допустимые уровни ошибок в оценке указанных параметров канала, при которых обусловленные ими потери усиления не превышают заданный уровень (3 дБ) для каждого из методов, что дает возможность количественно определить требования к средствам оперативной океанографии., By the use of stochastic simulation we examine comparatively the efficiency of the vertical array matched-field processing and optimal processing in realistic shallow-water channels. We assume that the multimode signal from a distant point source is received against the intense noise interference which is also excited by a point source in different location. The most important channel parameters like the sound speeds at a number of discrete depths in the water column, sound speed and the density in the sea bottom are assumed to be not precisely known and to vary as random values. We exploit the output signal-to-(noise plus interference) ratio (SNIR) and the array SNIR gain to evaluate the array processing performance and the environmental mismatch effects. The focus is to estimate the maximum mismatch levels for all the parameters indicated, under which the mismatch-induced gain loss do not exceed the fixed level of 3 dB for each processing technique.

Актуальность работы. Получение количественных оценок эффективности алгоритмов анализа изображений является весьма актуальной задачей, в том числе и задача оценки эффективности контурных детекторов. Выбор надежных алгоритмов выделения контуров на изображениях волновых полей имеет особое значение при построении цифровых двойников нефтяных месторождений. Так, для изучения околоскважинного и межскважинного пространства необходимо использовать алгоритмы оконтуривания, обладающие высокой помехоустойчивостью в сложных сейсмогеологических условиях. Выбор таких алгоритмов должен быть основан на комплексном анализе качества выделяемых контуров, включающем такие элементы, как смещение, разрыв и смазывание границ. В этом плане большой интерес представляет метод получения оценок эффективности контурных детекторов на основе расчета обобщённого показателя качества выделения границ, предложенный в работе I. Boaventura и A. Gonzaga в 2009 г. Обобщённый показатель качества определён авторами статьи в виде нормы вектора в евклидовом пространстве. Одну из координат вектора составляет обратная величина метрики Прэтта, которая учитывает интегральную величину смещения элементов обнаруженного контура. Остальные координаты вектора формируются на основе бинарной классификации. В работах Д.В. Дубинина, А. И. Кочегурова и В. Герингера приведены исследования эффективности показателя качества I. Boaventura и A. Gonzaga путем вычислительного эксперимента. Эталонные изображения в процессе эксперимента аппроксимировались двумерным точечным потоком восстановления, что позволило реализовать принципы постановки эксперимента по Фишеру (принцип Рандомизации). Анализ полученных экспериментальных данных показал ряд недостатков обобщённого показателя качества A. Gonzaga и I. Boaventura. В частности, при малых отношениях сигнала к шуму (с/ш) были получены завышенные значения критерия Прэтта, что, в свою очередь, приводило к заниженным оценкам обобщённого показателя качества. Действительно, будучи чувствительным к локальным смещениям границы, критерий Прэтта плохо реагирует на пропуски элементов в разорванных контурах, что и приводит к неоправданно высоким значениям критерия при малых отношениях с/ш. Это утверждение было высказано А. В. Яскорским еще в 1987 г. и нашло свое доказательство в результатах вычислительного эксперимента. Таким образом, существует реальная необходимость повышения достоверности оценок качества детектирования, получаемых на основе обобщённого показателя I. Boaventura и A. Gonzaga. С этой целью предлагается в обобщенный показатель качества вместо критерия Прэтта ввести его модифицированный аналог (Modification Pratt's Figure of Merit), предложенный и детально рассмотренный нами в более ранних работах. Вопросам исследования обобщённого показателя I. Boaventura и A. Gonzaga с модифицированным критерием Прэтта посвящена настоящая работа. Методы и средства исследования: системный анализ, стохастическое имитационное моделирование, цифровая обработка изображений, методы визуализации данных. Также применялись методы анализа, основанные на постепенной формализации моделей путем активизации интуиции специалистов. Вычислительный эксперимент проводился в среде «Delphi», а валидация численной модели осуществлялась с использованием среды «Mathcad». Результаты исследования дадут возможность выбора объективного критерия оценки качества построения контурных границ при создании цифрового двойника нефтяного месторождения. Relevance. Obtaining quantitative estimates of the efficiency of image analysis algorithms is a very urgent problem, including the problem of evaluating the efficiency of contour detectors. The choice of reliable algorithms for extracting contours on images of wave fields is of particular importance when constructing digital twins of oil fields. So, to study borehole and interwell space, it is necessary to use contouring algorithms that have high noise immunity in difficult seismic and geological conditions. The choice of such algorithms should be based on a comprehensive analysis of the quality of the selected contours, including such elements as displacement, break and blurring of boundaries. In this regard, the method of obtaining estimates of the efficiency of contour detectors based on the calculation of the generalized indicator of the quality of boundary detection proposed in the work of I. Boaventura and A. Gonzaga in 2009 is of great interest. The generalized quality indicator is defined by the authors of the article in the form of a vector norm in Euclidean space. One of the coordinates of the vector is the reciprocal of the Pratt metric, which takes into account the integral value of the displacement of the elements of the detected contour. The rest of the coordinates of the vector are formed on the basis of binary classification. The works of D. V. Dubinin, A. I. Kochegurov and B. Göringer introduce the studies of the efficiency of the quality indicator of I. Boaventura and A. Gonzaga by a computational experiment. In the course of the experiment, the reference images were approximated by a twodimensional point recovery stream, which made it possible to implement the principles of setting up an experiment according to Fischer (the principle of randomization). The analysis of the obtained experimental data showed a number of shortcomings of the generalized quality indicator of A. Gonzaga and I. Boaventura. In particular, at low signal-to-noise (s/n) ratios, overestimated values of the Pratt's criterion were obtained, which in its turn led to underestimated estimates of the generalized quality indicator. Indeed, being sensitive to local displacements of the boundary, Pratt's criterion reacts poorly to omissions of elements in broken contours, which leads to unjustifiably high values of the criterion at low s/n ratios. This statement was made by A. V. Yaskorskiy in 1987 and found its proof in the results of a computational experiment. Thus, there is a real need to improve the reliability of the detection quality estimates obtained on the basis of the generalized index of I. Boaventura and A. Gonzaga. For this purpose, it is proposed to introduce into the generalized quality indicator instead of the Pratt's criterion its modified analogue (Modification Pratt's Figure of Merit), proposed and considered in detail by us in earlier works. This work is devoted to the study of the generalized indicator of I. Boaventura and A. Gonzaga with the modified Pratt criterion. Methods and means of research: system analysis, stochastic simulation modeling, digital image processing, data visualization methods, as well as the methods of analysis, based on the gradual formalization of models by activating the intuition of specialists. The computational experiment was carried out in the Delphi environment, and the numerical model was validated using the Mathcad environment. The research results will make it possible to choose an objective criterion for assessing the quality of building contour boundaries when creating a digital twin of an oil field.

