Pull to refresh

Российские разработчики представили конструктор FEDOT для создания математических моделей

Mathematics *Machine learning *Research and forecasts in IT *Software
image

Центр компетенций НТИ на базе ИТМО разработал конструктор FEDOT с открытым исходным кодом, который автоматизирует процесс создания математических моделей. Инструмент упростит работу по моделированию технологических, экономических, социальных и природных процессов, а также повысит точность и воспроизводимость, говорят разработчики.  
Total votes 5: ↑5 and ↓0 +5
Views 3.9K
Comments 2

Учёные выяснили, как возникают потенциально опасные режимы в гидро- и ветроэлектростанциях

Popular science Ecology IT-companies

Учёные из Сибирского федерального университета (СФУ) и Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН выяснили, как возникают потенциально опасные режимы работы оборудования в гидроэлектростанциях и ветроэлектростанциях. Полученные во время исследований данные помогут повысить безопасность и эффективность работы турбинного оборудования в технологических устройствах, где используются закрученные потоки. Данные исследования опубликованы в журнале International Journal of Heat and Fluid Flow

Читать далее
Total votes 10: ↑9 and ↓1 +8
Views 2K
Comments 2

Учёные с помощью математического моделирования повысили эффективность добычи нефти

Popular science
image
Учёные Института нефти и газа СФУ изучают процесс вытеснения нефти из породы

Математическую модель, описывающую процесс вытеснения нефти из пластов породы, разработали учёные подведомственного Минобрнауки России Сибирского федерального университета (СФУ). На её основе уже создана программа для проведения численных исследований нефтеносных пластов, в том числе месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, которые распространены в Западной и Восточной Сибири. По словам учёных, разработка поможет сделать процесс извлечения нефти менее травматичным для природы. Исследование было проведено в рамках грантовой поддержки Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, результаты опубликованы в одном из научных журналов.

Для добывающей отрасли важны процессы вытеснения нефти из естественных природных резервуаров, где течёт трёхфазная жидкость — смесь нефти, воды и природного газа. В процессе извлечения нефти критически важны структура пласта (размер и расположение пор и трещин) и материал породы, который определяет проницаемость и прочность пласта. Также необходимо понимать, сколько нефти остаётся после технологического процесса заводнения — закачки в нефтеносный пласт воды с целью выталкивания нефти к скважине.
Читать дальше →
Total votes 7: ↑5 and ↓2 +3
Views 1.7K
Comments 4

Алгоритм устранения пробок для автомобильного интернета

Decentralized networks *
Производители автомобилей вовсю ведут тестирование пиринговых систем связи между автомобилями по WiFi, на которых будет построены сети связи V2V (vehicle-to-vehicle). Подобные сети могут кардинально улучшить ситуацию на дорогах, если автомобили начнут передавать друг другу информацию о загруженности трасс, о пробках на дорогах, о сигналах светофора и т.д. На перекрёстках автомобили могут сверять свои траектории, обмениваясь данными в реальном времени. Создание сети V2V принципиально важно для нормальной работы автопилотов, которые в будущем заменят живых водителей и должны координироваться с другими автомобилями.

Технически сеть V2V можно поднять уже сейчас, но основная проблема — программное обеспечение. Каковы оптимальные алгоритмы и оптимальная скорость транспортных средств в потоке? Как должны координировать своё движение роботы-автомобили, если их на дороге будет большинство? Над одним из аспектов этой проблемы работают учёные из Сеульского университета, которые опубликовали научную работу Dissolution of traffic jam via additional local interactions (PDF). Они создали алгоритм для V2V, который гарантирует очень быстрое устранение пробок на дороге за счёт обмена информацией и мгновенного изменения скоростного режима всех автомобилей перед пробкой и после пробки.
Читать дальше →
Total votes 28: ↑24 and ↓4 +20
Views 3K
Comments 17

Ошибки вычислений в окрестностях машинного нуля

Programming *
Sandbox
Периодически на хабре возникают замечательные статьи о тонкостях арифметики с плавающей точкой. Собственно, упомянутая публикация стала одним из первых источников, прочитанных при попытках разобраться с проблемой. Яснее от этого сразу не стало, но тем не менее, организация нейронных связей как-то упорядочилась. Ближе к делу.

Проблема образовалась при выполнении расчётов в рамках одного проекта и будущей магистерской диссертации по гидродинамике пористой среды. Не скрою, что корни скрыты отчасти в личной криворукости автора и пренебрежении банальными общеизвестными советами касательно обработки малых чисел, но тем не менее, это привело к достаточно интересным наблюдениям и размышлениям.

