Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки最新文献

{"title":"Оценка геомагнитно-индуцированных токов в электроэнергетической системе Республики Алтай по данным магнитной станции Байгазан","authors":"Alexey Gvozdarev, O.V. Kazantzeva, E.O. Uchaikin, E.G. Yadagaev","doi":"10.26117/2079-6641-2023-45-4-190-200","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-190-200","url":null,"abstract":"A geoelectric field, voltages between grounding points of the Altai Republic power grid and geomagnetically induced currents (GIC) in power lines and grounding nodes were calculated in homogeneously conducting Earth’s crust model with the resistivity of 5⋅1025⋅102 Ohm·m based on the magnetic station “Baygazan”data in the Russian Altai. These estimations have shown that the geoelectric field increased up to 30 mV/km, the potenthial difference between the power line grounding points reached value of 3.5 V and GIC value reached 0.12 A during the geomagnetic storm on August 5, 2023 (Kp=5–6) with geomagnetic field change rate increasing up to 10–15 nT/min. The GIC value in power line depends on the geoelectric field orientation. High rate of the north geomagnetic field component change causes GIC in latitude – oriented lines (Kosh-Agach – Inya, Ulagan – Inya, Ust-Koksa – Inya), high one for east component causes GIC in meridian – oriented line (Cherga – Inya). The resistancies asymmetry of the ’Ulagan – Inya’ and ’Ust-Koksa – Inya’ power lines causes an increase of GIC at Ininskaya substation grounding node with latitude-oriented geoelectric fields. The calculated data are compared with the results of monitoring of even harmonics amplitudes at the Ininskaya power substation. It is shown that the calculated value of the GIC in the grounded neutral of the power transformer at the Ininskaya substation correlates with the amplitude of even harmonics during the geomagnetic storm.\u0000 На основе данных магнитной станции «Байгазан»в Горном Алтае для модели однородно проводящей земной коры с удельным электрическим сопротивлением 5⋅1025⋅102 Ом · м произведен расчёт геоэлектрического поля, напряжения между точками заземления энергетической системы Республики Алтай и геомагнитно-индуцированных токов (ГИТ) в линиях электропередач и узлах заземления. Эти оценки показали, что во время геомагнитной бури 05.08.2023 (Kp=5-6) при скорости изменения геомагнитного поля до 10-15 нТл/мин геоэлектрическое поле достигало значения 30 мВ/км, разность потенциалов между точками заземления — 3.5 В, а геомагнитно индуцированные токи — 0.12А. Значения ГИТ в линиях электропередач зависят от ориентации геоэлектрического поля. Высокая скорость изменения северной компоненты геомагнитного поля порождаете ГИТ в широтно ориентированных линиях (Кош-Агач – Иня, Улаган – Иня, Усть-Кокса – Иня), а у восточной компоненты — для ориентированных вдоль меридиана (Черга – Иня). Асимметрия сопротивлений линии ‘Усть-Кокса – Иня‘ и пары широтно ориентированных линий ‘Улаган –Иня‘ и ‘Кош-Агач – Иня‘ приводит к увеличению ГИТ в заземлении подстанции ‘Ининская‘ при ориентированном вдоль широты геоэлектрическом поле. Расчётные данные сравниваются с результатами мониторинга чётных гармоник на электрической подстанции «Ининская». Показано, что во время геомагнитной бури наблюдается корреляция между расчётными значениями ГИТ в заземленной нейтрали силового трансформатора на подстанции и амплитудой чётных гармони","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"5 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138968069","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Disturbances in the F2 Layer of the Ionosphere Preceding the Onset of Earthquakes with M≥6.0 in the Kamchatka Region","authors":"Владимир Викторович Богданов, Андрей Валерианович Павлов","doi":"10.26117/2079-6641-2023-45-4-67-80","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-67-80","url":null,"abstract":"В работе представлен анализ данных ежечасных измерений критической частоты F2-слоя ионосферы (foF2), произведенных за временной интервал 01.07.1968–30.06.1997 гг. на станции вертикального радиозондирования ионосферы PK553 (с. Паратунка, Камчатский край) с целью идентификации сейсмоионосферных аномалий, предшествующих наступлению землетрясений с магнитудами M≥6.0. В ходе анализа было рассмотрено 45 землетрясений соответствующих магнитуд, в зоне подготовки которых, определяемой по формуле Добровольского, находилась ионосферная станция PK553. В качестве контрольной станции была выбрана станция вертикального радиозондирования ионосферы MG560 (п. Стекольный, Магаданская область). Процедура обнаружения сейсмоионосферных возмущений заключалась в совместном анализе данных критической частоты foF2, измеренных на опорной и контрольной ионосферных станциях вертикального радиозондирования ионосферы. Ионосферное возмущение, зарегистрированное на опорной станции, рассматривалось как возможный ионосферный предвестник землетрясений, если отклонение значений foF2 опорной станции от границ фонового диапазона значений наблюдалось в условиях низкой геомагнитной активности, при этом значения foF2 контрольной станции находились в пределах своего диапазона фоновых значений. Аномалии значений foF2 опорной станции предшествовали 20% рассматриваемых сейсмических событий. Произведены оценки количественных характеристик ионосферных возмущений: максимумы относительных отклонений аномальных значений foF2 от медианных значений и от границ фонового диапазона, время упреждения ионосферным возмущением момента землетрясения. Получены эмпирические зависимости, связывающие эпицентральные расстояния землетрясений и время упреждения ионосферных возмущений момента наступления землетрясений с их магнитудой. Выделенные возмущения критической частоты foF2, могут быть связаны с процессами подготовки соответствующих землетрясений, т.