Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Markov reliability models of series systems with redundancy and repair facilities

Zhernovyi Yuriy, Kopytko Bohdan

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 3

89--96

EN

In this paper, we use Markov models for studying the reliability of series systems with redundancy and repair facilities. We suppose that the units’ time to failure and recovery times are exponentially distributed. We consider the cases when 1≤ c ≤ m and m + 1 ≤ c ≤ m + n, for the system of n operating units, m unloaded redundant units and c repair facilities. Using the exponential distributions properties, we obtain stationary reliability indices of the series systems: steady-state probabilities, a stationary availability coefficient, mean time to failure, mean time between failures and mean downtime.

2

Formulas for average transition times between states of the Markov birth-death process

Zhernovyi Yuriy, Kopytko Bohdan

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 4

99--110

EN

In this paper, we consider Markov birth-death processes with constant intensities of transitions between neighboring states that have an ergodic property. Using the exponential distributions properties, we obtain formulas for the mean time of transition from the state i to the state j and transitions back, from the state j to the state i. We found expressions for the mean time spent outside the given state i, the mean time spent in the group of states (0,...,i-1) to the left from state i, and the mean time spent in the group of states (i+1,i+2,...) to the right. We derive the formulas for some special cases of the Markov birth-death processes, namely, for the Erlang loss system, the queueing systems with finite and with infinite waiting room and the reliability model for a recoverable system.

3

Using multitype branching models to analyze bacterial pathogenicity

Tahir Daniah, Kaj Ingemar, Bartoszek Krzysztof, Majchrzak Marta, Parniewski Paweł, Sakowski Sebastian

Mathematica Applicanda

|

2020

|

Vol. 48, no. 1

59--86

EN

We apply multitype continuous time Markov branching models to study pathogenicity in E. coli, a bacterium belonging to the genus Escherichia. First, we examine briefly the properties of multitype branching processes and we also survey some fundamental limit theorems regarding the behavior of such models under various conditions. These theorems are then applied to discrete, state dependent models in order to analyze pathogenicity in a published clinical data set consisting of 251 strains of E. coli. We use well established methods, incorporating maximum likelihood techniques, to estimate speciation rates as well as the rates of transition between diffrerent states of the models. From the analysis, we not only derive new results, but we also verify some preexisting notions about virulent behavior in bacterial strains.

PL

W celu zbadania patogenności szczepów E. coli, bakterii z rodzaju Escherichia, użyto wielorodzajowego markowskiego procesu gałązkowego z czasem ciągłym. W pierwszej kolejności zrobiono przegląd własności wykorzystywanego procesu wraz z najważniejszymi wynikami granicznymi opisującymi zachowanie procesu przy różnych założeniach. Następnie przyjęto konkretny model, w którym rozgałęzienia są zależne od stanu oraz zastosowano go do badania patogenności w zestawie 251 szczepów E. coli pochodzących z II Centralnego Szpitala Klinicznego Wojskowej Akademii Medycznej. Parametry modelu, tempa narodzin oraz mutacji, zostały uzyskane metodą największej wiarygodności. Przedstawiona w artykule analiza potwierdza znane własności patogenności bakterii oraz sugeruje nowe ścieżki pracy badawczej.

4

Synthesis of naturalistic vehicle driving cycles using the Markov Chain Monte Carlo method

Puchalski Andrzej, Komorska Iwona, Ślęzak Marcin, Niewczas Andrzej

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

316--322

EN

Simulation methods commonly used throughout the design and verification process of various types of motor vehicles require development of naturalistic driving cycles. Optimization of parameters, testing and gradual increase in the degree of autonomy of vehicles is not possible based on standard driving cycles. Ensuring representativeness of synthesized time series based on collected databases requires algorithms using techniques based on stochastic and statistical models. A synthesis technique combining the MCMC method and multifractal analysis has been proposed and verified. The method allows simple determination of the speed profile compared to classic frequency analysis.

