Сибирский федеральный университет
Скачать 1.05 Mb.
|
Рис. 4. Параметры и характеристики регрессионной модели Таким образом, предлагается использование нелинейной многопараметрической регрессии данных гидрофизического мониторинга и вычислительного эксперимента. Регрессионный анализ позволяет строить информационные прогностические модели изучаемого процесса и использовать их в системах контроля и раннего предупреждения в службах мониторинга. 2. Технология вычислительного эксперимента. Изложить общую схему вычислительного эксперимента и краткую характеристику его основных этапов. Понимая вычислительный эксперимент в узком смысле, как создание и изучение математических моделей исследуемого объекта с помощью вычислительных средств, можно выделить в качестве основы триаду модель – алгоритм – программа. В широком (методологическом) смысле под вычислительным экспериментом понимается новая технология научных исследований. Для исследуемого объекта сначала строится математическая модель. Она базируется на известных фундаментальных моделях. Вычислительный эксперимент, по своей сути, предусматривает исследование группы близких моделей. Вначале строится простая, но достаточно содержательная и полная с точки зрения описания исследуемых процессов, с точки зрения близости к экспериментальным данным модель. В процессе проведения вычислительного эксперимента, на его последующих циклах модель уточняется, учитываются новые факторы и т.д. Поэтому можем говорить об упорядоченном наборе (об иерархии) математических моделей, каждая из которых с той или иной точностью описывает действительность. И в рамках наиболее простой модели необходимо добиваться согласия с экспериментом. Это и является, в конце концов, целью вычислительного эксперимента. После построения математической модели традиционными средствами прикладной математики проводится предварительное исследование математической модели. На этом этапе с доступной полнотой, на принятом в математике уровне строгости решаются вопросы о корректности полной задачи в узком математическом смысле. Основное содержание предварительного исследования математической модели состоит в выделении более простых (модельных) задач и их всестороннем исследовании, так как полная математическая модель слишком сложна. Модельные математические задачи в цикле вычислительного эксперимента строятся для двух различных целей: для качественного исследования полной задачи (а, следовательно, и исследуемого объекта); для проверки, тестирования вычислительных алгоритмов приближенного решения полной задачи. На следующем этапе вычислительного эксперимента строится дискретная задача и численный метод решения этой дискретной задачи. Сама математическая модель включает в себя, как правило, уравнения с частными производными (ядро математической модели), системы дифференциальных и алгебраических уравнений. Программное обеспечение вычислительного эксперимента базируется на использовании комплексов и пакетов прикладных программ. Комплекс программ предназначен для решения близких по своей математической природе задач из одной предметной области. Он включает в себя библиотеку программных модулей (в большой или меньшей степени независимых), из которых комплектуются рабочие программы. В пакетах прикладных программ для сборки используются системные средства компьютера, что позволяет в значительной степени автоматизировать этот процесс. Пакеты прикладных программ, рассматриваемые как технология решения задач в рамках вычислительного эксперимента, позволяют наиболее эффективно использовать накопленный программный продукт. Затем в цикле вычислительного эксперимента проводится серия расчетов на компьютерах при изменении тех или иных параметров задачи. Обработка результатов проводится с учетом имеющихся теоретических представлений и экспериментальных данных. Она осуществляется, во многом, в традициях классического натурного эксперимента. Сами опытные данные представляются в виде таблиц, графиков, фотографий с дисплея, кинофильмов и т.д. Надо иметь в виду, что объем обрабатываемой информации, детализация полученных результатов в вычислительном эксперименте несравненно больше. Видоизмененная (в зависимости от специфики задачи) цепочка традиционных этапов вычислительного эксперимента, реализованная в виде единого программного комплекса и составляет "технологию" вычислительного эксперимента. Задачи: 1. Выписать локальную форму приливных уравнений, состоящих из локальных уравнений мелкой воды и уравнений неразрывности. 2. Представить классификацию приливов по Дарвину, выписать и пояснить смысл постоянной Добсона. 3. Выполнить по мареограмме в среде MatCad расчеты спектра колебаний приливных волн и выделить при этом тренд, сезонную и случайную составляющие. 4. По частотной диаграмме показать типы волн, которые участвуют в формировании суточного и полусуточного приливов.