е. могут являться возможными ионосферными предвестниками землетрясений.\u0000 The paper presents an analysis of data from hourly measurements of the critical frequency of the ionospheric F2 layer (foF2), carried out over the time interval 01.07.1968-30.07.1997 at the vertical radio sounding station of the ionosphere PK553 (Paratunka, Kamchatka region) in order to identify seismoionospheric anomalies preceding earthquakes with magnitudes M≥6.0. During the analysis, 45 earthquakes of corresponding magnitudes were considered, in the preparation zone of which, determined by the Dobrovolsky formula, the PK553 ionospheric station was located. The vertical radio sounding station of the ionosphere MG560 (Stekolny, Magadan region) was chosen as a control station. The procedure for detecting seismic-ionospheric disturbances consisted of a joint analysis of the foF2 critical frequency data measured at the reference and control ionospheric stations for vertical radio sounding of the ionosphere. An ionospheric disturbance recorded at a reference station was considered as a possib","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"135 1‐2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138966987","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Fractional Model of Geoacoustic Emission","authors":"Р.И. Паровик","doi":"10.26117/2079-6641-2023-45-4-24-35","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-24-35","url":null,"abstract":"В настоящей работе была предложена и исследована дробная динамическая система, которая описывает высокочастотную геоакустическую эмиссию с наследственностью. Модель представляет собой систему из двух связных линейных осцилляторов с непостоянными коэффициентами и производными дробного порядка Герасимова-Капуто. Каждый осциллятор описывает дислокационный источник геоакустической эмиссии. Модель строится на основании предположения, что взаимодействие между источниками осуществляется только через излучение. Наличие наследственности указывает на изменение интенсивности такого взаимодействия. Для дробной динамической модели с производными Герасимова-Капуто справедливы локальные начальные условия, т.е. ставится задача Коши. Далее в работе на основе аппроксимации дробных производных Герасимова-Капуто строится нелокальная явная конечно-разностная схема для численного решения задачи Коши. Проводится визуализация численного решения. Были построены с помощью численного алгоритма при различных значениях порядков дробных производных осциллограммы и фазовые траектории в среде компьютерной алгебры Maple. Дана некоторая интерпретация результатов моделирования.\u0000 In this work, a fractional dynamic system that describes high-frequency geoacoustic emission with heredity was proposed and investigated. The model is a system of two connected linear oscillators with nonconstant coefficients and Gerasimov-Caputo fractional order derivatives. Each oscillator describes a dislocation source of geoacoustic emission. The model is built on the assumption that interaction between sources occurs only through radiation. The presence of heredity indicates a change in the intensity of such interaction. For a fractional dynamic model with Gerasimov-Caputo derivatives, local initial conditions are valid, i.e. the Cauchy problem is posed. Further in the work, based on the Gerasimov-Caputo approximation of fractional derivatives, a nonlocal explicit finite-difference scheme is constructed for the numerical solution of the Cauchy problem. The numerical solution is visualized. Oscillograms and phase trajectories were constructed using a numerical algorithm for various values of the orders of fractional derivatives in the Maple computer algebra environment. Some interpretation of the simulation results is given.","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"11 5","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138967606","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Внутригодовая динамика фонового стратосферного аэрозоля над Томском по данным лидарного мониторинга","authors":"V.N. Marichev, D.A. Bochkovsky","doi":"10.26117/2079-6641-2023-45-4-88-94","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-88-94","url":null,"abstract":"The article analyzes data on the intra-annual variability of the vertical-temporal structure of the background aerosol and its integral content in the stratosphere, obtained at the lidar complex of the high-altitude atmospheric sounding station of the IAO SB RAS for 2022. As primary information for the analysis, a data array of 93 total signals accumulated was used on select nights. The interval of sounded heights extended from 10 to 50-60 km, the spatial resolution was 192 m. Reception of lidar signals was carried out in the photopulse counting mode with accumulation of 12×10^4 launches of laser pulses, the accumulation time of the total signal was 2 hours. The optical characteristic R(H) is the aerosol scattering ratio (H is the current height) as a parameter describing the vertical stratification