Как математика помогала выжить в 90-е

В 1994 году, когда вся страна шла вразнос, а парламент стоял обгорелый после обстрела танками, я почему-то решил завязать с торговлей и поступить в МГТУ им. Баумана на кафедру «Ядерные реакторы и энергетические установки» факультета «Энергомашиностроение». То ли потому, что детство провёл рядом со Смоленской АЭС и нахватался радиоактивных выбросов от советского реактора РБМК-1000. То ли потому, что в подростковом возрасте, будучи выгнанным из 8-го класса школы за асоциальное поведение, я поступил в Брянский машиностроительный техникум. А там один из моих преподавателей хвастался тем, что подавал документы в Бауманку - нет, поступить ему не удалось, но саму попытку он считал большим достижением. Видимо, на неокрепшие мозги 15-летнего ботаника это произвело неизгладимое впечатление. И когда я заработал на дикой торговле времён распада СССР немного денег, я решил, что надо учиться в Бауманке и стать инженегром. В те голодные времена в университете каждый выживал как мог. Университет платил практически ничего от слова совсем. Одни бросали преподавать и шли работать кому повезло, те по специальности или близко, кому не везло, те работали, где придется. Один из наших преподавателей, подрабатывал торговым представителем и предлагал мне, как способному и перспективному студенту атомщику тоже развозить по магазинам печенье и вафли. Но я к тому времени уже был бывший владелец магазинов, и такой фигней заниматься не хотел. Я хотел быть ученым физиком или хотя бы инженером (Спойлер у меня не получилось, и американская коррупция сделала из инженера физика быдлокодера об этом я писал ранее).

https://habr.com/ru/articles/994216/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=994216

#математика #simulink #simintech #моделирование_систем #matlab #мвту

Как математика помогала выжить в 90-е

В 1994 году, когда вся страна шла вразнос, а парламент стоял обгорелый после обстрела танками, я почему-то решил завязать с торговлей и поступить в МГТУ им. Баумана на кафедру «Ядерные реакторы и энергетические установки» факультета «Энергомашиностроение». То ли потому, что детство провёл рядом со Смоленской АЭС и нахватался радиоактивных выбросов от советского реактора РБМК-1000. То ли потому, что в подростковом возрасте, будучи выгнанным из 8-го класса школы за асоциальное поведение, я поступил в Брянский машиностроительный техникум. А там один из моих преподавателей хвастался тем, что подавал документы в Бауманку - нет, поступить ему не удалось, но саму попытку он считал большим достижением. Видимо, на неокрепшие мозги 15-летнего ботаника это произвело неизгладимое впечатление. И когда я заработал на дикой торговле времён распада СССР немного денег, я решил, что надо учиться в Бауманке и стать инженегром. В те голодные времена в университете каждый выживал как мог. Университет платил практически ничего от слова совсем. Одни бросали преподавать и шли работать кому повезло, те по специальности или близко, кому не везло, те работали, где придется. Один из наших преподавателей, подрабатывал торговым представителем и предлагал мне, как способному и перспективному студенту атомщику тоже развозить по магазинам печенье и вафли. Но я к тому времени уже был бывший владелец магазинов, и такой фигней заниматься не хотел. Я хотел быть ученым физиком или хотя бы инженером (Спойлер у меня не получилось, и американская коррупция сделала из инженера физика быдлокодера об этом я писал ранее).

https://habr.com/ru/articles/994216/

#математика #simulink #simintech #моделирование_систем #matlab #мвту

От контроллеров до операторов: моделирование меняет подход к автоматизации на всех уровнях АСУ ТП

