Search
Search results for: SZYBKA METODA MONTE CARLO
-
CSMA/CA performance under backoff attacks: a game-theoretic context.
PublicationW pracy zaproponowano markowowski model analityczny dostosowany do techniki Monte Carlo dla oceny proporcji rozdziału pasma sieci bezprzewodowej w obecności stacji z egoistyczną konfiguracją mechanizmu CSMA/CA. Udziały pasma poszczególnych stacji traktowane są jako wypłaty w grze niekooperacyjnej. Przedyskutowano własności takiej gry w zależności od wymagań stacji na jakość usług sieci (minimalne akceptowane udziały pasma). Zwrócono...
-
Wpływ początkowych losowych odchyłek geometrycznych środnika na siłę krytyczną skrętną słupa cienkościennego o przekroju dwuteowym
PublicationW pracy przeprowadzono analizę probabilistyczną słupa stalowego o przekroju dwuteowym. Niezawodność tego typu konstrukcji jest uzależniona od imperfekcji geometrycznych i materiałowych. Do szacowania wartości oczekiwanej i odchylenia standardowego obciążenia granicznego konstrukcji z imperfekcjami zastosowano metodę Monte Carlo. Obliczenia wykonano dla różnej liczby zmiennych losowych opisujących problem. Na tej podstawie przeprowadzono...
-
Reliability-Based Stability Analysis of a Baltic Cliff by the Combined Response Surface Method
PublicationA simple, straightforward computational procedure was proposed, incorporating the Response Surface Method (RSM) linked with the standard Monte Carlo (MC) simulation method and the Point Estimate Method (PEM). PEM samples make it possible to analyse the sensitivity of the cliff’s stability to variation in subsoil parameters and to reduce the number of random variables of the problem. The proposed methods were tested in two cases:...
-
Probabilistic sensitivity of the limit states of structures using Monte Carlom simulation
PublicationThe paper presents the concept of probabilistic sensitivity of structural limit states with respect to given design variables. A general idea is presented, illustrated by a simple case solved in an analytical way. More general approach is presented for the engineering structures, in this case a dedicated Monte Carlo simulation procedure is involved as part of the methodology. Illustration of the engineering case is done, by means...
-
Shell with random geometric imperfections simulation-based approach
PublicationPrzedstawiono analizę powłok z losowymi imperfekcjami. Zastosowano nieliniowe geometrycznie i materiałowo modele. Geometryczne imperfekcje opisano za pomocą pojedynczych zmiennych oraz pól losowych. Wykorzystano metodę Monte Carlo i metodę elementów skończonych. Zbadano wpływ różnych rozkładów prawdopodobieństwa imperfekcji geometrycznych na probabilistyczny rozkład nośności granicznej powłok. Zastosowane rozkłady ekstremalne imperfekcji...
-
PRZYKŁADY PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIA METOD NUMERYCZNYCH W ANALIZIE TRAKCYJNEGO UKŁADU ENERGETYCZNEGO
PublicationCechą charakterystyczną układu zasilania komunikacji trolejbusowej jest jego losowa natura spowodowana przez kongestię ruchu drogowego. Fakt ten predestynuje statystyczne i numeryczne metody dla celów analizy trakcyjnego układu zasilania. W artykule zaprezentowano 3 metody analizy trolejbusowego systemu energetycznego: symulację układu zasilania za pomocą metody Monte Carlo, analizę potencjału rekuperacji energii hamowania za pomocą...
-
Simplified probabilistic analysis of settlement of cyclically loaded soil stratum using point estimate method
PublicationThe paper deals with the probabilistic analysis of settlement of a non-cohesive soil layer subjected to cyclic loading. Originally, the settlement assessment is based on deterministic compaction model which requires integration of a set of differential equations. However, making use of the Bessel functions the settlement of the soil stratum can be calculated by means of simplified algorithm. The compaction model parameters were...