of the aerosol. By definition, R(H) is the ratio of the sum of the aerosol and molecular backscattering coefficients to the molecular backscattering coefficient. Based on the monitoring results, as in previous years, a stable tendency for the accumulation of stratospheric aerosol in the cold season of the year was established with a maximum content in January and a decrease in the spring to virtual absence in June-July. From September, the aerosol content in the stratosphere begins to increase to its maximum value in winter. In the upper stratosphere (30-50 km) there is no background aerosol throughout the year. The article also presents the time dynamics of the complete filling of the stratosphere with background aerosol starting from 2017 to 2021 and supplemented by observations in 2022, expressed through the parameter of the integral aerosol backscattering coefficient B.\u0000 В статье проводится анализ данных внутригодовой изменчивости вертикально-временной структуры фонового аэрозоля и его интегрального наполнения в стратосфере, полученные на лидарном комплексе станции высотного зондирования атмосферы ИОА СО РАН за 2022 г. В качестве первичной информации для анализа использовался массив данных из 93 суммарных сигналов, накопленных в отдельные ночи. Интервал зондируемых высот простирался от 10 до 50-60 км, пространственное разрешение составляло 192 м. Прием лидарных сигналов велся в режиме счета фотоимпульсов с накоплением по 12×10^4 запускам лазерных импульсов, время накопления суммарного сигнала – 2 час. В качестве параметра, описывающего вертикальную стратификацию аэрозоля, представлена оптическая характеристика R(H) – отношение аэрозольного рассеяния (H –текущая высота). По определения R(H) –отношение суммы коэффициентов аэрозольного и молекулярного коэффициентов обратного рассеяния к молекулярному коэффициенту обратного рассеяния. По результатам мониторинга, как и в предыдущие годы, установлена устойчивая тенденция накопления стратосферного аэрозоля в холодный период года с максимальным содержанием в январе и убыванием весной до практического отсутствия в июне-июле. С сентября начинается рост содержания аэрозоля в стратосфере до его максимально зн","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"9 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"138967993","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"On the Possibility of Placing Two System Blocks and Two Computational","authors":"В.Л. Щербань","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-31-43","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-31-43","url":null,"abstract":"Алгоритм поиска решения каждой поставленной задачи, см. название статьи, подразумевает его дискретность соотношений от общего его возможных частей. Или в точности, алгоритм должен быть разделен на некоторую последовательность реализовываемых арифметических действий. Существующая теория измерения, которая трактуется в частности, как теория способов кодирования действительных чисел, дает ответ на эти перечисленные проблемы. Воспользовавшись этой теорией, найден вещественный алгоритм для размещения всех существующих первообразных числовых последовательностей в пространстве в виде арифметических таблиц. Дополнительные исследования методом кодирования особых свойств рекуррентных числовых рядов привели к установлению двух вычислительных формул для нахождения всех простых чисел. Затем к системным блокам, в сущности которые не отличаются от формул. В прикладной арифметике, это возможность такие вычислительные объекты разместить в трехмерном пространстве. Для компьютерной реализации поставленных вычислительных задач определены те правила вещественных и арифметических действий, которые для таблиц должны иметь место. Способ построения вещественно – арифметических таблиц не универсален, но дает возможность получить дальнейшее его развитие в подсистеме числовых неправильных треугольников.\u0000 The algorithm for finding a solution to each task, see the title of the article, implies its discreteness of relationships from the total of its possible parts. Or exactly, the algorithm must be divided into some sequence of arithmetic operations to be implemented. The existing measurement theory, which is interpreted in particular as a theory of ways to encode real numbers, provides an answer to these listed problems. Using this theory, a real algorithm is found for placing all existing primitive numerical sequences in space in the form of arithmetic tables. Additional research by coding the special properties of recurrent numerical series led to the establishment of two computational formulas for finding all prime numbers. Then to the system blocks, which in essence do not differ from formulas. In applied arithmetic, this is the ability to place such computational objects in three-dimensional space. For the computer implementation of the set computational tasks, those rules of real and arithmetic operations are determined, which must take place for tables. The method of constructing real-arithmetic tables is not universal, but it makes it possible to obtain its further development in the subsystem of numerical irregular triangles.","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122102017","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Development of a Prototype Robot-Manipulator with a Sorting Function: the Experience of Vitus Bering Kamchatka State University Coding Hierarchical Structures","authors":"Е.