Введение. В области автоматики электроснабжения в настоящее время развивается новый перспективный принцип распознавания режимов статистический подход, основанный на байесовском методе проверки гипотез. Применение этого подхода увеличит распознаваемость режимов электрической сети и чувствительность релейных защит. В то же время статистический подход требует большого объема достаточной статистики, однако ее получение на реальных фидерах или технически невозможно, или сопряжено с недопустимыми временными и материальными затратами. Поэтому в теоретической литературе без обоснований принимаются нормальные законы распределения параметров режима. Материалы и методы. Для получения случайных графиков нагрузки достаточной продолжительности предлагается использовать математические вероятностные имитационные модели нагрузки отдельных элементарных электроприемников и их суперпозицию. Полученные на этих моделях законы распределения параметров режима могут сразу применяться для обучения перспективной автоматики электроснабжения интеллектуальных электрических сетей. В статье предложен новый вероятностный имитационный метод генерации псевдослучайного графика нагрузки фидера по заданными параметрам, который позволит существенно расширить применимость статистического подхода в автоматике электроснабжения. Результаты. Приведен пример реализации псевдослучайного графика тока элементарной нагрузки одной смены, полученного с помощью разработанного алгоритма. Пример показал, что часто встречающееся в литературе предположение о нормальном распределении тока нагрузки для всех случаев не является абсолютно верным. Заключение. Предложенный метод можно рассматривать как новый элемент системы обеспечения надежности электроснабжения, который позволит существенно расширить применимость статистического подхода в автоматике электроснабжения, что увеличит чувствительность распознавания автоматикой режимов электрической сети., Introduction. At the present time new principles for automatic control system of power grids are being developed. The Bayesian hypothesis testing method is one of the most promising methods. This method will improve the definition of the electrical network regime and the sensitivity of the power system protection. This method requires a sufficient statistics of load cycle of power grids, but this means high costs in time and computing resources. In the theoretical literature adopted a Gaussian distribution law without justification. Materials and Method. The authors offer the use of probabilistic mathematical simulation models of elementary power load and their superposition to obtain random load cycles of sufficient duration. These statistical laws should be used for machine learning of automatic control system of smart grids. In this paper proposes a stochastic simulation method for a random load cycle of power grids with preset parameters. The method will allow expanding the applicability of the Bayesian approach to the automation of smart grids. Results. In this paper is an example of the implementation of the pseudo random load cycle of power grids by the developed algorithm. Example shows that the theoretical assumption of normal distribution of the load cycle is not completely correct. Conclusion. This method can be considered as a new element of the system to ensure the reliability of power supply, which will significantly expand the applicability of the statistical approach in automation and will increase the sensitivity of the automatic recognition of power grid mode.