-
A novel hybrid adaptive framework for support vector machine-based reliability analysis: A comparative study
PublicationThis study presents an innovative hybrid Adaptive Support Vector Machine - Monte Carlo Simulation (ASVM-MCS) framework for reliability analysis in complex engineering structures. These structures often involve highly nonlinear implicit functions, making traditional gradient-based first or second order reliability algorithms and Monte Carlo Simulation (MCS) time-consuming. The application of surrogate models has proven effective...
-
Simulating propagation of coherent light in random media using the Fredholm type integral equation
PublicationStudying propagation of light in random scattering materials is important for both basic and applied research. Such studies often require usage of numerical method for simulating behavior of light beams in random media. However, if such simulations require consideration of coherence properties of light, they may become a complex numerical problems. There are well established methods for simulating multiple scattering of light (e.g....
-
Path integrals formulations leading to propagator evaluation for coupled linear physics in large geometric models
PublicationReformulating linear physics using second kind Fredholm equations is very standard practice. One of the straightforward consequences is that the resulting integrals can be expanded (when the Neumann expansion converges) and probabilized, leading to path statistics and Monte Carlo estimations. An essential feature of these algorithms is that they also allow to estimate propagators for all types of sources, including initial conditions....
-
Reliability of imperfect structures (simple non-linear models)
PublicationPrzyjęto proste modele prętów umożliwiających analizę układów o niestatecznych i statecznych punktach bifurkacji. Wykorzystano symulacyjną metodę wyznaczania niezawodności. Zastosowano metodę Monte Carlo i równania 3 poziomu dokładności. Uzyskano rozkłady prawdopodobieństwa obciążenia granicznego nieliniowych modeli konstrukcji z losowymi imperfekcjami. Wykazano, że histogramy siły granicznej modelu statecznego i niestatecznego...
-
Local Dye Concentration and Spectroscopic Properties of Monomer−Aggregate Systems in Hybrid Porous Nanolayers
PublicationAnalysis of absorption, fluorescence, and time-resolved emission spectra of rhodamine 6G in hybrid porous nanolayers at high dye concentration allowed identification of two fluorescent species: monomers and fluorescent aggregates. The method of determination of mean local concentration of aggregates in matrices is proposed based on the energy transfer process between monomers and fluorescent aggregates. Evaluation of aggregate...
-
On DoA estimation for rotating arrays using stochastic maximum likelihood approach
PublicationThe flexibility needed to construct DoA estimators that can be used with rotating arrays subject to rapid variations of the signal frequency is offered by the stochastic maximum likelihood approach. Using a combination of analytic methods and Monte Carlo simulations, we show that for low and moderate source correlations the stochastic maximum likelihood estimator that assumes noncorrelated sources has accuracy comparable to the...
-
Peculiarities of measurement uncertainty evaluation at calibrating a ring gauge
PublicationExample S13 from EA-4/02 M:2013 “Calibration of a ring gauge with a nominal diameter of 90 mm” is analyzed. The report uses the kurtosis method and the law of propagation of expanded uncertainty developed by the authors to the expanded uncertainty evaluation. It is shown that the introduction of a coaxiality correction for the ring gauge and the measuring axis of the comparator leads to the need to estimate its standard measurement...
-
Fast multi-criterial statistical analysis and design optimization of compact microwave couplers
Publication—A rapid statistical analysis and yield estimation of compact microwave couplers involving multiple performance parameters has been presented. The analysis is realized using a fast surrogate model representing appropriate characteristic points of the coupler response. Because of less nonlinear dependence of the characteristic points on the structure geometry (compared to the original response, i.e., S-parameters vs. frequency),...
-
Reliability Analysis of Sea Cliff Slope Stability by Point Estimate Method
PublicationThe paper presents a reliability analysis of a sea cliff slope. The cliff, located in Jastrzębia Góra, is characterised by a complicated geological structure. Although currently stable, it is in fact close to the limit state. The objective of this paper is to present the point estimate method (PEM) of determining the mean value and standard deviation of the safety factor of the slope. Assuming its normal distribution, these statistical...