А. Рязанцев","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-55-68","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-55-68","url":null,"abstract":"В статье обозначена проблема исследования, связанная с разработкой прототипа робота-манипулятора с функцией сортировки, предназначенного для использования в качестве учебного оборудования при подготовке студентов в Камчатском государственном университете имени Витуса Беринга. В статье говорится, что промышленные роботы являются одним из компонентов автоматизированных производственных систем, которые позволяют увеличить производительность труда в производственной сфере страны. В статье констатируется тот факт, что промышленные роботы должны стать фундаментом новой экономики нашей страны, а для решения этой задачи необходимы новые кадры, которые должны готовить университеты страны. Кроме этого, в статье рассмотрена идея использования робота-манипулятора на занятиях по изучению дисциплины «Основы робототехники», включенной в профиль обучения «Прикладная информатика в автоматике и робототехнике» в ФГБОУ ВО «КамГУ им. Витуса Беринга». Автор статьи делится опытом разработки прототипа робота-манипулятора, который имеет функцию сортировки предметов. В статье перечисляются составные части разработанного прототипа и описывается порядок их монтажа. Приводится алгоритм сортировки предметов данным роботом-манипулятором и кратко описывается процесс разработки программного обеспечения для его управления. Указывается, что создание программы заключалось в определении сначала положений роботизированной руки с помощью программы LeArm, а затем — в организации выполнения последовательности этих положений программным способом с помощью системы программирования Arduino IDE. В статье указана перспективная область применения роботов-сортировщиков.\u0000 The article identifies a research problem related to the development of a prototype robot manipulator with a sorting function intended for use as educational equipment in the preparation of students at the Vitus Bering Kamchatka State University. The article says that industrial robots are one of the components of automated production systems that allow increasing labor productivity in the manufacturing sector of the country. The article states the fact that industrial robots should become the foundation of the new economy of our country, and to solve this problem, new personnel are needed, which should be trained by the country’s universities. In addition, the article discusses the idea of using a robot manipulator in the classroom for the study of the discipline “Fundamentals of Robotics included in the training profile “Applied Computer Science in automation and robotics”at the Vitus Bering Kamchatka State University. The author of the article shares his experience in developing a prototype robot manipulator, which has the function of sorting objects. The article lists the components of the developed prototype and describes the order of their installation. The algorithm of sorting objects by this robot manipulator is given and the process of developing software for its control is briefly described. It is indicated that the ","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129108803","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"On the Refinement of the Method of Reducing a System of Linear Differential Equations to a Single Higher-order Equation, Which Makes it Possible to Find a General Solution to the Original","authors":"Д.Н. Баротов, Р.Н. Баротов","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-20-30","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-20-30","url":null,"abstract":"Теория дифференциальных уравнений в настоящее время представляет собой исключительно богатый содержанием, быстро развивающийся раздел математики, тесно связанный с другими областями математики и с ее приложениями. При изучении конкретных дифференциальных уравнений, которые возникают в процессе решения физических задач, создаются методы, обладающие большой общностью и применяющиеся к широкому кругу математических проблем. Задачи интегрирования дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами оказали большое влияние на развитие линейной алгебры. В настоящее время задача решения системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами x′(t)=A⋅x(t) является одной из важнейших проблем как теории обыкновенных дифференциальных уравнений, так и линейной алгебры. Одним из наиболее известных методов решения системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами является метод приведения системы линейных уравнений к одному уравнению высшего порядка, позволяющему находить решения исходной системы в виде линейных комбинаций производных только одной функции. В данной работе исследована следующая задача: для каких матриц A компоненты системы x′(t)=A⋅x(t) при любом начальном условии x(t0​)=x0​ могут быть выражены в виде линейных комбинаций производных только одной заданной компоненты xk​(t). Сформулирован новый простой критерий выразимости и подробно доказана его корректность. Полученный результат может быть также применен при исследовании решений системы x′(t)=A⋅x(t) на периодичность и при изучении линейных систем на полную наблюдаемость.