Все выпуски

В данной работе дается обзор результатов об устранимых особых множествах для классов $m$-субгармонических ($m-sh$) и сильно $m$-субгармонических ($sh_m$), а также $\alpha$-субгармонических функций, которые применяются для изучения особых множеств $sh_{m}$ функций. Для сильно $m$-субгармонических функций из класса $L_{loc}^{p}$, доказывается, что множество является устранимым особым множеством, если имеет нулевую $C_{q,s}$-емкость. Доказательство этого утверждения основано на том, что пространство основных функций, с носителем на множестве $D\backslash E$, плотно по $L_{q}^{s}$-норме в пространстве основных функций, определенных на множестве $D$. Аналогичные результаты в случае классических (суб)гармонических функций были изучены в работах Л. Карлесона, Е. Долженко, М. Бланшет, С. Гардинера, Ж. Риихентаус, В. Шапиро, А. Садуллаева и Ж. Ярметова, Б. Абдуллаева и С. Имомкулова.

In this paper, we survey the recent results on removable singular sets for the classes of $m$-subharmonic ($m-sh$) and strongly $m$-subharmonic ($sh_m$), as well as $\alpha$-subharmonic functions, which are applied to study the singular sets of $sh_{m}$ functions. In particular, for strongly $m$-subharmonic functions from the class $L_{loc}^{p}$, it is proved that a set is a removable singular set if it has zero $C_{q,s}$-capacity. The proof of this statement is based on the fact that the space of basic functions, supported on the set $D\backslash E$, is dense in the space of test functions defined in the set $D$ on the $L_{q}^{s}$-norm. Similar results in the case of classical (sub)harmonic functions were studied in the works by L. Carleson, E. Dolzhenko, M. Blanchet, S. Gardiner, J. Riihentaus, V. Shapiro, A. Sadullaev and Zh. Yarmetov, B. Abdullaev and S. Imomkulov.

Рассматривается задача уклонения убегающего от группы преследователей в конечномерном евклидовом пространстве. Движение описывается линейной системой дробного порядка вида $$\left({}^C D^{\alpha}_{0+}z_i\right)=A z_i+u_i-v,$$ где ${}^C D^{\alpha}_{0+}f$ - производная по Капуто порядка $\alpha\in(0,1)$ функции $f$, $A$ - простая матрица. В начальный момент времени заданы начальные условия. Управления игроков ограничены одним и тем же выпуклым компактом. Убегающий дополнительно стеснен фазовыми ограничениями - выпуклым многогранным множеством c непустой внутренностью. В терминах начальных позиций и параметров игры получены достаточные условия разрешимости задачи уклонения.

The paper deals with the problem of avoiding a group of pursuers in the finite-dimensional Euclidean space. The motion is described by the linear system of fractional order $$\left({}^C D^{\alpha}_{0+}z_i\right)=A z_i+u_i-v,$$ where ${}^C D^{\alpha}_{0+}f$ is the Caputo derivative of order $\alpha\in(0,1)$ of the function $f$ and $A$ is a simple matrix. The initial positions are given at the initial time. The set of admissible controls of all players is a convex compact. It is further assumed that the evader does not leave the convex polyhedron with nonempty interior. In terms of the initial positions and the parameters of the game, sufficient conditions for the solvability of the evasion problem are obtained.

По теореме Хьюитта–Марчевского–Пондишери тихоновское произведение $2^\omega$ сепарабельных пространств сепарабельно. Мы продолжаем исследовать проблему существования в тихоновском произведении $\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}X_\alpha$ сепарабельных пространств плотного счетного подмножества, не содержащего нетривиальных сходящихся последовательностей. Мы говорим, что последовательность $\lambda=\{x_n\colon n\in\omega\}$ является простой, если для каждого $x_n\in\lambda$ множество $\{n'\in\omega\colon x_{n'}=x_n\}$ конечно. Мы доказываем, что в произведении $\{Z_\alpha\colon\alpha\in 2^\omega\}$ сепарабельных пространств, где всякое $Z_\alpha$ $(\alpha\in\omega)$ содержит простую несходящуюся последовательность, есть счетное плотное множество $Q\subseteq\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$, которое не содержит нетривиальных сходящихся в $\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$ последовательностей.

