Все выпуски

Рассматривается игровая задача на максимин функции платы, определенной на произведении множеств притяжения терминальных состояний систем первого и второго игрока. Данные множества притяжения найдены с помощью конструкций расширения в классе конечно-аддитивных мер.

We consider a game problem of maximin of cost function defined on the product of attraction sets of players’ dynamic systems terminal positions. These sets are constructed using the extension in the class of finitely additive measures.

Рассматривается абстрактная  задача управления и ее релаксации, связанные с ослаблением ограничений на выбор управляющих программ. Исследуются соотношения, связывающие множества допустимых элементов исходной задачи и ее расширения. Получены условия, достаточные для устойчивости (с точностью до замыкания) достижимого множества невозмущенной задачи.

The abstract problem of control and its relaxations connected with a weakening of constraints on the choice of programmed strategies are considered. Relations connecting the sets of admissible elements of the initial problem and its extension are investigated. Conditions sufficient for the stability of the initial attainable set (with the exactness until a closure) are obtained.

Рассматриваются конструкции, связанные с представлением свободных $\sigma$-мультипликативных ультрафильтров широко понимаемых измеримых пространств. В основе построений находятся представления, связанные с применением открытых ультрафильтров в случаях кофинитной и косчетной топологий. Такие ультрафильтры сохраняются (как максимальные фильтры) при замене топологий соответственно алгеброй и $\sigma$-алгеброй, порожденных упомянутыми топологиями. В (основном) случае косчетной топологии устанавливается единственность $\sigma$-мультипликативного свободного ультрафильтра, составленного из непустых открытых множеств. Показано, что данное свойство сохраняется для $\sigma$-алгебр, содержащих косчетную топологию. Указаны две топологии пространства ограниченных конечно-аддитивных борелевских мер, для которых ультрафильтр непустых открытых множеств определяет одноэлементный нарост секвенциально замкнутого множества мер Дирака, возникающий при построении замыкания.

Constructions related to the representation of free $\sigma$-multiplicative ultrafilters of widely interpreted measurable spaces are considered. These constructions are based on the representations connected with the application of open ultrafilters for co-finite and co-countable topologies. Such ultrafilters are preserved (as maximal filters) under the replacement of topologies by algebra and $\sigma$-algebra generated by above-mentioned topologies, respectively. In (general) case of co-countable topology, uniqueness of $\sigma$-multiplicative free ultrafilter composed of nonempty open sets is established. It is demonstrated that the given property is preserved for $\sigma$-algebras containing co-countable topology. Two topologies of the space of bounded finitely additive Borel measures with the property of uniqueness of remainder for sequentially closed set of Dirac measures under the closure construction are stated.

Для абстрактной задачи управления рассматривается конструкция расширения в классе векторных конечно-аддитивных мер и исследуются условия асимптотической нечувствительности достижимого множества при ослаблении части ограничений.

For an abstract problem of control, the extension construction in the class of finitely additive measures is considered. Conditions of asymptotic non-sensitivity of the attainable set under a weakening of the part of constraints are investigated.

Рассматривается задача управления линейной системой нейтрального типа с импульсными ограничениями. Кроме того, предполагается заданной система промежуточных условий. Исследуется постановка, в которой допускается исчезающе малое ослабление упомянутых ограничений. В этой связи область достижимости (ОД) в фиксированный момент окончания процесса заменяется естественным асимптотическим аналогом — множеством притяжения (МП). Для построения последнего используется конструкция расширения в классе конечно-аддитивных (к.-а.) мер, используемых в качестве обобщенных управлений. Показано, что МП совпадает с ОД системы в классе обобщенных управлений – к.-а. мер. Исследуется структура упомянутого МП.

The problem of control of a linear system of neutral type with impulse constraints is developed. In addition, a given system of intermediate conditions is assumed. A setting is investigated in which a vanishingly small relaxation of the mentioned restrictions is allowed. In this regard, the attainability domain (AD) at a fixed time of the end of the process is replaced by a natural asymptotic analog, the attraction set (AS). To construct the latter, we use the construction of an extension in the class of finitely additive (f.-a.) measures used as generalized controls. It is shown that the AS coincides with the AD of the system in the class of generalized controls – f.-a. measures. The structure of the mentioned AS is investigated.

