Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimized Stochastic Approach for Integral Equations

Todorov Venelin, Fidanova Stefka, Dimov Ivan, Georgieva Rayna

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

239--242

EN

An optimized Monte Carlo approach (OPTIMIZED MC) for a Fredholm integral equations of the second kind is presented and discussed in the present paper. Numerical examples and results are discussed and MC algorithms with various initial and transition probabilities are compared.

2

Optimized Method based on Lattice Sequences for Multidimensional Integrals in Neural Networks

Todorov Venelin, Dimov Ivan, Fidanova Stefka

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

243--246

EN

In this work we investigate advanced stochastic methods for solving a specific multidimensional problem related to neural networks. Monte Carlo and quasi-Monte Carlo techniques have been developed over many years in a range of different fields, but have only recently been applied to the problems in neural networks. As well as providing a consistent framework for statistical pattern recognition, the stochastic approach offers a number of practical advantages including a solution to the problem for higher dimensions. For the first time multidimensional integrals up to 100 dimensions related to this area will be discussed in our numerical study.

3

An Optimized Technique for Wigner Kernel Estimation

Todorov Venelin, Fidanova Stefka, Dimov Ivan, Poryazov Stoyan

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

235--238

EN

We study an optimized Adaptive Monte Carlo algorithm for the Wigner kernel- an important problem in quantum mechanics. We will compare the results with the basic adaptive approach and other stochastic approaches for computing the Wigner kernel represented by difficult multidimensional integrals in dimension d up to 12. The higher cases d > 12 will be considered for the first time. A comprehensive study and an analysis of the computational complexity of the optimized Adaptive MC algorithm under consideration has also been presented.

4

A Practical Solution to Handling Randomness and Imperfect Information in Monte Carlo Tree Search

Świechowski Maciej, Tajmajer Tomasz

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

101--110

EN

This paper provides practical guidelines for developing strong AI agents based on the Monte Carlo Tree Search algorithm in a game with imperfect information and/or randomness. These guidelines are backed up by series of experiments carried out in the very popular game - Hearthstone. Despite the focus on Hearthstone, the paper is written with reusability and universal applications in mind. For MCTS algorithm, we introduced a few novel ideas such as complete elimination of the so-called nature moves, separation of decision and simulation states as well as a multi-layered transposition table. These have helped to create a strong Hearthstone agent.

5

Feasibility of computerized adaptive testing evaluated by Monte-Carlo and post-hoc simulations

Štěpánek Lubomír, Martinková Patricia

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 21

359--367

EN

Computerized adaptive testing (CAT) is a modern alternative to classical paper and pencil testing. CAT is based on an automated selection of optimal item corresponding to current estimate of test-taker's ability, which is in contrast to fixed predefined items assigned in linear test. Advantages of CAT include lowered test anxiety and shortened test length, increased precision of estimates of test-takers' abilities, and lowered level of item exposure thus better security. Challenges are high technical demands on the whole test work-flow and need of large item banks. In this study, we analyze feasibility and advantages of computerized adaptive testing using a Monte-Carlo simulation and posthoc analysis based on a real linear admission test administrated at a medical college. We compare various settings of the adaptive test in terms of precision of ability estimates and test length. We find out that with adaptive item selection, the test length can be reduced to 40 out of 100 items while keeping the precision of ability estimates within the prescribed range and obtaining ability estimates highly correlated to estimates based on complete linear test (Pearson’s ρ = 0.96). We also demonstrate positive effect of content balancing and item exposure rate control on item composition.

6

A Two-Stage Monte Carlo Approach for Optimization of Bimetallic Nanostructures

Mikhov Rossen, Myasnichenko Vladimir, Kirilov Leoneed, Sdobnyakov Nickolay, Matrenin Pavel, Sokolov Denis, Fidanova Stefka

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 21

285--288

EN

In this paper we propose a two-stage lattice Monte Carlo approach for optimization of bimetallic nanoalloys: simulated annealing on a larger lattice, followed by simulated diffusion. Both algorithms are fairly similar in structure, but their combination was found to give significantly better solutions than simulated annealing alone. We also discuss how to tune the parameters of the algorithms so that they work together optimally.