By the Hewitt–Marczewski–Pondiczery theorem, the Tychonoff product of $2^\omega$ separable spaces is separable. We continue to explore the problem of the existence in the Tychonoff product $\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$ of $2^\omega$ separable spaces a dense countable subset, which does not contain non-trivial convergent sequences. We say that a sequence $\lambda=\{x_n\colon n\in\omega\}$ is simple, if, for every $x_n\in\lambda$, a set $\{n'\in\omega\colon x_{n'}=x_n\}$ is finite. We prove that in the product of separable spaces $\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$, such that $Z_\alpha$ $(\alpha\in 2^\omega)$ contains a simple nonconvergent sequence, there is a countable dense set $Q\subseteq\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$, which does not contain non-trivial convergent in $\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega}Z_\alpha$ sequences.

Исследованы дифференциальные свойства минимаксного решения в одном классе плоских задач Дирихле для уравнения Беллмана. Класс задач определяется замкнутыми невыпуклыми телесными краевыми множествами, границы которых содержат псевдовершины — особые точки, связанные с сингулярностью минимаксного решения. Дифференциальные свойства решения зависят от порядка гладкости границы краевого множества в псевдовершинах и от мощности значений оператора метрической проекции на это множество. В работе разграничены ситуации, когда оператор имеет одноточечные значения и когда количество проекций больше одной. Средствами теории альфа-множеств с привлечением опорных шаров Ефимова–Стечкина исследованы особенности характеристической функции невыпуклого множества. Найдены формулы для ее предельных значений, которые в достаточно общем случае способствуют построению чебышёвского слоя краевого множества — области, примыкающей к краевому множеству, в которой минимаксное решение дифференцируемо. Приведен пример и его содержательная интерпретация с точки зрения оптимального управления.

The differential properties of the minimax solution are investigated in a class of plane Dirichlet problems for the Bellman equation. The class of problems is defined by closed non-convex solid boundary sets whose boundaries contain pseudovertices, which are singular points associated with the singularity of the minimax solution. The differential properties of the solution depend on the order of smoothness of the boundary of the boundary set at the pseudovertices and on the cardinality of the values of the metric projection operator onto this set. The paper distinguishes between situations where the operator has single-point values and when the number of projections is greater than one. Using tools from the theory of alpha sets and Efimov–Stechkin support balls, the features of the characteristic function of a non-convex set are investigated. Formulas for its limit values are found, which in a fairly general case facilitate the construction of a Chebyshev layer of the boundary set, which is a region adjacent to the boundary set in which the minimax solution is differentiable. An example and its meaningful interpretation from the point of view of optimal control are given.

Рассматривается задача построения вершинного описания выпуклого полиэдра, заданного как множество решений некоторой системы линейных неравенств, коэффициенты которой являются алгебраическими числами. Обратная задача эквивалентна (двойственна) исходной. Предлагаются программные реализации нескольких модификаций хорошо известного метода двойного описания (метода Моцкина-Бургера), решающего поставленную задачу. Рассматривается два случая: 1) элементы системы неравенств - произвольные алгебраические числа, при этом каждое такое число задается минимальным многочленом и локализующим интервалом; 2) элементы системы неравенств принадлежат заданному конечному расширению ${\mathbb Q} (\alpha)$ поля ${\mathbb Q}$, при этом для $\alpha$ задаются минимальный многочлен и локализующий интервал, а все элементы исходной системы, конечные и промежуточные результаты представлены как многочлены от $\alpha$. Как и ожидалось, программная реализация для второго варианта значительно превосходит реализацию для первого варианта по производительности. Для большего ускорения во втором случае предлагается использовать булевы матрицы вместо матриц невязок. Результаты вычислительного эксперимента показывают, что программные реализации вполне пригодны для решения задач умеренных размеров.

