High level language for measurement complex control based on the computer E-100I

A high level language was designed to control the process of conducting an experiment using the computer "Elektrinika-1001". Program examples are given to control the measuring and actuating devices. The procedure of including these programs in the suggested high level language is described

Efficiency of linked cell algorithms

The linked cell list algorithm is an essential part of molecular simulation software, both molecular dynamics and Monte Carlo. Though it scales linearly with the number of particles, there has been a constant interest in increasing its efficiency, because a large part of CPU time is spent to identify the interacting particles. Several recent publications proposed improvements to the algorithm and investigated their efficiency by applying them to particular setups. In this publication we develop a general method to evaluate the efficiency of these algorithms, which is mostly independent of the parameters of the simulation, and test it for a number of linked cell list algorithms. We also propose a combination of linked cell reordering and interaction sorting that shows a good efficiency for a broad range of simulation setups.Comment: Submitted to Computer Physics Communications on 22 December 2009, still awaiting a referee repor

On the Titration Curves and Titration Errors in Donor Acceptor Titrations of Displacement and Electronic Transference Reactions

An overview of the state of the art concerning with earlier approaches to titration in redox systems is given in this chapter, in which an overview on redox bibliography has also been undertaken. Titration error has been the subject of a variety of excellent papers, but the number of papers dealing with titration error in redox titrations is scarce. However, a single hyperbolic sine expression for the titration error in donor/acceptor titration of displacement and electronic transference reactions is derived in this chapter. The titration error expression is applicable to symmetrical redox reactions, that is to say, those in which no polynuclear species are involved in the equilibria. The donor versus acceptor particle notation is chosen to accentuate the analogy with that used in the description of acids and bases following the steps given by the French School and other recognized authors (Budevsky, Butler, Charlot, Gauguin, Inczedy, Monnier, Rosset). A diagram for the titration error in function of the difference between the end and equivalence point (pX) is drawn in order to facilitate the graphical calculation of titration error. A detailed error analysis concerning with the propagation of systematic and random error propagation in the titration error is given

Solution of the problem to optimize two-stage allocation of the material flows

Purpose is to elaborate innovative and computationally efficient algorithm to solve a problem of two-stage allocation of the resource occupying continuously the specified area as well as to demonstrate the behaviour of the corresponding software developed with the application of advanced geoinformation resources. Methods. The paper involves mathematical models of continuous problems of optimal set partitioning with additional connections to describe two-stage problems of the material resource location-allocation. Methodological approach to the solution of such problems is based on the idea of their reducing to the problem of infinite-dimensional mathematical programming for which it is possible to obtain optimal solution in the analytical form with the help of the duality theory apparatus. Findings. Mathematical and algorithmic apparatus to solve continuous problems applied for the fuel and energy complex enterprises has been developed making it possible to obtain partitioning of the deposit area into the zones, which are allocated to the first-stage enterprises exclusively. The algorithm operation is demonstrated in terms of the model problem solution. It has been defined that the benefit of such an approach is in the reducing of the infinite-dimensional programming problem to the problem of finite-dimensional nonsmoth optimization since the obtained computational formulas contain the parameters which determination requires solving the auxiliary problem of the nondifferentiable function optimization. Originality. Contrary to the previously developed one, the proposed algorithm does not stipulate solution of the linear programming problem of transport type at each step of the iteration process. Such a problem is solved only once to find the volumes of product transportation between the first-stage and second-stage enterprises after defining all the optimal solution components. Practical implications. Software implementation of the algorithm on the basis of the advanced geoinformation technologies and resources, in terms of the solution of raw material flow allocation, makes it possible to reduce total costs for the management of material flows and their accompanying service flows throughout the whole logistic chain beginning from the flow origin up to its arrival to the end user.Мета. Розробка нового, ефективного з обчислювальної точки зору, алгоритму вирішення двоетапної задачі розподілу ресурсу, що безперервно займає задану область, а також демонстрація роботи відповідного програмного забезпечення, створеного із застосуванням сучасних геоінформаційних ресурсів. Методика. У роботі використано математичні моделі безперервних задач оптимального розбиття множин з додатковими зв’язками для опису двоетапних задач розміщення-розподілу матеріальних ресурсів. Методичний підхід вирішення таких задач заснований на ідеї зведення їх до задач нескінченномірного математичного програмування, для яких, в свою чергу, за допомогою застосування апарату теорії подвійності оптимальне рішення вдається отримати в аналітичному вигляді. Результати. Розроблено математичний і алгоритмічний апарати вирішення безперервних задач у застосуванні до підприємств паливно-енергетичного комплексу, що дозволяє отримувати розбиття району родовища на зони, за якими підприємства першого етапу закріплюються монопольно. Робота алгоритму показана на прикладі вирішення модельної задачі. Визначено, що виграшем описаного підходу є зведення задачі нескінченномірного програмування до задачі кінцево-мірної негладкою оптимізації, оскільки отримані розрахункові формули містять параметри, для визначення яких потрібно вирішити допоміжну задачу оптимізації недиференційованої функції. Наукова новизна. Представлений алгоритм, на відміну від раніше розробленого, не передбачає вирішення задачі лінійного програмування транспортного типу на кожному кроці ітераційного процесу. Така задача вирішується лише один раз для відшукання обсягів перевезень продукції між підприємствами першого і другого етапів після того, як знайдені інші компоненти оптимального рішення. Практична значимість. Програмна реалізація алгоритму на основі сучасних геоінформаційних технологій і ресурсів на прикладі сировинних потоків дозволяє зменшити сукупність витрат, пов’язаних з управлінням матеріальними і супутніми їм сервісними потоками по всьому логістичному ланцюгу, від моменту зародження потоку до надходження його кінцевому споживачеві.Цель. Разработка нового, эффективного с вычислительной точки зрения, алгоритма решения двухэтапной задачи распределения ресурса, непрерывно занимаемого заданную область, а также демонстрация работы соответствующего программного обеспечения, созданного с применением современных геоинформационных ресурсов. Методика. В работе использованы математические модели непрерывных задач оптимального разбиения множеств с дополнительными связями для описания двухэтапных задач размещения-распределения материальных ресурсов. Методический подход решения таких задач основан на идее сведения их к задачам бесконечномерного математического программирования, для которых, в свою очередь, с помощью применения аппарата теории двойственности оптимальное решение удается получить в аналитическом виде. Результаты. Разработан математический и алгоритмический аппарат решения непрерывных задач в применении к предприятиям топливно-энергетического комплекса, который позволяет получать разбиение района месторождения на зоны, за которыми предприятия первого этапа закрепляются монопольно. Работа алгоритма показана на примере решения модельной задачи. Определено, что выигрышем описанного подхода является сведение задачи бесконечномерного программирования к задаче конечномерной негладкой оптимизации, поскольку полученные расчетные формулы содержат параметры, для определения которых нужно решить вспомогательную задачу оптимизации недифференцируемой функции. Научная новизна. Представленный алгоритм, в отличие от ранее разработанного, не предусматривает решения задачи линейного программирования транспортного типа на каждом шаге итерационного процесса. Такая задача решается лишь один раз для отыскания объемов перевозок продукции между предприятиями первого и второго этапов после того, как найдены остальные компоненты оптимального решения. Практическая значимость. Программная реализация алгоритма на основе современных геоинформационных технологий и ресурсов на примере решения задачи распределения сырьевых потоков позволяет уменьшить совокупность издержек, связанных с управлением материальными и сопутствующими им сервисными потоками по всей логистической цепи, от момента зарождения потока до поступления его конечному потребителю.The study has been carried out in terms of the support, provision with the initial data (for correct problem statement and search for optimal solution), and cooperation of research scientists of the Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poljakov of National Academy of Sciences of Ukraine and the Department of System Analysis and Control of Dnipro University of Technology

