Том 25, № 130 (2020)

Обложка

Весь выпуск

Статьи

Статистические алгоритмы фильтрации для систем со случайно изменяющейся структурой

Аверина Т.А., Рыбаков К.А.

Аннотация

Предлагаются новые алгоритмы решения задачи оптимальной фильтрации для систем со случайно изменяющейся структурой с непрерывным временем. Эта задача состоит в оценивании текущего состояния системы по результатам косвенных измерений. Математическая модель системы включает нелинейные стохастические дифференциальные уравнения, правая часть которых определяет структуру динамической системы, или режим функционирования. Правая часть может изменяться в случайные моменты времени. Число структур системы предполагается конечным, а процесс смены структуры - марковским или условно марковским. Вектор состояния такой системы состоит из двух компонент: вектора с вещественными координатами и целочисленного номера структуры. Закон изменения номера структуры определяется различными условиями: достижением непрерывной частью вектора состояния заданной поверхности в фазовом пространстве или распределением случайного промежутка времени между переключениями с заданной интенсивностью (средним числом переключений в единицу времени). Каждой упорядоченной паре режимов функционирования может отвечать свой закон перехода между ними. Алгоритмы оценивания текущего состояния систем со случайно изменяющейся структурой относятся к типу фильтров частиц, они построены на основе метода статистического моделирования (метода Монте-Карло). Работа является продолжением исследований авторов в области статистических методов и алгоритмов анализа и фильтрации для стохастических систем с непрерывным временем.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):109-122
pages 109-122 views

О спектральных свойствах и положительности решений периодической краевой задачи для функционально-дифференциального уравнения второго порядка

Алвеш М.Ж., Лабовский С.М.

Аннотация

Для функционально-дифференциального оператора Lu = (1/ρ) -(pu')' + 0 l u(s) d s r(x, s) с симметрией показаны полнота и ортогональность собственных функций. Получены условия положительности функции Грина периодической краевой задачи
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):123-130
pages 123-130 views

Задача граничного управления колебаниями струны смещением левого конца при закрепленном правом конце с заданными значениями функции прогиба в промежуточные моменты времени

Барсегян В.Р., Солодуша С.В.

Аннотация

Рассматривается задача граничного управления колебаниями однородной струны, для которой наряду с классическими краевыми (начальным и конечным) условиями заданы значения функции прогиба в промежуточные моменты времени. Задача управления смещением одного конца струны при закрепленном другом конце сведена к задаче управления с нулевыми граничными условиями. Предложен конструктивный метод построения граничного управления процессом колебаний струны с заданными значениями функции прогиба в промежуточные моменты времени. Проведен вычислительный эксперимент и построены соответствующие графики, которые подтверждают полученные результаты.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):131-146
pages 131-146 views

О возможности получения оптимального порядка точности при восстановлении воздействия динамическим методом

Вдовин А.Ю., Рублева С.С.

Аннотация

Ю.С. Осиповым и А. В. Кряжимским был предложен метод динамической регуляризации для восстановления неизвестного воздействия в управляемой модели. В рамках этого подхода в настоящей работе исследуется свойство другого метода, основанного на использовании неявного метода Эйлера для задачи численного дифференцирования. Указан выбор параметров метода, позволяющий повысить его эффективность, снизить зашумленность приближенного решения, и получить оптимальный порядок точности в метрике L(T) ; равный 1 2 .
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):147-155
pages 147-155 views

Об устойчивом приближенном решении одной некорректно поставленной краевой задачи для метагармонического уравнения

Ланеев Е.Б., Лесик П.А., Климишин А.В., Котюков А.М., Романов А.А., Хегай А.Г.