We consider the problem of constructing the dual representation of a convex polyhedron defined as a set of solutions to a system of linear inequalities with coefficients which are algebraic numbers. The inverse problem is equivalent (dual) to the initial problem. We propose program implementations of several variations of the well-known double description method (Motzkin-Burger method) solving this problem. The following two cases are considered: 1) the elements of the system of inequalities are arbitrary algebraic numbers, and each such number is represented by its minimal polynomial and a localizing interval; 2) the elements of the system belong to a given extension ${\mathbb Q} (\alpha)$ of ${\mathbb Q}$, and the minimal polynomial and the localizing interval are given only for $\alpha$, all elements of the system, intermediate and final results are represented as polynomials of $\alpha$. As expected, the program implementation for the second case significantly outperforms the implementation for the first one in terms of speed. In the second case, for greater acceleration, we suggest using a Boolean matrix instead of the discrepancy matrix. The results of a computational experiment show that the program is quite suitable for solving medium-scale problems.

Рассматриваются всюду плотные подмножества произведений топологических пространств. Доказано, что в произведении $Z^c=\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega} Z_{\alpha},$ где $Z_\alpha=Z$ $(\alpha\in 2^\omega),$ сепарабельных пространств существуют счетные всюду плотные множества такие, что всякие счетные их подмножества имеют проекции на грани, обладающие дополнительными свойствами. Это позволяет доказать ряд фактов о всюду плотных множествах, в частности отсутствие сходящихся последовательностей, оценивать характер замкнутых подмножеств произведений.

We consider dense sets of products of topological spaces. We prove that in the product $Z^c=\prod\limits_{\alpha\in 2^\omega} Z_{\alpha},$ where $Z_\alpha=Z$ $(\alpha\in 2^\omega),$ there are dense sets such that their countable subsets have projections with additional properties. These properties entail that these dense sets contain no convergent sequences. By these properties we prove that the character of closed sets of the product is uncountable.

В конечномерном евклидовом пространстве рассматривается задача преследования группой преследователей одного убегающего, описываемая системой вида $$D^{(\alpha)}z_i = a z_i + u_i - v,$$ где $D^{(\alpha)}f$ - производная по Капуто порядка $\alpha \in (0, 1)$ функции $f$. Дополнительно предполагается, что убегающий в процессе игры не покидает пределы выпуклого многогранного множества с непустой внутренностью. Убегающий использует кусочно-программные стратегии, преследователи - кусочно-программные контрстратегии. Множество допустимых управлений - выпуклый компакт, целевые множества - начало координат, $a$ - вещественное число. В терминах начальных позиций и параметров игры получены достаточные условия разрешимости задачи преследования.

In the finite-dimensional Euclidean space, we consider the problem of persecution of one evader by the group of pursuers, which is described by the system $$D^{(\alpha)}z_i = a z_i + u_i - v,$$ where $D^{(\alpha)}f$ is the Caputo derivative of order $\alpha \in (0, 1)$ of the function $f$. It is further assumed that the evader does not leave the convex polyhedron with nonempty interior. The evader uses piecewise-program strategies, and the pursuers use piecewise-program counterstrategies. The set of admissible controls is a convex compact, the target sets are the origin of coordinates, and $a$ is a real number. In terms of the initial positions and the parameters of the game, sufficient conditions for the solvability of the pursuit problem are obtained.

Проблема сравнения нечетких чисел возникает во многих прикладных задачах. Существуют разные подходы к решению этой проблемы, которые определяются спецификами рассматриваемых задач. Предлагаемый в настоящей статье подход к сравнению нечетких чисел состоит в следующем. Вначале строится правило сравнения действительного числа с множеством $\alpha$-уровня нечеткого числа. Затем с помощью процедуры усреднения по $\alpha$ строится правило сравнения действительного числа с нечетким числом. С использованием процедуры разделения двух нечетких чисел с помощью действительного числа вводится правило сравнения нечетких чисел. На основании развитого подхода предлагается правило дефазификации нечеткого числа. В качестве примера рассмотрены нечеткие числа треугольного вида.