The problem of stochastic simulation of artificial immune system to describe the process of therapy and the effect of sulfonamides in the body. The developed mathematical model describes the formation of the specific reactions of the body, depending on the course of chronic pyelonephritis, treatment is carried sulfonamides. Refs.: 15 titles.Keywords: modeling; immune system; immune object; therapeutic dose; carried sulfonamides., Рассмотрена задача моделирования стохастической искусственной иммунной системы для описания процесса терапии и влияния сульфаниламидных препаратов на организм. Разработанная математическая модель описывает формирование специфических реакций организма в зависимости от течения хронического пиелонефрита, лечение которого проводится сульфаниламидными препаратами. Библиогр.: 15 назв.Ключевые слова: моделирование, иммунная система, имунный объект, терапевтические дозы, сульфаниламидные препараты.

Получена оценка среднеквадратических отклонений в задаче обработки траекторных измерений, когда оцениваемые параметры траектории определяются по конечным формулам по минимальному набору измеряемых параметров, при этом в явном виде нет функциональной связи данных параметров с вектором измерений. Для оценки среднеквадратических отклонений определения траектории по конечным формулам предложено осуществлять стохастическое моделирование. Получены конечные формулы для траекторных задач при угловых измерениях. Приведены результаты математического моделирования, In this research we obtained an estimate of mean-square deviations in the trajectory measurement processing problem when the estimated trajectory parameters were determined by the end formulas according to the minimum set of parameters measured, and in this case there was no explicit functional relationship between these parameters and the measurement vector. To estimate the mean-square deviations of determining the trajectory according to the end formulas, we proposed to implement the stochastic simulation. We obtained end formulas for the trajectory problems when making angular measurements. The work provides the results of mathematical simulation

Рассмотрена задача моделирования стохастической искусственной иммунной системы для описания процесса терапии и влияния сульфаниламидных препаратов на организм. Разработанная математическая модель описывает формирование специфических реакций организма в зависимости от течения хронического пиелонефрита, лечение которого проводится сульфаниламидными препаратами. The problem of stochastic simulation of artificial immune system to describe the process of therapy and the effect of sulfonamides in the body. The developed mathematical model describes the formation of the specific reactions of the body, depending on the course of chronic pyelonephritis, treatment is carried sulfonamides.

В работе приведены результаты исследования статистической структуры полей среднемесячной приземной температуры воздуха и суммарного за месяц количества осадков в районе озера Байкал. Исследования проведены с использованием данных многолетних наблюдений. Полученные результаты могут быть основой для построения стохастических моделей полей, учитывающих годовой ход и неоднородность реальных процессов., Several pieces of information on statistical structure of random fields of average monthly temperature and monthly precipitation sums are given in this paper. Information is obtained on basis of real data from weather stations situated in Lake Baikal region. Obtained results can be used for numerical stochastic simulation of meteorological random fields with respect to seasonal variations and heterogeneity of natural processes.