Читать дальше →
Total votes 44: ↑39 and ↓5 +34
Views 4.6K
Comments 39

Управление проектами: фильм «Человек, который изменил все»

GTD *
Возможно, я сейчас открою Америку, но вдруг найдутся такие же люди, как и я, пропустившие этот фильм в кино. Собственно, кто бы мог подумать, что историческое кино про бейсбол, да еще с Бредом Питтом в главной роли окажется лучшим фильмов про управление проектами, что я видел за последнее время.

Если вы еще не смотрели, то очень советую исправиться. По сути это история о том, как финансовый менеджер команды (читай, проекта) вынужден конкурировать с другими клубами в условиях разницы в финансировании в 3-5 раз.

Цитата: «Есть богатые команды, есть бедные команды, есть 10-ти метровый слой говна, а под ним — мы».

Т.е. там, где другие команды могут нанять более результативных игроков (читай, более квалифицированный персонал) Бред Питт вынужден переизобретать схему построения команды. И он это делает, основываясь на математическом моделировании и анализе статистики игроков. Никакого спорта, чистая математика и переосмысление целей.

Как по мне, так весьма вдохновляющее кино. В качестве бонуса — очень хорошая игра актеров (номинации на Оскар на лучшие мужские роли первого и второго плана). Трейлер под катом:
Читать дальше →
Total votes 87: ↑60 and ↓27 +33
Views 10K
Comments 56

Оптимизация в OpenMP

Programming *
Постепенное развитие проекта шло своим чередом.

На часть полученных по гранту средств было произведено обновление парка личной вычислительной техники. В итоге расчёты сейчас осуществляются не на многострадальном ноутбуке, а на вполне приемлемой машине с псевдовосьмиядерным Intel Core i7-2600 и 8 Gb оперативной памяти на борту. А разработка производится под Visual Studio 2005 (получена по программе DreamSpark) с подключенной триал-версией Intel FORTRAN Compiler 12 / Intel Parallel Studio XE 2011 (всё это крутится под Win 7). В качестве параллельного API задействован OpenMP.

Ввиду явно заметного роста доступных мощностей, обнаружились и новые негативные особенности написанного ранее алгоритма. Прежде всего, с марта месяца была проведена глубокая оптимизация вычислительной части кода, что позволило выиграть в производительности около 70%. Такой прирост обеспечила прежде всего ликвидация операций деления, а также увеличение количества предвычисляемых переменных.

upd: Пост, в общем-то, о серой рабочей повседневности, и никаких открытий в себе не содержит.

Читать дальше →
Total votes 19: ↑17 and ↓2 +15
Views 4.9K
Comments 9

Математическая модель общения

Algorithms *
Я не собираюсь строить здесь полную теорию. Не будет даже собственно математики. Хочу лишь отметить актуальность и указать пару математических концептов, мне кажется хорошо подходящих для описания определенных аспектов сетевого общения. Иначе говоря, я хотел бы просто инициировать тему.

Для начала, как на словах выглядит процесс, который мы хотим описать — людей захватывает определенная тема, обсуждение, там идет довольно интенсивное и довольно непредсказуемое взаимодействие, в результате которого происходит случайный переход к другой теме, и всё повторяется. Набор тем более-менее ограничен, поэтому имеет место некая цикличность. Таким образом, процесс напоминает броуновское движение, для которого есть развитая теория. За одним исключением — захват общего внимания определенной темой выглядит как попадание фокуса внимания в странный аттрактор.
Читать дальше →
Total votes 7: ↑4 and ↓3 +1
Views 4K
Comments 12

Программирование в Maxima

Open source *Lisp *Mathematics *
Sandbox
Tutorial

Урок Maxima


Введение

Maxima — свободная система компьютерный алгебры (Computer algebra system — CAS), основанная на Common Lisp. В своих функциональных возможностях она едва уступает другим современным платным CAS, таким как Mathcad, Mathematica, Maple; может проводить аналитические (символьные) вычисления, численные расчеты, строить графики (при помощи gnuplot). Имеется возможность написания скриптов и даже трансляции их в код на Common Lisp с последующей компиляцией. В виду того, что maxima писалась из разрабатывалась программистами lisp, ее синтаксис может показаться несколько запутанным, поскольку язык является сразу и императивным и функциональным. Я попытаюсь разъяснить именно эти моменты и доступно изложить суть функционального подхода, и совсем не буду акцентировать внимания на конкретных математических функциях: их довольно легко освоить самостоятельно. В данной статье рассматривается именно особенности исчисления и синтаксических конструкций maxima.
Читать дальше →
Total votes 53: ↑50 and ↓3 +47
Views 25K
Comments 24

Планшет — не роскошь

Programming *
«У современных мобильных телефонов такая же вычислительная мощь, что и у компьютеров NASA в 60-е годы. И в то время этого хватало, чтобы запустить человека в космос, а сегодня — только чтобы запускать птиц в свиней.»
Фольклор


