Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Text] : статья / Michael G. Sadovsky [et al.] // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. - 2015. - Т. 8, № 3. - P278-286, DOI 10.17516/1997-1389-2015-8-3-278-286 . - ISSN 1997-1389
   Перевод заглавия: Симметрия транскриптома сибирской лиственницы

УДК

57

015 + 573.2

Аннотация: The paper presents a novel approach to infer a structuredness in a set of symbol sequences such as transcriptome nucleotide sequences. A distribution pattern of triplet frequencies in the Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) transcriptome sequences was investigated in the presented study. It was found that the larch transcriptome demonstrates a number of unexpected symmetries in the statistical and combinatorial properties.
Проанализированы структуры, выделяемые в транскриптоме лиственницы. Показано, что данный набор последовательностей обладает необычной симметрией своих статистических и комбинаторных свойств.

РИНЦ

Держатели документа:
Georg-August-University of Gottingen
Institute of Computational Modelling SB RAS
M University HFSB
N. I. Vavilov Institute of General Genetics RAS
Siberian Federal University Genome Research and Education Centre
Texas A&amp
V. N. Sukachev Institute of Forest SB RAS

Доп.точки доступа:
Sadovsky, M.G.; Садовский, Михаил Георгиевич; Birukov, Vladislav V.; Бирюков В.В.; Putintseva, Yuliya A.; Путинцева Ю.А.; Oreshkova, Nataliya V.; Орешкова Н.В.; Vaganov, Eugene A.; Ваганов Е.А.; Krutovsky, Konstantin V.; Крутовский К.В.

[Text] : статья / M. G. Sadovsky [et al.] // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. - 2015. - Т. 8, № 3. - P268-277, DOI 10.17516/1997-1389-2015-8-3-268-277. . - ISSN 1997-1389
   Перевод заглавия: Семикластерная структура генома хлоропласта лиственницы

УДК

57

015 + 573.2

Аннотация: The paper presents a novel approach to study a nucleotide sequence structure with respect to the chloroplast genome DNA sequence analysis. A speci?c frequencies distribution pattern of the consecutive triple nucleotide fragments was identi?ed in the chloroplast genome DNA sequence, which demonstrated a non-degenerated pattern with seven clusters.
Проанализированы структуры, выделяемые в нуклеотидных последовательностях с помощью анализа распределений фрагментов генома. Показано, что последовательность генома хлоропласта обладает невырожденной семикластерной структурой в распределении таких фрагментов по частотам триплетов.

РИНЦ

Держатели документа:
Georg-August-University of Gottingen
Institute of Computational Modelling SB RAS
M University HFSB
N. I. Vavilov Institute of General Genetics RAS
Siberian Federal University Genome Research and Education Centre
Texas A&amp
V. N. Sukachev Institute of Forest SB RAS

Доп.точки доступа:
Sadovsky, M.G.; Садовский, Михаил Георгиевич; Bondar, Eugenia I.; Бондар Е.И.; Putintseva, Yulia A.; Путинцева Ю.А.; Oreshkova, Natalia V.; Орешкова Н.В.; Vaganov, Eugene A.; Ваганов Е.А.; Krutovsky, Konstantin V.; Крутовский К.В.

[Текст] : статья / Е. А. Новиков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. - 2015. - № 3. - С. 50-60 . - ISSN 2072-3040
   Перевод заглавия: Variable structure algorithm applying 3-stage methods of Runge-Kutta and Rosenbrock types