\u0000 The theory of differential equations is currently an exceptionally content-rich, rapidly developing branch of mathematics, closely related to other areas of mathematics and its applications. When studying specific differential equations that arise in the process of solving physical problems, methods are created that have great generality and are applied to a wide range of mathematical problems. The problem of integrating differential equations with constant coefficients had a great influence on the development of linear algebra. At present, the problem of solving a system of linear ordinary differential equations with constant coefficients x′(t)=A⋅x(t) is one of the most important problems in both the theory of ordinary differential equations and linear algebra. One of the most well-known methods for solving a system of linear ordinary differential equations with constant coefficients is the method of reducing a system of linear equations to a single higher-order equation, which makes it possible to find solutions to the original system in the form of linear combinations of derivatives of only one function. In this paper, we study the following problem: for which matrices A the components of the system x′(t)=A⋅x(t) under any initial condition x(t0​)=x0​ can be expressed as linear combinations of derivatives of only one given component xk​(t). A new simple expr","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"19 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125618522","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Reactive Power Compensation in Thermal Ore Production","authors":"А.А. Махошев, О.А. Гаврина, Р.В. Клюев","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-126-140","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-126-140","url":null,"abstract":"В работе рассматриваются вопросы компенсации реактивной мощности при работе дуговых сталеплавильных печей (ДСП) при руднотермическом производстве. Приведены значения коэффициентов несинусоидальности напряжения для различных режимов плавки ДСП. Были осуществлены комплексные исследования, представляющие анализ эффективности снижения искажения напряжения силовыми фильтрами, которые могут быть представлены без динамической группы, и сравнение полученных данных с результатами использования фильтров 3-й и 5-й гармоник, входящих в состав компенсаторов реактивной мощности. Результаты исследований искажения формы кривой напряжения при работе ДСП свидетельствуют о том, что при отсутствии устройств динамической компенсации требования государственного стандарта по качеству электроэнергии обеспечиваются без включения фильтров. Фильтры необходимы для ограничения потребления при исключении возможности резонанса в параллельно включенных конденсаторах и индуктивных сопротивлениях связи с источником. По итогам выполненных расчетов видно, что установив фильтр 3-ей гармоники на шинах ЗРУ-35 кВ достигнуты существенные результаты, а именно обеспечена минимизация размахов напряжения (до 0,78%) и одновременно решен вопрос компенсации реактивной мощности (cosφ = 0,95) при минимальных удельных затратах.\u0000 The paper deals with the issues of reactive power compensation during the operation of arc steelsmelting furnaces (EAF) in ore-thermal production. The values of voltage non-sinusoidality coefficients for various EAF melting modes are given. Comprehensive studies were carried out, presenting an analysis of the effectiveness of reducing voltage distortion by power filters, which can be presented without a dynamic group, and comparing the data obtained with the results of using filters of the 3rd and 5th harmonics, which are part of reactive power compensators. The results of studies of the distortion of the shape of the voltage curve during the operation of the EAF indicate that in the absence of dynamic compensation devices, the requirements of the state standard for the quality of electricity are provided without turning on filters. Filters are needed to limit consumption while eliminating the possibility of resonance in parallelconnected capacitors and source-coupled inductive reactances. According to the results of the performed calculations, it can be seen that by installing the 3rd harmonic filter on the ZRU-35 kV buses, significant results were achieved, namely, the voltage swings were minimized (up to 0.78%) and the issue of reactive power compensation was simultaneously resolved (cosφ = 0.95) at the lowest unit cost.","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114428265","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Глобальные решения и решения с обострением для нелинейной диффузионной системы с источником и нелинейными граничными условиями","authors":"A.A. Alimov, Z.R. Rakhmonov","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-9-19","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-9-19","url":null,"abstract":"In this paper, we study the global solvability and unsolvability of a nonlinear diffusion system with nonlinear boundary conditions in the case of slow diffusion. The conditions for the global existence of the solution in time and the unsolvability of the solution of the diffusion problem in a homogeneous medium are found on the basis of comparison principle and self-similar analysis. We obtain the critical exponent of the Fujita type and the critical global existence exponent, which plays an important role in the study of the qualitative properties of nonlinear models of reaction-diffusion, heat transfer, filtration and other physical, chemical, biological processes. In the global solvability case the principal terms of the asymptotic of solutions are obtained. It is well known that iterative methods require the presence of a suitable initial approximation, resulting in a rapid convergence to the exact solution and preserving qualitative properties of nonlinear processes under study, it is a major challenge for the numerical solution of nonlinear problems. This difficulty, depending on the value of the numerical parameters of the equation is overcome by a successful choice of initial approximations, which are mainly in the calculations suggested taking asymptotic formula.