7

A New Optimized Adaptive Approach for Estimation of the Wigner Kernel

Todorov Venelin, Fidanova Stefka, Dimov Ivan, Poryazov Stoyan

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 21

341--344

EN

In this paper we study numerically an optimized Adaptive Monte Carlo algorithm for the Wigner kernel - an important problem in quantum mechanics represented by difficult multidimensional integrals. We will show the advantages of the optimized Adaptive MC algorithm and compare the results with the Adaptive approach from our previous work [4] and other stochastic approaches for computing the Wigner kernel in 3,6,9-dimensional case. The 12-dimensional case will be considered for the first time. A comprehensive study and an analysis of the computational complexity of the optimized Adaptive MC algorithm under consideration has also been presented.

8

Software for calculations of the Higgs boson lineshape in future lepton colliders

Jadach S., Kycia R. A.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 6(114)

219--228

EN

Simple software for Monte Carlo (MC) calculation of the Higgs boson lineshape and its beam broadening effect due to the beam energy dispersion is described. The software is based on the FOAM [1, 2] adaptive MC integrator from ROOT library [3]. This software enables the reproduction of the results presented in publication [4] and the tests with different parameters for the lineshapes and QED correction factors. A parallel version of the software based on MPI [5] is also described.

PL

Opisano prosty program do obliczeń Monte Carlo (MC) rozkładu przekroju czynnego dla bozonu Higgsa i poszerzenia tego rozkładu związanego z dyspersją energii wiązki. Program bazuje na adaptacyjnym programie do całkowania metodą MC - FOAM [1, 2] z biblioteki ROOT [3]. Oprogramowanie umożliwia reprodukcję rezultatów z publikacji [4] i testy tych wyników z różnymi parametrami wiązki i czynnikami korekcyjnymi QED. Zrównoleglona wersja oprogramowania bazująca na MPI [5] również została opisana.

9

MCINTYRE : A Monte Carlo System for Probabilistic Logic Programming

Riguzzi F.

Fundamenta Informaticae

|

2013

|

Vol. 124, nr 4

521--541

EN

Probabilistic Logic Programming is receiving an increasing attention for its ability to model domains with complex and uncertain relations among entities. In this paper we concentrate on the problem of approximate inference in probabilistic logic programming languages based on the distribution semantics. A successful approximate approach is based on Monte Carlo sampling, that consists in verifying the truth of the query in a normal program sampled from the probabilistic program. The ProbLog system includes such an algorithm and so does the cplint suite. In this paper we propose an approach for Monte Carlo inference that is based on a program transformation that translates a probabilistic program into a normal program to which the query can be posed. The current sample is stored in the internal database of the Yap Prolog engine. The resulting system, called MCINTYRE for Monte Carlo INference wiTh Yap REcord, is evaluated on various problems: biological networks, artificial datasets and a hidden Markov model. MCINTYRE is compared with the Monte Carlo algorithms of ProbLog and cplint and with the exact inference of the PITA system. The results show that MCINTYRE is faster than the other Monte Carlo systems.

10

Application of Monte Carlo method in the computer system for valuation of exotic option contracts

Zarzycki H.