Давайте представим, что нам нужно построить сложный объект — скажем, самолет, поезд или вообще атомную электростанцию. Строить «наобум» невероятно дорого и рискованно. Гораздо разумнее выполнить предварительные расчеты и скорректировать слабые места. Есть разные виды расчетов, ну например расчет прочности конструкции, расчет стомости сорружения или эксплуатации, расчет последствий аварии (для АЭС). Расчеты бывают статические например расчет фундамента, расчет толщщины стены, или просто расчет нагрузки на балку. И динамические - расчет некоторого процесса разворащивающегося во времени например: расчет процесса нагрева котла в доме, расчет процесса разгона авиационного двигателя, расчет процесс поддержания давления в кабине самоелета при изменении высоты. В динамических расчетах сложных объектах, как правило необходмо учитывать работу автоматической системы управления (АСУ), поскольку система управления влияет на процесс. Если мы говоримт об АСУ ТП (Автоматической Системе Управления Технологическими Процессами), то само название как бы намекает на наличие некоторого процесса во времени, а значит тут есть место для динамического рассчета. Вот здесь-то на сцену и выходит "Среда динамического моделирования технических систем SimInTech." Хотите узнать, как поведёт себя котельная установка, двигатель, система вентиляции и тд? Вместо того, чтобы собирать макет и проводить натурные испытания (иногда практически невозможные), мы используем SimInTech. SimInTech — это программное обеспечение, в котором можно создать математическую модель объекта и провести все испытания на компьютере, без риска и лишних затрат. Это позволяет найти ошибки и оптимизировать конструкцию объекта и отладить систему управления ещё до начала реального производства.

https://habr.com/ru/articles/986186/

#simintech #simulink #matlab #математическое_моделирование #осрв #плк #асутп

Как летает космическая ракета на примере СОЮЗ? Отвечаем методом струкутрного моделирования

В предыдущей части мы запустили двухступенчатую ракет в космос. Вторая ступень достигла космической скорости по формуле Циолковского и согласно законам Ньютона. Это, конечно, хорошо и правильно, но не совсем. Точнее не совсем правильно. В наших расчетах мы запускали ракету в белый свет, как в копеечку, вертикально вверх. В этом случае первая ступень улетает в открытый космос по инерции и летит, черт знает куда (а черт – потому что бога нет, Гагарин, когда летал, не видел). Реальные ракеты выходят на орбиту по-другому, не вертикально вверх. После старта ракета начинает отклонятся программой управления с тем, чтобы при выходе на орбиту, она имела направление движения параллельно земле (по-грамотному это называется угол тангажа). Давайте сделаем модель, которая будет это учитывать. Если использовать методы структурного моделирования, это будет сделать не сильно сложнее, чем модель артиллерийского снаряда, который мы перехватывали в задаче про волка и зайца. Методы структурного моделирования позволят нам создать набор компонентов, из которых, как из кубиков лего, можно собирать одну-, двух- и трехступенчатые ракеты. А для того, чтобы наша ракета была не абстрактная, возьмём данные по ракете «СОЮЗ», к тому же на хабре уже есть решение этой задачи. Больше спасибо автору, что уже собрал все необходимые данные. https://habr.com/ru/articles/649961/ Тем, кто первый раз пытается создать структурную модель, и кому покажутся сложными физическая модель сферического коня в вакууме или численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений, я рекомендую почитать статью про противоракетную оборону Израиля, где все это объясняется на основе знаний математики 4 класса. https://habr.com/ru/articles/878168/

https://habr.com/ru/articles/978928/

#simulink #matlab #simintech #моделирование #структурное_моделирование #ракетыносители #союз21в

