Mathematical Modeling And Computing. – 2021. – Vol. 8, No. 4

Permanent URI for this collection

https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/60431

Науковий журнал

Засновник і видавець Національний університет «Львівська політехніка», Центр математичного моделювання Інституту прикладних проблем механіки і математики імені Я. С. Підстригача НАН України. Виходить двічі на рік з 2014 року.

Mathematical Modeling and Сomputing : [the scientific-technical journal] / Lviv Politechnic National University, Centre of mathematical Modeling of IAPMM hamed after Ya. S. Pidstryhach Ukrainian National Academy of Sciences ; editor-in-chief Yuriy Bobalo. – Lviv, 2021. – Volume 8, number 4. – 288 p. : il.

Зміст


573
584
601
616
627
638
646
658
665
678
691
705
716
726
736
747
761
770
783
797
807
821
830
842
855

Content (Vol. 8, No 4)


573
584
601
616
627
638
646
658
665
678
691
705
716
726
736
747
761
770
783
797
807
821
830
842
855

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 25
  • No Thumbnail Available
    Item
    Hemivariational inverse problem for contact problem with locking materials
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Фаіз, Е.; Баіз, О.; Бенаісса, Х.; Ель Мутавакіль, Д.; Faiz, Z.; Baiz, O.; Benaissa, H.; El Moutawakil, D.; Університет Султана Мулая Слімана; Університет Ібн Зора; Sultan Moulay Slimane University; Ibn Zohr University
    Метою цієї роботи є дослідження оберненої задачі для моделі фрикційного контакту запірного матеріалу. Деформівне тіло складається з електроеластичних запірних матеріалів. Характер запирання робить розв’язок належним до опуклої множини, контакт подається у вигляді багатозначної нормальної відповідності, а тертя описуються субградієнтом локального відображення Ліпшица. Розроблено варіаційне формулювання моделі, поєднуючи дві геміваріаційні нерівності у пов’язану систему. Існування та єдиність розв’язку демонструються на основі нещодавніх висновків теорії геміваріаційних нерівностей та аргументу з фіксованою точкою. Далі подано результат неперервної залежності, а потім встановено існування розв’язку оберненої задачі для задачі тертя контакту з п’єзоелектричним запірним матеріалом.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Forced convection of laminar gaseous slip flow near a stagnation point with viscous dissipation and pressure work
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Ессагір, Е.; Хаддоут, Ю.; Зайдан, М.; Убарра, А.; Лагжомрі, Дж.; Essaghir, E.; Haddout, Y.; Zaydan, M.; Oubarra, A.; Lahjomri, J.; Університет Хасана II Касабланки; Університет Ібн Зора; Hassan II University of Casablanca; Ibn Zohr University
    Досліджено проблему вимушеної конвекції ламінарного квазінестисливого граничного шару для потоку зі застійним ковзанням за відносно низького числа Маха, враховуючи одночасно ефекти в’язкої дисипації та роботи тиску. Система зв’язаних диференціальних рівнянь у частинних похідних спочатку була перетворена в систему зв’язаних звичайних диференціальних рівнянь за допомогою відповідних перетворень, яка потім була розв’язана за допомогою методу Рунге–Кутта–Фельберга четвертого-п’ятого порядку. Отриманий тут розв’язок набагато краще підходить для формулювання та опису непостійних властивостей хімічно реагуючих потоків, що виникають на практиці, з урахуванням граничних умов ковзання на межі поділу “газ–стінка”. Вплив числа Екерта та параметра ковзання на характеристики теплопередачі представлені графічно та обговорені. Чисельні результати показують, що робота тиску та в’язке розсіювання відіграють значну роль у теплопередачі і за будь-яких обставин не можна ними нехтувати для потоків розрідженого газу.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Image retrieval using Nash equilibrium and Kalai–Smorodinsky solution
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Елмомен, С.; Мусаїд, Н.; Абулайч, Р.; Elmoumen, S.; Moussaid, N.; Aboulaich, R.; Університет Хасана II Касабланки; Університет Мохаммеда V; Hassan II University of Casablanca; Mohammed V University
    У статті запропоновано нове формулювання ігор Неша для розв’язання загальних багатоцільових задач оптимізації. Мета цього підходу — розділити змінні оптимізації, що дозволить чисельно визначати стратегії між двома гравцями. Перший гравець мінімізує вартість своєї функції, використовуючи змінні першої таблиці P, а другий гравець — з другої таблиці Q. Оригінальність цієї роботи полягає, по-перше, в системі побудови двох таблиць розподілу, які приводять до рівноваги Неша на фронті Парето. По-друге, знайдено розв’язок рівноваги Неша, який співпадає з розв’язком Калаі–Смородинського. Для цього запропоновано та успішно випробувано два алгоритми, які обчислюють P, Q та пов’язану з ними рівновагу Неша, використовуючи деяке розширення підходу нормального перетину границь. Після цього запропоновано, щоб пошукова система шукала подібні зображення до заданого зображення на основі декількох представлень зображень з використанням функцій кольору, текстури та форми.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Use of Data Mining in the prediction of risk factors of Type 2 diabetes mellitus in Gulf countries
