Browsing by Subject "mathematical expectation"
Now showing 1 - 8 of 8
- Results Per Page
- Sort Options
Item Mathematical model of steady-state visual evoked potential in problems of ophthalmological information technologies(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Stadnyk, MariaThe mathematical model of steady-state visual evoked potential as a linear periodical random process is justified. The exciting models of the VEP signal are described. The estimation of mathematical expectation and variance are found by - series method.Item Probability gain of external signals(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Rozorynov, Georgiy; Tolyupa, SergeyIn this work a property of macroobjects which consists of randomly cooperating microelements with accidental parameters that stochastically amplify external impacts was discovered. It is shown, that under precritical variance of accidental parameters of microelements increments of probability distribution functions of these parameters exceed corresponding increments of initiating external impacts on macroobject.Item The Principle of Creating a “Smart” Electricity Meter in Electric Traction Networks with Stochastic Electromagnetic Processes(Видавництво Львівської політехніки, 2021-05-05) Костін, Микола; Міщенко, Тетяна; Гоголюк, Оксана; Kostin, Mykola; Mishchenko, Tetiana; Hoholyuk, Oksana; Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan; Lviv Polytechnic National UniversityНапруга і струм у тягових мережах систем електричного транспорту постійного струму є різкозмінними випадковими (стохастичними) процесами. Внаслідок цього електронні та гібридні лічильники, які застосовують у таких системах, вимірюють електроенергію з великою відносною похибкою, що істотно перевищує їх клас точності. У цій роботі на основі кореляційної теорії випадкових процесів запропоновано принцип розроблення смарт-лічильників обліку електроенергії, яка передається по тяговій мережі від тягових підстанцій до електрорухомого складу. В основу принципу покладено роботу лічильника в режимі реального часу під час здійснення ним моніторингу не безлічі реалізацій випадкових процесів напруги і струму, а їх детермінованих характеристик – тимчасових функцій математичних очікувань і дисперсій. Експериментальне забезпечення запропонованого принципу продемонстровано на прикладі реєстрації та оброблення реалізацій випадкових процесів напруги і струму, отриманих в умовах реальної експлуатації на ділянці (в фідерній зоні) А-В Придніпровської залізниці України. Отримані для активної та реактивної енергій розрахункові співвідношення, як основа принципу розроблення “розумного лічильника”, застосовні не тільки для тягових електромереж, а й для електричних мереж зовнішнього електропостачання систем електричної тяги постійного струму.Item Використання адаптивних онтологій під час моделювання петлі Бойда(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Литвин, В. В.; Оборська, О. В.; Вовнянка, Р. В.Розроблено модель петлі Бойда на основі автомата Мура. Станами автомата є етапи петлі Бойда, а також процеси редагування онтології та пошук релевантних знань в онтології. Визначено можливі переходи між станами автомата і параметри, які при цьому передаються. Розроблений автомат є основою для побудови СППР командирами тактичних ланок СВЗСУ. This paper deals with the model of Boyd loop developed on the basis of Moore automaton. The states of the machine are represented by phases of Boyd loop, by ontology editing process and by search of relevant information in the ontology. Possible transitions between states of the machine parameters have been determined and thus transmitted. The fabricated machine serves as the basis for building tactical units DAFU by DSS commandersItem Математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем(Національний університет "Львівська політехніка", 2010) Тичковський, Роман ОлександровичThe thesis deals with the substantial optimization of the distribution of information and computing resources among units of computer networks, developing mathematical models of resource allocation algorithms and finding the optimal or near optimal distributions. Mathematical models and algorithms sharing computing resources among nodes computing clusters are developed. A heuristic algorithm, the modified genetic algorithm and branch and bound algorithm for determining optimal or near optimal allocation of resources among units of computer networks are proposed. A mathematical model to optimize user access to Internet information servers, which take into account the probability distribution reference to pages server is developed. The ratio to find the parameters under which the expectation of the total time required to search for information, reaches a minimum is found. The software system on the basis of mathematical models mentioned, heuristics and genetic algorithms for finding the optimal distribution of files among distributed database of computer network nodes is developed. The first chapter deals with a review of existing means of optimization of computer networks, analyzis of the mathematical apparatus used. General problem of optimal information and computational resources among nodes networks is formulated. The choice of controlled variables and parameters of optimization is arguments. The interdependence between different numerical criteria used in the optimization of computer networks is investigated. The second chapter considers the development of following mathematical models: model of optimal distribution of copies of files among network nodes, where the optimality criterion selected amount of data that is sent via communication channels per unit time; model of optimal utilization of computing resources in network nodes (clusters, grid systems) where time of problems solving