Статья посвящена решению актуальной проблемы разработки программных систем автоматизированного проектирования и исполнения программ для эффективной реализации численных алгоритмов. Теоретической основой описанного исследования является концепция Q-детерминанта, которая предлагает унифицированное представление численных алгоритмов в форме Q-детерминантов. Q-детерминант дает возможность выразить и оценить ресурс параллелизма алгоритма, а также показать способ его параллельного исполнения. В статье рассматриваются общие принципы организации программных систем автоматизированного проектирования и исполнения программ для эффективной реализации численных алгоритмов. Реализация этих принципов продемонстрирована на примерах создания конкретных программных систем. Кроме того, проведено сравнение подходов к реализации разработанных программных систем.

Для оценки месторождений полезных ископаемых и определения потенциальных зон для бурения по данным сейсморазведки необходимо построить согласованную сейсмостратиграфическую модель. Построение такой модели производится в несколько этапов: полевые работы, первичная обработка данных, расчет трансформированных сигналов и интерпретация. Согласованность результатов интерпретации достигается за счет соблюдения основных стратиграфических принципов. В работе рассмотрены два подхода автоматизации определения отражающих горизонтов в сейсмических кубах с учетом априорной информации на основе алгоритма волновой трассировки. Отличительной особенностью предложенного решения является: скорость работы, малая доля последовательного исполнения, устойчивость решения, учет ограничений, выставленных пользователем, соблюдение двух стратиграфических принципов (первичной горизонтальности и суперпозиции). В тестовом сейсмическом кубе размером 27951 трасс, с размерностью 200 измерений с двумя заданными пользователем границами, выполнено прослеживание горизонтов за 12 секунд с использованием двойного объема оперативной памяти от размера обрабатываемых данных. Разработанный подход не решает задачу выделения разломов, но способен учитывать их наличие за счет существующей возможности задания фиксированных границ, прослеженных пользователем в качестве аргумента функции.

В работе представлен подробный сравнительный анализ статистических тестов, использующих как современные компрессоры данных, так и стандартные статистические методы для оценки случайности генераторов случайных чисел (ГСЧ). Цель исследования – всесторонне оценить эффективность и результативность этих тестов при определении качества выходных последовательностей ГСЧ.
Методы сжатия данных давно признаны эффективными статистическими тестами, причем некоторые из них являются асимптотически оптимальными. В статье сравнивается эффективность этих тестов, основанных на сжатии данных, с традиционными статистическими тестами при оценке свойств случайности ГПЗУ.
Результаты исследования показывают, что эффективность тестов на основе компрессора данных и стандартных статистических тестов практически одинакова. Проведенные эксперименты и анализ, показали, что оба подхода дают сопоставимые результаты при оценке случайности выходных последовательностей ГПЗУ.

В статье рассматривается современный подход к разработке контекстно-вопросно-ответной системы, направленной на обеспечение информационной поддержки процессов территориального управления. Основой системы являются большие языковые модели, использующие подход Retrieval-Augmented Generation (RAG). Источником данных для базы знаний послужили официальные доклады «О состоянии окружающей среды», включающие текстовую и табличную информацию. Для эффективного хранения и быстрого доступа к данным использовалась векторная база данных PostgreSQL с расширением pgvector. Основной компонент системы – RAG-модель, включающая Bi- и Cross-энкодеры, которые обеспечивают качественную обработку контекста и точный подбор релевантных ответов. Серверная часть системы разработана с использованием платформы Text Generation Interface, а клиентская часть реализована на базе ReactJS и Telegram-бота, что обеспечило удобство взаимодействия с пользователями. Результаты работы демонстрируют, что предложенный подход позволяет повысить точность и эффективность ответов за счет использования фильтров классификации запросов, адаптации временных интервалов и быстрого поиска релевантной информации. Разработанный графический интерфейс делает систему доступной для широкого круга пользователей. Полученные результаты подтверждают эффективность внедрения современных технологий искусственного интеллекта в задачи территориального управления. В перспективе предложенная система может быть адаптирована для других прикладных областей.

Решается задача первичного распада струи жидкости в потоке газа и последующего ее полного распыла в двухфазном приближении. Несущая фаза – газ, дисперсная – жидкость и ее капли, образующиеся в результате распада. Для решения используется VOF-модель (Volume of Fluid), основанная на эйлерово-эйлеровом подходе, реализованная с помощью ПК ANSYS [1]. В VOF-модели перенос каждой из фаз описывается их объемными долями – непрерывными функциями от времени и пространственных переменных. В уравнении сохранения импульса смеси воздействие жидкости и газа на смесь описывается силой поверхностного натяжения, определяемой как функция кривизны и нормального вектора к границе между жидкостью и газом. VOF-модель описывает первичный распад струи жидкости. Модели смеси (Mixture) и эйлерова (Eulerian) из той же эйлерово-эйлеровой группы моделей ПК ANSYS также способны описывать первичный распад струи жидкости, но для их замыкания нужно значение среднего диаметра капель жидкой фазы (характерный размер частиц дисперсной фазы). Для описания первичного распада струи жидкости невозможно использовать эйлерово-эйлеров подход, основанный на конвективно-диффузионных уравнениях для концентрации, массы и импульса частиц (ЭЭКД) [2; 3]. Однако ЭЭКД с меньшими, чем VOF-модель, вычислительными затратами описывает распыл, стартуя от области полного распыла. Область полного распыла жидкости требуется для старта эйлерово-лагранжева подхода [4], в котором дисперсная фаза описывается путем отслеживания траекторий капель по всей расчетной области. Траектории капель вычисляются на поле течения несущей фазы, полученном из уравнений Навье – Стокса. Таким образом, полный распыл нужен для моделей с коэффициентами, зависящими от характерного размера частиц дисперсной фазы. В двухшаговых методах на первом шаге полный распыл находится по модели, описывающей первичный распад. На втором – экономичная модель стартует от полного распыла. В статье для нахождения полного распыла струи жидкости используется VOF-модель, дающая распределение объемной доли дисперсной фазы. Для ее интерпретации в терминах капель предлагается метод, верифицированный и валидированный на задачах распада жидкой пленки [5; 6] и распыла керосина в смесительном канале газовых турбин [7].