Аннотация

В работе рассматривается смешанная задача для метагармонического уравнения в области в цилиндре прямоугольного сечения. На боковых гранях цилиндрической области заданы однородные условия первого рода. Цилиндрическую область с одной стороны ограничивает поверхность общего вида, на которой заданы условия Коши, т. е. заданы функция и ее нормальная производная. Другая граница цилиндрической области - плоская - свободна. Такая задача некорректно поставлена, и для построения ее приближенного решения в случае данных Коши, известных с некоторой погрешностью, необходимо применение регуляризирующих алгоритмов. В работе рассматриваемая задача сведена к интегральному уравнению Фредгольма первого рода. На основе решения интегрального уравнения получено явное представление точного решения поставленной задачи. Устойчивое решение интегрального уравнения получено методом регуляризации Тихонова. В качестве его приближенного решения рассматривается экстремаль функционала Тихонова. На основе этого решения строится приближенное решение задачи в целом. Приведена теорема сходимости приближенного решения поставленной задачи к точному при стремлении к нулю погрешности в данных Коши и при согласовании параметра регуляризации с погрешностью в данных. Результаты работы могут быть использованы для математической обработки данных тепловидения в медицинской диагностике.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):156-164
pages 156-164 views

Условия минимума гладкой функции на границе квазидифференцируемого множества

Хачатрян Р.А.

Аннотация

B статье рассматриваются задачи математического программирования с негладкими ограничениями типа равенств, задаваемыми квазидифференцируемыми функциями. С применением техники верхних выпуклых аппроксимаций, разработанной Б. Н. Пшеничным, получены необходимые условия экстремума в таких задачах. Благодаря тому, что для квазидифференцируемой функции можно построить целые семейства верхних выпуклых аппроксимаций, удалось уточнить знаки множителей Лагранжа и тем самым более полно охарактеризовать точки минимума в таких экстремальных задачах. Рассматривается также простейшая задача вариационного исчисления со свободной правой частью в предположении, что левый конец траектории начинается на границе выпуклого множества. При некоторых достаточных условиях уточнено условие трансверсальности на левом конце траектории.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):165-182
pages 165-182 views

Свойства алгебры псевдодифференциальных операторов, связанные с интегрируемыми иерархиями

Хельминк Г.Ф., Панасенко Е.А.

Аннотация

В работе рассматриваются различные свойства алгебры псевдодифференциальных операторов, связанные с интегрируемыми иерархиями, возникающими в этой алгебре, в частности, иерархией Кадомцева-Петвиашвили (КП) и ее строгой версией. Одни свойства проясняют вид уравнений в иерархиях и дают понимание того, почему уравнения определенного вида скомбинированы в этих системах, другие позволяют изучить свойства самих систем, а именно: вид собственных функций линеаризаций упомянутых иерархий, описание элементарных преобразований Дарбу обоих иерархий, отыскание представлений построенных собственных функций и двойственных им в терминах определителей Фредгольма.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):183-195
pages 183-195 views

Релаксации игровой задачи сближения, связанные с альтернативой в дифференциальной игре сближения-уклонения

Ченцов А.Г.

Аннотация

Рассматривается дифференциальная игра (ДИ) сближения-уклонения на конечном промежутке времени, в которой в качестве параметров используются целевое множество (ЦМ) и множество, определяющее фазовые ограничения (ФО). Игрок I; заинтересованный в осуществлении сближения с ЦМ при соблюдении ФО, использует многозначные квазистратегии (неупреждающие стратегии), а игрок II; имеющий противоположную цель, - стратегии с неупреждающим выбором моментов коррекции и конечным числом таких моментов. Постановка на содержательном уровне соответствует теореме об альтернативе Н. Н. Красовского и А. И. Субботина. Для позиций, не принадлежащих множеству позиционного поглощения, представляет интерес определение наименьшего размера окрестностей множеств-параметров, при которых игрок I гарантирует сближение при ослабленных вышеупомянутым способом условиях задачи. В работе эта схема дополняется элементами приоритетности в вопросах достижения ЦМ и соблюдения ФО, что достигается введением специального параметра, определяющего соотношение размеров соответствующих окрестностей. В этих условиях функция оптимального размера окрестности ЦМ, определенная на пространстве позиций, реали зуется посредством процедуры на основе метода программных итераций, применяемого в двух вариантах. Упомянутая функция является при этом неподвижной точкой одного из используемых «программных» операторов. Указан специальный тип функционалов качества, для которого значения вышеупомянутой функции позиции совпадают с ценой игры на минимакс-максимин.
Вестник российских университетов. Математика. 2020;25(130):196-244
pages 196-244 views

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).