Biuletyn Naukowy Wrocławskiej Wyższej Szkoły Informatyki Stosowanej. Informatyka

|

2013

|

vol. 3

12--16

PL

W artykule prezentowana jest propozycja komputerowego systemu obliczania finansowych instrumentów pochodnych – opcji egzotycznych i hybrydowych. Handel takimi produktami odbywa się na rynku pozagiełdowym (OTC) i często są to produkty tworzone na zlecenie. Wartości pewnych rodzajów opcji egzotycznych i hybrydowych nie można wyliczyć tradycyjnymi analitycznymi i numerycznymi metodami. W takich przypadkach warto użyć metody Monte-Carlo do wyceny rzeczywistej wartości instrumentów finansowych. W artykule przedstawiony został sposób obliczania ceny przykładowej opcji egzotycznej za pomocą metody MC. System komputerowy oparty o MC mógłby służyć do wspomagania decyzji inwestycyjnych dotyczących egzotycznych kontraktów opcyjnych.

EN

This paper presents a proposal for a computer system of calculation of financial derivatives - exotic and hybrid options. The trade of such products takes place on the OTC market and these products are often made and tailored on demand. The values of certain types of exotic and hybrid options cannot be calculated with traditional analytical and numerical methods. In such cases, it is worth to use the Monte-Carlo method for the valuation of the real value of financial instruments. This paper presents an example of calculating the price of exotic options using the MC method. The computer system based on MC could be used to support investment decisions regarding exotic option contracts.

11

Dobór punktów pomiarowych do identyfikacji materiałów metodą dopasowania widma w paśmie terahercowym

Ryniec R., Szustakowski M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 1

103-124

PL

Wzrastająca w ostatnim czasie liczba zamachów terrorystycznych z ofiarami śmiertelnymi, którymi są przypadkowi świadkowie zdarzenia, wymusza prace badawcze nad coraz skuteczniejszymi metodami i rozwiązaniami technicznymi usprawniającymi procedury wykrywania zagrożeń związanych z zamachami. Zadanie to jest szczególnie pilne, gdyż terroryści coraz częściej na miejsce potencjalnych zamachów wybierają sytuacje i miejsca, gdzie występuje duże skupisko ludzi i jednocześnie utrudnione są możliwości kontroli osób pod kątem wykrycia niebezpieczeństwa. Celem pracy jest zaprezentowanie metody analizy danych, opartej na wnioskowaniu statystycznym, wspomagającej opracowanie i implementację algorytmu identyfikacji materiałów niebezpiecznych metodą dopasowania właściwości spektralnych w paśmie terahercowym.

EN

The increasing interest in the development of identification methods of explosives in THz region over the past few years has been observed because of potential terrorist threats. To determine specific spectra properties of materials, both possible spectroscopic methods — Time Domain Spectroscopy (TDS) and Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FT-IR) are used to analyze different classes of compounds. Results of a single compound separated from the mixture of other natural products have already been published [16, 17]. This paper deals with an identification problem of more than one compound. This task was solved mathematically by means of the following methods: Monte Carlo including principal components analysis (PCA) methods and analytic methods. Investigations were limited to a detector, which is based on a single-frequency Quantum Dot matrix in 0.2-1.3 THz range. The mathematical analysis also includes the atmosphere influence on propagation of THz waves. By means of the presented methods, we indicated fourteen optimal frequency points and next we managed to identify one explosive from a set of ten explosives.

12

Modelowanie emisji szkodliwych składników spalin morskich silników okrętowych w celu oceny wpływu emitowanych zanieczyszczeń na jakość powietrza atmosferycznego

Pawlak M.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2011

|

nr 69

81-94

PL

W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania opracowanego na podstawie metod Monte Carlo symulacyjnego modelu emisji szkodliwych składników spalin silników okrętowych statków morskich do przeprowadzenia oceny wpływu tych zanieczyszczeń na jakość powietrza atmosferycznego. Przeprowadzono również analizę możliwości wykorzystania do tego celu istniejących modeli rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, wskazano na ich istotne ograniczenia oraz na konieczność opracowania specjalistycznego modelu rozprzestrzeniania się związków emitowanych w spalinach statków.

EN

The paper presents possibilities of application of the formulated simulation model of emission of toxic compounds in marine engines exhausts to estimate the impact of these pollutants on air quality. The simulation model is based on Monte Carlo methods. Moreover, the author analyses the options of applying existing models of pollutants dispersion in the atmosphere, indicates their significant limitations and the necessity of formulating a sophisticated model of dispersion of pollutants emitted in ships exhausts.

