Том 29, № 3 (2023)
Статьи
Всероссийская научная конференция "Математика и математическое моделирование"
Аннотация
С 28 по 30 августа 2023 г. в Самарском университете проходила Всероссийская научная конференция "Математика и математическое моделирование", организованная Самарским подразделением регионального научно-образовательного математического центра Приволжского федерального округа
Математика
Нелокальная задача с интегральными условиями первого рода для уравнения колебания струны
Аннотация
В статье рассматривается задача с интегральными нелокальными условиями первого рода. Основной целью является доказательство однозначной разрешимости нелокальной задачи с интегральными условиями 1 рода, если ядра этих условий зависят не только от пространственной переменной, но и от времени. Показана эквивалентность нелокальной задачи с интегральными условиями 1 рода и нелокальной задачи с интегральными условиями 2 рода. Получены ограничения на входные данные, обеспечивающие единственность обобщенного решения поставленной задачи.
Методика обучения — какова ее роль в образовании и как ее оценить
Аннотация
В статье описан опыт проведения демонстрационного экзамена для студентов педагогических вузов на примере двух дисциплин — методики обучения математике и методики обучения физике. Авторы делают акцент на значимость такой формы экзамена для демонстрации студентом возможности решения практических задач, максимально приближенных к реальным условиям будущей трудовой деятельности.
О гомотопически плотных подпространствах пространства полных сцепленных систем
Аннотация
В данной статье рассматриваются топологические и геометрические свойства множества сцепленных систем ξ и свойства его подпространств, являющихся гомотопически плотными. Представлены теоремы для метризуемого невырожденного континуума, определены условия для гомотопически плотного множества компакта и условия определения многообразия для конечномерного множества в зависимости от того, что оно не содержит гильбертов куб.
О евклидовых многообразиях, являющихся подпространством пространства вероятностных мер с конечными носителями на бесконечном компакте размерности нуль
Аннотация
В статье доказывается, что подпространство Pn;n????1(X) всех вероятностных мер P(X), носители которых состоят ровно из n точек, является (n−1)-мерным топологическим многообразием. Выделяется ряд подпространств пространства всех вероятностных мер, имеющих бесконечную размерность в смысле dim, являющихся многообразиями. Рассмотрены отдельные подмножества бесконечного компакта X, на котором пространство вероятностных мер гомотопически плотно во всем пространстве. Сформулированы и доказаны три теоремы о топологических свойствах многообразий — подпространств гомотопически плотных в пространстве вероятностных мер с конечными носителями на компакте, рассмотрены частные случаи конечного и бесконечного компакта.
Рекуррентные тождества для двух специальных функций гипергеометрического типа
Аннотация
В статье представлены вывод и доказательства тождеств типа тождеств Гаусса для двух известных функций гипергеометрического типа. Для вывода и обоснования формул используются представление функций в виде ряда, а также интегральное представление рассматриваемых функций. Используются определение и свойства гамма- и бета-функций, гипергеометрической функции Гаусса, а также известные тождества для них. Гипергеометрические функции широко используются при решении различных типов дифференциальных уравнений. Наличие тождеств, связывающих функции, участвующих в результирующих формулах решений, значительно упрощает как итоговые формулы, так и промежуточные вычисления во многих задачах, связанных с решением уравнений гиперболического, эллиптического и смешанного типов.
Применение методов декомпозиции и интегральных многообразий к сингулярно возмущенной задаче кинетики суицидного субстрата
Аннотация
Целью данной статьи является редукция сингулярно возмущенной системы кинетики суицидного субстрата. Применяются методы декомпозиции и интегральных многообразий. Понижается размерность исходной задачи. Проводится анализ полученных уравнений на интегральном многообразии на устойчивость. Приводится пример сравнения численных решений исходной системы и полученной после понижения размерности вышеуказанными методами
Субгармонические огибающие для функций на области
Аннотация
Одна из распространенных задач в различных областях вещественного и комплексного анализа — вопросы существования и построения для заданной функции огибающей ее снизу или сверху функции из специального класса H. Рассматривается случай, когда H — выпуклый конус всех субгармонических функций на области D из конечномерного евклидова пространства над полем вещественных чисел. Для пары субгармонических функций u и M из этого выпуклого конуса H устанавливаются двойственные необходимые и достаточные условия, при которых найдется субгармоническая функция h ̸≡ −∞, ≪гасящая рост≫ функции u в том смысле, что значения суммы u+h в каждой точке из D не больше значения функции M в той же точке. Эти результаты предполагается применить в дальнейшем в вопросах нетривиальности весовых классов голоморфных функций, к описанию нулевых множеств и множеств единственности для этих классов, к проблемам аппроксимации в теории функций и т. д.
Математическое моделирование
Cравнение непараметрических оценок функции выживания
Аннотация
В статье проводится сравнение трех видов оценок: экспоненциальной, множительной и степенной структур для функции выживания при случайном цензурировании наблюдений справа. Ранее было установлено, что все эти три оценки при растущем объеме выборки эквивалентны, т. е. при одинаковой центровке и нормировке сходятся к одному и тому же гауссовскому процессу. Конкретно в выборке показано, что степенные оценки определены на всей прямой в отличие от экспоненциальной и множительных оценок. Следовательно, степенные оценки являются лучше, чем остальные две. Подвергнутые цензуре данные используются при анализе выживаемости, в биомедицинских испытаниях, в промышленных экспериментах. Существует несколько схем цензурирования (справа, слева, с обеих сторон, в сочетании с конкурирующими рисками и другими). Однако в статистической литературе широко распространено правостороннее случайное цензурирование, поскольку его легко описать с методологической точки зрения. В статье также рассмотрен этот вид цензурирования, чтобы сравнить наши результаты с другими исследованиями.
Математическое моделирование как метод формирования познавательных универсальных учебных действий и компетенций обучающихся в условиях холистичной образовательной среды
Аннотация
С позиций информационно-образовательного холизма ∑ ieh, условий и особенностей переходного периода цифровой трансформации образования анализируется дидактический потенциал математического моделирования в формировании и развитии познавательных универсальных учебных действий (УУД) на уроках математики у школьников и универсальных компетенций (УК) при изучении математических и методико-математических дисциплин студентами вузов направления подготовки Педагогическое образование. На основе сочетаемости требований федеральных государственных образовательных стандартов среднего общего и высшего образования (ФГОС СОО и ФГОС ВО), определяющих условия и особенности формирования и развития универсальных учебных действий у школьников и универсальных компетенций у студентов — будущих учителей математики, определяется оптимизирующее влияние ∑ ieh на эти процессы. Рассматриваются возможности математического моделирования как образовательной технологии, позволяющей повысить эффективность получения, усвоения и применения обучающимися новых предметных и методических знаний в условиях смешанного офлайн- и онлайн-обучения. Приводится модель информационно-образовательного холизма и примеры заданий.
Оценивание параметров авторегрессии с разностями дробного порядка при наличии аддитивного шума
Аннотация
Для моделирования во временных рядах широко используются модели с дробными разностями. Наиболее известной моделью является модель ARFIMA (авторегрессионная частично интегрированная скользящая средняя). Известно, что для авторегрессионных моделей целого порядка авторегрессионные модели с аддитивным шумом могут превосходить по точности ARMA и авторегрессионные модели. В данной статье рассматривается класс авторегрессионных моделей с разностью дробного порядка. Представлен новый метод оценивания параметров авторегрессионных моделей с дробными разностями при наличии аддитивного шума с его неизвестной дисперсией. Предлагаемый алгоритм реализован в среде Matlab. Результаты моделирования показывают высокую эффективность предложенного алгоритма