УДК

519.622

Аннотация: Актуальность и цели. Проблема решения задачи Коши для жестких систем большой размерности возникает при моделировании физических и химических процессов, при аппроксимации уравнений в частных производных системой обыкновенных дифференциальных уравнений и во многих других важных приложениях. Учет большого числа факторов при построении математических моделей приводит к расширению класса задач, описываемых жесткими системами большой размерности. Сложность практических задач приводит к возрастающим требованиям к вычислительным алгоритмам. Материалы и методы. В случае большой размерности жесткой системы дифференциальных уравнений основные затраты приходятся на декомпозицию матрицы Якоби. В некоторых алгоритмах применяется замораживание матрицы Якоби, т.е. одна матрица используется на нескольких шагах интегрирования. Проблема замораживания матрицы достаточно просто решается в методах, в которых стадии вычисляются с применением итерационного процесса. Для безытерационных численных формул это существенная проблема. В данной работе сокращение затрат достигается за счет комбинирования явных и L -устойчивых методов по критерию устойчивости в процессе расчетов. Результаты. Создан алгоритм интегрирования переменной структуры на основе явной схемы типа Рунге - Кутты и L -устойчивого метода типа Розенброка третьего порядка. На каждом шаге эффективная численная формула выбирается по критерию устойчивости. Оценка максимального собственного числа матрицы Якоби, необходимая для переключения между методами, для явных численных схем определяется степенным методом через ранее вычисленные стадии, а для метода типа Розенброка - через норму матрицы Якоби. Построены неравенства для контроля точности и устойчивости. Приведены результаты расчетов. Выводы. Алгоритм интегрирования предназначен для решения жестких задач большой размерности. Результаты расчетов подтверждают эффективность построенного алгоритма.
Background. The Cauchy problem for large-scale stiff systems arises in simulation of physical and chemical processes, in approximation of partial differential equations by a system of ordinary differential equations and in plenty of other important applications. Taking into consideration a large number of factors in model development leads to expansion of a class of problems, determined by stiff systems of high dimension. The complexity of practical problems leads to additional requirements to computational algorithms. Materials and methods. Dealing with high dimensionality of a stiff system of ordinary differential equations, the main computational expenses concern the Jacobi matrix decomposition. In some algorithms one may use freezing of the Jacobi matrix, i.e. applying the same matrix over several integration steps. The problem of freezing is solved rather easy in those methods, the stages of which are computed using some iterative processes. For non-iterative numerical formulas the freezing is quite a difficult problem. In this study, the costs reduction was achieved by combining explicit and L-stable methods using the criterion of stability in calculations. Results. The author has created an algorithm of variable structure integration, based on the explicit scheme of the Runge-Kutta type and the L-stable method of the Rosenbrock type. Both schemes have the third order of accuracy. An efficient numerical formula was chosen according to the criterion of stability at each step of integration. Estimation of maximum eigen value, which is necessary to switch between the methods, for explicit numerical schemes was determined by power iterations using already computed stages, and using the Jacobi matrix norm for the Rosenbrock type method. The researcher also formulated inequalities for accuracy and stability control. The article adduces the results of calculations. Conclusions. The integration algorithm is aimed at solving stiff problems of high dimension. Numerical results confirm the efficiency of the constructed algorithm.

РИНЦ,
Полный текст

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН

Доп.точки доступа:
Novikov E.A.

: статья / Г. В. Двирный [и др.] // Сибирский журнал науки и технологий. - 2018. - Т. 19, № 2. - С. 271-280, DOI 10.31772/2587-6066-2018-19-2-271-280 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Analysis of led-based solar simulator development capability for spacecraft ground testing applications

