Search
Search results for: microcanonical metropolis monte carlo
-
Determination of energy-transfer distributions in ionizing ion-molecule collisions
PublicationThe main objective of this study is to determine the energy transfer occuring in ion-molecule collisions. In order to solve this problem, we followed two approaches; the first one by validating a purely experimental method and the second one by testing a new theoretical model M3C (Microcanonical Metropolis Monte Carlo).
-
Theoretical studies of fragmentation processes of neutral and ionized furan molecule
PublicationThis PhD thesis focuses on the fragmentation mechanism of the furan molecule in the gas phase. The approach taken in this work comprised of three theoretical methodologies considering the dynamical, energetical and entropic aspects of the studied process. First, molecular dynamics simulations were performed. Next, the potential energy surfaces were explored at the DFT/B3LYP level of theory. Finally, a new statistical Microcanonical...
-
Non-ergodic fragmentation upon collision-induced activation of cysteine–water cluster cations
PublicationCysteine–water cluster cations Cys(H2O)3,6 + and Cys(H2O)3,6H+ are assembled in He droplets and probed by tandem mass spectrometry with collision-induced activation. Benchmark experimental data for this biologically important system are complemented with theory to elucidate the details of the collisioninduced activation process. Experimental energy thresholds for successive release of water are compared to water dissociation energies...
-
Monte Carlo Methods
e-Learning CoursesThis course will introduce the foundations of Monte Carlo simulation methods. Fundamental algorithms will be described. It will be shown how Monte Carlo methods can be used to simulate the transport of energetic particles in condensed matter.
-
Accelerated Monte Carlo method for computation of photon migration by matrix description of photon direction
PublicationPrzedstawiono metodę obliczeń dyfuzji fotonów w materiałach silnie rozpraszających, będącą modyfikacją metody Monte Carlo. Modyfikacja ta polega na zastąpieniu wektorowego opisu kierunku propagacji fotonów poprzez opis macierzowy, co pozwala na około 5% redukcję czasu obliczeń na komputerach z jednopotokowym przetwarzaniem zmiennopozycyjnym lub większą w wypadku wielopotokowego przetwarzania.
-
Monte Carlo simulations
e-Learning CoursesVirtual platform for the project "Monte Carlo simulations of energetic electrons and positrons in condensed matter".
-
Hybrid Monte-Carlo simulations of fluorescence anisotropy decay in disordered two-component systems in the presence of forward and back energy transfer
PublicationW pracy przedstawiono hybrydowy algorytm symulacji Monte Carlo zaniku anizotropii emisji fluorescencji w układach dwuskładnikowych z uwzględnieniem prostego i powrotnego transferu energii. Poprawność nowego algorytmu symulacji Monte Carlo zweryfikowano poprzez porównanie z wynikami obliczeń teoretycznych otrzymanymi w ramach modelu SCDM i z wynikami standardowej symulacji Monte Carlo (algorytm 'step by step').
-
Hybrid Monte-Carlo simulations of fluorescence anisotropy decayin three-component donor-mediator-acceptor systems in the presenceof energy transfer
PublicationW pracy przedstawiono nowy hybrydowy algorytm symulacji Monte-Carlo układu trójskładnikowego donor-mediator-akceptor. Działanie algorytmu zilustrowano na przykładzie zaników anizotropii emisji fluorescencji powyższego układu. Porównano wyniki hybrydowej symulacji Monte-Carlo z wynikami klasycznej metody ''step by step''. Stwierdzono bardzo dobrą zgodność wyników obu symulacji, przy czym algorytm hybrydowy wymaga znacznie krótszego...
-
Monte Carlo Methods - 2023/24
e-Learning CoursesThis course will introduce the foundations of Monte Carlo simulation methods. Fundamental algorithms will be described. It will be shown how Monte Carlo methods can be used to simulate the transport of energetic particles in condensed matter.
-
Szacowanie niepewności funkcji przetwarzania przetwornika LEM CT -5T metodą Monte Carlo
PublicationW referacie zaprezentowano metodologię szacowania niepewności funkcji przetwarzania przetwornika prądowego, na przykładzie przetwornika LEM CT-5T, przy zastosowaniu metody opartej na Przewodniku GUM z zastosowaniem prawa propagacji niepewności oraz metody numerycznej Monte Carlo. Przedstawiono szczegółową analizę doboru rozkładu wielkości wejściowej. W przypadku metody Monte Carlo dobór rozkładu wielkości wejściowych jest bardzo...