-
Probabilistic evaluation of test architectures for fully differential circuits
PublicationArtykuł prezentuje model probabilistyczny przeznaczony do oceny, porównania i optymalizacji architektur testujących układy w pełni różnicowe. Model ma postać funkcji rozkładów gęstości prawdopodobieństwa amplitudy i fazy sygnału mierzonego w trakcie testowania. Parametry modelu są wyznaczane za pomocą rozwinięcia funkcji układowej w szereg Taylora. Poprawność modelu sprawdzono poprzez porównanie z wynikami symulacji, uzyskanymi...
-
Electronic excitation energy migration in partly ordered polymeric films
PublicationWieloetapowa migracja energii pomiędzy podłużnymi fluoroforami (karbocyjaniny) w osiowo rozciąganych foliach polimerowych była studiowana na podstawie pomiarów anizotropii emisji i symulacji Monte Carlo. W przeciwieństwie do układów nieuporządkowanych pokazano eksperymentalnie, że stężeniowa depolaryzacja fluorescencji w osiowo orientowanych foliach jest ekstremalnie słaba, mimo tego, że zachodzi zjawisko migracji energii. Opierając...
-
Risk Analysis by a Probabilistic Model of the Measurement Process
PublicationThe aim of the article is presentation of the testing methodology and results of examination the probabilistic model of the measurement process. The case study concerns the determination of the risk of an incorrect decision in the assessment of the compliance of products by measurement. Measurand is characterized by the generalized Rayleigh distribution. The model of the meas-urement process was tested in parallel mode by six risk...
-
Determination of Local Dye Concentration in Hybrid Porous Silica Thin Films
PublicationThe idea of determination of local dye concentration in a nanoporous matrix is proposed based on donor − acceptor energy transfer. The method was tested for a Rhodamine 110 − Rhodamine 101 system in silica and methylated silica nanolayers. Evaluation of acceptor (Rhodamine 101) local concentration was carried out by comparing the results of Monte Carlo simulation of energy transfer from donor (Rhodamine 110) to acceptor (Rhodamine...
-
Reliability Analysis of Sea Cliff Slope Stability by Point Estimate Method
PublicationThe paper presents a reliability analysis of a sea cliff slope. The cliff, located in Jastrzębia Góra, is characterised by a complicated geological structure. Although currently stable, it is in fact close to the limit state. The objective of this paper is to present the point estimate method (PEM) of determining the mean value and standard deviation of the safety factor of the slope. Assuming its normal distribution, these statistical...
-
Estimating the uncertainty of the liquid mass flow using the orifice plate
PublicationThe article presents estimation of measurement uncertainty of a liquid mass flow using the orifice plate. This subject is essential because of the widespread use of this type of flow meters, which renders not only the quantitative estimation but also qualitative results of this type so those measurements are important. To achieve this goal, the authors of the paper propose to use the theory of uncertainty. The article shows the...
-
A probabilistic description of footbridges vibration serviceability
PublicationRozważa się użytkowalność kładki dla pieszych ze względu na ich drgania. Imperfekcje ruchu pieszych są opisane zmianami kluczowych współczynników. Częstotliwość ruchu, długość kroku oraz amplituda siły modelującej pieszego są opisywane rozkładami prawdopodobieństwa. Stosuje się metodę Monte Carlo. Dane z symulacji probabilistycznych używa się do obliczeń numerycznych. Aby zredukować liczbę realizacji, przeprowadza się analizę zbieżności...
-
A probabilistic description of footbridges vibration serviceability
PublicationRozważa się użytkowalność kładki dla pieszych ze względu na ich drgania. Imperfekcje ruchu pieszych są opisane zmianami współczynników tegoż ruchu. Bierze się pod uwagę rozkłady prawdopodobieństwa częstotliwości ruchu, długości kroku oraz amplitudy siły modelującej pieszego. Imperfekcje te znacznie wpływają na zachowanie konstrukcji. Stosuje się metodę Monte Carlo. Dane z symulacji probabilistycznych używa się do obliczeń numerycznych....