PL

Metody symulacyjne powszechnie stosowane w całym procesie projektowania i weryfikacji różnych typów pojazdów mechanicznych wymagają opracowania eksploatacyjnych cykli jezdnych. Optymalizacja parametrów, testowanie i stopniowe zwiększanie stopnia autonomiczności pojazdów nie jest możliwe na bazie standardowych cykli jezdnych. Zapewnienie reprezentatywności syntezowanych szeregów czasowych na podstawie zgromadzonych baz danych wymaga algorytmów wykorzystujących techniki bazujące na modelach stochastycznych i statystycznych. Zaproponowano i zweryfikowano technikę syntezy łączącą metodę Monte Carlo wykorzystującą łańcuch Markowa (MCMC) oraz analizę multifraktalną. Metoda umożliwia proste wyznaczenie profilu prędkości jazdy w porównaniu do klasycznej analizy częstotliwościowej.

5

Markov Model of the Assessment of the Use of Transport Measures in a Distribution Company

Pawlisiak Mieczysław

Systemy Logistyczne Wojsk

|

2019

|

Vol. 50, no. 1

165--178

EN

In distribution companies, it is particularly important to organize transport processes properly and minimize unnecessary mileage. A high level of readiness of transport means is also required, which guarantees the execution of every order. It enables to achieve rational fleet management, compliance with service intervals and an even workload. The use of transport means is also influenced by the way a company is managed and decisions made at the strategic level. This article shows how the choices made by the management board regarding trade partners (manufacturers) influenced the degree and legitimacy of owned rolling stock use. For this purpose, two different business steps were compared. Markov’s processes were used in the study.

6

Model Markowa oceny użytkowania środków transportowych w przedsiębiorstwie dystrybucyjnym

Pawlisiak M.

Rocznik Bezpieczeństwa Morskiego

|

2018

|

R. XII

73--89

PL

W przedsiębiorstwach dystrybucyjnych szczególnie istotna jest właściwa organizacja procesów przewozowych i minimalizacja niepotrzebnych przebiegów. Wymagany jest także wysoki poziom gotowości środków transportowych, gwarantujący realizację każdego zlecenia. Pozwala go osiągnąć racjonalne zarządzanie flotą pojazdów, przestrzeganie terminów przeglądów serwisowych oraz równomierne obciążenie zadaniami. Na eksploatację środków transportowych wpływa także sposób zarządzania przedsiębiorstwem i podejmowane na poziomie strategicznym decyzje. W artykule pokazano, jak dokonywane przez zarząd wybory dotyczące partnerów handlowych (producentów) wpływały na stopień i zasadność wykorzystania posiadanego taboru. W tym celu porównano dwa różne etapy działalności. Do badania zastosowano procesy Markowa.

EN

In distribution companies, it is particularly important to organize transport processes properly and minimize unnecessary mileage. A high level of readiness of transport means is also required, which guarantees the execution of every order. It enables to achieve rational fleet management, compliance with service intervals and an even workload. The use of transport means is also influenced by the way a company is managed and decisions made at the strategic level. This article shows how the choices made by the management board regarding trade partners (manufacturers) influenced the degree and legitimacy of owned rolling stock use. For this purpose, two different business steps were compared. Markov’s processes were used in the study.

7

Gotowość wojskowych statków powietrznych jako element zapewnienia bezpieczeństwa militarnego państwa

Mitkow S.

Przegląd Nauk o Obronności

|

2018

|

R. 3, Nr 5

7--20

PL

O bezpieczeństwie militarnym państwa decyduje przede wszystkim potencjał posiadanych sił zbrojnych. Ich integralnym elementem oraz determinantem skuteczności i efektywności jest obrona powietrzna. Poziom jej zdolności bojowej decyduje o powodzeniu działań realizowanych na gruncie ochrony przestrzeni powietrznej. Konieczne jest ciągle doskonalenie tego systemu i jego rozwój w odniesieniu zarówno do całych sił zbrojnych, jak i pojedynczych baz lotniczych. Wsparciem procesu dowodzenia mogą być metody i narzędzia matematyczne, stanowiące uzupełnienie wiedzy i doświadczenia dowódców. Przykład ich zastosowania przedstawiono w niniejszym artykule, gdzie zaproponowano metodę badania gotowości statków powietrznych z wojskowej bazy lotniczej w oparciu o model Markowa, prezentując jednocześnie możliwość jego wykorzystania w skomplikowanych systemach wojskowych.