-
Szacowanie niepewności funkcji przetwarzania przetwornika LEM CT -5T metodą Monte Carlo
PublicationW referacie zaprezentowano metodologię szacowania niepewności funkcji przetwarzania przetwornika prądowego, na przykładzie przetwornika LEM CT-5T, przy zastosowaniu metody opartej na Przewodniku GUM, z zastosowaniem prawa propagacji niepewności oraz metody numerycznej Monte Carlo. Przedstawiono szczegółową analizę doboru rozkładu wielkości wejściowej. W przypadku metody Monte Carlo dobór rozkładu wielkości wejściowych jest bardzo...
-
Wrażliwość probabilistyczna stanów granicznych konstrukcji - metoda Monte Carlo
PublicationPraca ukazuje zastosowanie metody symulacyjnej Monte Carlo w analizie losowej konstrukcji inżynierskich. Systematyka metod losowych obejmuje ich trzy poziomy, z zaznaczeniem poziomu trzeciego, o dowolnych typach zmiennych losowych – zmiennych podstawowych problemu. Ukazano przykład modelowana losowego obciążenia wiatrem na podstawie 10-letnich pomiarów prędkości wiatru, wykazując zgodność zbioru danych z rozkładem ekstremów Gumbela....
-
New aspects in assessment of changes in width of subarachnoid space with near-infrared transillumination/backscattering sounding, part 1: Monte Carlo numerical modeling
PublicationW pracy wykorzystano zmodyfikowaną metodę Monte Carlo do numerycznego modelowania propagacji promieniowania z zakresu bliskiej podczerwieni w warstwach anatomicznych głowy. Badano efekt zmian szerokości warstwy podpajęczynówkowej pod wpływem tętna na natężenie promieniowania wstecznie rozpraszanego. Przeprowadzone obliczenia pokazały, że możliwe jest monitorowanie zmian tej szerokości na podstawie pomiarów transmisji promieniowania...
-
Optymalizacja kosztów wytwarzania Kwm metodą Monte Carlo.
PublicationDokładność wykonania koordynacyjnych wymiarów montażowych (KWM) konstrukcji prętowej może stanowić kryterium optymalizacji kosztów wytwarzania konstrukcji stalowej. Niniejsza praca dotyczy optymalizacji tolerancji KWM metodą Monte Carlo.
-
Szacowanie niepewności pomiaru temperatury skóry metodą Monte Carlo
PublicationW Katedrze Metrologii i Systemów Informacyjnych opracowano bezinwazyjną metodę pomiaru temperatury wybranych punktów ciała człowieka podczas próby wysiłkowej. Ze względu na wymaganą dokładność pomiarów wykorzystano do pomiaru metodę kontaktową. Jednocześnie, na podstawie wyników wcześniejszych pomiarów dynamiki zmian temperatury skóry podczas testu wysiłkowego zdecydowano się na zastosowanie jako czujnika - termoelementu. W referacie...
-
Advanced Monte Carlo simulator of the polarization-sensitive optical coherence tomography systems
PublicationSimulations of the optical coherence tomography (OCT) systems using the Monte Carlo method is a widely explored research area. However, there are several difficulties that need to be overcome in order to properly model the OCT imaging with the Monte Carlo algorithm. First of all, the temporal and the spatial coherence of the scattered light need to be considered, since OCT is based on the interference phenomenon. For the same reason,...
-
Monte Carlo simulation of energy migration in uniaxially oriented polymerfilms.
PublicationOpisano zastosowanie metody Monte Carlo do symulowania (komputerowego) procesów fotofizycznych zachodzących w rozciąganych osiowo foliach polimerowych zawierających molekuły barwnika. Przedstawiono zaniki czasowe anizotropii emisji oraz jej zależność od koncentracji barwnika. Zbadano wpływ migracji energii na przebiegi anizotropii emisji badanego układu.
-
Probabilistic sensitivity of limit states of structures. The Monte Carlo simulation
PublicationPraca zawiera koncepcję badania wrażliwości stanów granicznych konstrukcji na zmiany poszczególnych zmiennych podstawowych, w oparciu o procedurę symulacyjną Monte Carlo. Sformułowanie ogólne metody oparte jest na analizie stanów granicznych konstrukcji, wprowadzona metoda losowa umożliwia badania histogramu stanu granicznego oraz estymację niezawodności / prawdopodobieństwa awarii konstrukcji.
-
A Monte Carlo Strategy to simulate Positrons and Positronium in biological Materials
PublicationWe present an algorithm for Monte Carlo simulations of positron tracks in biological materials. The algorithm takes into account the cross-section data for elastic and inelastic collisions between positrons and molecules and processes like direct annihilation, ionization and positronium formation. In the case of positronium formation, the algorithm considers the interactions of positronium with molecules. The algorithm can be used...