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Бутаеб, В.; Бадауї, М.; Аль Алі, Х.; Бутаеб, А.; Ламлілі, М.; Boutayeb, W.; Badaoui, M.; Al Ali, H.; Boutayeb, A.; Lamlili, M.; Університет Мохаммеда Першого; Еміратський авіаційний університет; University Mohammed First; Emirates Aviation University
    Поширеність діабету в країнах Перської затоки значно зростає через різні фактори ризику, такі як: ожиріння, нездорове харчування, фізична бездіяльність та куріння. Метою цього дослідження є використання засобів добування даних та інтелектуального аналізу даних для визначення різних факторів ризику розвитку цукрового діабету другого типу (ЦД2) у країнах Перської затоки на основі бази даних Gulf COAST.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Weak and strong stabilization for time-delay semi-linear systems governed by constrained feedback control
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Бенсліман, Й.; Дельбоу, А.; Ель Амрі, Г.; Benslimane, Y.; Delbouh, A.; El Amri, H.; Університет Хасана II Касабланки; Hassan II University of Casablanca
    У цій роботі розглядається питання слабкої та сильної стабілізації розподілених напівлінійних систем із часовою затримкою з використанням керування з обмеженим зворотним зв’язком. Результати для напівлінійних систем без запізнювання узагальнені для випадків сильної та слабкої стабілізації. Розглянуто ілюстративні приклади застосування методу до гіперболічних та параболічних рівнянь.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Robust multi-objective optimization for solving the RFID network planning problem
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) С. Аіт Лгадж Ламін; Рагіб, А.; Б. Абоу Ель Маджд; S. Ait Lhadj Lamin; Raghib, A.; B. Abou El Majd; Університет Мохаммеда V в Рабаті; Mohammed V University in Rabat
    Радіочастотна ідентифікація (РЧІ) — це нова технологія, що використовується для ідентифікації та в дстеження об’єктів або людей за допомогою радіочастотних хвиль з метою полегшення автоматизованого відстеження та збору даних. Система РЧІ складається з електронної бирки, прикріпленої до об’єкта, зчитувачів та програмного забезпечення. У найновіших реальних додатках, заснованих на технології РЧІ, розташування зчитувачів стало центральним питанням планування мережі РЧІ за рахунок оптимізації кількох цілей, таких як охоплення бирок, кількість зчитувачів та завад читачів/тегів. На практиці на систему впливають невизначеність та неконтрольовані параметри навколишнього середовища. Тому оптимальне розв’язування задачі планування мережі РЧІ можна значно звузити за рахунок неконтрольованих змін деяких параметрах, таких як передавана потужність зчитувача. У цій роботі пропонується надійний підхід багатоцільової оптимізації для вирішення задачі розміщення зчитувачів РЧІ. Таким чином, досягнено надійних оптимальних рішень, нечутливих до невизначеностей параметрів оптимізації.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Mathematical modeling of wave propagation in viscoelastic media with the fractional Zener model
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Аіт Ічоу, М.; Ель Амрі, Х.; Ецціані, А.; Ait Ichou, M.; El Amri, H.; Ezziani, A.; Університет Хасана II Касабланки; Hassan II University of Casablanca
    У цій роботі розглянута задача математичого моделювання поширення хвилі в дисипативних середовищах. Розглянуто узагальнену дробову модель Зенера вимірності d (d = 1, 2, 3). Ця робота присвячена математичному аналізу такої моделі, а саме: існування та єдиність сильного та слабкого розв’язку та загасання енергії, що забезпечує розсіювання хвиль. Також подаються апріорні оцінки розв’язків, що допомагають показати існування слабкого розв’язку.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Contents
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01)
  • No Thumbnail Available
    Item
    Passivity analysis of multiple time-varying time delayed complex variable neural networks in finite-time
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Джаянті, Н.; Сантакумарі, Р.; Jayanthi, N.; Santhakumari, R.; Державний коледж мистецтв; Коледж мистецтв та науки імені Шрі Рамакрішни; Government Arts College, Coimbatore; Sri Ramakrishna College of Arts and Science