На закруглениях речного русла формируются вторичные поперечные течения. В зависимости от геометрии русла вторичных течений в створе может быть несколько, и они могут иметь различный масштаб. Даже малое вторичное поперечное течение влияет на параметры гидродинамического потока и это влияние необходимо учитывать при моделировании русловых процессов и исследовании береговых деформаций русла. Трехмерное моделирование таких разномасштабных процессов требует больших вычислительных затрат и на текущий момент возможно только для небольших модельных каналов. Поэтому для исследования береговых процессов в данной работе предложена модель пониженной размерности. Выполненная редукция задачи от трехмерной модели движения речного потока к двумерной модели потока в плоскости створа канала предполагает, что рассматриваемый гидродинамический поток является квазистационарным и для него выполнены гипотезы об асимптотическом поведении потока по потоковой координате створа. С учетом данных ограничений в работе сформулирована математическая модель задачи о движении стационарного турбулентного спокойного речного потока в створе канала. Задача сформулирована в смешанной постановке скорости–вихрь–функция тока. В качестве дополнительных условий для редукции задачи требуется задание граничных условий на свободной поверхности потока для поля скорости, определяемого в нормальном и касательном направлении к оси створа. Предполагается, что значения данного поля скорости должно быть определено из решения вспомогательных задач или получено из данных натурных или экспериментальных измерений. Для численного решения сформулированной задачи используется метод конечных элементов в формулировке Петрова–Галеркина. В работе получен дискретный аналог задачи и предложен алгоритм ее решения. Выполненные численные исследования показали в целом хорошую согласованность полученных решений с известными экспериментальными данными. Погрешности численных результатов авторы связывают с необходимостью более точного определения радиальной компоненты поля скорости в створе потока путем подбора и калибровки более подходящей модели вычисления турбулентной вязкости и более точного определения граничных условий на свободной границе створа.

At the river bed curves, secondary flow normal to the main flow direction are formed. Depending on the channel geometry, there may be several secondary flows in the cross-section, and they may have different scales. Even a small secondary cross-section flow affects the parameters of the hydrodynamic flow and this influence must be taken into account when modeling riverbed processes and researching coast deformations of the channel. Three-dimensional modeling of such multi-scale processes requires large computational costs and is currently possible only for small model channels. Therefore, a reduced-dimensional model is proposed in this paper to study coastal processes. The performed reduction of the problem from a three-dimensional model of river flow motion to a two-dimensional one in the plane of the channel cross-section assumes that the hydrodynamic flow is quasi-stationary and the hypotheses on the asymptotic behavior of the flow along the flow coordinate are fulfilled for it. Taking into account these limitations, a mathematical model of the problem of a stationary turbulent calm river flow in a channel cross-section is formulated in this work. The problem is formulated in a mixed velocity–vortex–stream function formulation. Specifying of the boundary conditions on the flow free surface for the velocity field determined in the normal and tangential directions to the cross-section axis is required as additional conditions for the problem reduction. It is assumed that the values of this velocity field should be determined from the solution of auxiliary problems or obtained from data of natural or experimental measurements.

The finite element method in the Petrov–Galerkin formulation is used for the numerical solution of the formulated problem. A discrete analog of the problem is obtained and an algorithm for its solution is proposed. The performed numerical studies showed generally good agreement between the obtained solutions and the known experimental data. The authors associate the errors in the numerical results with the need for a more accurate determination of the radial component of the velocity field in the cross-section by selecting and calibrating a more suitable model for turbulent viscosity calculating and a more accurate determination of the boundary conditions on the cross-section free boundary.

Рассматривается игровая задача на максимин в условиях последовательного ослабления моментных ограничений. Конструируется расширение в классе конечно-аддитивных мер, реализующее асимптотику значений максимина при нарастающей точности соблюдения ограничений. Установлены эффективно проверяемые достаточные условия устойчивости «по максимину» (при ослаблении моментных ограничений).