-
Silniki elektryczne w kosmonautyce
PublicationArtykuł jest pracą przeglądową dotyczącą silników elektrycznych (EP - Electric Propulsion)wykorzystywanych w kosmonautyce. Bardziej szczegółowo opisano działanie silnika elektrostatycznego działającego w oparciu o efekt Halla (HET - Hall Effect Thruster). Silnik ten jest powszechnie wykorzystywany w pozycjonowaniu satelitów, potencjalnie może być wykorzystany do dalekich misji planetarnych. HET jest obiektem wielu badań doświadczalnych...
-
Kagome Lattice Promotes Chiral Spin Fluctuations
PublicationDynamical spin fluctuations in magnets can be endowed with a slight bent toward left- or right-handed chirality by Dzyaloshinskii-Moriya interactions. However, little is known about the crucial role of lattice geometry on these chiral spin fluctuations and on fluctuation-related transport anomalies driven by the quantum-mechanical (Berry) phase of conduction electrons. Via thermoelectric Nernst effect and electric Hall effect experiments,...
-
Monte Carlo Methods and Applications
Journals -
Excitation energy migration in uniaxially oriented polymer films: a comparison between strongly and weakly organized systems
PublicationMechanizm wieloetapowej migracji energii w osiowo rozciąganych foliach polimerowych jest analizowany w układach o silnej i słabej orientacji molekuł barwników umieszczonych w matrycach poliwinylowych. Porównanie tych różnie orientujących się układów bazuje na zjawisku depolaryzacji stężeniowej anizotropii emisji, symulacjach Monte Carlo i wartościach liniowego dichroizmu. Pokazano, że uporządkowanie momentów przejścia fluoroforów...
-
Excitation energy transfer in partly ordered polymer films differing in donor and acceptor transition moments orientation
PublicationBased on spectroscopic measurements selected properties of nonradiative Förster energy transport are studied in uniaxially stretched polyvinyl alcohol thin films for three systems differing in donor and acceptor transition moments orientation relative to the axis of stretching. In particular, donor – acceptor emission anisotropy spectra yield completely different regularities for these systems in uniaxially stretched films, whereas...
-
Design centering of compact microwave components using response features and trust regions
PublicationFabrication tolerances, as well as uncertainties of other kinds, e.g., concerning material parameters or operating conditions, are detrimental to the performance of microwave circuits. Mitigating their impact requires accounting for possible parameter deviations already at the design stage. This involves optimization of appropriately defined statistical figures of merit such as yield. Alt-hough important, robust (or tolerance-aware)...
-
Identification of Unstable Reference Points and Estimation of Displacements Using Squared Msplit Estimation
PublicationThe article presents a new version of the method for estimating parameters in a split functional model, which enables the determination of displacements of geodetic network points with constrained datum. The main aim of the study is to present theoretical foundations of Msplit CD estimation and its basic properties and possible applications. Particular attention was paid to the efficacy of the method in the context of geodetic...
-
Wykorzystanie metod symulacyjnych w modelowaniu morsko – lądowych łańcuchów dostaw na przykładzie DCT
PublicationArtykuł jest kolejnym etapem badań w zakresie modelowania lądowo – morskich łańcuchów dostaw. Badania miały na celu sprawdzenie płynności operacyjnej w terminalu kontenerowym na podstawie symulacji ruchu jednostek w założonym czasie z wykorzystaniem metody Monte Carlo. Płynność operacyjna terminalu była badana w oparciu o wskaźnik zajętości placu składowego przy założonych początkowych poziomach wypełnienia placu oraz zapotrzebowanie...
