Search results for: monte carlo
-
Flavin mononucleotide fluorescence intensity decay in concentrated aqueous solutions
PublicationCzasowo-rozdzielone widma absorpcji i fluorescencji FMN w roztworach wodnych zostały zmierzone dla szerokiego zakresu stężeń. Pokazano, że zaniki fluorescencji są silnie przyśpieszone przez obecność dimerów FMN, które stanowią niedoskonałe pułapki energii wzbudzenia. Wyniki doświadczalne porównano z rezultatami symulacji Monte-Carlo, uwzględniającej powrotny transfer energii od pułapek do donorów, stwierdzając dobrą zgodność modelu...
-
Potencjał wdrożenia rozwiązania DSM dla gospodarstw domowych w Polsce
PublicationPoniższy artykuł prezentuje potencjał realizacji rozwiązania DSM dla odbiorców końcowych jakimi są gospodarstwa domowe. W ramach analizy przeprowadzono proces ankietyzacji oraz przygotowano model ekonometryczny, uwzględniający czynniki wpływające na ilość zaoszczędzonej energii przez gospodarstwa domowe w ramach realizacji rozwiązania DSM. Przeprowadzono także symulację Monte Carlo w celu zaprognozowania potencjalnych efektów realizacji...
-
On weakly dispersive multiple-trapping transport
PublicationPodano przybliżone rozwiązania równań transportu nośników ładunku dla modelu wielokrotnego pułapkowania, odnoszących się do metody czasu przelotu - przy założeniu, że większość nośników znajduje się w stanie termicznej quasi równowagi. Otrzymane rozwiązania zweryfikowano przy pomocy obliczeń metodą Monte Carlo dla wykładniczego i gaussowskiego rozkładu pułapek. Zaproponowano nową metodę wyznaczania profilu energetycznego pułapek...
-
Stochastyczny model analizy niezawodności kładek dla pieszych
PublicationRozważa się stan użytkowalności kładek ze względu na drgania pomostu. Imperfekcje w obciążeniu pieszymi zapisuje się w zmianach współczynników ruchu pieszego. Zmiany te opisuje się rozkładami prawdopodobieństwa. Stosuje się metodę Monte Carlo. Dane z realizacji probabilistycznych używa się do obliczeń numerycznych. Rezultaty są podane jako prawdopodobieństwa, że kładka nie osiągnie poziomu drgań uznawanego za nieodpowiedni. Szacuje...
-
Discrete random variables in reliability calculations of a reticulated shell
PublicationImplementation of the Point Estimation Method (PEM) in the reliability analysis of a three-dimensional truss structure is presented in the paper. The influence of geometric and material random parameters on the truss load-carrying capacity was investigated. The analysis was performed for different combinations of basic variables. Symmetric and asymmetric cases of snow load were taken to assess the structural reliability. Sensitivity...
-
Probabilistic Analysis of Structure Models using Target Random Sampling (TRS)
PublicationThe work presents testing methods of sensitivity and reliability of mechanical or structural systems. All computations concerned the case of Zigler column, a simple model of a compressed column involving two random variables only. A conclusion was drawn that the standard Monte Carlo method, its reduction variants and the response surface method allow to assess the sensitivity of structural response to the variation of random structural...
-
Noninvasive glucose sensing in scattering media using OCT, PAS, and TOF techniques.
PublicationW pracy przedstawiono możliwości wykorzystania optycznej tomografii koherencyjnej (OCT), spektroskopii fotoakustycznej (PAS)i spektroskopii czasu przelotu (TOF) w pomiarach glukozy w ośrodku silnie rozpraszającym. Równolegle opracowano modele propagacji światła w tych ośrodkach wykorzystując metodę Monte Carlo. W pomiarach wykorzystano ''Intralipid'' jako fantom tkanki. W dalszych badaniach wykorzystano mięso wieprzowe i dokonano...