    У статті досліджується проблема скінченно-часової пасивності для комплекснозмінних нейронних мереж (КЗНМ) з декількома нестаціонарними затримками. Спочатку подано визначення, які стосуються скінченно-часових пасивностей КЗНМ; тоді відповідні керуючі входи реалізовані з метою гарантії скінченно-часової пасивності класу КНЗМ. Одночасно деякі достатні умови лінійних матричних нерівностей виведені з використанням теорії нерівностей та теорії стійкості Ляпунова. Нарешті, подано чисельний приклад для ілюстрації корисності отриманих теоретичних результатів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Mathematical modeling of convection drying process of wood taking into account the boundary of phase transitions
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Соколовський, Я. І.; Борецька, І. Б.; Гайвась, Б. І.; Крошний, І. М.; Нечепуренко, А. В.; Sokolovskyy, Ya. I.; Boretska, I. B.; Gayvas, B. I.; Kroshnyy, I. M.; Nechepurenko, A. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Нац ональний л сотехн чний ун верситет України; Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України; Lviv Polytechnic National University; Ukrainian National Forestry University; Ya. S. Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics
    У роботі розглядається побудова та впровадження математичних моделей неізотермічного вологоперенесення під час сушінні анізотропних капілярно-пористих матеріалів, зокрема деревини, з врахуванням руху зони випаровування для нестаціонарних режимів сушіння, а також розроблення ефективних аналітичних та числових методів їх реалізації. Розроблено аналітико-числовий метод визначення неізотермічного вологоперенесення для нестаціонарних режимів процесу сушіння з урахуванням динаміки зміни границі фазового переходу. Встановлено розрахункові співвідношення для визначення температури фазового переходу з урахуванням градієнтів перенесення та часу, для якого відносна насиченість досягає границь фазового переходу.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Research of distribution of information flows in a network
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Політанський, Р. Л.; Зарицька, О. Л.; Вістак, М. В.; Власенко, В. В.; Politanskyi, R. L.; Zarytska, O. L.; Vistak, M. V.; Vlasenko, V. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича; Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького; Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University; Danylo Halytsky Lviv National Medical University; Lviv Polytechnic National University
    Розроблено та досліджено алгоритм визначення інформаційних потоків у мережі за обмежень на значення вхідних та вихідних потоків у кожному вузлі системи. Алгоритм ґрунтується на гауссівському методі розв’язування систем лінійних рівнянь з рангом еквівалентної матриці системи, що нижче за кількість невідомих змінних у системі. На основі цього алгоритму розраховуються ємності наборів цілочисельних рішень для мереж з 2 вузлами (інтенсивність потоку до 200), 3 вузлами (інтенсивність потоку до 20) та 4 вузлами (інтенсивність потоку до 10).
  • No Thumbnail Available
    Item
    Numerical exploration of mixed convection heat transfer features within a copper-water nanofluidic medium occupied a square geometrical cavity
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Зайдан, М.; Вакіф, А.; Ессагір, Е.; Сехакі, Р.; Zaydan, M.; Wakif, A.; Essaghir, E.; Sehaqui, R.; Університет Хасана II Касабланки; Hassan II University of Casablanca
    В представленій роботі явище змішаної конвекційно-теплової передачі в однорідних сумішах ретельно досліджується для випадку мідно-водяної нанорідини, що протікає усередині квадратної порожнини. Застосовуючи наближення Обербека–Буссінеска та використовуючи однофазну нанорідку модель, диференціальні рівняння зі частинними похідними, що моделюють реальний потік, сформульовані математично на основі теорії Нав’є–Стокса та теплового балансу, де важливі особливості досліджуваного середовища вважаються постійними при низьких температурах. Зазначимо, що величина густини в об’ємній силі плавучості тіла є лінійною функцією, залежною від температури. Характерні величини реалістично обчислюються за допомогою загальновживаних феноменологічних законів та більш точних експериментальних кореляцій. Для виведення безрозмірних рівнянь збереження застосовано процедуру знерозмірення. Отримані нелінійні диференціальні рівняння розв’язано чисельно для реалістичних граничних умов за допомогою компактного скінченно-різницевого методу четвертого порядку (КСРМЧП). Після проведення значних перевірок з опублікованими раніше результатами, з’ясовано, що динамічні та теплові характеристики, отримані для досліджуваного конвективного потоку нанорідини добре узгоджуються для різних значень задіяних фізичних параметрів. Крім того, представлені чисельні результати обговорені графічно та таблично за допомогою потокових ліній, ізотерм, полів швидкості, розподілу температури та локальних профілів теплопередачі.