The maximin game problem under sequential weakening of moment constraints is considered. The extension in the class of finitely additive measures realizing the asymptotic of maximin is constructed. The effectively verifiable sufficient conditions of stability «by maximin» is established.

Рассматривается линейная игровая задача управления на максимин с ограничениями асимптотического характера (ОАХ), которые естественно возникают в связи с реализацией «узких» управляющих импульсов. В содержательном отношении это соответствует импульсным режимам управления с полным расходованием топлива. Возникающая игровая задача отвечает использованию асимптотических режимов управления обоими игроками, что отражено в концепции расширения, реализуемой в классе конечно-аддитивных мер. Исходная содержательная задача управления для каждого из игроков рассматривается как вариант абстрактной постановки, связанной с достижимостью при ОАХ, для которой построена соответствующая обобщенная задача о достижимости и установлено представление множества притяжения (МП), играющее роль асимптотического аналога области достижимости в классической теории управления. Данная конкретизация реализуется для каждого из игроков, на основе чего получается обобщенный максимин, для которого затем указан вариант асимптотической реализации в классе обычных управлений. Получено «конечномерное» описание МП, позволяющее находить упомянутый максимин с применением численных методов. Рассмотрено решение модельного примера задачи об игровом взаимодействии двух материальных точек, включающее этап компьютерного моделирования.

We consider a linear game control problem for maximin with asymptotic constraints, which naturally arise in connection with the realization of “narrow” control pulses. In terms of content, this corresponds to pulsed control modes with full fuel consumption. The emerging game problem corresponds to the use of asymptotic control modes by both players, which is reflected in the expansion concept realized in the class of finitely additive measures. The original content control problem for each of the players is considered as a variant of abstract formulation related to attainability under asymptotic constraints, for which the corresponding generalized attainability problem is constructed and the representation of the attraction set playing the role of an asymptotic analogue of an attainability domain in the classical control theory is established. This concretization is realized for each of the players, on the basis of which a generalized maximin is obtained, for which a variant of the asymptotic realization in the class of ordinary controls is indicated. A “finite-dimensional” description of the attraction set is obtained, which makes it possible to find maximin using numerical methods. The solution of a model example of the problem of game interaction of two material points, including the stage of computer modeling, is considered.

Рассматриваются вопросы, связанные с представлением ультрафильтров измеримых пространств и конечно-аддитивных (0,1)-мер в интересах последующего применения в конструкциях расширений абстрактных задач о достижимости и экстремальных задач. Исследуются свойства, связанные с применением (обобщенных) декартовых произведений и их подпространств, а также свойство, имеющее смысл отождествимости ультрафильтров и конечно-аддитивных (0,1)-мер и реализуемое в виде гомеоморфизма естественных топологий.

We consider the questions connected with the representation of ultrafilters of measurable spaces and finitely additive (0,1)-measures for consequent application in extension constructions of abstract attainability problems and extremal problems. Properties connected with the application of (generalized) Cartesian products and their subspaces, and the property having the sense of the identification of ultrafilters and finitely additive (0,1)-measures and realized in the form of homeomorphism of natural topologies are investigated.

В статье обосновывается необходимость применения альтернативного Аристотелевскому ортогонального базиса силлогистики и выборе в качестве инструмента для решения задач взамен алгебре логики расширенной алгебры множеств. Сформулирован алгоритм построения всех возможных классов интерпретаций решения в терминах множеств конечной меры. Проведены компьютерные эксперименты по решению классических задач Буля, Шредера, Порецкого. При этом получены дополнительные результаты к имеющимся решениям.

The article explains the need for orthogonal basis of syllogistics as an alternative to the basis of Aristotle and the need for the choice of extended algebra of sets as a tool for solving problems instead of logic algebra. An algorithm for constructing all possible classes of interpretations of solutions in terms of sets of finite measure has been formulated. Computer simulations to solve the classic tasks of Buhl, Schroeder, Poretsky have been conducted. At the same time additional results to existing solutions have been received.