-
The use of Response Surface Methodology for reliability estimation of aluminum silo subjected to wind load
PublicationAn axisymmetric aluminum silo model with a single, standardized geometric imperfection of its lateral surface is considered. The silo is wind – loaded only. The paper is focused on the critical, or limit value of wind pressure, both producing a loss of stability of the silo. This value is affected by vertical coordinate (position) of the imperfection and the angular relation between the imperfection and the wind direction. Reliability...
-
Analysis of Agricultural and Engineering Systems using Simulation Decomposition
PublicationThis paper focuses on the analysis of agricultural and engineering processes using simulation decomposition (SD). SD is a technique that utilizes Monte Carlo simulations and distribution decomposition to visually evaluate the source and the outcome of different portions of data. Here, SD is applied to three distinct processes: a model problem, a nondestructive evaluation testing system, and an agricultural food-water energy system....
-
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...
-
Performance of an ad-hoc 802.11 LAN under a backoff attack
PublicationSamowolna rekonfiguracja wartości okien rywalizacji w protokole MAC sieci bezprzewodowych 802.11 może prowadzić do niesprawiedliwego rozdziału dostępnego pasma transmisyjnego. Dla dużego obciążenia ruchowego sformułowano prosty model markowowski umożliwiający szybką symulację Monte Carlo dla oceny udziału w pasmie poszczególnych stacji sieci. Traktując otrzymane wielkości jako wypłaty w grze niekoalicyjnej przedstawiono niektóre...
-
Deformation degree estimators for several basic structural units in numerically simulated materials
PublicationW pracy wprowadzono i zdefiniowano kilka estymatorów stopnia deformacji dla serii bazowych jednostek strukturalnych typu CA_n (C-kation, A-anion) występujących w strukturach symulowanych numerycznie. Do wyznaczenia rozkładu wartości estymatoróww funkcji stopnia deformacji kształtu zadanego wielościanu zastosowano symulacje Monte Carlo. Otrzymane rozkłady są danymi referencyjnymi, które są bardzo użyteczne przy jakościowej analizie...
-
Numeryczna analiza warstwy stochastycznego ośrodka gruntowego w płaskim stanie odkształcenia.
PublicationW pracy rozpatrzono warstwę gruntu spoczywającego na poziomym, nieodkształcalnym podłożu, poddaną zarówno obciążeniu od grawitacji jak i równomiernie rozłożonego pionowego obciążenia zewnętrznego. Obliczenia wykonano programem NONSAP adoptującym stochastyczną metodę elementów skończonych, bazującą na metodzie Monte Carlo. W programie wykorzystano algorytm symulacji pola losowego oparty na efektywnej wersji metody eliminacji i warunkowym...
-
Excitation energy migration between elongated fluorophores in uniaxially oriented polyvinyl alcohol films
PublicationBezpromienisty wieloetapowy transfer energii jest studiowany dla molekuł DTCI w osiowo rozciąganych i nierozciąganych foliach poliwinylowych. Wyniki pomiarów zaników anizotropii znacznie różnią się dla rozciąganych i nierozciąganych folii. Dla układów nieuporządkowanych zaobserwowano szybką depolaryzację fluorescencji wynikającą z efektywnej migracji energii. Dla częściowo uporządkowanych układów, depolaryzacja była znacznie wolniejsza...
-
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:...
-
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...
-
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...
-
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....
-
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....
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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),...
-
Interactions between hydration spheres of two different solutes in solution: The least squares fitting with constraints as a tool to determine water properties in ternary systems
PublicationBiological systems are complex and the problem of their description lies in mutual interactions between their components. This paper is focused on model experiment-based studies which can reduce these difficulties. The ternary aqueous N-methylacetamide (NMA)–Na2HPO4 system has been studied by means of the FTIR spectroscopy. A novel difference spectra method aimed to extract the spectral contribution of water affected simultaneously...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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,...
-
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...
-
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....
-
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...
-
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...
-
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)...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...