  • No Thumbnail Available
    Item
    On the computational estimation of high order GARCH model
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Сеттар, А.; Фатмі, Н. І.; Бадауї, М.; Settar, A.; Fatmi, N. I.; Badaoui, M.; Університет Султана Мулая Слімана; Університет Мохаммеда Першого; Sultan Moulay Slimane University; Mohammed First University
    Щоб гарантувати невід’ємність умовної дисперсії процесу GARCH, достатньо припустити невід’ємність її параметрів. Ця умова була емпірично порушена, що зробило модель GARCH більш обмеженою. Після цього ця умова була послаблена для деяких виборів необхідних та достатніх обмежень. У цій роботі узагальнено підхід для оцінки QML параметрів GARCH(p, q) для всіх порядків p > 1 та q > 1, використовуючи обмежений фільтр Калмана. Такий підхід дозволяє послаблену оцінку QML для GARCH без необхідності виявляти та/або застосовувати послаблені обмеження на параметри. Ефективність запропонованого методу демонструється за допомогою моделювання Монте–Карло та емпіричних застосувань до реальних даних.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Discrete solution for the nonlinear parabolic equations with diffusion terms in Museilak–spaces
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Аберкі, А.; Ельмасуді, М.; Хаммумі, М.; Aberqi, A.; Elmassoudi, M.; Hammoumi, M.; Університет Сіді Мохаммеда Бен Абделли; Sidi Mohammed Ben Abdellah University
    У цій статті досліджується клас нелінійних еволюційних рівнянь зі загасанням, що виникають у гідродинаміці та реології. Нелінійний член монотонний і має опуклий потенціал, але нестандартно зростає. Відповідним функціональним каркасом для таких рівнянь є модульні простори Музейлака. Доведено існування та єдиність слабкого розв’язку, використовуючи наближений підхід та комбінуючи внутрішнє наближення зі зворотною схемою Ейлера, а також дано апріорну оцінку похибки часової напівдискретизації.
  • No Thumbnail Available
    Item
    On the stability of a mathematical model for HIV(AIDS) — cancer dynamics
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Саліх, Х. В.; Начауї, А.; Salih, H. W.; Nachaoui, A.; Університет Салахаддіна-Ербіль; Університет Нанта; Salahaddin University-Erbil; Universite de Nantes
    У цій роботі досліджується імпульсна математична модель, запропонована Чавесом та ін. [1] для опису динаміки росту раку та ВІЛ-інфекції, коли хіміотерапія поєднується з лікуванням ВІЛ. Щоб краще зрозуміти ці складні біологічні явища, вивчається стійкість точок рівноваги. Для цього будується відповідна функція Ляпунова для першої точки рівноваги, тоді як для другої використовується непрямий метод Ляпунова. Жодна з отриманих точок рівноваги не дозволяє дослідити стабільність хіміотерапевтичної динаміки, запропоновано роздвоєння моделі та дослідження роздвоєної системи, що сприяє кращому розумінню основних біохімічних процесів, які керують цією високоактивною антиретровірусною терапією. Це показує, що запропонована математична модель є достатньо реалістичною, щоб оцінити вплив такого лікування.
  • No Thumbnail Available
    Item
    RBF collocation path-following approach: optimal choice for shape parameter based on genetic algorithm
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Саффаг, З.; Хассауна, С.; Таймслі, А.; Азоуані, А.; Лахмам, Г.; Saffah, Z.; Hassouna, S.; Timesli, A.; Azouani, A.; Lahmam, H.; Університет Хасана II Касабланки; Університет Султана Мулая Слімана; Вільний університет Берліна; Hassan II University of Casablanca; Sultan Moulay Slimane University; Freie Universit¨at Berlin
    Стаття презентує новий метод для розв’язання складної проблеми та обговорення поточних досліджень, а саме: вибір оптимальних параметрів форми для радіальної базисної функції (РБФ) метода колокації, як інтерполяції, так і нелінійних диференціальних рівнянь у частинних похідних. Для цього потрібно досягти компромісу між точністю та стабільністю, що називається принципом компромісу або невизначеності. Використання генетичного алгоритму та продовження шляху дозволяє нам, з одного боку, уникнути локальної оптимальної проблеми, яка пов’язана з інтерполяційними матрицями РБФ, а з іншого боку, — відобразити оригінальну проблему оптимізації визначення параметра форми у проблему пошуку кореня. Наші обчислювальні експерименти, що застосовуються до нелінійних задач у структурних розрахунках, використовуючи запропонований адаптивний алгоритм на основі генетичної оптимізації з автоматичним вибором параметра форми, можуть давати більшу точність порівняно з арт-алгоритмом з літератури з фіксованим і даним параметром форми та методом скінченних елементів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Robust approach for blind separation of noisy mixtures of independent and dependent sources