«Вы назовете это извращением. Но кто сказал, что извращение — это плохо?»
Один доцент нашей кафедры


Идея описанного ниже эксперимента возникла после серии услышанных и подслушанных высказываний о том, что современные планшеты не могут выступать в роли инструментов серьезной научно-исследовательской деятельности. Действительно, для многих пользователей работа с планшетником сводится к веб-серфингу, переписке по электронной почте и разного протокола мессенджерах, чтению книг, просмотру видео и иным преимущественно развлекательным целям. Также, как следует ожидать и как показывает недавний пост, планшетник является прекрасным мобильным подспорьем при работе с «офисными» приложениями. Однако аппаратные характеристики существующей техники позволяют задуматься — а насколько же эффективным станет планшет на изначальном для компьютеров поприще.

Читать дальше →
Total votes 122: ↑103 and ↓19 +84
Views 77K
Comments 74

Вероятностные модели: байесовские сети

Surfingbird corporate blog Data Mining *
Tutorial
В этом блоге мы уже много о чём поговорили: были краткие описания основных рекомендательных алгоритмов (постановка задачи, user-based и item-based, SVD: 1, 2, 3, 4), о нескольких моделях для работы с контентом (наивный Байес, LDA, обзор методов анализа текстов), был цикл статей о холодном старте (постановка задачи, текстмайнинг, теги), была мини-серия о многоруких бандитах (часть 1, часть 2).

Чтобы двигаться дальше и поместить эти и многие другие методы в общий контекст, нам нужно выработать некую общую базу, научиться языку, на котором разговаривают современные методы обработки данных, – языку графических вероятностных моделей. Сегодня – первая часть этого рассказа, самая простая, с картинками и пояснениями.


Читать дальше →
Total votes 49: ↑47 and ↓2 +45
Views 83K
Comments 35

Вероятностные модели: примеры и картинки

Surfingbird corporate blog Data Mining *
Tutorial
Сегодня – вторая серия цикла, начатого в прошлый раз; тогда мы поговорили о направленных графических вероятностных моделях, нарисовали главные картинки этой науки и обсудили, каким зависимостям и независимостям они соответствуют. Сегодня – ряд иллюстраций к материалу прошлого раза; мы обсудим несколько важных и интересных моделей, нарисуем соответствующие им картинки и увидим, каким факторизациям совместного распределения всех переменных они соответствуют.


Читать дальше →
Total votes 49: ↑48 and ↓1 +47
Views 58K
Comments 10

Вероятностные модели: искусство расставлять скобки

Surfingbird corporate blog Data Mining *
Tutorial
После большого перерыва продолжаем цикл о графических вероятностных моделях (часть 1, часть 2). Сегодня мы наконец-то от постановок задач перейдём к алгоритмам; поговорим мы о самом простом, но часто полезном алгоритме вывода на фактор-графах – алгоритме передачи сообщений. Или, как его ещё можно назвать, алгоритме правильной расстановки скобок.


by sergey-lesiuk
Читать дальше →
Total votes 51: ↑48 and ↓3 +45
Views 26K
Comments 2

Вероятностные модели: борьба с циклами и вариационные приближения

Surfingbird corporate blog Data Mining *
В четвёртой серии цикла о графических вероятностных моделях (часть 1, часть 2, часть 3) мы продолжим разговор о том, как справляться со сложными фактор-графами. В прошлый раз мы изучили алгоритм передачи сообщений, который, правда, работает только в тех случаях, когда фактор-граф представляет собой дерево, и в каждом узле можно без проблем пересчитать распределения грубой силой. Что делать в по-настоящему интересных случаях, когда в графе есть большие содержательные циклы, мы начнём обсуждать сегодня – поговорим о паре относительно простых методов и обсудим очень мощный, но непростой в использовании инструмент – вариационные приближения.


Читать дальше →
Total votes 44: ↑40 and ↓4 +36
Views 15K
Comments 2

Моделирование гидродинамики: Lattice Boltzmann Method

Algorithms *Mathematics *
Извержение вулкана
Моделирование извержения вулкана
с помощью Lattice Boltzmann Method. (с) Источник

В этой статье я расскажу о численном методе моделирования гидродинамики Lattice Boltzmann Method, LBM. На русском—метод решёточных уравнений Больцмана. Он превосходит другие известные методы (например, finite element method) в легкости распараллеливания, возможности моделирования многофазных потоков, моделировании потоков в пористых средах. Кроме того, вычислительный алгоритм содержит только простейшие арифметические операции. Метод весьма новый, первые коммерческие продукты на его основе стали появляться около 2010 года.
Читать дальше →
Total votes 33: ↑31 and ↓2 +29
Views 49K
Comments 25