13

Modelling of ionization in a spherical hot cavity source

Turek M.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2011

|

nr 3

179-192

EN

A Monte Carlo method-based model of hot cavity surface ion source with spherically shaped ionizer is presented. A numerical code enables studies of ion source efficiency as function of extraction voltage, geometry of the ionizer and its temperature, the size of extraction aperture and many other factors. A novel configuration of surface ion source is proposed and discussed – the efficiency of the modified ion source could be much higher than that of currently used sources. In order to take advantage of multiprocessor computer or cluster the code has been made parallel. Two different strategies of parallelization are considered. Results of hard and weak scaling tests are presented, showing very good scalability of the code up to 16 CPUs.

14

Testing the randomness of lithostratigraphic successions with the Markov Chain methods

Doktor M., Krawczyk A., Mastej W.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2010

|

Vol. 80, No 2

163-166

EN

The crucial role in the studies on layer successions in lithostratigraphic sections with the application of stochastic model of depositional processes represented by the Markov chain is played by correct estimation of the matrix of transition numbers between lithofacies expected in a random sequence. Methods known from the literature are iteration procedures, which do not ensure quick, general solution. Hence, we propose a universal method based upon the Monte Carlo simulation technique. This method enables the researcher to estimate precisely and reliably the expected matrix of facies transitions.

15

Wielokryterialna ocena algorytmów wspomagania decyzji w warunkach powodzi z uwzględnieniem ryzyka / Bernard Twaróg

Twaróg B.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2009

|

R. 106, z. 1-Ś

119-152

PL

W niniejszym artykule do oceny algorytmów sterowania zbiornikami w warunkach powodzi zastosowano wielokryterialne metody. Przeanalizowano użycie funkcji copula do analizy wielowymiarowej zmiennej losowej opisującej falę powodziową oraz zastosowano metodę Monte Carlo do generowania parametrów fal powodziowych. W analizie wykorzystano pojęcie ryzka.

EN

In the paper multicriterion methods were applied for evaluation of decision support algorithms in flood conditions. It was analysed the application of the copula's functions for description of a multivariate distribution of a flood wave and Monte Carlo method was applied to generate parameters of flood waves. The analysis was performed with risk consideration.

16

Spatial and temporary modelling algorithms for electrical capacitance tomography data processing

Romanowski A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2008

|

z. 115

105-110

EN

This paper covers the theoretical approach and implementation of modelling and parameter estimation methods for processes examined with electrical capacitance tomography systems. Spatial modelling algorithms allow tomographic image reconstruction with the incorporation of the a priori knowledge to the process of inverse problem solution. Temporary modelling algorithms enable one to save temporary dependencies existing in the measurement data and additionally perform reconstructionless direct process parameters estimation. The performance of the developed algorithms was verified for simulation, static measurement data (phantoms) and real, dynamic industrial process measurement data.

PL

Algorytmy przedstawione w tym artykule stanowią przykład zastosowania nowych w tomografii procesowej technik statystycznych opierających się na podejściu stochastycznym. Niewielka liczba danych w postaci informacji pomiarowej pochodzącej z pojemnościowej tomografii procesowej używana jest do rozwiązania problemu odwrotnego przy wykorzystaniu do przetwarzania danych pomiarowych Twierdzenia Bayesa, łańcuchów Markowa i metod Monte Carlo. Zaimplementowane algorytmy modelowania przestrzennego mają za zadanie rekonstrukcję obrazów, natomiast algorytmy modelowania czasowego estymację zestawów parametrów zdefiniowanych w oparciu o zaproponowane dwuwymiarowe modele geometryczne wybranych procesów przemysłowych.