EN

Potential of Armed Forces are decided about national military defence system. Internal element and determinant effectiveness and efficiency is air defence. Level of combat capability of air defence determines the success of activities. Necessary is continual improvement of the system and its development. The command process can be supported by mathematical methods and tools which complement the knowledge and experience of the Commanders. An example of their use is presented in this article where the method of testing the readiness of combat aircraft from air base based on a Markov model.

8

Optimization of safety instrumented system design and maintenance frequency for oil and gas industry processes

Redutskiy Y.

Management and Production Engineering Review

|

2017

|

Vol. 8, No. 1

46--59

EN

Oil and gas industry processes are associated with significant expenditures and risks. Adequacy of the decisions on safety measures made during early stages of planning the facilities and processes contributes to avoiding technological incidents and corresponding losses. Formulating straightforward requirements for safety instrumented systems that are followed further during the detailed engineering design and operations is proposed, and a mathematical model for safety system design is introduced in a generalized form. The model aims to reflect the divergent perspectives of the main parties involved in oil and gas projects, and, therefore, it is formulated as a multi-objective problem. Application of black box optimization is suggested for solving real-life problem instances. A Markov model is applied to account for device failures, technological incidents, continuous restorations and periodic maintenance for a given process and safety system configuration. This research is relevant to engineering departments and contractors, who specialize in planning and designing the technological solution.

9

Oz M. A., Kaymakci O. T., Koyun A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 1

114--120

EN

Within its structure railway transportation systems contain very critical subsystems that can seriously harm the system itself, people or the environment if not properly controlled. Therefore, these critical subsystems are analysed according to the related standards and necessary safety functions are implemented, verified and operated. On the other hand, railway power supply system, which is a critical subsystems, is generally properly analysed from a reliability perspective whereas the corresponding safety related functions are roughly examined. This paper proposes that the railway power supply systems should be considered as safety critical systems and justifies this proposal using risk analysis as presented in the standard IEC 61508. The safety related functions of the system are examined and each function is modelled in detail using Markov modelling method. These models are implemented over a power supply system of Istanbul Transportation Co. and SIL values of the safety functions are calculated using these modular and easily adaptable Markov models. Furthermore the obtained results are compared with simplistic Fault Tree analysis (FTA) and the significance of accurate calculation is demonstrated.

PL

W skład struktury kolejowych systemów transportowych wchodzą krytyczne podsystemy, które, nieodpowiednio monitorowane, mogą narażać sam system, a także ludzi oraz środowisko na poważne szkody. Dlatego też, podsystemy krytyczne analizuje się zgodnie z odpowiednimi normami oraz wdraża w nich, weryfikuje i realizuje niezbędne funkcje bezpieczeństwa. W przypadku systemów zasilania kolei, które należą do grupy podsystemów krytycznych, system na ogół analizuje się dokładnie z punktu widzenia niezawodności, natomiast funkcje bezpieczeństwa bada się jedynie pobieżnie. W prezentowanej pracy postuluje się że systemy zasilania kolei powinny być traktowane jako krytyczne dla bezpieczeństwa, co autorzy uzasadniają z wykorzystaniem analizy ryzyka przedstawionej w normie IEC 61508. W proponowanym rozwiązaniu, bada się funkcje bezpieczeństwa systemu, przy czym każda funkcja zostaje szczegółowo zamodelowana za pomocą metody modelowania Markowa. Modele tego typu wdrożono w systemie zasilania firmy Istanbul Transportation Co. Wartości poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) badanych funkcji bezpieczeństwa obliczano za pomocą wspomnianych modularnych modeli Markowa charakteryzujących się łatwością adaptacji. Ponadto, uzyskane wyniki porównano z symplistyczną analizą drzewa błędów (FTA), a także wykazano znaczenie prowadzenia dokładnych obliczeń.