Сдвиг научного интереса от физических явлений, подчиняющихся законам термодинамики, к нелинейным диссипативным процессам, содержащим химические и биологические превращения, привёл к аналогичному повороту в математическом моделировании: от решения дифференциальных уравнений к прямому дискретному стохастическому моделированию. Математическим фундаментом дискретного моделирования является асинхронный клеточный автомат стохастический аналог клеточного автомата фон Неймана. Систематической методологии построения асинхронного клеточного автомата, моделирующего процессы, состоящие из многих действий, совместно преобразующих общее дискретное пространство, пока не существует. Нет ответа на вопрос, насколько и чем различаются результаты моделирования при разных способах организации (режимах) взаимодействий локальных операторов, составляющих сложный процесс. В работе делается попытка ответить на этот вопрос путём проведения серии вычислительных экспериментов по моделированию трёх типовых реакционно-диффузионных процессов при разных асинхронных режимах и сравнительного анализа их эволюций. Результат состоит в том, что качественный характер процессов не зависит от способа композиции, а количественные различия могут быть скорректированы., The shift of scientific interest from physical phenomena obeying laws of thermodynamics towards nonlinear dissipative processes containing chemical and biological transformations stimulates a similar turn in mathematical modeling: from differential equation solution to direct and stochastic simulation. A foundation for discrete simulation is the asynchronous cellular automaton a stochastic analogue of von-Neumann''s cellular automaton. For the time being, there is no systematic methodology for constructing asynchronous cellular automata simulating processes composed of many actions transforming a common discrete space. It is not known, how different are simulation results obtained by different ways of composing simple operations for organizing a complex computational process. In the paper, an attempt is made to answer this question by means of performing a series of simulation of three typical reaction-diffusion processes with different asynchronous modes of functioning, and comparative analysis of their evolutions and invariants. The obtained result shows that qualitative character of the process under simulation does not depend on the composition mode, and quantitative differences may be corrected.

В большинстве случаев демографы игнорируют стохастическую природу демографических коэффициентов, в том числе коэффициентов смертности. Но рост интереса к смертности и долголетию малых групп населения требует надежных решений для доверительного оценивания соответствующих показателей смертности. В статье предлагается формула апостериорного распределения коэффициента смертности в однородной группе населения. На ее основе строится доверительная область значений коэффициента смертности. Методами стохастической симуляции строятся доверительные области для кумулятивных характеристик смертности, в том числе для продолжительности жизни., Demographers usually ignore a stochastic nature of demographic rates, in particular of mortality rates. However, a growing interest in longevity and mortality of small population groups or areas requires plausible solutions for confidence estimation of mortality measures. This paper provides a formula for posterior distribution of death rates in a homogeneous group of population. We also propose a new approach to estimate confidence limits for the death rate. We show that confidence limits for aggregate mortality measures, including life expectancy, can be easily estimated using the posterior distribution of death rates and the methods of stochastic simulation.

Исследование и решение задачи управления банковской деятельностью требует разработки динамической экономико-математической модели, учитывающей наличие управляющих воздействий, неконтролируемых параметров (рисков, погрешностей моделирования и других факторов) и дефицита информации. Существующие подходы к решению задач по управлению банковской деятельностью путём разработки экономико-математических моделей в условиях неопределённости базируются обычно на статических моделях и используют аппарат стохастического моделирования, для применения которого требуется знание вероятностных характеристик основных параметров модели. При этом для его использования необходимы очень жёсткие условия, которые на практике чаще всего заранее не выполнимы. В статье предлагается использовать детерминированный подход для моделирования и решения исходной задачи в форме динамической задачи программного минимаксного управления (оптимизации гарантированного результата) на заданный момент времени с учётом наличия рисков., Research and solution of the problem of management of banking activity requires the development of a dynamic economic and mathematical model that takes into account the presence of control actions, uncontrollable parameters (risk of modeling errors, and others) and lack of information. Existing approaches to solving problems of management of the banking activities through the development of econometric models under uncertainty based on commonly used static models and stochastic simulation device, for applications that require knowledge of the probability characteristics of the basic parameters of the model. At the same time to use it requires very strict conditions which in practice often not feasible in advance. The article proposes to use the deterministic approach for modeling and solving the original problem in the form of a dynamic problem of minimax control software (optimization guaranteed result) at a given time based on the availability of risk.