-
Probabilistic limit state analysis of framed structures. The Monte Carlo simulation.
PublicationW pracy opisano koncepcję rozkładu prawdopodobieństwa stanu granicznego konstrukcji. Koncepcja ta oparta jest na problemowo zorientowanej procedurze symulacyjnej Monte Carlo. Niezawodnosć lub prawdopodobieństwo awarii układu oblicza się na podstawie rozkładu prawdopodobieństwa stanu granicznego.
-
Analiza systemu zasilania trolejbusów z wykorzystaniem metody Monte Carlo
PublicationW rozprawie przedstawiono model symulacyjny układu zasilania sieci trolejbusowej oparty na metodzie Monte Carlo. Przeprowadzono eksperymentalną weryfikację opracowanej metody obliczeniowej. Zaprezentowano przykładowe zastosowanie modelu symulacyjnego. Opracowana metoda może być wykorzystana dla celów analizy układów zasilania trakcji trolejbusowej i tramwajowej.
-
Förster Resonance Energy Transfer and Trapping in Selected Systems: Analysis by Monte-Carlo Simulations
PublicationMetoda symulacji Monte Carlo została opisana i zastosowana jako efektywne narzędzie do analizy wyników pomiarów transferu energii w wybranych układach, dla których zastosowanie podejścia analitycznego jest ograniczone lub nawet niemożliwe. Pokazano, że symulacja Monte Carlo pozwala obliczyć tzw. czynnik orientacyjny dla układów częściowo uporządkowanych oraz szereg innych wielkości ważnych do opisu zjawiska transferu energii, które...
-
Probabilistic limit state analysis of framed structures. The Monte Carlo simulation.
PublicationW pracy opisana jest koncepcja rozkładu prawdopodobieństwa stanu granicznego konstrukcji, oparta na specjalnej procedurze symulacyjnej Monte Carlo. Główną ideę stanowi obliczenie mnożnika obciażenia granicznego w każdym kroku symulacyjnym. Niezawodnosć lub prawdopodobieństwo awarii konstrukcji sa charakterystykami rozkładu prawdopopdobieństwa stanu granicznego. Szczegółowo opisano dwa warianty symulacji.
-
A material model of asphalt mixtures based on Monte Carlo simulations
PublicationThe paper aims to numerically reflect mineral-asphalt mixture structure by a standard FEM software. Laboratory test results are presented due to bending tests of circular notched elements. The result scatter is relatively high. An attempt was made to form a random aggregate distribution in order to obtain various results corresponding to laboratory tests. The material structure calibration, its homogenization and finite element...
-
Novel approach to modeling spectral-domain optical coherence tomography with Monte Carlo method
PublicationNumerical modeling Optical Coherence Tomography (OCT) systems is needed for optical setup optimization, development of new signal processing methods and assessment of impact of different physical phenomena inside the sample on OCT signal. The Monte Carlo method has been often used for modeling Optical Coherence Tomography, as it is a well established tool for simulating light propagation in scattering media. However, in this method...
-
Probabilistic sensitivity of limit states of structures. The Monte Carlo simulation
PublicationDesign sensitivity deals with the variation of structural response, implicitly dependent on the design variables of the problem. An attempt is made to implement probabilistic notation in engineering sensitivity analysis. The procedure to implement the sensitivity of a structural limit state to a given basic variable is described in the paper - its main idea, depicted by a flowchart and numerical examples of engineering analysis....
-
Probabilistic sensitivity of limit states of structures : The Monte Carlo simulation
PublicationThe main issue of the paper is the probabilistic sensitivity of the limit states of structures with respect to selected input design variables. Attempt to the problem is done by the dedicated Monte Carlo simulation procedure. Basic design variables are random variables of given probability distributions, presented in the form of random numbers. Uni-parametrical increment of the dominant basic variable (basic variables) is done,...
-
Long-Distance FRET Analysis: A Monte Carlo Simulation Study
PublicationZaproponowano nową metodę na rozszerzenie zakresu stosowalności rezonansowego transferu energii (FRET) przetestowaną przy pomocy metody Monte Carlo. Otrzymane rezultaty dowodzą, że wydajność procesu FRET może być znacząco zwiększona w porównaniu z wydajnością pojedynczego akceptora, gdy dla ustalonej od donora umieścimy układ blisko siebie położonych akceptorów na makromolekule. Z drugiej strony metoda ta umożliwia zwiększenie...