10

Wpływ systemu EU ETS na wartość rynkową polskich przedsiębiorstw energetycznych – wnioski z modeli Markowa

Włodarczyk A.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2016

|

z. 96

491--503

PL

Celem pracy jest ocena oddziaływania systemu EU ETS na wartość rynkową wybranych spółek energetycznych notowanych na Giełdzie Papierów Wartościowych w Warszawie. Analiza empiryczna została przeprowadzona na podstawie wyników estymacji przełącznikowych modeli Markowa ze strukturą GARCH dla fazy II i III funkcjonowania systemu EU ETS. Uwzględniono w niej ryzyko cen uprawnień do emisji dwutlenku węgla. Zidentyfikowane okresy wysokiej zmienności wartości rynkowej polskich przedsiębiorstw energetycznych porównano z okresami wprowadzania istotnych zmian w zasadach funkcjonowania sytemu EU ETS.

EN

The aim of this paper is to assess the impact of the EU ETS on the market value of Polish energy companies quoted in the Warsaw Stock Exchange. The empirical analysis is based on the estimation results of Markov-switching models with GARCH structure for the periods of Phase II and III of the EU ETS. Risk of market prices of carbon dioxide emission allowances is taken into account in this approach. The periods of high volatility of market value of Polish energy companies are identified and compared to periods of important changes in rules of the EU ETS functioning

11

Modelowanie procesu sterowania ruchem kolejowym w zależności od wyposażenia pociągu w systemy bezpiecznej kontroli jazdy

Toruń A., Bester L.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

6225--6235, CD 2

PL

W procesie bezpiecznego sterowania ruchem wymagane jest stosowanie systemów, które gwarantują detekcję i lokalizację pociągów na linii kolejowej. Aktualnie eksploatowane systemy SRK pozwalają na prowadzenie ruchu kolejowego w „odstępie drogi”,co pozwala na zapewnieniebezpiecznego odstępu pomiędzy pociągami na szlaku a informacje przekazywane są maszyniście w postaci odpowiednich obrazów świetlnych na sygnalizatorach. Kolejnym krokiem standaryzacji i unifikacji systemów bezpiecznej kontroli jazdy pociągu jest wprowadzanie zawansowanych systemów sygnalizacji kabinowej realizujących określone funkcje takie jak, przekazywanie informacji i kontrola działań maszynisty w celu wyeliminowania niejednoznaczności interpretacji sygnałów. W artykule autorzy podejmują zagadnienie wpływu wyposażenia technicznego pojazdu na wydajność i płynność ruchu kolejowego. W tym celu została przeprowadzona analiza probabilistyczna wykorzystująca modelowanie matematyczne z wykorzystaniem jednorodnych, stacjonarnych i ergodycznych procesów Markowa.

EN

In the process of traffic control required the use of systems that guarantee detection and location of trains on the railway line. Currently used CCS systems allows to railway traffic control on the "fix block distance rule" which allows to ensure the safe distance between trains on the railway line and the information’s for driver are provided by signal lights. The next step in standardization and unification of train control command systems is the implementation of advanced cab signaling systems which provides specific functions, such as providing information and control of driver actions in order to eliminate the ambiguity of interpretation of the signal lights. In this paper the authors take the issue of the effect of train equipment on efficiency and traffic flow. For this purpose, probabilistic analysis was made using mathematical modeling based on homogeneous, stationary and ergodic Markov processes.

12

Stochastic Comparisons of cell losses with the PushOut access mechanism associated with arbitrary service policies

Fourneau J.-M., Pekergin F.

Theoretical and Applied Informatics

|

2006

|

Vol. 18, nr 4

279-292

EN

We compare thc number of lost cells in switches managed by the PushOut mechanism and scheduled under an arbitrary service policy, by applying the comparison of stochastic processes in the strong stochastic ordering sense. New telecommunication networks will provide Quality of Service differentiation. This implies buffer management mechanisms such as the PushOut mechanism to warrant quality for loss-sensitive sessions. Using sample-path arguments, we present the relationships between the speed of scheduling policies and the number of lost cells under PushOut mechanism.

13

Metody harmonizacji w muzyce

Zabierowski W., Napieralski A.

Mikroelektronika i Informatyka : prace naukowe

|

2006

|

Z. nr 6

43-46

14

Perfect tree-like Markovian distributions

Becker A., Geiger D., Meek C.

