Search
Search results for: stochastic model
-
Stochastic model of the process of diesel engine operation.
PublicationStreszczenie: Najistotniejszym problemem eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym jest problem racjonalnego (a zwłaszcza optymalnego) sterowania procesem eksploatacji tych silników. Sterowanie takie może ułatwić zastosowanie iteracyjnego algorytmu wyznaczania optymalnych strategii opracowanego przez R.A. Howarda. Wykorzystanie jednak tego algorytmu do sterowania procesem eksploatacji silników wymaga między innymi opracowania...
-
Four-state stochastic model of changes in the reliability states of a motor vehicle
PublicationThe properties of semi-Markov processes have been generally characterized and the applicability of the theory of such processes to the determining of the reliability of motor cars and other road vehicles has been explained. A formal description of the process of changes in the motor vehicle technical states considered as reliability states and a model of this process in the form of a one-dimensional stochastic process have been...
-
Stochastic model of the process of starting combustion engines and practical application of the process
PublicationW atrykule zaproponowano model procesu rozruchu silników o zapłonie samoczynnym w formie procesu semimarkowskiego dyskretnego w stanach i ciągłego w czasie. Zaproponowano również koncepcję zastosowania opracowanego modelu do określenia ilości substancji szkodliwych, jakie są emitowane wraz z spalinami do otoczenia podczas rozruchu każdego silnika. W rozważaniach tych przyjęto, że statystyka zmiennej losowej, rozumianej jako masa...
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous time stochastic model
PublicationGłównym zadaniem systemu estymacji jest szacowanie stanu obserwowanego obiektu. W rozproszonych wieloczujnikowych systemach estymacji stan obiektu jest estymowany przez pewien zbiór estymatorów lokalnych. Każdy estymator lokalny wykonuje filtrację (np opartą na filtracji Kalmana) danych pochodzących ze skojarzonego z nim czujnika bądź czujników oraz fuzję przetworzonych danych z czujników z danymi pochodzącymi z innych lokalnych...
-
Stochastic model of the load spectrum for main engines of sea-going ships
PublicationW artykule przedstawiono możliwość zastosowania procesów semimarkowskich do probabilistycznego opisu widma obciążeń silników o zapłonie samoczynnym, zastosowanych do napędu statków - czyli silników głównych. W rozważaniach uwzględnione zostały charakterystyki zewnętrzne mocy tego rodzaju silników. Umożliwiły one sformułowanie czteroelementowego zbioru stanów procesu obciążeń tego rodzaju silników. Do opisu rzeczywistego procesu...
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous-time stochastic model
PublicationW artykule rozważa się ogólny problem estymacji stanu w asynchronicznych rozłożonych systemach (ADE) opartych na wielu czujnikach. W takich systemach stan obiektu jest oceniany przez grupę lokalnych estymatorów, z których każdy oparty zwykle na filtrze Kalmana, dokonuje fuzji danych zebranych poprzez jego lokalne czujniki oraz danych uzyskanych od innych (zdalnych) procesorów, w celu wyznaczenia możliwie najlepszych estymat. Przeprowadzając...
-
Asynchronous distributed state estimation based on a continuous-time stochastic model
PublicationW artykule rozważa się problem estymacji stanu w asynchronicznych rozłożonych systemach (ADE) opartych na wielu czujnikach pomiarowych. W systemach takich stan obiektu jest oceniany przez grupę lokalnych estymatorów, z których każdy (oparty zwykle na filtrze Kalmana) dokonuje fuzji danych zebranych poprzez jego lokalne czujniki oraz danych odebranych od innych zdalnych procesorów, w celu wyznaczenia możliwie najlepszych estymat....
-
Stochastic model for turbulent lubrication of slide journal bearing in ship technology.
PublicationTurbulentny przepływ smarujący ma zastosowanie w obliczeniach praktycznych siły nośnej poprzecznego łożyska ślizgowego dla wysokich prędkości obrotowych przy liczbach Taylora przekraczających wartość 41,2 względnie przy zmodyfikowanych liczbach Reynoldsa o wartościach Re[psi]=2. Główne wyniki pracy koncentrują się na wykazaniu zmian wartości ciśnienia i siły nośnej poprzecznego łożyska ślizgowego w przypadku turbulentnego, izotemicznego...