В общей схеме размещения неразличимых частиц по неразличимым ячейкам и в частном случае схемы без пустых ячеек проводятся следующие исследования. Для общего числа исходов частной схемы выписано рекуррентное соотношение, и по нему получена явная точная формула для него. Выявлена связь чисел исходов в общей и частной схемах. Описан случайный процесс последовательного размещения по одной частице по ячейкам, на основании которого приводится алгоритм решения задачи перечислительной комбинаторики представления всех возможных исходов размещения фиксированного числа частиц по ячейкам в схеме и получения распределения их вероятностей. Предложены разные способы моделирования состояний схемы и приближенного нахождения числа ее исходов методом стохастического моделирования., The following investigations are carried out in the general scheme of allocation of indistinguishable particles to indistinguishable cells and in the particular scheme with no empty cell allowed. A recurrence relation is found for the total number of outcomes of the particular scheme and an explicit expression for it is obtained. A relation between the numbers of outcomes of the general and particular schemes is found. A random process of successive allocation of a single particle to cells which provides us with an algorithm for solving the combinatorial problem and finding all the outcomes of allocation of a fixed number of particles to cells in the scheme under consideration and finding the distribution of their probabilities is described. Various methods to simulate the states of the scheme and approximate the number of its outcomes by means of stochastic simulation techniques are suggested.

Европейский север страны не является исключением в снижении своего уровня экономического и социального развития в постсоветский период, а также в период экономического кризиса. Автором определен перечень субъектов Российской Федерации, входящих в данный экономико-географический округ страны, и основные классификации регионов. Установлено, что наиболее оптимальным инструментом социально-экономического развития территорий должно стать планирование. Региональное и федеральное планирование осуществляется на основе Концепции социально-экономического развития РФ до 2020 г., реализуемой через региональную политику, организованную органами государственной власти страны. В большинстве случаев пространственное развитие территорий осуществляется на основе оценок конкурентоспособности и преимуществ региона. В начале планирования необходимо построить структуру промышленности региона по отраслям, проанализировав полученный результат, определить приоритетные направления развития территорий. Инструментами диверсификации региона должна стать инновация, через реализацию инновационных проектов. Автором предложена дорожная карта реализации инновационного проекта с отражением эффекта на валовой региональный продукт. При модернизации экономики регионов целесообразно использовать стохастическое моделирование, основанное на выявлении и оценке реальных опционов., The European north of the country is no exception to reduce its level of economic and social development in the post-Soviet period, and also during the economic crisis. The author defines the list of subjects of the Russian Federation within the given economic and geographical area of the country and the major classifications of regions. It is found that the best tool for socio-economic development of the territories should be planning. Federal and regional planning is based on the concepts of social and economic development of Russia until 2020, realized through regional policy organized by public authorities of the country. In most cases the spatial development of the regions is based on estimates and competitive advantages of the region. At the beginning of the planning it is necessary to build the branch the structure of industry in the region, to analyze the results, to identify priority areas of development of territories. Innovation should become a diversification tool for the region through the implementation of innovative projects. The author offers a stout card for an innovative project with the effect on the gross regional product. It is advisable to use a stochastic simulation based on the identification and evaluation of real options for the modernization of regional economies.