should be minimize; model of optimal information access on internet servers where the optimality criterion is the expectation of the total time required to search page. Mathematical models are developed regarding on a set of factors that affect the structure and functioning of the network. The third chapter discusses the algorithms for optimal or near optimal allocation of resources among units of computer networks such as heuristic, genetic and branch and bound algorithms. New heuristic algorithm on the basis of mathematical model determining the optimal number of copies of files and their distribution among the nodes of computer networks is proposed. The estimation complexity of the algorithm is made. The developed heuristic algorithm to find optimal or near optimal distribution of files among network nodes. The algorithm consists of two stages. In the first stage the initial distribution, which will be the best, if not take into account the restrictions imposed on the distribution is found. The second stage consists of several steps. With each step a file from crowded nodes so as to achieve the minimum objective function value increase. The second stage of the algorithm continues until it finds the optimal or close to the optimal distribution. The adaptation of branch and bound algorithm for solving generalized assignment problem is performed. A modification of the genetic algorithm, which, due to specially selected encoding reduces the chromosome length and takes into account the conditions imposed on the solutions of problems is proposed. Thus, the length of the binary image that represents a potential solution for the problem of optimization to shrink from to enabling significantly reduce the time needed for the genetic algorithm to complete the task. The fourth chapter the work of software system designed for optimal distribution of files among computer network nodes is described. The system collects statistical material on requests for files and correction messages, calculates the intensity of traffic and makes recommendations concerning the optimal allocation of files among computer network nodes. Диссертация посвящена исследованию оптимизации распределения информационных и вычислительных ресурсов среди узлов компьютерных сетей, разработке математических моделей распределения ресурсов и алгоритмов нахождения оптимальных или близких к оптимальным распределений. В диссертационной работе разработаны математические модели и алгоритмы нахождения оптимального распределения вычислительных ресурсов среди узлов вычислительных кластеров. Разработан эвристический алгоритм, предложен модифицированный генетический алгоритм и алгоритм веток і границ для определения оптимального или близкого к оптимальному распределения ресурсов среди узлов компьютерных сетей. Разработаны математические модели оптимизации доступа пользователей к информации интернет-серверов, которые учитывают распределение вероятностей обращения к страницам сервера, выведено соотношения для нахождения параметров, при которых математическое ожидание общего времени, необходимого для поиска информации, достигает минимума. Разработан программный комплекс, у котором использовано разработанные математические модели, эвристические и генетические алгоритмы отискания оптимального распределения файлов распределённой базы данных среди узлов компьютерной сети. Дисертація присвячена дослідженню оптимізації розподілу інформаційних та обчислювальних ресурсів серед вузлів комп’ютерних мереж, розробці математичних моделей розподілу ресурсів та алгоритмів знаходження оптимальних або близьких до оптимальних розподілів. Розроблено математичні моделі та алгоритми знаходження оптимального розподілу обчислювальних ресурсів серед вузлів обчислювальних кластерів. Запропоновано евристичний алгоритм, модифікований генетичний алгоритм та алгоритм гілок і меж для визначення оптимального або близького до оптимального розподілу ресурсів серед вузлів комп’ютерних мереж. Розроблено математичні моделі оптимізації доступу користувачів до інформації інтернет-серверів, які враховують розподіл ймовірностей звертання до сторінок серверу, виведено співвідношення для знаходження параметрів, за яких математичне сподівання загального часу, необхідного для пошуку інформації, досягає мінімуму. Розроблено програмний комплекс, у якому використано розроблені математичні моделі, евристичні і генетичні алгоритми відшукання оптимального розподілу файлів розподіленої бази даних серед вузлів комп’ютерної мережі.Item Методи та засоби моделювання петлі Бойда у військових застосуваннях з використанням онтологічного підходу(Національний університет "Львівська політехніка", 2016) Оборська, Оксана ВолодимирівнаУ дисертації вирішено науково-прикладне завдання розроблення методів та засобів побудови систем підтримки прийняття рішень у конкурентному середовищі з використанням онтологічного підходу. Для моделювання процесу підтримки прийняття рішень у військовій сфері розроблено математичне забезпечення та методи використання онтології предметної області на чотирьох етапах петлі Бойда (OODA – спостереження, орієнтація, рішення, дія). Розроблено архітектуру підсистеми підтримки прийняття рішень командирами тактичних ланок, яка складається із модулів, що задають відповідний етап петлі OODA. Центральною компонентою такої підсистеми є онтологія предметної області. Розроблено програмне забезпечення для кожного з етапів петлі OODA на основі побудованих методів з використанням онтологічного підходу. Наведено приклади функціонування побудованих програмних модулів. В диссертации решено научно-прикладное задание разработки методов и средств построения систем поддержки принятия решений в конкурентной среде с использованием онтологического подхода. Для моделирования процесса поддержки принятия решений в военной сфере разработаны математическое