-
Stochastic model of the process of starting piston combustion engines and the practical use of the process
PublicationW artykule zaproponowano model procesu rozruchu silników o zapłonie samoczynnym, w formie procesu semimarkowskiego, dyskretnego w stanach i ciągłego w czasie eksploatacji. Stanami tego procesu są: stan zimny silnika (s1), stan ciepły silnika (s2) i stan gorący silnika (s3). Zaproponowano również koncepcję zastosowania opracowanego modelu do określenia ilości substancji szkodliwych, jakie emitowane są w spalinach podczas rozruchu...
-
Stochastic modelling of spatiotemporal earthquake fields for large cylindrical shell tanks
PublicationCelem artykułu jest analiza metody warunkowego modelowania stochastycznego pola losowego trzęsienia ziemi dla dużych cylindrycznych zbiorników powłokowych wykorzystując przestrzenno-czasową funkcję korelacji. Metoda została zastosowana do generacji historii czasowych przyspieszeń w różnych punktach pola. Następnie wygenerowane historie czasowe zostały wykorzystane do analizy dynamicznej odpowiedzi zbiornika powłokowego. Wyniki...
-
Deterministic versus stochastic modelling of unsaturated flow in a sandy field soil based on dual tracer breakthrough data
PublicationThe 216 km2 Neuenhagen Millcreeck catchment can be characterized as a drought sensitive landscape in NE Germany. It is therefore a fundamental human interest to understand how water that fell as precipitation moves through the unsaturated soils and recharges groundwater. Additionally, a better knowledge of nutrient transport from soil to groundwater is important also, especially in landscapes with light sandy soils. For a better...
-
STOCHASTIC MODELS
Journals -
APPLIED STOCHASTIC MODELS IN BUSINESS AND INDUSTRY
Journals -
MODEL OF MULTILEVEL STOCHASTIC ANALYSIS OF ROAD SAFETY ON REGIONAL LEVEL
PublicationIn this paper multilevel approach to the issue of road safety level on the road network of European regions, classified as NUTS 2 in statistical databases of the European Union, has been presented. Following the pattern of many publications on road safety it has been assumed that the risk calculated as the number of death casualties in road accidents per 100,000 inhabitants of a given region has Poisson distribution. Therefore,...
-
Critical Case Stochastic Phylogenetic Tree Model via the Laplace Transform
PublicationBirth–and–death models are now a common mathematical tool to describe branching patterns observed in real–world phylogenetic trees. Liggett and Schinazi (2009) is one such example. The authors propose a simple birth–and–death model that is compatible with phylogenetic trees of both influenza and HIV, depending on the birth rate parameter. An interesting special case of this model is the critical case where the birth rate equals the...
-
Seidel–Herzel model of human baroreflex in cardiorespiratory system with stochastic delays
Publication -
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...
-
QoS-sensitive selfish behavior in ad hoc wireless lans: a stochastic game model
PublicationRozważany jest prosty model stacji sieci bezprzewodowej wprowadzają-cych ruch elastyczny przy wymaganiu minimalnej przepływności. Każda stacja, okresowo przełączając się na egoistyczną konfigurację MAC, próbuje wyeliminować inne stacje z ubiegania się o pasmo sieci. Dla powstającej w ten sposób gry zastosowano model gry markowowskiej i pokazano istnienie symetrycznego punktu równowagi strategicznej.
-
Anisotropic stochastic dispersion model for large-eddy simulations of particle-laden turbulent flows
Publication -
Mathematical model to assess energy consumption using water inflow-drainage system of iron-ore mines in terms of a stochastic process
PublicationPurpose is to develop a unified mathematical model to assess energy efficiency of a water inflow-drainage process as the real variant of stochastic method for water pumping from underground workings of iron-ore mines. Methods. The research process was based upon the methods of probability theory as well as stochastic modelling methods. The stochastic function integration has been reduced to summation of its ordinates and further...
-
Enhancing rheological muscle models with stochastic processes
PublicationPurpose: Biological musculoskeletal systems operate under variable conditions. Muscle stiffness, activation signals, and loads change during each movement. The presence of noise and different harmonic components in force production significantly influences the behaviour of the muscular system. Therefore, it is essential to consider these factors in numerical simulations. Methods: This study aims to develop a rheological mathematical...
