Мероприятия

Скачать 1.32 Mb.

Название	Мероприятия
страница	6/13
Дата публикации	29.10.2014
Размер	1.32 Mb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Физика > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

1. Цель и задачи научной работы

Цель работы — разработка нового метода измерений доступной пропускной способности между двумя соседними точками в глобальной сети IPv6 на базе уточненной модели, а также сравнение результаты с аналогичными измерениями в IPv4 сети.

Задачей работы, с одной стороны, стала подготовка и проведение прецизионного эксперимента по измерению доступной пропускной способности с использованием измерительной инфраструктуры RIPE Test Box, с другой стороны — реализация компьютерного симулирования, позволяющего установить связь между погрешностью измерения доступной пропускной способности и количеством измерений.

2. Актуальность работы

Современный масштаб Интернета таков, что проявились те фундаментальные ограничения, которые были заложены при разработке основ IP-протокола два-три десятилетия назад, когда общее число узлов сети составляло несколько сотен: истощение адресного пространства (в феврале 2011 года последние пять блоков IPv4/8 были закреплены за пятью RIR); отсутствие встроенных механизмов обеспечения качества обслуживания (QoS); неэффективность механизмов поддержки мобильных устройств и др. Для устранения обозначившихся недостатков протокола IPv4 комиссия IETF разработала спецификации IP-протокола нового поколения, известного как IPv6.

3. Использованные методы исследования

В СГАУ на протяжении нескольких лет в рамках гранта РФФИ 06-07-89074 развернута система измерений RIPE Test Box. Каждая точка (Test Box) включает в себя BSD-сервер с подключенной GPS-антенной, служащей для высокоточной синхронизации (2 мкс). Для измерения параметров сети (задержка пакета - One Way Delay, сетевой джиттер, таблицы маршрутизации и т.п.) производится обмен тестовыми пакетами с почти сотней аналогичных устройств по всему миру. В России на сегодняшний момент есть лишь 4 таких точки.

Нами было предложено тестировать сеть пакетами разного размера, так чтобы размеры различались на максимально возможную величину. Используя результаты теории массового обслуживания, показано, что доступная пропускная способность может быть найдена как отношение разности размеров тестовых пакетов к разности их задержек. Данный метод устраняет ограничения, связанные с переменной частью задержки, которая является причиной большой погрешности измерений других методов.

В рамках эксперимента было проведено тестирование большим количеством IPv6 пакетов размерами 100 и 1100 байт канала между двумя измерительными точками: в Москве (tt146.ripe.net) и Амстердаме (tt01.ripe.net). Отметим, что с помощью системы RIPE Test Box можно измерять доступную пропускную способность до верхней границы 300 Мбит/с с погрешностью 10%, в то время как с помощью стандартных утилит — до 1,5 Мбит/с с погрешностью 25%.

4. Основные результаты научной работы, их анализ и обобщение

Показано, что биения рассчитанной пропускной способности являются критичными при 5 значениях задержек, при 20 они менее заметны, а при 100 значениях линия графика практически выравнивается, отсюда следует корреляция между количеством измерений и вариацией рассчитанной пропускной способности. Наличие биений обусловлено переменной частью задержки, вклад которой снижается при увеличении количества измерений.

Эксперимент показал, что необходимо брать как минимум 70 измерений, поскольку в этом случае рассчитанное значение пропускной способности в 2 раза превышает СКО.

Получено, что вариация задержки тестовых пакетов на маршруте Москва → Амстердам намного меньше, чем на маршруте Амстердам → Москва. Такая ситуация демонстрирует возможность применения предложенной модели с использованием измерительной инфраструктуры RIPE Test Box для исследования ассиметричных эффектов в каналах связи.

Эти данные позволяют говорить о повторяемости результатов, что наблюдались во время проведения измерений в IPv4. В дальнейшем планируется сравнить полученные результаты с данными, измеренными другими методами.

Вьюрков Владимир Владимирович (к.ф.-м.н.,доцент ФФКЭ МФТИ)

«Квантовые компьютеры и квантовые вычисления»

Лекция посвящена принципам работы квантовых компьютеров и их возможностям по сравнению с компьютерами классическими. На простом уровне будет дано понятие квантового состояния частицы, кубита, пояснены процессы записи и считывания информации в квантовых компьютерах.