-
Monte Carlo Methods and Applications
Journals -
Structural reliability of overhead power lines by means of Monte Carlo Method and RSM
PublicationThe article discusses the issue of reliability assessment of overhead power lines by means of both Monte Carlo Method and Response Surface Method. The suspension tower OS24 ON150+10 is considered, as the weakest element of the line. A comparison is made between deterministic and probabilistic approaches to wind and icing loading. The PDFs for wind and icing loads are proposed. Reliability is assessed for both critical atmospheric...
-
Reliability assessment of truss towers using Monte Carlo Method, PEM and RSM
PublicationThe paper discusses the reliability assessment of simple random truss structures using three different probabilistic methodologies: the Monte Carlo method, the Point Estimate Method and the Response Surface Method. A benchmark truss structure example is analyzed. A set of numerical calculations of critical load is performed and the results are taken as the basis of advanced probabilistic calculations. Using the samples, numerical...
-
MONTE CARLO MODELING OF OPTICAL SENSOR FOR POST-OPERATIVE FREE FLAP MONITORING
PublicationAfter a preliminary study of the currently employed methods in vitality monitoring of the tissue flaps (TRAM, DIEP, SIEA), a usefulness of optical techniques is discussed. It seems that one of the most promising in monitoring tissue flaps blood flow is a near infrared spectrometry (NIRS). However, a special design of a measurement sensor has to be developed. First, basing on the literature study an optical “window” is characterized....
-
Probability of limit state of bar structures. A modified Monte Carlo procedure
PublicationPraca poświecona jest zagadnieniom niezawodności i probabilistycznej analizie stanów granicznych układów prętowych. Główną ideę pracy stanowi rozkład prawdopodobieństwa stanu granicznego nośności ustroju, zdefiniowany na podstawie specjalnej procedury symulacyjnej Monte Carlo. W procedurze tej istotne jest wyznaczanie mnożników obciążenia granicznego w każdym kroku symulacyjnym. Charakterystykami rozkładu prawdopodobieństwa stanu...
-
Reliability assessment of truss towers using Monte Carlo Method, PEM and RSM
PublicationThe paper discusses reliability assessment of simple random truss structures using three different probabilistic methodologies: the Monte Carlo Method (MCM), the Point Estimate Method (PEM) and the Response Surface Method (RSM). A benchmark truss structure and a simplified full–size engineering tower are both analyzed. A set of ultimate load numerical calculations is performed and the results are taken as the basis of advanced...
-
Metoda symulacyjna Monte Carlo w analizie niezawodności przestrzennych układów ramowych
PublicationW pracy zaprezentowano koncepcję analizy probabilistycznej stanu granicznego układu prętowego, w oparciu o specjalną procedurę symulacyjną Monte Carlo. Stan graniczny zdefiniowany ze względu na obciążenia przeanalizowano na trzech przykładach: ramy płaskiej, ramy przestrzennej i istniejącej przestrzennej struktury. Przedstawiono także alternatywne sformułowanie problemu stanów granicznych, ze względu na własności materiałowe. Przeprowadzono...
-
Convergence of Monte Carlo algorithm for solving integral equations in light scattering simulations
PublicationThe light scattering process can be modeled mathematically using the Fredholm integral equation. This equation is usually solved after its discretization and transformation into the system of algebraic equations. Volume integral equations can be also solved without discretization using the Monte Carlo (MC) algorithm, but its application to the light scattering simulations has not been sufficiently studied. Here we present implementation...
-
Probabilistyczna analiza stanów granicznych układów prętowych. Zastosowanie metody symulacyjnej Monte Carlo.
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję wyzanczania rozkładu prawdopodobieństwa stanu granicznego układu prętowego w oparciu o metodę symulacyjną Monte Carlo. Mnożnik obciążenia granicznego wyznaczany jest w każdym kroku symulacyjnym, rezultatem procesu symulacyjnego jest histogram. Niezawodność,lub prawdopodobieństwo awarii układu są charakterystykami rozkładu prawdopodobieństwa stanu granicznego. Przykąłd zamieszczony w pracy uwzględnia...
-
Monte-Carlo Modeling of Optical Sensors for Postoperative Free Flap Monitoring
PublicationThis work aims to develop a numerical tissue model and implement software to simulate photon propagation using the Monte Carlo method to determine design guidelines for a physical measurement system. C++ was used for the simulation program, and Python as a programming environment to create an interface that allows the user to customize individual simulation elements, allowing for increased accuracy and flexibility when simulating...