Существует совокупность относительно устойчивых геолого-геофизических критериев для опознания возможных районов разрушительных землетрясений (М7):
Примеры решения типичных задач: 1. Информационное обеспечение для оценки сейсмической опасности На основе предоставленного алгоритмического и программного обеспечения, предназначенного для построения карт общего сейсмического районирования, изучить интерфейс комплекса программ. Комплекс программ позволяет выполнять следующие операции. Предлагается задание, редактирование и параметризация зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ), подготовка всей входной информации для расчета периодов повторяемости сейсмических сотрясений и карт вероятностного районирования сейсмической опасности в конкретном регионе, визуализация картографических и других входных, промежуточных и выходных данных. Основные решаемые задачи с помощью разработанного интерфейса: - выбор региона исследований, унификация каталога землетрясений, определение параметров сейсмического режима и создание других баз данных (БД) для формирования расчетной модели зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ) и параметризации ее основных структурных элементов – линеаментов, доменов, потенциальных очагов землетрясений; - расчет и внесение в БД величин протяженности линейных зон структурированной сейсмичности (линеаменты и потенциальные очаги) и площадей зон рассеянной сейсмичности (домены) и их соответствующей сейсмологической параметризации: (1) – в целом для каждого линеамента (его сегмента), домена и потенциального очага и (2) – нормирование на единицу длины (один км) – для линеаментов и единицу площади (один кв. км) – для доменов; - визуализация карт региональной сейсмичности (очаги землетрясений в легенде ОСР-97: ориентированные эллипсы для магнитуд М≥6.8 и т.п.), основных структурных элементов зон ВОЗ (линеаменты, домены, потенциальные очаги, в легенде ОСР-97), активных разломов; - создание на основе модели зон ВОЗ модельного каталога и интерактивное формирование координатной сетки и вычисления в ее узлах повторяемости сейсмических сотрясений; - создание удобного для пользователя интерфейса отображения результатов расчета повторяемости сейсмических сотрясений в узлах координатной сетки; - визуализация карт виртуальной сейсмичности, карт разных периодов повторяемости сотрясений и различной сейсмической интенсивности, карт сейсмического районирования для заданных периодов повторяемости сейсмических воздействий, а также отображение основных промежуточных графических построений. Работа программы существенным образом связана с использованием специализированных баз данных. Прилагаются две базы данных Main.mdb и Gis.mdb. База Main.mdb содержит данные по ЛДФ модели на территории РФ. База данных Gis.mdb – база ОСР-97, охватывает территорию РФ, физико-географические и административные и прочие данные, которые соответствуют указанной территории. Gis.mdb подключается автоматически и не редактируется. Программа позволяет организовывать новые базы данных и выбор базы для работы из нескольких существующих. 2. Выполнить основные расчеты по оценке сейсмической опасности. Создание и редактирование «регионов». Закладка «Сейсмический режим в Регионах» предназначена для задания и редактирования параметров регионов, а также оценки их сейсмического режима исходя из каталога сейсмичности (рис. 1.). Для расчета сейсмического режима региона необходимо задать представительные периоды для каталога землетрясений. В списке «Распределение землетрясений по периодам» можно оценить, как распределяются землетрясения по магнитудам с шагом 0.5 и по времени. 
|
Похожие:
 | Дипломного проекта/работы В соответствии с Уставом фгоу впо «Сибирский федеральный университет» и Положением об итоговой государственной аттестации выпускников... | | Российской Федерации Сибирский федеральный университет экологическая биофизика водных экосистем Э400 Экологическая биофизика водных экосистем: учебно-методические указания для самостоятельной работы / сост. М. И. Гладышев – Красноярск:... |
| Российской Федерации Сибирский федеральный университет экологическая биофизика водных экосистем Э400 Экологическая биофизика водных экосистем: учебно-методические указания для семинарских занятий / сост. М. И. Гладышев – Красноярск:... |  | Сибирский федеральный университет Поддержка одарённых детей, создание условий для реализации их творческих способностей |
| Исследования и пути совершенствования вращательно-подающих систем... Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | | Сибирский федеральный университет Обучающая цель – совершенствовать навык работы в группе при выборе правильного ответа |
| Сибирский федеральный университет Л. В. Границкий, Л. В. Кашкина, В. Б. Кашкин, В. М. Мясников, Г. Г. Никифорова, Н. Ю. Романова, Т. В. Рублева., Петраковская Э. А.... | | Сибирский федеральный университет «Квалификационные методы испытаний и мониторинг смазочных материалов»«производство и применение технических жидкостей и специальных... |
| Высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» утверждаю Охватывает всё содержание данной дисциплины, установленное соответствующим ос впо | | Сибирский Федеральный университет Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология», магистерская программа «Микробиология... |
| Т. Г. Волова фгаоу впо сибирский федеральный университет Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной итоговой аттестации студентов д/о и з/о | | Сибирский федеральный университет Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по фгос, переутвержденного ученым советом юргту (нпи) протоколом... |
| «сибирский федеральный университет» Институт управления бизнес-процессами и экономики утверждаю Компетенции выпускника ооп магистратуры, формируемые в результате освоения магистерской программы | | Общие положения Институтом цветных металлов и материаловедения фгаоу впо «Сибирский Федеральный Университет» (далее – Университет) и зао «русал глобал... |
| «сибирский федеральный университет» Тема урока: «Биология – наука о живой природе. Царства живой природы. Среды обитания организмов» | | Сибирский федеральный университет Тема урока: «Биология – наука о живой природе. Царства живой природы. Среды обитания организмов» |