-
Tribology of stochastic phenomena on the hard tissue.
PublicationPraca przedstawia model matematyczny zjawisk tribologicznych podczas hodowli tkanek twardych, w tym chrząstek stawowych. Uwzględnia się chropowatości powierzchni hodowanych chrząstek. Problem tribologiczny uzewnętrzniony został koniecznością sterowania wartościami sił tarcia jakie powstają w cienkiej warstewce przyściennej opływanej tkanki cieczą biologiczną w trakcie hodowli. Taki model matematyczny nie był do tej pory rozpatrywany.
-
Discrete-time estimation of nonlinear continuous-time stochastic systems
PublicationIn this paper we consider the problem of state estimation of a dynamic system whose evolution is described by a nonlinear continuous-time stochastic model. We also assume that the system is observed by a sensor in discrete-time moments. To perform state estimation using uncertain discrete-time data, the system model needs to be discretized. We compare two methods of discretization. The first method uses the classical forward Euler...
-
Discrete-time estimation of nonlinear continuous-time stochastic systems
PublicationIn this paper we consider the problem of state estimation of a dynamic system whose evolution is described by a nonlinear continuous-time stochastic model. We also assume that the system is observed by a sensor in discrete-time moments. To perform state estimation using uncertain discrete-time data, the system model needs to be discretized. We compare two methods of discretization. The first method uses the classical forward Euler...
-
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...
-
Asynchronous distributed state estimation for continuous-time stochastic processes
PublicationWe consider the problem of state estimation of a continuous-time stochastic process using an asynchronous distributed multi-sensor estimation system (ADES). In an ADES the state of a process of interest is estimated by a group of local estimators. Each local estimator based, for example, on a Kalman filter, performs single sensor filtration but also fusion of its local results and results from other (remote) processors to compute...
-
Locally Adaptive Cooperative Kalman Smoothing and Its Application to Identification of Nonstationary Stochastic Systems
PublicationOne of the central problems of the stochastic approximation theory is the proper adjustment of the smoothing algorithm to the unknown, and possibly time-varying, rate and mode of variation of the estimated signals/parameters. In this paper we propose a novel locally adaptive parallel estimation scheme which can be used to solve the problem of fixed-interval Kalman smoothing in the presence of model uncertainty. The proposed solution...
-
Investigation of long-range dependencies in the stochastic part of daily GPS solutions
PublicationThe long-range dependence (LRD) of the stochastic part of GPS-derived topocentric coordinates change (North, East, Up) results with relatively high autocorrelation values with a focus on self-similarity. One of the reasons for such self-similarity in the GPS time series are noises that are commonly recognised to prevail in the form of the flicker noise model. To prove the self-similarity of the stochastic part of GPS time series...
-
Comparative analysis of numerical with optical soliton solutions of stochastic Gross–Pitaevskii equation in dispersive media
PublicationThis article deals with the stochastic Gross–Pitaevskii equation (SGPE) perturbed with multiplicative time noise. The numerical solutions of the governing model are carried out with the proposed stochastic non-standard finite difference (SNSFD) scheme. The stability of the scheme is proved by using the Von-Neumann criteria and the consistency is shown in the mean square sense. To seek exact solutions, we applied the Sardar subequation...
-
Adaptive stochastic and hybrid nonlinear optimization algorithms for improving the effectiveness of the biological processes at WWTP
PublicationWastewater treatment plays an important factor in the modern world. Insufficient treatment may result in environmental pollution which can further lead to disasters and diseases. However, processes that take place inside wastewater treatment plants (WWTP) are highly complex in nature, therefore it is difficult to design an efficient, optimal control system. The problem regarding biochemical reactions inside Sequential Batch Reactor...
-
Stochastic optimisation algorithm for optimisation of controller parameters for control of dissolved oxygen in wastewater treatment plant
PublicationWastewater treatment plants (WWTPs) are very important facilities for mankind. They enable the removal and neutralisation of man-made pollutants. Therefore, it is important for wastewater treatment plants to operate as efficiently as possible so that the level of pollutants in the treated wastewater meets specific requirements. This paper concerns the design of a hierarchical nonlinear adaptive control system for dissolved oxygen...
