Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Сравнительный анализ новых полуэмпирических методов моделирования провисания нити

A comprative analysis of the new semiempiricak methods of modeling the sag of the thread
Authors: Berminova, M.S.; Tereshin, V.A.; Tarkhov, D.A.; Vasilyev, A.N.; Galyautdinova, A.R.;

Сравнительный анализ новых полуэмпирических методов моделирования провисания нити

Abstract

We propose a new approach to building multilayer neural network models of real objects. It is based on the method of constructing approximate layered solutions for ordinary differential equations (ODEs), which has been successfully applied by the authors earlier. The essence of this method lies in the modification of known numerical methods for solving ODEs and their application to an interval of variable length. Classical methods give as a result a table of numbers; our methods provide approximate solutions as functions. This approach allows refining the model as new information becomes available. By the proposed concept of building models of complex objects or processes, this method is used by the authors to build a neural network model of a freely sagging real thread. We obtained measurements by conducting experiments with a real hemp rope. Initially, we constructed a rough rope model as a system of ODEs. It turned out that the selection of unknown parameters of this model does not allow capturing the experimental data with acceptable accuracy. Then with the use of the authors’ method, three approximate functional solutions were built and analyzed. The selection of the same parameters allowed us obtaining the approximations, corresponding to experimental data with accuracy close to the measurement error. Our approach illustrates a new paradigm for mathematical modeling. From our point of view, boundary value problems, experimental data, etc. are considered as raw material for the construction of a mathematical model which accuracy and complexity are adequate to baseline data

Мы предлагаем новый подход к построению многослойных нейросетевых моделей реальных объектов. Он основан на методе конструирования многослойных приближённых решений обыкновенных дифференциальных уравнений, который успешно применялся авторами ранее. Суть этого метода заключается в модификации известных численных методов решения ОДУ и их применении к интервалу переменной длины. Классические методы в качестве результата выдают таблицу чисел, наши же методы предоставляют приближённые решения в виде функций. Этот подход позволяет уточнить модель при поступлении новой информации. В соответствии с предлагаемой концепцией построения моделей сложных объектов или процессов этот метод применяется авторами к построению нейросетевой модели свободно провисающей реальной нити. Были получены измерения с помощью экспериментов с реальной пеньковой верёвкой. Первоначально была сконструирована грубая модель верёвки в виде системы ОДУ. При этом оказалось, что подбор неизвестных параметров этой модели не позволяет удовлетворить экспериментальным данным с приемлемой точностью. Затем с помощью авторского метода были построены и проанализированы три приближённых функциональных решения. Подбор тех же параметров позволил получить аппроксимации, соответствующие экспериментальным данным с точностью измерений. Наш подход иллюстрирует новую парадигму математического моделирования. С нашей точки зрения, краевые задачи, экспериментальные данные и др. рассматриваются как сырье для построения математической модели, точность и сложность которой отвечают исходным данным.

Related Organizations
Keywords

многослойное решение, математическая модель, neural network, уточнение модели, приближенное решение, multi-layered solution, Обыкновенное дифференциальное уравнение (ОДУ), boundary value problem (BVP), refinement of the model, нейронная сеть, полуэмпирическая модель, экспериментальные данные, experimental data, Ordinary differential equation (ODE), краевая задача, semi-empirical model, approximate solution, mathematical model

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Beta
sdg_colorsSDGs:
Related to Research communities
Upload OA version
Are you the author of this publication? Upload your Open Access version to Zenodo!
It’s fast and easy, just two clicks!