В лекции будет рассказано и о физической реализации квантовых компьютеров, и о их программных возможностях, в частности, о применениях в криптографии.

Гаврилов Владимир Сергеевич (ФРТК МФТИ, студент)

«Методика и алгоритм формирования групп наблюдаемых воздушных объектов»

Основываясь на опыте применения авиации, с уверенностью можно сказать, что в большинстве случаев боевую задачу выполняет не один, а несколько самолётов, действующих группами разной численности и назначения. Поэтому логичным шагом было бы рассматривать не все самолёты по отдельности, а группы, в составе которых они действуют. Тоже касается и любых других ВО (воздушных объектов): вертолётов, беспилотных аппаратов и пр. Групповое рассмотрение ВО становится особенно актуальным в случае массированного применения средств воздушного нападения, значительно осложняющего задачу сопровождения ВО. С ростом числа сопровождаемых ВО увеличивается нагрузка и на операторов, и на вычислительную аппаратуру, и на каналы передачи данных радиотехнических комплексов (РТК). Следовательно, возникает вероятность превышения пропускной способности РТК по сопровождению ВО, что может привести к срыву выполняемых комплексом задач. Таким образом, выделение групп ВОс последующим рассмотрением их как единого объекта позволит получить следующие преимущества:

Добиться более удобного для обработки отображения картины воздушной обстановки.
Существенно снизить нагрузку на каналы передачи данных, аппаратные вычислительные средства и операторов РЛС при сопровождении групп ВО вместо большого количества одиночных наблюдаемых ВО.

Однако нельзя возлагать выполнение процедуры группирования на человека, поскольку в ходе этой процедуры необходимо проводить множество арифметических операций, а также операций сравнения, которые человек не в состоянии быстро и эффективно за разумный интервал времени. Поэтому для решения задачи группирования возникает необходимость прибегнуть к мощностям вычислительных систем.

В данном дипломе проводится описание общей методики группирования и анализ результатов, полученных в ходе исследования экспериментального алгоритма формирования групп.

УДК 532.546

Голубев Василий Иванович (студент ФАКИ МФТИ)

«Моделирование переноса бимодальной суспензии в пористой среде»

Задача течения суспензии через пористую среду актуальна для многих практических приложений: миграции загрязняющих веществ в подземных водоносных горизонтах, бурение нефте-газо-добывающих скважин, изготовление высокоэффективных фильтров для очистки жидкостей в химической промышленности. Данная задача особенно актуальна при разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, где ряд технологический процессов (закачка воды в нагнетательные скважины, проникновение в пласт фильтрата бурового раствора или жидкости заканчивания, вынос песка) сопровождается переносом и захватом твёрдой фазы в породе коллектора.

Накопление твердой фазы в порах породы приводит к значительному и, часто, необратимому ухудшению фильтрационно-емкостных свойств последней, таких как пористость и проницаемость. Поскольку эти параметры оказывают существенное влияние на разработку нефтегазовых месторождений, исследование процессов, приводящих к их ухудшению (а также восстановлению), вызывает огромный научный и практической интерес.

В литературе широко используются математические модели, предполагающие частицы одинаковыми и описывающие процесс их захвата/мобилизации в пористой среде с помошью единственного кинетического уравнения [1, 2, 3].

В настоящей работе предлагается более общая модель, описывающая перенос суспензии, состоящей из двух различных типов частиц. Различие в физичесих свойствах частиц отражено путём введения двух кинетических уравнений с существенно разными коэффициентами захвата (и мобилизации). Данная математическая модель позволяет воспроизвести экспериментальные данные по закачке суспензии c широким распределением частиц по размерам [4], которые не были воспроизведены в рамках классической модели с одним типом частиц.

В работе представлена математическая модель, проведено численное моделирование процессов проникновения и выноса бимодальной суспензии твердых частиц, а также воспроизведен ряд опубликованных экспериментальных данных [4], [5].