В работе рассматривается проблема обеспечения полного охвата пластов процессом заводнения. Выполнена серия расчетов по стохастическим моделям, получена зависимость коэффициента расчлененности от коэффициента песчанистости, выполнена оценка влияния размера линз на характер этой зависимости. На основе результатов стохастического моделирования построен график зависимости коэффициента охвата заводнением от коэффициента расчлененности и показано, что коэффициент охвата заводнением пласта зависит как от коэффициента песчанистости, так и от коэффициента расчлененности. Это свидетельствует о важности учета влияния этих показателей макронеоднородности пласта при проектировании разработки нефтяных месторождений., A series of calculations on stochastic models was made. Dependence of number of permeable intervals on net-to-gross ratio was obtained. Impact of lenses size on the character of this dependence was estimated. Based on the results of stochastic simulation dependency diagram of sweep efficiency on number of permeable intervals was built. It is shown that sweep efficiency depend both on net-to-gross ratio and number of permeable intervals. This fact demonstrates the importance of taking into account these of formation macroheterogeneity indicators when designing oilfield development.

Из-за отсутствия реальных записей сильных движений целью данного исследования является разработка методологии для быстрой генерации горизонтальных и вертикальных составляющих грунтовых движений землетрясения на любом участке для города Тбилиси. Модель, разработанная в результате исследования, обеспечивает имитацию движений грунта в широком диапазоне магнитуд и расстояний при 8 очагах землетрясений в регионе Тбилиси (в пределах 50 км). Исследование включает в себя три основные темы: 1) стохастическое моделирования грунтовых движений при землетрясении для данного участка города Тбилиси 2) оценка записей ускорения в данном участке, используя прямой метод инженерной сейсмологии, рассматривая грунтовые условия, основываясь на теории отраженных волн 3) расчет горизонтального и вертикального спектров упругой реакции ускорения для основных участков территории Тбилиси., Due to lack of the real strong ground motion records the objective of this research is to develop a methodology for rapid generation of horizontal and vertical components of earthquake ground motion at any site for Tbilisi city. The model developed in this study provides simulation of ground motion over a wide range of magnitudes and distances at 8 earthquake sources zones of Tbilisi region (within 50 km). The research includes three main topics: 1) the stochastic simulation of earthquake ground motion at a given site of the city of Tbilisi 2) the estimation of acceleration time histories at a given site using the direct method of engineering seismology considering soil conditions based on the theory of the reflected waves and 3) calculation of horizontal and vertical acceleration elastic response spectra for main sites of Tbilisi territory., Геология и геофизика Юга России, Выпуск 2 2014

Представлена библиотека PARMONC (сокращение от «PARallel MONte Carlo»), предназначенная для эффективного распараллеливания широкого круга приложений метода Монте-Карло, обладающих большой вычислительной трудоемкостью. При распараллеливании используется «естественная» крупноблочная фрагментированность алгоритмов метода Монте-Карло. «Ядром» библиотеки является тщательно протестированный, быстрый и надежный длиннопериодный параллельный генератор псевдослучайных чисел. Библиотека представляет собой простой в использовании программный инструмент для организации распределенных вычислений, не требующий от пользователя знания языка MPI; распараллеливание сложных последовательных программ статистического моделирования производится достаточно просто. Библиотека PARMONC позволяет масштабировать вычисления на практически ограниченное число ядер, которое зависит только от используемой вычислительной системы, причем вычислительная нагрузка равномерно распределяется по всем ядрам., The article presents the software library PARMONC (an acronym of the PARallel MONte Carlo) developed for effective parallelization of a wide range of Monte Carlo method applications with the large computational complexity. The library uses native coarse-grain parallelism of the Monte Carlo method. The «core» of the library is a well-tested, fast and reliable long-period parallel pseudorandom number generator. The PARMONC is an easy-to-use tool to perform distributed stochastic simulation. It does not require any knowledge of the MPI language since the parallelization of complicated sequential programs is carried out in an easy way. The PARMONC enables one to scale Monte Carlo simulations to a practically infinite number of processors, the computational load being evenly distributed across all cores.