УДК

621.321

Аннотация: Имитатор солнечного излучения является одним из самых сложных элементов испытательного оборудо- вания, применяемого в ходе наземной отработки космических аппаратов. Большинство современных крупно- габаритных имитаторов построено на основе массива газоразрядных ксеноновых ламп воздушного охлажде- ния по принципу «совмещенных фокусов». Основными недостатками подобных имитаторов являются низкая эффективность и малый ресурс ксеноновых газоразрядных ламп, высокие потери в сложной оптической системе, сложность и неудобство эксплуатации. Предложена схема свободного от указанных недостатков комбинированного имитатора на основе высокоэффективных светодиодов в видимой области спектра и до- полнительных традиционных источников, которыми могут быть кварцево-галогенные лампы накаливания в инфракрасной и газоразрядные ртутные лампы среднего давления в ультрафиолетовой областях. Светоди- одный источник конструктивно выполнен в виде матриц с распределенными параметрами, расположенных в виде одного или нескольких модулей внутри термовакуумной камеры, непосредственно возле объекта испы- таний. Модули снабжены оптической системой, формирующей квазипараллельный световой поток, термо- изоляцией и системой охлаждения, выводящей избыточное тепло за пределы камеры. Проведен краткий сравнительный анализ, в ходе которого показаны преимущества светодиодного имитатора по энергоэффек- тивности, однородности и временной стабильности светового потока, надежности, долговечности и безо- пасности. Предлагаемый имитатор обладает лучшими массогабаритными характеристиками, не требует настройки и юстировки и имеет ряд дополнительных возможностей. Основным недостатком светодиодных источников является несоответствие спектра излучения солнечному. Необходимая спектральная точность может быть достигнута при применении в матрицах большого количества раздельно регулируемых по мощ- ности групп белых и монохромных светодиодов с разными длинами волн и оптической системы, суммирующей потоки групп светодиодов по спектру, углу и площади. На примерах серийно выпускаемых зарубежных свето- диодных имитаторов солнечного излучения наземного спектра АМ1,5 прослеживается тенденция перехода на светодиодные источники. Сделан вывод о возможности создания комбинированного имитатора солнечного излучения на основе высокоэффективных светодиодов для наземной отработки космических аппаратов, обла- дающего улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками
A solar simulator is one of the most difficult elements of the test equipment used during ground testing of space- crafts. The majority of modern large-size simulators are designed on the basis of the block of gas-discharge xenon lamps with air cooling using the principle of the "combined focuses". The main shortcomings of similar simulators are a low efficiency and a small resource of xenon gas-discharge lamps, high losses in the difficult optical system, complex- ity, and inconvenience of operation. The scheme of the combined simulator free from the specified shortcomings based on the high-effective light-emitting diodes in visible area of a range and additional traditional sources which can be quartz-halogen filament lamps in infrared and gas-discharge medium-pressure mercury-vapour arc lamps ultra-violet areas is offered. The LED source is structurally executed in the form of matrixes with the distributed parameters, lo- cated in the form of one or several modules in the thermal vacuum camera directly near the object of testing. Modules are supplied with the optical system forming a quasiparallel light stream, the heat insulation and the cooling system removing excess heat out of camera borders. The short comparative analysis showed advantages of the LED simulator on energy efficiency, uniformity and temporary stability of a light stream, reliability, durability and safety. The offered simulator possesses the best mass-dimensional characteristics, doesn't demand tuning and adjustment and has a num- ber of additional opportunities. The main disadvantage of LED sources is the discrepancy of the solar radiation spec- trum. Essential spectral accuracy can be reached at application in matrixes of a large number of separately power- controlled groups of white and monochrome light-emitting diodes with different length of waves and the optical system summarizing flows of groups of light-emitting diodes on a range, a corner and the area. On examples of serially pro- duced foreign LED solar simulators of a ground-level AM1,5 range the tendency of transition to LED sources is traced. It is concluded that the creation of the combined solar simulator on the basis of highly effective light-emitting diodes for ground testing of spacecrafts possessing the improved technical and operational characteristics is possible.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Двирный, Г.В.; Dvirniy G.V.; Шевчук, А.А.; Shevchuk A.A.; Двирный, В.В.; Dvirniy V.V.; Елфимова, М.В.; Elfimova M.V.; Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.

: статья / Михаил Г. Садовский, Анатолий Н. Остыловский // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Математика и физика. - 2018. - Т. 11, № 3. - С. 322-328, DOI 10.17516/1997-1397-2018-11-3-322-328 . - ISSN 1997-1397
   Перевод заглавия: New Method to Determine Topology of Low-Dimension Manifold Approximating Multidimensional Data Sets

УДК

57

015 + 573.2

Аннотация: Представлен новый метод определения особенностей топологии многообразий малой размерности, приближающих многомерные данные. Метод основан на построении дополнения дискретного множества и изучении его особенностей.
New method is proposed to identify topology of a low-dimensional manifold approximating multidimensional datasets. The method is based on the implementation of the compliment for the discrete set of data. Some essential properties and constraints of the method are discussed.

РИНЦ,
Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Институт математики и фундаментальной информатики Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Садовский, Михаил Г.; Sadovsky Michael G.; Остыловский, Анатолий Н.; Ostylovsky Anatoly N.