Difficulties in comparing fuzzy numbers occur in many applied problems. There are different approaches to dealing with the above difficulties. These approaches are determined by the specificity of the problems under consideration. The approach proposed in this article for comparing fuzzy numbers is as follows. First, a rule is constructed for comparing a real number with the $\alpha$-level set of a fuzzy number. Then, using the procedure of averaging over $\alpha$, a rule is constructed for comparing a real number with a fuzzy number. By means of the procedure for separating two fuzzy numbers with the help of a real number, a rule for comparing fuzzy numbers is introduced. Based on the developed approach, the rule for defuzzification of fuzzy numbers is proposed. As an example, triangular fuzzy numbers are considered.

В конечномерном евклидовом пространстве рассматривается задача преследования группой преследователей группы убегающих, описываемая системой вида \begin{gather*} D^{(\alpha)}x_i = a_i x_i + u_i, \ u_i \in U_i, \quad D^{(\alpha)}y_j = b_jy_j + v, \ v\in V, \end{gather*} где $D^{(\alpha)}f$ — производная по Капуто порядка $\alpha$ функции $f$. Множества допустимых управлений $U_i, V$ — выпуклые компакты, $a_i, b_j$ — вещественные числа. Терминальные множества — выпуклые компакты. Получены достаточные условия разрешимости задач преследования. При исследовании в качестве базового используется метод разрешающих функций. Показано, что возможна такая конфликтная ситуация с равными возможностями всех участников, при которой один преследователь ловит всех убегающих.

In a finite-dimensional Euclidean space, the problem of pursuit of a group of evaders by a group of pursuers is considered, described by a system of the form \begin{gather*} D^{(\alpha)}x_i = a_i x_i + u_i, \ u_i \in U_i, \quad D^{(\alpha)}y_j = b_jy_j + v, \ v\in V, \end{gather*} where $D^{(\alpha)}f$ is the Caputo derivative of order $\alpha$ of the function $f$. The sets of admissible controls $U_i, V$ are convex compacts, $a_i, b_j$ are real numbers. The terminal sets are convex compacts. Sufficient conditions for the solvability of the pursuit problems are obtained. In the study, the method of resolving functions is used as the basic one. It is shown that such a conflict situation with equal opportunities for all participants is possible, in which one pursuer catches all the evaders.

В конечномерном евклидовом пространстве рассматривается задача преследования группой преследователей одного убегающего, описываемая системой вида $$D^{(\alpha)} z_i = a_i z_i + u_i - v,\quad u_i, v \in V,$$ где $D^{(\alpha)}f$ — производная по Капуто порядка $\alpha\in(0,1)$ функции $f$. Множество $V$ допустимых управлений — выпуклый компакт, $a_i$ — неположительные вещественные числа. Целью группы преследователей является поимка убегающего. Терминальные множества — начало координат. Получены достаточные условия поимки одного убегающего в классе квазистратегий. Вводится вспомогательная игра, при помощи которой получены достаточные условия поимки убегающего в классе позиционных стратегий с поводырем.

In a finite-dimensional Euclidean space, the problem of pursuing one evader by a group of pursuers is considered, described by a system of the form $$D^{(\alpha)} z_i = a_i z_i + u_i - v,\quad u_i, v \in V,$$ where $D^{(\alpha)}f$ is the Caputo derivative of order $\alpha\in(0,1)$ of the function $f$. The set of admissible controls $V$ is a convex compact, $a_i$ are non-positive real numbers. The aim of the group of pursuers is to capture the evader. The terminal sets are the origin of coordinates. Sufficient conditions for catching one evader in the class of quasi-strategies are obtained. Using quasi-strategies in an auxiliary game, sufficient conditions for catching an evader in the class of positional strategies with a guide are obtained.