обеспечение и методы использования онтологии предметной области на четырех этапах петли Бойда (OODA – наблюдение, ориентация, решение, действие). Разработана архитектура подсистемы поддержки принятия решений командирами тактических звеньев, которая состоит из модулей соответствующих этапам петли OODA. Центральной компонентой такой подсистемы является онтология предметной области. Разработано программное обеспечение для каждого из этапов петли OODA на основе построенных методов и онтологического подхода. Приведены примеры функционирования построенных программных модулей. In the thesis scientific and practical task of methods and means development for building decision support systems in competitive environment by using ontological approach is solved. The efficiency increase of such systems through the use of developed mathematical tools and software supply, based on the use of ontology in these systems, the adaptation of ontology to the specificity of domain problems is achieved. During the research the following scientific and practical results are obtained. The development expediency of mathematical models, methods and tools for decision support in a competitive environment with the use of the ontological approach to the subject areas in which knowledge is clearly regulated are justified. Such a subject area is the military sphere. Boyd loop model based on Moore automaton is developed. The states of the automaton are the Boyd loop stages as well as processes of ontology editing and search for relevant knowledge in the ontology. The possible transitions between the stages of the automaton and which parameters are transmitted at the same time are defined. Such an automaton is the basis for building of GF AFU (Ground Forces of the Armed Forces of Ukraine) tactical units by decision support subsystem commanders. For modeling the decision support process in the competitive environment the mathematical supply and methods of using the domain ontology in four OODA loop stages (observation, orientation, decision, action) are developed. So for the military sphere on the stage of «Оbservation» the reconnaissance data are analyzed by the subject area ontology in order to determine the strengthes and weaknesses of the enemy. On the «Оrientation» stage the ontological data are used for simulation modeling of the possible course of the fight and for the optimal placement of own forces. In the «Decision» stage the target distribution method based on genetic algorithms, which allows to reduce the computational complexity, and thus significantly speed up the time needed for tactical section commander for decision making. Probability data concerning the destruction of enemy forces with the use of the certain means, which is input data of the developed method, are taken from the ontology based on the analysis of the normative tables. Also, in order to improve the efficiency of possible solutions in the ontology expert knowledge based on the descriptive logic is presented. Method of using adaptive ontologies in applied subject areas such as military applications taking into consideration the experts definition of ontology individual elements weights, allows us to increase the effectiveness of such Boyd loop stages as «Orientation» and «Decision» during a simulation modeling of the fight flow and target distribution. In some situations, the use of expert rules contained in the ontology allows 20 % probability to increase the own forces intact. The architecture of decision support subsystem which consists of modules that determine the appropriate stages of the OODA loop is developed. The central component of the decision support subsystem is the subject area ontology. Such ontology of the DF AFU is built. The main elements of ontology is fighting sets, their tactical and technical characteristics, combat statute, normative documents that define the extent of fire damage, and etc. The definition of separate elements of ontology with the use of descriptive logic is made. The software for each stage of the OODA loop based on the created methods and ontological approach is developed. For the «Observation» stage the mobile application «Military intelligence», which processes the reconnaissance information and transmits it to the command staff is developed. For the realization of the «Orientation» stage the simulation modeling module is developed, the input data of which is the obtained reconnaissance information and the output point of which is the plan of own forces location. For the realization of «Decision» stage the module of the efficient target distribution is developed, the input data of which is the probability of targets attack by certain fire means, and the output is the conformity of fire means to enemy target, which it attacks. For the "Action" stage the mobile application «Adjustment» is developed that corrects shooting. The use of the developed models, methods and software modules gave an opportunity to reduce up to 30 % the time spent by tactical units commanders for planning of military actions.Item Моделювання та оптимізація доступу до інформації файлів баз даних(Національний університет "Львівська політехніка", 2009) Мельничин, Андрій ВолодимировичThis thesis addresses to investigation of the efficiency of the main methods of information search in database files, construction of the optimal method schemes, and development of new approaches to the information search in large database files. Since in many information processing systems the case of uneven distribution probabilities of request to records are typical, investigation of the efficiency and construction of the optimal method schemes is done both for the even distribution probabilities of request to records, and the cluster of laws of uneven distribution. Such close to