-
Rapid surrogate-assisted statistical analysis of compact microstrip couplers
PublicationIn this paper, a technique for low-cost statistical analysis and yield estimation of compact microwave couplers has been presented. The analysis is executed at the level of a fast surrogate model representing selected characteristic points of the coupler response that are critical to determine satisfaction/violation of the prescribed design specifications. Because of less nonlinear dependence of the characteristic points on geometry...
-
Empirical analyses of robustness of the square Msplit estimation
PublicationThe paper presents Msplit estimation as an alternative to methods in the class of robust M-estimation. The analysis conducted showed that Msplit estimation is highly efficient in the identification of observations encumbered by gross errors, especially those of small or moderate values. The classical methods of robust estimation provide then unsatisfactory results. Msplit estimation also shows high robustness to single gross errors...
-
Energy recovery effectiveness in trolleybus transport
PublicationNowadays the issue of electric energy saving in public transport is becoming a key area of interest whichis connected both with a growth in environmental awareness of the society and an increase in the pricesof fuel and electricity. One of the possibilities to reduce energy consumption in urban public transport isto increase the extent of regenerative braking energy utilization. This can be achieved by its accumulationin the supercapacitors...
-
Influence of pulse waves on the transmission of near-infrared radiation in outer-head tissue layers.
PublicationIn this study, we investigate the effect of pulse waves on the transmission of near-infrared radiation in the outer tissue layers of the human head. This effect is important in using optical radiation to monitor brain conditions based on measuring the transmission changes in the near-infrared radiation between the source and the detector, placed on the surface of the scalp. This is because the signal related to the changes in the...
-
The role of low-energy electrons in the charging process of LISA test masses
PublicationThe estimate of the total electron yield is fundamental for our understanding of the test-mass charging associated with cosmic rays in the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) Pathfinder mission and in the forthcoming gravitational wave observatory LISA. To unveil the role of low energy electrons in this process owing to galactic and solar energetic particle events, in this work we study the interaction of keV and sub-keV...
-
Do positrons measure atomic and molecular diameters?
PublicationWe report on density functional calculations (DFT) of elastic integral scattering cross-sections for positron collisions with argon, krypton, nitrogen and methane. The long-range asymptotic polarization potential is described using higher-order terms going much beyond an induced dipole potential (−α / r 4) while the short-range interaction is modeled by two different forms of electron – positron correlation potential (Boroński-Nieminen...
-
Design and implementation of an illumination system to mimic skyglow at ecosystem level in a large‐scale lake enclosure facility
PublicationLight pollution is an environmental stressor of global extent that is growing exponentially in area and intensity. Artificial skyglow, a form of light pollution with large range, is hypothesized to have environmental impact at ecosystem level. However, testing the impact of skyglow at large scales and in a controlled fashion under in situ conditions has remained elusive so far. Here we present the first experimental setup to mimic...
-
The assessment of metrological properties of segmental orifice based on simulations and experiments
PublicationSegmental orifices are often used to measure flows of heterogeneous mixtures, especially in flow meters in the power industry, for example. The orifice (with module m= 0.25) was installed in a stainless-steel pipe with internal diameter of 50 mm, placed in a hydraulic water system. The research was performed for Reynolds numbers ranging from 9,000 to 17,000. The flow characteristics of this orifice obtained based on simulation...
-
Obliczenia niezawodności użytkowej kładek dla pieszych
PublicationW pracy zaprezentowano metodę obliczania niezawodności użytkowej kładek dla pieszych. Obciążenie pieszymi opisano definiując następujące zmienne losowe: amplitudę i częstość wymuszenia pieszego, jego prędkość, a także czas i miejsce pojawienia się na kładce. Zastosowano metodę Monte Carlo. Wygenerowane realizacje obciążenia stanowią zbiór danych wejściowych do obliczeń przeprowadzanych dowolnym programem stosującym metodę elementów...
-
Model bezpieczeństwa statku morskiego.