Scilab — от поиска факториала до крестиков-ноликов

Abnormal programming *Open source *Mathematics *
Добрый вечер друзья, сегодня пятница и я по традиции хотел бы поделиться с Вами своими изысканиями.
Забавная сложилась ситуация. Те немногие программисты (люди связанные с программированием), которых я знаю лично, никогда не писали игры, а люди которые от понятия «профессиональный программист», далеки примерно так же как белый медведь от принципов гуманизма, нет нет да сварганят какую-нибудь жуткую неиграбельную поделку.
Один из названных выше людей — Я.
В этой статье хочу убить двух зайцев немного рассказать людям о пакете прикладных математических программ Scilab, а заодно продемонстрировать его функции нестандартным образом
Сегодня я расскажу вам, о том, как делал крестики нолики в Scilab. За подробностями милости прошу под кат.

image

За картинку спасибо DrZugrik
Читать дальше →
Total votes 23: ↑22 and ↓1 +21
Views 18K
Comments 9

Математика для тестировщиков

Лаборатория тестирования corporate blog IT systems testing *Mathematics *
Tutorial
Доклад Никиты Налютина на конференции SQA Days – 13, 26-27 апреля 2013 г. Санкт-Петербург, Россия

Анонс. Новые методики тест-дизайна не всегда рождались одномоментно, не все в инженерной практике может появиться в результате только лишь одного озарения и гениальных идей, увиденных во сне. Достаточно большая часть современных практик тестирования появилась в результате кропотливой теоретической и экспериментальной работы по адаптации математических моделей. И, хотя, для того, чтобы быть хорошим тестировщиком, вовсе не обязательно быть математиком, полезно понимать, какая теоретическая база лежит в основе того или иного метода тестирования. В докладе я расскажу о том, какую базу для тестирования дает математическая логика, теория формальных языков, математическая статистика и другие разделы математики; какие направления, связанные с тестированием, существуют в теоретическом computer science; появления каких новых методов можно ожидать в ближайшее время



Читать дальше →
Total votes 32: ↑26 and ↓6 +20
Views 39K
Comments 6

Применение самодельного тепловизора на базе Arduino в исследованиях экономии электроэнергии

Developing for Arduino *
Что можно сделать с помощью двух кирпичей, обыкновенной электрической плитки и тепловизора на Arduino ? Сэкономить кучу электричества! Как все эти вещи взаимосвязаны, можно узнать из данной статьи. По ходу дела пришлось затронуть некоторые вещи из ТАУ (теория автоматического управления), но я постарался избавиться от занудной математики и подробно объяснить роль «тепловизора менее чем за 100$» в процессе.


Внимание! Под катом есть одна очень «толстая», но красивая картинка! И много текста!
Читать дальше →
Total votes 50: ↑46 and ↓4 +42
Views 37K
Comments 31

Вероятностные модели: сэмплирование

Surfingbird corporate blog Algorithms *
Tutorial
И снова здравствуйте! Сегодня я продолжаю серию статей в блоге Surfingbird, посвящённую разным методам рекомендаций, а также иногда и просто разного рода вероятностным моделям. Давным-давно, кажется, в прошлую пятницу летом прошлого года, я написал небольшой цикл о графических вероятностных моделях: первая часть вводила основы графических вероятностных моделей, во второй части было несколько примеров, часть 3 рассказывала об алгоритме передачи сообщений, а в четвёртой части мы кратко поговорили о вариационных приближениях. Цикл заканчивался обещанием поговорить о сэмплировании — ну что ж, не прошло и года. Вообще говоря, в этом мини-цикле я поведу речь более предметно о модели LDA и о том, как она помогает нам делать рекомендации текстового контента. Но сегодня начну с того, что выполню давнее обещание и расскажу о сэмплировании в вероятностных моделях — одном из основных методов приближённого вывода.

Читать дальше →
Total votes 45: ↑45 and ↓0 +45
Views 32K
Comments 9

Вероятностные модели: от наивного Байеса к LDA, часть 1

Surfingbird corporate blog Data Mining *
Tutorial
Продолжаем разговор. Прошлая статья была переходной от предыдущего цикла о графических моделях вообще (часть 1, часть 2, часть 3, часть 4) к новому мини-циклу о тематическом моделировании: мы поговорили о сэмплировании как методе вывода в графических моделях. А теперь мы начинаем путь к модели латентного размещения Дирихле (latent Dirichlet allocation) и к тому, как все эти чудесные алгоритмы сэмплирования применяются на практике. Сегодня – часть первая, в которой мы поймём, куда есть смысл обобщать наивный байесовский классификатор, и заодно немного поговорим о кластеризации.


Читать дальше →
Total votes 41: ↑38 and ↓3 +35
Views 34K
Comments 10