-
Stochastic resonance in measurements
PublicationNoise is usually associated with the negative phenomenon, hampering the measurements data and their analysis. This view has been broken in the '80s when the phenomenon of stochastic resonance (Stochastic Resonance - SR) was discovered. It is a phenomenon that occurs in nonlinear dynamic measurement systems when the selected input noise can optimize system performance. SR became a way to improve efficiency of weak signals detection....
-
On mixing in the class of quadratic stochastic operators
PublicationWe study different types of limit behavior of quadratic stochastic operators acting on ℓ^1 (or ℓ^1_d) spaces in both strong and uniform topologies. The main motif of the paper is to express the uniform and strong asymptotic stability of the quadratic stochastic operator in terms of convergence of the associated (linear) nonhomogeneous Markov chain. We also examine which type of uniform convergence of iterates of the quadratic...
-
FE calculations of a deterministic and statistical size effect in concrete under bending within stochastic elasto-plasticity and non-local softening
PublicationW artykule przedstawiony wyniki obliczeń MES deterministycznego i statystycznego efektu skali w belkach betonowych podczas zginania. Zastosowano model w ramach stochastycznej sprężysto-plastyczności i nielokalnego osłabienia. Belki były geometrycznie podobne. Wyniki porównano z modelem efektu skali Bazanta.
-
Quadratic stochastic operators on Banach lattices
PublicationWe study the convergence of iterates of quadratic stochastic operators that are mean monotonic. They are defined on the convex set of probability measures concentrated on a weakly compact order interval S = [0, f] of a fixed Banach lattice F. We study their regularity and identify the limits of trajectories either as the “infimum” or “supremum” of the support of initial distributions.
-
On noncausal identification of nonstationary stochastic systems
PublicationIn this paper we consider the problem of noncausal identification of nonstationary,linear stochastic systems, i.e., identification based on prerecorded input/output data. We show how several competing weighted least squares parameter smoothers, differing in memory settings, can be combined together to yield a better and more reliable smoothing algorithm. The resulting parallel estimation scheme automatically adjusts its smoothing...
-
Robust-adaptive dynamic programming-based time-delay control of autonomous ships under stochastic disturbances using an actor-critic learning algorithm
PublicationThis paper proposes a hybrid robust-adaptive learning-based control scheme based on Approximate Dynamic Programming (ADP) for the tracking control of autonomous ship maneuvering. We adopt a Time-Delay Control (TDC) approach, which is known as a simple, practical, model free and roughly robust strategy, combined with an Actor-Critic Approximate Dynamic Programming (ACADP) algorithm as an adaptive part in the proposed hybrid control...
-
A Noether theorem for stochastic operators on Schatten classes
PublicationWe prove that a stochastic (Markov) operator S acting on a Schatten class C_1 satisfies the Noether condition S'(A) = A and S'(A^2) = A^2, where A is a Hermitian bounded linear operator on a complex Hilbert space H, if and only if, S(E(G)XE(G)) = E(G)S(X)E(G) holds true for every Borel subset G of the real line R, where E(G) denotes the orthogonal projection coming from the spectral resolution of A. Similar results are obtained...
-
Weak Stability of Centred Quadratic Stochastic Operators
PublicationWe consider the weak convergence of iterates of so-called centred quadratic stochastic operators. These iterations allow us to study the discrete time evolution of probability distributions of vector-valued traits in populations of inbreeding or hermaphroditic species, whenever the offspring’s trait is equal to an additively perturbed arithmetic mean of the parents’ traits. It is shown that for the existence of a weak limit, it...
-
Multihull vessel excitations in stochastic formulation
PublicationPraca dotyczy określania wymuszeń wielokadłubowej jednostki pływającej w ujęciu stochastycznym. Wymuszenia ruchu jednostek pływających pochodzą od ruchu fal morskich i działania wiatru. Najczęściej jest to falowanie nieregularne i dlatego w badaniach dynamiki takich jednostek zakłada się, że proces falowania ma charakter probabilistyczny. Przeprowadzono analizę dynamiki jednostki wielokadłubowej na liniowym modelu, na który działa...
-
Stochastic approach to movements of a multihull on waves
PublicationW artykule przedstawiono metodę wyznaczania różniczkowych równań ruchu.Układ równań różniczkowych został przedstwaiony dla ruchów antysymetrycznych jednoski wielokadłubowej (poprzeczne ruchy liniowe, poprzeczne ruchy kątowe, poziome ruchy kątowe). Dla tych ruchów zbudowano stochastyczne równania różniczkowe.