the reality of distribution laws, as Zipf law and distribution roughly satisfying rule “80-20” are among them. Such approach allows not only to investigate the efficiency of any given method of search, and to construct the optimal scheme for any concrete law of distribution probabilities of request to records, but also to get a picture of dependency of the efficiency of the method on the change of law of distribution of probabilities. For the methods of successive revision, and one-level, two-level, r – level (r > 2) block search and binary search, formula for computing mathematical expectation of the number of comparisons, which are necessary for records search in case of different laws of distribution probabilities of requests to records, are presented. For each method of search a separate picture of mathematical expectation dependency on the change of law of distribution probabilities of request to records, and on the change of the number of file records, is presented. For the methods mentioned the values of parameters are defined, under which mathematical expectation of the number of comparisons, necessary for request to records, reaches its minimum. In case of one-level, two-level, r – level (r > 2) block search, optimal method schemes for different laws of distribution of request to records probabilities (i.e. schemes, under which mathematical expectation reaches its minimum) are constructed. Optimal number of levels for r – level block search for all considered laws of distribution probabilities of request to records is defined. General comparative analysis of the efficiency of different methods of information search in database files for the mentioned laws of distribution of request to records probabilities is conducted. In addition, a separate best search method for each concrete distribution law is worked out. New approaches to information search in database files are also suggested. In particular, a new method for the information search in database files is proposed, in which distribution of probabilities of request to records is taken into consideration. Comparative analysis of the efficiency of the method suggested for different laws of distribution probabilities of request to records, and also comparative analysis with the known information search methods in case of concrete laws of distribution probabilities of request to records are made. A new approach to the construction of approximation methods of information search in database files, based on continuous functions, is suggested. In this approach approximation of the key value, by which database file recordings are characterized, is used. Approximation functions for the real database file are constructed. Comparative analysis of the efficiency of this approach is made. For the examined laws of distribution of request to records probabilities a comparative analysis of the efficiency of suggested approaches, with the known methods of information search, has been worked out. A DBMS has been designed and implemented, in which at the time of information search in database files the laws of distribution probabilities of request to records are taken into consideration.Диссертация посвящена исследованию эффективности основных методов поиска информации в файлах БД, построению оптимальных схем методов и разработке новых подходов к поиску информации в файлах больших БД. Впервые проведено исследование ефективности методов последовательного просмотра, одноуровневого, двухуровневого, r - уровневого (r > 2) блочного и двоичного поиска для разных законов распределения вероятностей обращения к записям (равномерного, “бинарного”, Зипфа и других). Для методов одноуровневого, двухуровневого, r - уровневого (r > 2) блочного поиска построены оптимальные схемы. Определено оптимальное количество уровней для r - уровневого блочного поиска для всех рассмотренных законов распределения вероятностей обращения к записям. Предложены новые подходы к поиску информации в файлах баз данных. Проведен сравнительный анализ эффективности предложенных подходов с известными методами поиска информации для рассмотренных законов распределения вероятностей обращения к записям. Построены оптимальные схемы доступа к информации последовательных и индексно-последовательных файлов для различных законов распределения вероятностей. Приведена зависимость этих схем от изменения закона распределения вероятностей. Реализована СУБД, в которой поиск информации осуществляется с учетом законов распределения вероятностей обращения к записям.Дисертація присвячена дослідженню ефективності основних методів пошуку інформації у файлах баз даних, побудові оптимальних схем методів і розробці нових підходів до пошуку інформації у файлах великих БД. Вперше проведено дослідження ефективності методів послідовного перегляду, однорівневого, дворівневого, r - рівневого (r > 2) блочного та двійкового пошуку для різних законів розподілу ймовірностей звертання до записів (рівномірного, “бінарного”, Зіпфа та інших). Побудовано оптимальні схеми однорівневого, дворівневого, r - рівневого (r > 2) блочного пошуку. Визначено оптимальну кількість рівнів для r – рівневого блочного пошуку для усіх розглянутих законів розподілу ймовірностей звертання до записів. Запропоновано нові методи пошуку інформації у файлах БД, досліджено ефективність цих методів в порівнянні з відомими методами пошуку. Побудовано оптимальні схеми доступу до інформації послідовних і індексно-послідовних файлів для розглянутих законів розподілу ймовірностей звертання до записів. Встановлено залежність цих схем від зміни закону розподілу ймовірностей. Розроблено СКБД, в якій для кожного конкретного закону розподілу ймовірностей звертання до записів використовується найефективніший метод.Item Розвиток методів оцінювання якості продукції і послуг за одиничними та узагальненими