-
Monte-Carlo Modeling of Optical Sensors for Postoperative Free Flap Monitoring
PublicationThis work aims to develop a numerical tissue model and implement software to simulate photon propagation using the Monte Carlo method to determine design guidelines for a physical measurement system. C++ was used for the simulation program, and Python as a programming environment to create an interface that allows the user to customize individual simulation elements, allowing for increased accuracy and flexibility when simulating...
-
Application of Monte-Carlo method to modelling influence of selected soil heterogeneity on macrodispersion of pollutants in unsaturated soil medium
PublicationThe influence of soil heterogeneity on miscible solute transport in soil is analyzed. The transport process is simulated numerically using the Monte-Carlo method. This paper shows how different types of soil heterogeneity influence the process of contaminant spreading. If independent flow paths exist in the soil, the degree of the mixing of pollutants in the outflow from the soil profile is larger. If the preferential flow paths...
-
Coherent-wave Monte Carlo method for simulating light propagation in tissue
PublicationSimulating propagation and scattering of coherent light in turbid media, such as biological tissues, is a complex problem. Numerical methods for solving Helmholtz or wave equation (e.g. finite-difference or finite-element methods) require large amount of computer memory and long computation time. This makes them impractical for simulating laser beam propagation into deep layers of tissue. Other group of methods, based on radiative...
-
Sensitivity analysis of simple random beam models by means of Monte Carlo Methods using Variance Reductions Techniques
PublicationA probabilistic sensitivity analysis of two nonlinear bar structures is presented. The analysis is carried out on the basis of the Monte Carlo method. The imperfections of the structures and the applied loads are adapted as random variables. Based on all of the generated input variables, an output response of the system is sought. Afterwards, a coefficient responsible for the structure failure is calculated and the limit state...
-
Application of the Monte Carlo algorithm for solving volume integral equation in light scattering simulations
PublicationVarious numerical methods were proposed for analysis of the light scattering phenomenon. Important group of these methods is based on solving the volume integral equation describing the light scattering process. The popular method from this group is the discrete dipole approximation (DDA). DDA uses various numerical algorithms to solve the discretized integral equation. In the recent years, the application of the Monte Carlo (MC)...
-
Geminate-pair dissociation yield in systems with exponential energetic disorder — A Monte Carlo study
PublicationGeminate electron–hole recombination in systems with exponential energetic disorder is studied by Monte Carlo method. The field and temperature dependencies of geminate-pair dissociation probability are calculated. It is established that the dissociation yield of carrier pairs depends mainly on the extent of carrier thermalization, which influences the Einstein relationship. The approximate limiting temperature is given by Te =...
-
The Role of Molecular Structure in Monte Carlo Simulations of the Secondary Electron Yield and Backscattering Coefficient from Methacrylic Acid
PublicationIn this paper, we show the influence of the chemical structure of four different conformers on the secondary electron emission and backscattering of an electron beam from a gel of methacrylic acid. The conformers have different permanent dipole moments, which determines the cross sections for elastic collisions with electrons. The cross sections are used in Monte Carlo simulations of an electron beam, which enters the gel of methacrylic...
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors
PublicationThe paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary...
-
Estimating the uncertainty of discharge coefficient predicted for oblique side weir using Monte Carlo method
PublicationSide weir is a hydraulic structure, which is used in irrigation systems to divert some water from main to side channel. It is installed at the entrance of the side channel to control and measure passing water into the side channel. Many studies provided side weir water surface profile and coefficient of discharge to measure water discharge diverted into the side channel. These studies dealt with different side weir shapes (rectangular,...
-
The use of a two-phase Monte Carlo material model to reflect the dispersion of asphalt concrete fracture parameters
PublicationThe work covers comprehensive laboratory tests of semi-circular bending (SCB) of asphalt concrete samples. The results of two test series, including four and 32 SCB specimens, indicate a substantial scatter of force–deflection (F-d) histories. The numerical analysis is aimed to reflect the maximum breaking load and fracture energy of the samples, pointing out their random character. The original simulation-based fictitious Monte...
-
Carbon Nanohorns as Reaction Nanochambers – a Systematic Monte Carlo Study
Publication -
Impact of cross-section centers estimation on the accuracy of the Point cloud spatial expansion using robust M-estimation and Monte Carlo simulation
PublicationThe point cloud spatial expansion (PCSE) method creates an alternative form of representing the shape of symmetrical objects and introduces additional descriptive geometric parameters. An important element of the procedure is determining the course of the axis of symmetry of cylindrical objects based on cross-sections of point clouds. Outliers occurring in laser measurements are of great importance in this case. In this study,...