-
Asymptotic behaviour in the set of nonhomogeneous chains of stochastic operators
PublicationWe study different types of asymptotic behaviour in the set of (infinite dimensional) nonhomogeneous chains of stochastic operators acting on L1(μ) spaces. In order to examine its structure we consider different norm and strong operator topologies. To describe the nature of the set of nonhomogeneous chains of Markov operators with a particular limit behaviour we use the category theorem of Baire. We show that the geometric structure...
-
Stochastic equivalence scales in log-normal distributions of expenditures
PublicationIn the paper, the properties of the stochastic equivalence scales (SES) are analysed when expenditure distributions are log-normal. The SES provides the equivalent distribution of expenditures when the population of households is heterogeneous with respect to such attributes as household size, demographic cpmposition, etc. For log-normal expenditure distributions, the non-parametric SES deflators are proportional to the ration...
-
Prevalence Problem in the Set of Quadratic Stochastic Operators Acting on L1
PublicationThis paper is devoted to the study of the problem of prevalence in the class of quadratic stochastic operators acting on the L1 space for the uniform topology. We obtain that the set of norm quasi-mixing quadratic stochastic operators is a dense and open set in the topology induced by a very natural metric. This shows the typical long-term behaviour of iterates of quadratic stochastic operators.
-
Stochastic approach to the dynamics of a linear floating object
PublicationArtykuł stanowi prezentację metody różniczkowych równań stochastycznych w zastosowaniu do analizy dynamiki obiektów pływających. Analizowany jest ruch jednostki pływającej jako obiektu liniowego z uwzględnieniem w równaniach stochastycznych nieliniowości, występującej w wymuszeniach zewnętrznych działających na obiekt. Stochastyczne równania różniczkowe są zapisane dla sprzężonych ruchów symetrycznych.
-
Stochastic approach to the dynamics of marine floating object
PublicationAnalizowany jest ruch jednostki pływającej z uwzględnieniem w równaniach stochastycznych nieliniowości, występującej w wymuszeniach zewnętrznych działających na obiekt. Stochastyczne równania różniczkowe są zapisane dla sprzężonych ruchów symetrycznych.
-
Approximation of Covariance Function with Application to Stochastic Mechanics.
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję rozwinięć kanonicznych dla funkcji losowych oraz możliwość ich zastosowania w stochastycznej mechanice gruntów. Rozpatrzono rozkład widmowy, rozwinięcia Karhunena-Loevego oraz rozwinięcia ortogonalne zmodyfikowanymi wielomianami Hermite'a. Przeprowadzono analizę błędów dla zagadnienia warstwy gruntu o losowych parametrach sprężystych, uzyskano analityczne rozwiązanie systemu stochastycznego.
-
Limit Analysis of a Strip Footing on Stochastic Subsoil.
PublicationW pracy analizowana jest ława fundamentowa posadowiona na losowym podłożu.Poszukiwane są oszacowania nośności podłoża na podstawie twierdzeń o dolnej i górnej ocenie obciążenia granicznego. Dla różnych statycznie dopuszczalnych pól naprężenia i kinematycznie dopuszczalnych pól prędkości, wyznaczono wartości oczekiwane i wariancje obciążenia granicznego. Pozwoliło to na określenie odpowiednich dystrybuant, rozumianych...
-
Asymptotic properties of quadratic stochastic operators acting on the L1 space
PublicationQuadratic stochastic operators can exhibit a wide variety of asymptotic behaviours and these have been introduced and studied recently in the ℓ1 space. It turns out that in principle most of the results can be carried over to the L1 space. However, due to topological properties of this space one has to restrict in some situations to kernel quadratic stochastic operators. In this article we study the uniform and strong asymptotic...
-
Estimation of a Stochastic Burgers' Equation Using an Ensemble Kalman Filter
PublicationIn this work, we consider a difficult problem of state estimation of nonlinear stochastic partial differential equations (SPDE) based on uncertain measurements. The presented solution uses the method of lines (MoL), which allows us to discretize a stochastic partial differential equation in a spatial dimension and represent it as a system of coupled continuous-time ordinary stochastic differential equations (SDE). For such a system...