Probabilistic Motion Estimation Based on Temporal Coherence

We develop a theory for the temporal integration of visual motion motivated by psychophysical experiments. The theory proposes that input data are temporally grouped and used to predict and estimate the motion flows in the image sequence. This temporal grouping can be considered a generalization of the data association techniques used by engineers to study motion sequences. Our temporal-grouping theory is expressed in terms of the Bayesian generalization of standard Kalman filtering. To implement the theory we derive a parallel network which shares some properties of cortical networks. Computer simulations of this network demonstrate that our theory qualitatively accounts for psychophysical experiments on motion occlusion and motion outliers.Comment: 40 pages, 7 figure

Towards a Unification of Supercomputing, Molecular Dynamics Simulation and Experimental Neutron and X-ray Scattering Techniques

Molecular dynamics simulation has become an essential tool for scientific discovery and investigation. The ability to evaluate every atomic coordinate for each time instant sets it apart from other methodologies, which can only access experimental observables as an outcome of the atomic coordinates. Here, the utility of molecular dynamics is illustrated by investigating the structure and dynamics of fundamental models of cellulose fibers. For that, a highly parallel code has been developed to compute static and dynamical scattering functions efficiently on modern supercomputing architectures. Using state of the art supercomputing facilities, molecular dynamics code and parallelization strategies, this work also provides insight into the relationship between cellulose crystallinity and cellulose-lignin aggregation by performing multi-million atom simulations. Finally, this work introduces concepts to augment the ability of molecular dynamics to interpret experimental observables with the help of Markov modeling, which allows for a convenient description of complex molecule dynamics as transitions between well defined conformations. The work presented here suggests that molecular dynamics will continue to evolve and integrate with experimental techniques, like neutron and X-ray scattering, and stochastic models, like Markov modeling, to yield unmatched descriptions of molecule dynamics and interpretations of experimental data, facilitated by the growing computational power available to scientists

An Approach to the Problem of Computer Simulations in Business

Computer terminals in business are becoming increasingly popular. By calling prestored programs from the computer memory and feeding necessary data from a terminal device in their offices, modern executives have been able to make better use of quantitative techniques in the decision-making process. The desk-like terminals provide executives direct access to information files of their companies and to computerized analysis of current operations. Gupta pointed out that the broad applications of terminal processing has allowed the executive greater control without stretching his span of management. If students in business courses are pre-exposed to this type of computer processing, it will undoubtedly add enrichment to their future careers in the world of business