показниками(Національний університет "Львівська політехніка", 2009) Чабан, Олеся ПетрівнаThe dissertation is dedicated to the research and development of construction principles and evolution of quality estimation methods for products and services. New methods of quality evaluation through single quality indices and due to the information gained at testing material (production) by an utter test signal are proposed on the basis of product quality estimation existing principles and algorithms. The vector method enables us to conduct quality estimation through two values – quality modulus and quality phase. The given method does not demand determining weight coefficients of every quality index in the expert way. The technique of quality evaluation of materials made from powder (by pressing and thermo-processing) due to the information on altering the test signal reflected from the a ray surface. Analytical relations for the quality evaluation of powdering material due to the intensity of a reflected ray within the given angle range that is registered by an eradiation receiver are proposed. The selection methods of the powdering material base (standard) pattern further used for its comparison with other researched powdering materials due to the characteristics of reflected rays’ indicatrises are proposed. The veracity verification of received quality estimation performed with the proposed methods is conducted. Диссертация посвящена исследованию и разработке принципов построения и развития методов оценивания качества товаров и услуг. На основе анализа существующих принципов и алгоритмов оценивания качества товаров предложены новые методы оценивания качества с помощью единичных показателей качества (векторный метод), и на основе информации, которую получаем при тестировании материала (продукции) внешним тестовым сигналом. Векторный метод позволяет провести оценивание качества с помощью двух величин – модуля качества и фазы качества. Данный метод не нуждается в установлении экспертным путем коэффициентов весомости каждого показателя качества. Разработана методика оценивания качества материалов, которые изготовляются из порошков (путем прессования и термообработки) на основе информации об изменении характеристик тестового электромагнитного излучения, отраженного от поверхности образца. Предложены аналитические соотношения, с помощью которых можно оценивать качество порошкового материала с использованием значений интенсивности излучения в заданном диапазоне углов, которые регистрируются системой фотодиодов. Разработана и апробирована методика выбора базового (эталонного) образца порошкового материала, который в дальнейшем используется для сравнения его параметров с другими аналогичными параметрами исследуемых порошковых материалами на основе анализа характеристик индикатрис отраженного излучения. Оценивание качества порошкового (композиционного) материала приводится к сравнению совокупности значений приведенных показателей индикатрисы отраженного электромагнитного излучения инфракрасного диапазона с соответствующей совокупностью показателей для базового образца. Установлено, что с помощью определенных значений характеристик индикатрисы отраженного электромагнитного излучения (математическое ожидание, нормированное математическое ожидание, коэффициент корреляции и коэффициент несоответствия) для базового образца можно выбрать оптимальный с точки зрения регистрации интенсивности излучения диапазон углов, в котором наиболее всего проявляются характеристики качества порошковых материалов. Проблема оценки дисперсного состава (размеров частиц) порошковых материалов имеет важное практическое задание, поскольку ориентированная на повышение качества технологического процесса изготовления материала с заданными физическими свойствами, оптимизации его структуры и создания условий, которые бы исключили возможность возникновения опасной ситуации разрушения материала при высоких температурах. Осуществлена проверка достоверности полученной оценки качества автомобилей и автомобильных шин при использовании векторного метода в сравнении с экспертным и методом попарного сравнения. Установлено, что полученные упомянутыми методами оценки качества близки между собой, а их относительные погрешности не превышают 0,06 %. Предложенный векторный метод оценивания качества продукции позволяет учитывать единичные показатели качества, полученные путем измерения, совместно с полученными оценками потребителей.Дисертація присвячена дослідженню та розробленню засад побудови та розвитку методів оцінювання якості товарів та послуг. На основі аналізу існуючих принципів та алгоритмів оцінювання якості товарів запропоновано нові методи оцінювання якості за одиничними показниками якості (векторний метод), та за інформацією, що одержуємо при тестуванні матеріалу (продукції) зовнішним тестовим сигналом. Векторний метод дозволяє провести оцінювання якості за двома величинами – модулем якості та фазою якості. Даний метод не потребує встановлення експертним шляхом коефіцієнтів вагомості кожного показника якості. Розроблено методику оцінювання якості матеріалів, що виготовляються з порошків (шляхом пресування і термообробки) за інформацією про зміну характеристик тестового електромагнітного випромінювання, відбитого від поверхні зразка. Запропоновані аналітичні співвідношення, за допомогою яких можна оцінювати якість порошкового матеріалу за значенням інтенсивності випромінювання в заданому діапазоні кутів, що реєструється системою фотодіодів. Розроблено і апробовано методику вибору базового (еталонного) зразка порошкового матеріалу, який надалі використовується для порівняння його з іншими досліджуваними порошковими матеріалами за характеристиками індикатрис відбитого випромінювання. Здійснена перевірка достовірності одержуваних оцінок якості за запропонованими методиками.