\u0000 В данной работе изучается глобальная разрешимость и неразрешимость одной нелинейной системы диффузии c нелинейными граничными условиями в случае медленной диффузии. Найдены условия глобального существования решения по времени и неразрешимости решения нелинейной задачи диффузии в однородной среде на основе автомодельного анализа и метода сравнения решений. Получены критическая экспонента типа Фуджита, и критическая экспонента глобального существования решения по времени, играющих важную роль при исследованиях качественных свойств нелинейных моделей реакции – диффузии, теплопроводности, фильтрации и других физических, химических, биологических процессов. В случае глобальной разрешимости получен главный член асимптотики автомодельных решений. Известно, что итерационные методы требуют наличия подходящего начального приближения, приводящее быстрой сходимости к точному решению и сохраняющие качественные свойства изучаемых нелинейных процессов, это является основной трудностью для численного решения нелинейных задач. Эта трудность в зависимости от значения числовых параметров нелинейной системы диффузии с нелинейными граничными условиями преодолевается путем удачного выбора начальных приближений, в качестве которых при вычислениях предложено брать полученные асимптотические формулы.","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"15 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121073781","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Applicability of Genetic Algorithms for Determining the Weighting Coefficients of an Artificial Neural Network with One Hidden Layer","authors":"А.Д. Смородинов, Т. В. Гавриленко, В.А. Галкин","doi":"10.26117/2079-6641-2023-43-2-69-86","DOIUrl":"https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-43-2-69-86","url":null,"abstract":"В обучении искусственной нейронной сети одной из центральных проблем является начальная инициализация и настройка весовых коэффициентов, связанная с псевдослучайной инициализацией весовых коэффициентов. В статье описан базовый генетический алгоритм, а также метод определения весовых коэффициентов с использованием данного алгоритма. Также представлен комбинированный метод определения весовых коэффициентов, предусматривающий на первом этапе начальную инициализацию с помощью генетического алгоритма и использование стохастического градиентного спуска на втором этапе обучения Предлагаемые методы проверены на ряде искусственных нейронных сетей прямого распространения для различных задач по бинарной классификации реальных и синтетических данных, а также для однозначной многоклассовой классификации рукописных цифр на изображениях из базы данных MNIST. Искусственные нейронные сети сконструированы на основании теоремы Колмогорова-Арнольда. В данной статье проведен сравнительный анализ двух методов определения весовых коэффициентов – с использованием генетического алгоритма и градиентного спуска. По результатам сравнительного анализа сделан вывод о возможности применения генетического алгоритма для определения весовых коэффициентов как в качестве алгоритма начальной инициализации искусственной нейронной сети, так и в качестве алгоритма настройки весовых коэффициентов\u0000 In the training of an artificial neural network, one of the central problems is the initial initialization and adjustment of weighting coefficients associated with pseudo-random initialization of weighting coefficients. The article describes a basic genetic algorithm, as well as a method for determining weight coefficients using this algorithm. A combined method for determining weighting coefficients is also presented, which provides for initial initialization using a genetic algorithm at the first stage and the use of stochastic gradient descent at the second stage of training, the proposed methods are tested on a number of artificial neural networks of direct propagation for various tasks of binary classification of real and synthetic data, as well as for unambiguous multiclass classification of handwritten digits on images from the database MNIST data. Artificial neural networks are constructed on the basis of the Kolmogorov-Arnold theorem. This article presents a comparative analysis of two methods for determining weight coefficients – using a genetic algorithm and gradient descent. Based on the results of the comparative analysis, it is concluded that a genetic algorithm can be used to determine the weighting coefficients both as an algorithm for the initial initialization of an artificial neural network and as an algorithm for adjusting the weighting coefficients.","PeriodicalId":200421,"journal":{"name":"Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки","volume":"61 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131754895","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}