В статье описывается методика и результаты численного исследования СППР «Аудит» при анализе деятельности производственного предприятия с помощью имитационного моделирования по стохастическим моделям, которые используются для наполнения базы знаний информационной технологии системы. Подтверждена сходимость (в среднестатистическом смысле) расчетов по многовариантным моделям и качество оценок, точность которых удовлетворяет стандартам аудита. У статті описується методика і результати чисельного дослідження СППР «Аудит» при аналізі діяльності виробничого підприємства за допомогою імітаційного моделювання за стохастичними моделями, які використовуються для наповнення бази знань інформаційної технології системи. Підтверджено збіжність (в середньостатистичному сенсі) розрахунків за багатоваріантними моделями і якість оцінок, точність яких задовольняє стандартам аудиту. The paper describes the methodology and results of numerical studies of DSS “Audit” in the analysis of the industrial enterprise with stochastic simulation of models that are used to fill the knowledge base of information technology systems. Confirmed by the convergence (in an average sense) multivariate model calculations and the quality of evaluations, the accuracy of which meets the standards of the audit.

Проблема прогнозирования и предотвращения авиационных происшествий является актуальной как в российской, так и в мировой гражданской авиации. В связи с этим авиакомпаниям необходим удобный и понятный инструмент для поддержки принятия решений, связанных с безопасностью полетов. Для решения подобной сложной задачи требуется разработка новых методов и моделей прогнозирования и оценивания рисков, проведения математического и компьютерного имитационного моделирования на основе эффективных методов теории вероятностей и математической статистики. В работе представлены принципы разработки системы прогнозирования и предотвращения авиационных происшествий., The problem of forecasting and prevention of aviation accidents is important for international aviation. Hence aviation companies need an adequate tool for flight safety decision support. For the solution of the problem the new methods and models of forecasting and risk estimation are developed on the base of stochastic simulation. In the article the new principals of development of system for forecasting and risk estimation are presented.

Предложены принципы стохастического моделирования матриц плана для дисперсионного анализа. Обсуждаются перспективы использования стохастического моделирования при решении учебных и исследовательских задач химической метрологии., The principles of stochastic simulation of the plan matrix for the dispersion analysis are proposed. The prospects for the use of stochastic modeling to solve problems of teaching and research in chemical metrology are discussed.

Настоящая статья посвящена обоснованию применения комбинированного метода моделирования для количественной и качественной оценки безопасности плавания по внутренним водным путям. Данный метод есть синтез методов, успешно использующихся при оценке навигационной безопасности плавания, метода математического моделирования управляемого движения судов и метода ситуационного моделирования на основании байесовских сетей.The present article is dedicated to combined method of quantitative and qualitative estimation of inland waterway navigation safety. The method is based on synthesis of mathematical model method and method of Bayesian stochastic simulation. These methods have already been successfully applied in navigation safety estimation.

В статье доказывается необходимость и возможность прогнозирования вероятности банкротства, предлагается методика применения для этих целей стохастического имитационного моделирования метода Монте-Карло, а также других методик диагностики банкротства, что приводит к значительному повышению достоверности оценки вероятности риска банкротства., The article proves the necessity and possibility of the bankruptcy probability predicting, and suggests the technique of applying for these purposes the stochastic simulation method the Monte-Carlo method as well as other techniques of bankruptcy diagnosing, which leads to the sufficient increase in the reliability of bankruptcy risk probability estimation.

Настоящая статья посвящена обоснованию применения метода вероятностного моделирования для количественной и качественной оценки безопасности плавания по внутренним водным путям.The present article is dedicated to stochastic simulation method of quantitative and qualitative estimation of inland waterway navigation safety.

Исследование посвящено разработке и исследованию параллельных алгоритмов для стохастического моделирования комплексных сетей с учетом их неоднородности и нестационарности. Предложенные алгоритмы применены для решения ряда прикладных задач математической эпидемиологии., Research devoted to design and analysis of parallel algorithms for stochastic simulation of complex networks with respect to heterogeneity and nonstationarity is represented in the article. Proposed algorithms were applied to several problems in mathematical epidemiology.

Рассмотрен процесс стохастического моделирования валки деревьев при несплошных рубках. Даны рекомендации по выбору оборудования и исполнителей для проведения работ, The process of stochastic simulation of trees felling under thinning has been considered. The recommendations regarding equipment selection and performers for the work to be done are provided

This report discusses calculation of quantitative risk assessment of investment project with the help of statistical methods and stochastic simulation. The investment project for production of GRP pipes will be implemented in 2011–2015 by «Prikamtrubproekt» Ltd. in the city of Naberezhnye Chelny.