Инь и ян программирования или alter ego многопоточности

Происходит вполне осязаемый процесс зомбирования многопоточностью. А потому хотелось бы кое-что уточнить, конкретизировать, что можно считать параллельными вычислениями и, соответственно, параллельным программированием, а что нельзя. Предположим, перед вами «черный ящик». Это может быть, к примеру, ваш комп , ноут или хотя бы смартфон. Нет внешних критериев, по которым вы могли бы идентифицировать алгоритм его работы. В смысле параллельный он или последовательный. Следовательно, для любой последовательной программы должен быть универсальный формальный механизм, преобразующий ее в эквивалентную параллельную программу и наоборот . Уже давно известны универсальные модели последовательных алгоритмов, такие как машина Тьюринга или машина Поста. Есть и другие модели, но без потери общности вполне можно ограничиться упомянутыми. Но современный собеседник буквально впадает в ступор, когда речь заходит о модели параллельных вычислений. Но так было не всегда. В 80-х годах прошлого века математики, программисты и другие, причастные к процессу алгоритмизации и программирования, пытались такую модель создать. К сожалению, все, похоже, завершилось автоматом сетями Петри. Но даже с учетом столь печального факта, как не успешность таких поисков, должна существовать, как и в случае последовательных алгоритмов, модель параллельных алгоритмов. Без нее разговоры об упомянутом выше преобразовании алгоритмов просто не имеют смысла. В силу философского закона единства и борьбы противоположностей, когда есть одно, то должно быть и другое. Так, если есть свет, то, как ни крути, будет и тьма. Когда есть хорошее, то рано или поздно, как ни избегай, будет и плохое (жизнь, как известно, в полоску). А если есть последовательное программирование, то должно быть, как его ни назови, альтернативное ему - параллельное. А если уж оно есть или, как минимум, обсуждается, то необходимо дать ему определение, аналогичное по смыслу моделями обычных алгоритмов. Все это естественно и даже очевидно, когда речь идет о научных понятиях и, как в нашем случае, о науке программирования.

https://habr.com/ru/articles/978350/

#параллельное_программирование #автоматное_программирование #матлаб #simintech #qt

Циолковский, Ньютон и Эйлер в расчете полета ракеты методом структурного моделирования для самых маленьких

Продолжаем публикации из серии «математическое моделирование для самых маленьких». В предыдущих статьях мы показали, как из погони волка за зайцем можно получить формулы для систем наведения противоракетной обороны. Там очень подробно описано как, зная скорость объекта, можно рассчитать траектории движения различных объектов в пространстве. https://habr.com/ru/articles/878168/ В этот раз мы займемся исследованием траектории движения космических ракет. Сравним формулу Циолковского с законом Ньютона и рассчитаем отправку груза на орбиту земли одноступенчатой ракетой, и двухступенчатой. И все это – в рамках курсов школьной физики и математики с помощью структурного моделирования.

https://habr.com/ru/articles/972994/

#Полет_ракеты #моделирование_систем #simintech #simulink #matlab #формула_циолковского #математическое_моделирование

Геометрия, алгебра и расстрелы на площадях

Мой любимый автор книг по математике Очков Валерий Федорович предложил задачу для среды SimInTech. На самом деле он вызвал меня на дуэль и предложил выяснить, кто лучше сделает решение определенной задачи в виде структурной схемы. Задача связана с остойчивостью судна, а значит с нахождением центра масс, тела погруженного в жидкость. Поэтому на картинке Пифагор объясняет Архимеду как найти площадь путем обстрела мишени.

https://habr.com/ru/articles/935962/

#simintech #математика #моделирование #геометрические_фигуры #расчет_центра_масс

10. Особые линейные системы. Часть 3

Продолжаем применять теорию автоматического управления к процессам в ядерных реакторах. На этот раз рассмотрим процессе в контуре с теплоносителями и ядреными реакциями.

https://habr.com/ru/articles/889402/

#ТАУ #simintech #matlab #simulink #теория_автоматического_управления

Ну заяц погоди! Часть 3. Эволюция

Данный текст является незапланировнным продолжением к статье для школьников о моделировании погони, которая внезапно превратилась в задачу перехвата артиллерийского снаряда зенитной ракетой. Сейчас мы опять обратимся к модели зайца и посмотрим на эту задачку с точки зрения теории эволюции, опять в таки изложении для школьников. Подробное описание создания модели в первой части статьи

https://habr.com/ru/articles/892106/

#математическое_моделирование #simintech #simulink #математическое_моделирования

Ну заяц погоди! Или противрактеная оборона для самых маленьких евреев и не только. Часть 2

Продолжение статьи, созданной в процессе решения задачи о погоне, для школьников. Очков Валерий Федорович , предложил мне решить методом структурного моделирования задачу погони волка за зайцем. И в первой части именно эта задача подробно и разобрана. Многие читатели справедливо спрашивали, а причем здесь евреи и ракеты? В этой части я покажу, как можно связать школьную задачу про бегающего по кругу зайца с израильской противоракетной системой купол.

https://habr.com/ru/articles/887252/

#simintech #моделирование #обучение_програмированию #matlab #simulink