17

Elementy ryzyka i zarządzania bezpieczeństwem obiektów przeciwpowodziowych

Twaróg B.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2008

|

R. 105, z. 3-Ś

143-159

PL

U podstaw zwiększenia bezpieczeństwa budowli piętrzących oraz wałów leży właściwe zrozumienie przyczyn zjawisk inicjujących powstawanie katastrof. Zjawiska te w sposób istotny wpływają na przebieg ekstremalnego zagrożenia powstałego wskutek przerwania tych obiektów. Badania oraz doświadczenia prowadzone w FEMA, Wallingford, Cemagref, University of the Federal Armed Forces Munich itd. (amerykańskie, angielskie, francuskie oraz niemieckie) wskazują na bardzo istotne różnice w przypadkach różnych podejść do oceny ekstremalnych zagrożeń wskutek awarii takich obiektów. Doświadczenie wskazuje, że nigdy nie uda się całkowicie wyeliminować zagrożenia w przypadku wałów i zapór. W artykule przedstawiono najnowsze idee zarządzania ryzykiem dla obiektów ochrony przeciwpowodziowej.

EN

Correct understanding of phenomena initializing catastrophes is fundamental for increasing safety of water storage constructions and dikes. These phenomena affect considerably the scale of danger being a consequence of such constructions break. American, English, French and German experiences and investigations carried out by FEMA, Wallingford, Cemagref, University of the Federal Armed Forces Munich, etc show various ways of assessment of danger generated by water constructions breakage but they always prove that complete elimination of danger caused by a dam or dike damage is impossible. The paper presents some resent ideas of risk management for a flood protection infrastructure.

18

Dobór optymalnej sieci geofonów trójskładowych dla potrzeb lokalizacji wstrząsów górniczych

Pszczoła G., Leśniak A.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2005

|

Vol. 110, nr 42

217-224

PL

W pracy zaprezentowano algorytm potrafiący: lokalizować wstrząsy przy pomocy geofonów kierunkowych, modelować zdarzenia emisji sejsmicznej wraz z błędem pomiarowym oraz poszukiwać optymalnej sieci geofonów kierunkowych. Kierunkowa lokalizacja ogniska wstrząsu górniczego jest nowoczesną metodą lokalizacyjną posiadającą szereg pozytywnych cech. Jedną z nich, jak pokazały wykonane symulacje Monte-Carlo, jest niewielki wpływ rozkładu sieci geofonowej na dokładność lokalizacji hipocentrum wstrząsu. Tej korzystnej cechy tej nie posiadają wykorzystywane powszechnie sposoby lokalizacji.

EN

The location of tremors by using the directions of the P-wave is considered in this paper. Presented algorithm allows to locate tremors, model the recordings of the 3D geophones, their measure error and search the optimal geophones network. Presented method of tremors location has a lot of positive features. One of them, as Monte-Carlo experiment shown, is small influence of the geophones' distribution to the hypocentre's location error. This is unique property for most common tremors' location methods.

19

Obiektowo-zorientowane środowisko obliczeniowe dla zagadnień mechaniki konstrukcji, z zastosowaniem analizy, optymalizacji kształtu i oceny niezawodności układów termolepkosprężystych ze zniszczeniem