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Оурдоу, А.; Газдалі, А.; Лагріб, А.; Метран, А.; Ourdou, A.; Ghazdali, A.; Laghrib, A.; Metrane, A.; Університет Султана Мулая Слімана; University Sultan Moulay Slimane
    У цій роботі представлено новий метод сліпого розділення джерел (СРД), який обробляє суміші шумів незалежних/залежних джерел. Це досягається мінімізацією критерію, що поєднує розділюючу частину (на основі розбіжності Кульбака–Лейблера для залежних або незалежних джерел) з частиною регуляризації, яка використовує двосторонню повну варіацію (ДПВ) з метою зниження шуму в спостереженнях. Запропонований алгоритм використовує алгоритм primal-dual для видалення шуму, тоді як метод градієнтного спуску реалізується для пошуку джерел сигналу. Представлений алгоритм довів свою ефективність та результативність, і навіть більше того, перевершив існуючі стандартні алгоритми СРД.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Density based fuzzy support vector machine: application to diabetes dataset
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Ель Уісарі, А.; Ель Мутауакіл, К.; El Ouissari, A.; El Moutaouakil, K.; Університет Сіді Мохаммеда бен Абдалли; University Sidi Mohamed Ben Abdellah
    У роботі запропоновано систему глибокого прогнозування діабету, засновану на новій версії моделі машинної оптимізації опорних векторів. Спочатку визначаються три типи пацієнтів (шум, зв’язкові та внутрішні) на основі конкретних параметрів. Далі врівноважуються набори клінічних даних, пригнічуючи шумних та зв’язкових пацієнтів. Після того визначаються вектори підтримки, розв’язуючи програму оптимізації розумного розміру. Запропонована система виконується на добре відомому наборі даних про діабет PIMA. Результати експериментів показують, що запропонований метод покращує точність прогнозування, а запропонована система значно перевершує всі інші версії SVM, а також літературні методи класифікації.
  • No Thumbnail Available
    Item
    A modified choice function hyper-heuristic with Boltzmann function
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Меллулі, О.; Гафіді, І.; Метране, А.; Mellouli, O.; Hafidi, I.; Metrane, A.; Університет Султана Мулая Слімана; University Sultan Moulay Slimane
    Гіпер-евристика — це підклас методів дослідження високого рівня, які функціонують у просторі евристичних досліджень низького рівня. Їхня мета — покращити рівень загальності для розв’язування задач комбінаторної оптимізації за допомогою двох основних компонентів: методології евристичного вибору та критерію прийнятності ходу для забезпечення інтенсифікації та диверсифікації [1]. Таким чином, замість того, щоб безпосередньо працювати над розв’язками задачі та обирати один з них, щоб перейти до наступного кроку на кожному етапі, гіпер-евристика діє у просторі евристичного дослідження низького рівня. Функція вибору є однією з гіпер-евристик, які довели свою ефективність у розв’язанні задач комбінаторної оптимізації [2–4]. На кожній ітерації вибір евристики залежить від оцінки, обчисленої шляхом поєднання трьох різних показників, щоб гарантувати як інтенсифікацію, так і диверсифікацію процесу вибору евристики. Тому для розв’язуванн задачі вибирається евристика з найвищим балом. Отже, ключем до успіху в виборі функції є вибір правильних вагових параметрів для трьох її мір. У цій роботі виконано сучасне гіперевристичне дослідження та запропоновано новий метод, який автоматично керує цими ваговими параметрами на основі функції Больцмана. Проведено порівняння результатів, отриманих внаслідок його застосування до п’яти предметних областей, з результатами методу стандартної модифікованої функції вибору, які запропоновані Дрейком та ін. [2, 3].
  • No Thumbnail Available
    Item
    Diabetes prediction using an improved machine learning approach
    (Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Лякіні, С.; Нахауі, М.; Lyaqini, S.; Nachaoui, M.; Університет Султана Мулая Слімана; University Sultan Moulay Slimane
    У статті розглядається модель машинного навчання, що походить з області охорони здоров’я, а саме: прогресування діабету. Модель переформульовується в регуляризовану задачу оптимізації. Член правдоподібності — це норма L1, а оптимізаційний простір міінімуму побудований за допомогою відтворюючого ядра гільбертового простору (ВЯГП). Чисельне наближення моделі реалізується методом Адама, який є успішним у чисельних експериментах (порівняно з алгоритмом стохастичного градієнтного спуску (СГС)).