PublicationBezpieczeństwo statku zależy istotnie od jego procesu eksploatacji. Proces ten zamodelowano jako semi-Markowowski. Fazostany procesu eksploatacji wywołują zapotrzebowanie na użytkowanie określonych systemów statku. Podczas realizacji procesów użytkowania tych systemów mogą powstawać zdarzenia niezdatności elementów technicznych i antropijnych, co może powodować wypadki morskie, czyli niespodziewane zdarzenia, których...
-
Energy deposition on the inner surface of a Hall Effect thruster for satellite
PublicationHET - Hall Effect Thruster, to silnik powszechnie wykorzystywany w kosmonautyce do pozycjonowania satelitów. Medium dostarczającym ciąg silnikowi jest zjonizowany gaz. Praca przedstawia wyniki trzech symulacji komputerowych: 1. Modelowanie sondy Langmuira zanurzonej w plazmie ksenonowej o warunkach zbliżonych do tych panujących w silniku HET. Symulacje wykonano metodą metodą Particle-in-Cell Monte Carlo. Celem była analiza oddziaływania...
-
Numerical Study of Concrete Mesostructure Effect on Lamb Wave Propagation
PublicationThe article presents the results of the numerical investigation of Lamb wave propagation in concrete plates while taking into account the complex concrete mesostructure. Several concrete models with randomly distributed aggregates were generated with the use of the Monte Carlo method. The influence of aggregate ratio and particle size on dispersion curves representing Lamb wave modes was analyzed. The results obtained for heterogeneous...
-
The point estimate method in a reticulated shell reliability analysis
PublicationThe objective of this paper is to present an application of the point estimate method (PEM) that can determine the probabilistic moments for engineering structures. The method is reasonably robust and adequately accurate for a wide range of practical problems. It is a special case of numerical quadrature based on orthogonal polynomials. The main advantage of this method is that, unlike FORM or SORM, it is not necessary to carry...
-
Positron scattering on molecular hydrogen: Analysis of experimental and theoretical uncertainties
PublicationExperiments performed in recent years on positron scattering from molecular hydrogen indicated a rise of the total cross section in the limit of zero energy, but essentially disagree on the amplitude of this rise. Mitroy and collaborators [J.-Y. Zhang et al., Phys. Rev. Lett. 103, 223202 (2009)] predicted a scattering length somewhat different from values deduced experimentally. Using a Markov chain Monte Carlo modified effective...
-
Assessment of the Accuracy of a Virtual Multi-Channel Temperature Measuring Instrument
PublicationThe multi-channel temperature measurement system developed works with NTC thermistors. The article presents the results of theoretical and empirical evaluation of accuracy obtained in measurement channels. The basis for the theoretical assessment is the mathematical model for each of the measurement channels and the characteristics of the system elements included in the circuits of the measurement channel. Two different methods were...
-
Potential Application of Solar Energy Systems for Electrified Urban Transportation Systems
PublicationThe paper presents a novel approach toward the use of solar energy systems in public transportation. The concept of energy generation in PV systems for supplying a trolleybus transportation system is proposed for the city of Gdynia (Poland). The suggested way of energy production allows reducing the environmental harm impact of the municipal transportation system. Moreover, the proposed way of green energy use can be a more profitable...
-
Application of a stochastic compartmental model to approach the spread of environmental events with climatic bias
PublicationWildfires have significant impacts on both environment and economy, so understanding their behaviour is crucial for the planning and allocation of firefighting resources. Since forest fire management is of great concern, there has been an increasing demand for computationally efficient and accurate prediction models. In order to address this challenge, this work proposes applying a parameterised stochastic model to study the propagation...
-
Rapid Multi-band Patch Antenna Yield Estimation Using Polynomial Chaos-Kriging
PublicationYield estimation of antenna systems is important to check their robustness with respect to the uncertain sources. Since the Monte Carlo sampling-based real physics simulation model evaluations are computationally intensive, this work proposes the polynomial chaos-Kriging (PC-Kriging) metamodeling technique for fast yield estimation. PC-Kriging integrates the polynomial chaos expansion (PCE) as the trend function of Kriging metamodel...