Tauzowski P.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2005

|

nr 3

3-141

PL

W skład pracy wchodzi Wstęp, siedem Rozdziałów oraz Wnioski i Bibliografia. Drugi rozdział poświęcony jest podejściu obiektowemu w zastosowaniu do budowy systemu metody elementów skończonych. Na wstępie rozdziału zaprezentowane zostały idee zastosowania obiektowego oraz przedstawione podstawowe pojęcia. Następnie pokazano sposób opisu podstawowych pojęć z dziedziny MES, takich jak: węzeł, element skończony, materiał czy aproksymacja pola przemieszczeń. Na schematach graficznych przedstawiono struktury danych odzwierciedlających wzajemną współpracę ww. obiektów, będącą jednym z kluczowych aspektów podejścia obiektowego. Problematyka trzeciego rozdziału obejmuje zagadnienia związane z analizą MES konstrukcji termolepkosprężystych. Po krótkim wstępie poświęconym reologii, przedstawiony został konstytutywny model materiału termolepkosprężystego wraz z jego krótką charakterystyką. Następnie wyprowadzono równania MES dla tego modelu oraz przedstawiono sformułowanie problemu niestacjonarnego przepływu ciepła. W rozdziale tym przedstawiono też sposób modelowania zniszczenia oraz koncepcje nielokalnego sformułowania zniszczenia, znacznie ograniczającego wpływ siatki MES na rezultaty co czyni obliczenia bardziej obiektywnymi. Następnie wyprowadzono równania MES dla termolepkosprężystego modelu materiału, z uwzględnieniem zniszczenia. Czwarty rozdział zawiera opis zastosowania analizy wrażliwości do opisanego w poprzednim rozdziale modelu termolepkosprężystego. W części wstępnej zaprezentowane zostały podstawowe pojęcia analizy wrażliwości oraz zwięźle opisane metody obliczania wrażliwości. Następnie wyprowadzono równania MES dla obliczania wrażliwości problemu niestacjonarnego przepływu ciepła oraz równania wrażliwości dla termolepkosprężystego modelu materiłu, a także podano algorytm obliczania wrażliwości. Ponadto dla obu ww. zagadnień wyprowadzono równania MES dla wrażliwości na parametry kształtu. Piąty rozdział poświęcony jest analizie niezawodności. W rozdziale tym przedstawiono na wstępie cele analizy niezawodności jako metody obliczania prawdopodobieństwa awarii konstrukcji. Następnie opisane zostały podstawowe metody stosowane w analizie niezawodności konstrukcji, takie jak: Metoda Monte Carlo, FORM, SORM oraz Importance Sampling. W szóstym rozdziale zawarto opis technik poprawiania jakości siatki MES w oparciu o estymator błędu. Na wstępie zaprezentowano różne rodzaje siatek regularnych i nieregularnych, a następnie przedstawiono ideę oraz podstawowe wzory dla estymatora błędu. W dalszej części rozdziału przedstawiono techniki adaptacyjne dla siatek regularnych i nieregularnych (uzyskanych przez triangularyzację) oraz przedstawiono algorytm triangularyzacji Delaunaya. Zamykający pracę rozdział siódmy zawiera wnioski i spostrzeżenia wynikające z otrzymanych w pracy rezultatów.

20

Modelowanie i analiza danych w eksperymentach fizyki wysokich energii

Malecki P.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2002

|

Vol. 48, z. 2

233-245

PL

Eksperymenty fizyki wysokich energii wymagają szerokiego stosowania technik komputerowych przy projektowaniu programu badań i aparatury detekcyjnej, przy gromadzeniu i selekcji danych w trakcie naświetlań oraz przy analizie, interpretacji i prezentacji wyników. Złożoność obliczeń i obszerność zbiorów danych wymagają użycia wielkich mocy obliczeniowych i wielkich zasobów pamięci. Są to w dużym stopniu moce rozproszone po całym świecie podobnie jak i rozproszone są dziesiątki instytucji biorących zwykle udział w typowym, współczesnym eksperymencie fizyki cząstek. Artykuł przedstawia w zarysie metody komputerowe stosowane we wszystkich etapach eksperymentu. Zawiera również pewien rys historyczny i sygnalizuje tendencje rozwoju.

EN

Experimental high energy particle physics requires wide use of computer techniques at all stages of every project: during the design phase, during data preselection and acquisition as well as for data analysis, interpretation and visualization. Huge data collections and complexity of methods require large computing power and data storage. These resources are distributed over the whole world following distribution of large number of institutes participating in typical modern experiment. The article characterizes briefly hep computer methods, contains historical remarks and indicates some trends.