Probability and Mathematical Statistics

|

2005

|

Vol. 25, Fasc. 2

231--239

EN

We show that if a strictly positive joint probability distribution for a set of binary variables factors according to a tree, then vertex separation represents all and only the independence relations encoded in the distribution. The same result is show to hold also for multivariate nondegenerate normal distributions. Our proof uses a new property of conditional independence that holds for these two classes of probabilisty distributions.

15

Predykcja liniowa i modele Markowa w generacji poezji

Szymański G.

Mikroelektronika i Informatyka : prace naukowe

|

2004

|

Z. nr 4

205-216

EN

The paper presents the application of Hidden Markov Models to poem generation in Polish language. It also includes the program description and results discussin.

16

Object-oriented implementation of Hidden Markov Models in isolated word recognition

Chłapiński J.

Mikroelektronika i Informatyka : prace naukowe

|

2004

|

Z. nr 4

19-28

EN

In this paper author presents an overview of what are HMMs, fundamental problems associated with HMMs, algorithms used for training HMMs, and their application for automatic speech recognition. As a practical realization of presented technologies, author developed a software implementing Hidden Markov Models, together with basic audio processing and speech parametrization capabilities. On basis of that libraries a simple isolated word recognizer was implemented.

17

Modele Markowa w zastosowaniu do generacji tekstu

Szymański G.

Mikroelektronika i Informatyka : prace naukowe

|

2003

|

Z. nr 3

35-44

18

Zastosowanie niejawnych modeli Markowa w systemach automatycznego rozpoznawania mowy

Shomali A., Kapusta M., Gajer M

Elektrotechnika i Elektronika

|

1999

|

T. 18, z. 3

89--98

PL

Pomimo dokonania ogromnego postępu badań w dziedzinie automatycznego rozpoznawania mowy wiele problemów związanych z tym zagadnieniem nadal czeka na lepsze rozwiązanie. Większość tych problemów wynika ze złożoności sygnału mowy i niemożności jednoznacznego powiązania mierzonych parametrów tego sygnału z treściąwypowiedzi. Modelowanie sygnału mowy za pomocą niejawnych modeli Markowa stanowi jeden z najefektywniejszych sposobów rozpoznawania mowy. Niniejszy artykuł jest poświęcony zarówno podstawom matematycznym teorii niejawnych modeli Markowa jak i ich zastosowaniu do rozwiązania elementarnych problemów automatycznego rozpoznawania mowy. W pierwszej części artykułu przedstawiono podstawowe pojęcia związane z modelami Markowa, wyjaśniono sposób działania tych modeli na prostym przykładzie oraz omówiono elementy wchodzące w ich skład. Następnie zamieszczono opis trzech fundamentalnych problemów związanych z niejawnymi modelami Markowa wraz z proponowanymi koncepcjami ich rozwiązania. Ze względu na znaczącą rolę jaką odgrywają w systemach automatycznego rozpoznawania mowy modele Markowa z jawnągęstościąprawdopodobieństwaprzebywania w tym samym stanie, zo¬stały one szerzej omówione. W drugiej części artykułu podano najważniejsze wskazówki dotyczące implementacji nie¬jawnych, modeli Markowa w systemach automatycznego rozpoznawania mowy. W szczególności skoncentrowano się na doborze struktury i parametrów modeli, w zależności od rodzaju zadania, do realizacji, którego modele te mają zostać wykorzystane.

EN

Although many recent advances and successes in automatic speech recognition have been achieved, there are still many problems for which good solutions remain to be found. Most of these problems arise basically from speech signal complexity and the impossibility of unequivocal matching of it 's extracted parameters with speech events. Hidden Markov stochastic models were found to be one of the most effective ways of speech signal modelingfor automatic speech recognition purposes. This article is devoted to the theoretical mathematical basics of HMMmodels as well as their implementation in elemental automatic speech recognition tasks. In the first part of this paper the fundamental formations related to Markov models were presented and explained by means of simple examples. Further the basie elements of HMM were defined, the three key problems of these models were formulated and corresponding solutions were proposed. Taking into consideration the significant role of the state-duration HMM models in automatic speech recognition systems, they were thoroughly discussed. In the secondpart, the most substantial guidelines concerning HMM models implementation in automatic speech recognition systems, were introduced. In particular special care was devoted to the choice of HMM model 's structure and parameters depending on the recognition task for which these models are to be applied.