Filters
total: 27060
-
Catalog
displaying 1000 best results Help
Search results for: MONTE CARLO METHOD
-
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...
-
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...
-
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 coherent light propagation in a random scattering materials using the perturbation expansion
PublicationMultiple scattering of a coherent light plays important role in the optical metrology. Probably the most important phenomenon caused by multiple scattering are the speckle patterns present in every optical imaging method based on coherent or partially coherent light illumination. In many cases the speckle patterns are considered as an undesired noise. However, they were found useful in various subsurface imaging methods such as...
-
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...
-
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),...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Zastosowanie probabilistycznego modelu pomiaru do wyznaczania miar jakości testu
PublicationZaproponowano dwie szybkie metody wyznaczania probabilistycznych miar jakości testu na etapie projektowania, opracowane pod kątem zastosowań w testowaniu analogowych układów elektronicznych. Pierwsza analityczna metoda bazuje na dwóch modelach probabilistycznych - modelu pomiaru oraz modelu odpowiedzi układu testowanego na pobudzenie sygnałem testującym. Druga jest metodą Monte Carlo wydatnie przyspieszoną poprzez zastąpienie procesu...
-
Statistical analysis and robust design of circularly polarized antennas using sequential approximate optimization
PublicationIn the paper, reliable yield estimation and tolerance-aware design optimization of circular polarization (CP) antennas is discussed. We exploit auxiliary kriging interpolation models established in the vicinity of the nominal design in order to speed up the process of statistical analysis of the antenna structure at hand. Sequential approximate optimization is then applied to carry out robust design of the antenna, here, oriented...
-
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...
-
Guessing Intrinsic Forwarding Trustworthiness of Wireless Ad Hoc Network Nodes
PublicationA novel node misbehavior detection system called GIFTED is proposed for a multihop wireless ad hoc network (WAHN) whose nodes may selfishly refuse to forward transit packets. The system guesses the nodes’ intrinsic forwarding trustworthiness (IFT) by analyzing end-to-end path performance rather than utilizing unreliable and incentive incompatible low-layer mechanisms. It can work with occasional IFT jumps, directional antennae,...
-
Efficient uncertainty quantification using sequential sampling-based neural networks
PublicationUncertainty quantification (UQ) of an engineered system involves the identification of uncertainties, modeling of the uncertainties, and the forward propagation of the uncertainties through a system analysis model. In this work, a novel surrogate-based forward propagation algorithm for UQ is proposed. The proposed algorithm is a new and unique extension of the recent efficient global optimization using neural network (NN)-based...
-
Experimental study and numerical optimization of tensegrity domes – A case study
PublicationThe paper deals with the design, experimental analysis and numerical optimization of tensegrity dome models. Two structures are analyzed – a Geiger system dome (preliminary dome), with PVC-U bars and PA6/PP/PET tendons and a Fuller system dome (target dome), with wooden bars and steel cables as tendons. All used materials are experimentally tested in terms of Young's modulus and yield stress values, the compressed bars are also...
-
Optyka nieuporządkowanych ośrodków silnie rozpraszających
PublicationW pracy omówiono w syntetyczny sposób podstawowe problemy teoretyczne związane z analizą propagacji promieniowania optycznego w nieuporządkowanych ośrodkach silnie rozpraszających. Szczególną uwagę, obok zakresu stosowalności różnych metod analizy propagacji promieniowania optycznego w takich ośrodkach, zwrócono na ich dokładność, uniwersalność i efektywność. Przedstawiono nowatorskie usprawnienia metody Monte Carlo mające za zadanie...
-
Mitigating Traffic Remapping Attacks in Autonomous Multi-hop Wireless Networks
PublicationMultihop wireless networks with autonomous nodes are susceptible to selfish traffic remapping attacks (TRAs). Nodes launching TRAs leverage the underlying channel access function to receive an unduly high Quality of Service (QoS) for packet flows traversing source-to-destination routes. TRAs are easy to execute, impossible to prevent, difficult to detect, and harmful to the QoS of honest nodes. Recognizing the need for providing...
-
On reliability assessment of ship machinery system in different autonomy degree; A Bayesian-based approach
PublicationAnalyzing the reliability of autonomous ships has recently attracted attention mainly due to epistemic uncertainty (lack of knowledge) integrated with automatic operations in the maritime sector. The advent of new random failures with unrecognized failure patterns in autonomous ship operations requires a comprehensive reliability assessment specifically aiming at estimating the time in which the ship can be trusted to be left unattended....
-
Incorporating installation effects into the probability analysis of controlled modulus columns
PublicationThis technical report presents the probabilistic analysis which integrates the Monte Carlo simulation (MCS) with random field theory to model the load–displacement behavior of Controlled Modulus Columns (CMCs) in overconsolidated Poznań clay. Presented study focuses on the practical aspects of statistical analysis of geotechnical data, numerical model development, and results evaluation. Variability and spatial distribution of...
-
Effectiveness of Random Field Approach in Serviceability Limit State Analysis of Strip Foundation
PublicationThis work conducts a probabilistic inquiry on how the variability of the parameter defining soil deformability affects the settlement of the foundation located on the soil. The analysis addresses the random foundation model to relevantly estimate the probability of allowable deflection exceedance. The constitutive model parameter is based either on a single random variable or a random field. The computations incorporate direct...
-
Rapid multi-criterial design of microwave components with robustness analysis by means of knowledge-based surrogates
PublicationManufacturing tolerances and uncertainties concerning material parameters, e.g., operating conditions or substrate permittivity are detrimental to characteristics of microwave components. The knowledge of relations between acceptable parameter deviations (not leading to violation of design specifications) and the nominal performance (not considering uncertainties), and is therefore indispensable. This paper proposes a multi-objective...