Литература

Herzig J.P., Leclerc D.M., Le Goff P. Flow of Suspensions through Porous Media – Application to Deep Filtration // Industrial and Engineering Chemistry. – 1970. – V. 62, N. 5.
Payatakes A.S., Rajagopalan R., Tien C. Application of porous medium models to the study of deep bed filtration // The Canadian J. Chem. Eng. – 1974. – V. 52.
Civan Faruk. Reservoir Formation Damage. 2^nd Edition. – Elsevier, 2007. – 1089 p.
Boek et al. Particulate Invasion From Drilling Fluids // Society of Petroleum Engineering. – SPE 54762.
F.A.H. Al-Abduwani et al. Formation damage vs. Solid particles deposition profile during laboratory-simulated produced-water reinjection // SPE Journal, June 2005, p. 138 – 151.

УДК 517.956.22

Гусев Николай Анатольевич (ассистент кафедры высшей математики МФТИ)

«Асимптотические свойства решений линеаризованных уравнений движения слабо сжимаемой баротропной среды»

Рассмотрим слабо сжимаемую баротропную сплошную среду с уравнением состояния

, где

— плотность,

— давление,

— коэффициент (фактор) сжимаемости,

. Пусть

— ограниченная область с кусочно-гладкой границей,

. Линеаризация уравнений Навье-Стокса в цилиндре

вблизи произвольного состояния с постоянной плотностью (

) для такой среды имеет вид

(1)

— векторные поля,

— скалярные поля,

— квадратная матрица размера

;

— коэффициенты вязкости. Неизвестными в системе (1) являются поля

.

Пусть

. Поставим для (1) следующие начальные и краевые условия:

(2)

где

.

В докладе приводятся достаточные условия существования и единственности слабых решений начально-краевой задачи (1), (2). Исследуется сходимость этих решений при

к решению соответствующей начально-краевой задачи для линеаризованных уравнений движения несжимаемой жидкости. Для уравнений Навье-Стокса подобные вопросы рассматривались Э. Файрайзлом, П.-Л. Лионсом, Н. Масмуди, Э.Г. Шифриным и другими авторами [1-3]. В докладе приводятся аналоги известных результатов о слабой сходимости поля скорости, а также достаточные условия сильной сходимости полей скорости и давления. Основные из этих результатов состоят в следующем:

1. В общем случае поле скорости

сходится слабо;

2. Если начальное условие

для поля скорости соленоидально, то

сходится сильно, а поле давления

сходится

-слабо.

3. Если, кроме того, начальное условие для давления совпадает со значением

давления

в несжимаемой жидкости в начальный момент времени, причём

, то

сходится сильно.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 09-01-12157-офи_м.

Литература

[1] Шифрин Э. Г. Условие непрерывной зависимости от сжимаемости нестационарных течений вязких мало сжимаемых жидкостей // ДАН. 1999. Т. 365. 2, С. 197‒200.

[2] Lions P.-L., Masmoudi N. Incompressible limit for a viscous compressible fluid // J. Math. Pures Appl. 1998. Т. 77. 6. С. 585-627.

[3] Файрайзл Э. Асимптотический анализ полной системы Навье-Стокса-Фурье: от течений сжимаемой к течениям несжимаемой жидкости // УМН. 2007. Т. 62. 3 C. 27-36.

Данилов Михаил Владимирович (ИТЭФ)

«Физика элементарных частиц на пороге новых открытий»

Все вещество, которое нас окружает, можно построить всего лишь из 4х фундаментальных частиц — двух кварков, электрона и нейтрино. Из кварков можно построить протоны и нейтроны, из нейтронов и протонов — атомные ядра, которые вместе с электронами образуют атомы, а затем молекулы. Однако Природа зачем-то создала еще два набора похожих, но более тяжелых фундаментальных частиц — их называют вторым и третьим поколениями. Зачем они потребовались пока не известно. Быть может, чтобы получить разницу в свойствах Материи и Антиматерии. Без этой разницы нас бы с вами не было — Материя и Антиматерия, возникшие во время образования Вселенной, полностью бы проаннигилировали, оставив одни фотоны. Кроме обычной Материи во Вселенной есть Материя с необычными свойствами — Темная Материя. И ее в пять раз больше чем обычной Материи. Из чего состоит Темная Материя пока не ясно. Мы ведем ее поиски под землей и в космосе, пытаемся ее создать на Большом Адроном Коллайдере. Но и это еще не конец истории.