-
The Effect of the Selection of Three-Dimensional Random Numerical Soil Models on Strip Foundation Settlements
PublicationThis paper delivers a probabilistic attempt to prove that the selection of a random three-dimensional finite element (FE) model of a subsoil affects the computed settlements. Parametricanalysis of a random soil block is conducted, assuming a variable subsoil Young’s modulus inparticular finite elements. The modulus is represented by a random field or different-sized setsof random variables; in both cases, the same truncated...
-
Variable-fidelity response feature surrogates for accelerated statistical analysis and yield estimation of compact microwave components
PublicationAccounting for manufacturing tolerances is an essential part of a reliable microwave design process. Yet, quantification of geometry and/or material parameter uncertainties is challenging at the level of full-wave electromagnetic (EM) simulation models. This is due to inherently high cost of EM analysis and massive simulations necessary to conduct the statistical analysis. Here, a low-cost and accurate yield estimation procedure...
-
Editorial for the special issue on advances in forward and inverse surrogate modeling for high-frequency design
PublicationThe design of modern‐day high‐frequency devices and circuits, including microwave/RF, antenna and photonic components, historically has relied on full‐wave electromagnetic (EM) simulation tools. Initially used for design verification, EM simulations are nowadays used in the design process itself, for example, for finding optimum values of geometry and/or material parameters of the structures of interest. In a growing number of...
-
Multi-Criterial Design of Antennas with Tolerance Analysis Using Response-Feature Predictors
PublicationImperfect manufacturing is one of the factors affecting the performance of antenna systems. It is particularly important when design specifications are strict and leave a minimum leeway for a degradation caused by geometry or material parameter deviations from their nominal values. At the same time, conventional antenna design procedures routinely neglect to take the fabrication tolerances into account, which is mainly a result...
-
Efficacious Alkaline Copper Corrosion Inhibition by a Mixed Ligand Copper(II) Complex of 2,2′-Bipyridine and Glycine: Electrochemical and Theoretical Studies
PublicationA mixed ligand copper(II) complex, namely, [Cu(BPy)(Gly)Cl]⋅2H2O (CuC) (BPy=2,2′-bipyridine and Gly=glycine), was synthesized and characterized. The synthesized CuC complex was tested as inhibitor to effectively mitigate the corrosion of copper in alkaline solutions using the linear sweep voltammetry (LSV) and linear polarization resistance (LPR) techniques. For the sake of comparison, such two D.C. electrochemical techniques were...
-
Tolerance-Aware Multi-Objective Optimization of Antennas by Means of Feature-Based Regression Surrogates
PublicationAssessing the immunity of antenna design to fabrication tolerances is an important consideration, especially when the manufacturing process has not been predetermined. At the same time, the antenna parameter tuning should be oriented toward improving the performance figures pertinent to both electrical (e.g., input matching) and field properties (e.g., axial ratio bandwidth) as much as possible. Identification of available trade-offs...
-
Computationally-Efficient Statistical Design and Yield Optimization of Resonator-Based Notch Filters Using Feature-Based Surrogates
PublicationModern microwave devices are designed to fulfill stringent requirements pertaining to electrical performance, which requires, among others, a meticulous tuning of their geometry parameters. When moving up in frequency, physical dimensions of passive microwave circuits become smaller, making the system performance increasingly susceptible to manufacturing tolerances. In particular, inherent inaccuracy of fabrication processes affect...
-
Tolerance-Aware Optimization of Microwave Circuits by Means of Principal Directions and Domain-Restricted Metamodels
PublicationPractical microwave design is most often carried out in the nominal sense. Yet, in some cases, performance degradation due to uncertainties may lead to the system failing to meet the prescribed specifications. Reliable uncertainty quantification (UQ) is therefore important yet intricate from numerical standpoint, especially when the circuit at hand is to be evaluated using electromagnetic (EM) simulation tools. Tolerance-aware...
-
Rapid Yield Optimization of Miniaturized Microwave Passives by Response Features and Variable-Fidelity EM Simulations
PublicationThe operation of high-frequency devices, including microwave passive components, can be impaired by fabrication tolerances but also incomplete knowledge concerning operating conditions (temperature, input power levels) and material parameters (e.g., substrate permittivity). Although the accuracy of manufacturing processes is always limited, the effects of parameter deviations can be accounted for in advance at the design phase...
-
Analytical ‘Steady-State’-Based Derivation and Clarification of the Courant-Friedrichs-Lewy Condition for Pipe Flow
PublicationThis article addresses the problem of choosing the optimal discretization grid for emulating fluid flow through a pipeline. The aggregated basic flow model is linearized near the operating point obtained from the steady state analytic solution of the differential equations under consideration. Based on this model, the relationship between the Courant number (μ) and the stability margin is examined. The numerically set coefficient...
-
Probabilistyczna ocena wrażliwości stanów granicznych konstrukcji inżynierskich na imperfekcje geometryczne i materiałowe
PublicationTematem pracy jest analiza probabilistyczna wrażliwości mechanicznej odpowiedzi konstrukcji inżynierskich na imperfekcje geometryczne oraz zmianę własności materiałów. Z tematem tym ściśle związany jest problem estymacji niezawodności konstrukcji, również szeroko opisany w rozprawie. W pracy dokonano przeglądu metod wykorzystywanych w analizie probabilistycznej oraz zaproponowano procedury wykorzystujące te metody w analizie wrażliwości...