Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza statystyczna danych geofizycznych metodami tradycyjnymi i inteligencji komputerowej

Zych M., Ossowski A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

143--147

PL

W artykule została przedstawiona statystyczna analiza danych geofizycznych w oparciu o podejście tradycyjne oraz inteligencji komputerowej (metoda wektorów nośnych – SVM oraz sieci neuronowych MLP. Obliczenia wykonano na podstawie danych wyników analiz składu mineralnego skał mioceńskich zapadliska przedkarpackiego i oznaczeń laboratoryjnych tych parametrów fizycznych skał, które są mierzone metodami geofizyki otworowej. Celem analiz jest pokazanie zalet oraz trudności w stosowaniu zaproponowanych metod do budowy modeli matematycznych. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu pakietu STATISTICA w wersji 10 i 12.

EN

The article presents statistical analysis of geophysical data based on the traditional approach and computer intelligence simulation (artificial neural network: support vector method – SVM and Multilayer Perceptron MLP). The calculations were based on data of laboratory analysis of mineral composition the Miocene formations of the Carpathian Foredeep and physical parameters of the rocks the same as measured by well logging. The aim of the analysis is to show the advantages and difficulties in applying the proposed methods to build mathematical models. The calculation was performed using STATISTICA version 10 and 12.

2

New Methods for Modeling Laterolog Resistivity Corrections

Jarzyna J. A., Cichy A., Drahos D., Galsa A., Bała M. J., Ossowski A.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 2

417--442

EN

The paper presents methods for laterolog response modeling. In Coulomb’s charges method, Laplace’s equation is solved for the electric field distribution in rock medium with internal boundaries between different resistivity layers. There, the boundary problem is reduced to Fredholm integral equation of the second kind. The second method uses a finite element array to model apparent resistivity from laterolog. The task is treated as DC problem and the Laplace equation is solved numerically. The presented methods were applied to borehole data covering a typical stratigraphic section of the Fore-Sudetic Monocline in southwestern Poland. Apparent resistivity was calculated using the Coulomb’s charges method and alternatively modeled using a finite element method which gave similar results. Then, a series of linear corrections for borehole, shoulder bed, and filtration effects for apparent resistivity obtained by the Coulomb’s charges method demonstrated the feasibility of calculating true resistivity of virgin and invaded zones. The proposed methods provide a flexible solution in modeling which can be adapted to other logs.

3

Modeling Electrical Field Distribution in Layered Geological Rock Formations with a Borehole Using the Coulomb Charges Method

Cichy A., Ossowski A.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 5

1244--1255

EN

The Coulomb charges method is used to model apparent resistivity measurements carried out in layered geological formations with a borehole using various devices. It is characterized by a high level of effectiveness and accuracy. The results are compared with the theoretical solutions for a homogenous medium with the borehole and invaded zone for point current source lateral devices. The relative error was less than 2% for different values of the range of the invaded zone and resistivity of invaded and true resistivity of formation.

4

Influence of calcareous fly ash on the temperature of concrete in massive elements during the first 72 hours of hardening

Knor G., Glinicki M. A., Holnicki-Szulc J., Ossowski A., Ranachowski Z.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2013

|

Vol. 12, no. 1

113-126

EN

As a measure to avoid thermally induced cracking in massive concrete, mineral admixtures are often added as a substitute for a certain portion of cement. This paper presents the results of testing in course of which the temperature was measured during hardening of concrete mixtures produced with addition of calcareous fly ash obtained from the Power Station in Be3chatów, Poland. The investigation covered 76 concrete mixtures produced with three different aggregates and diverse binder content. In the experimental part of the research, the thermal parameters of hardening concrete were determined with a specially developed method in which the mixture was placed in a one-dimensional mould which allowed for unrestrained flow of heat in one direction. The results of testing were used to assess the influence of the respective ingredients, in particular calcareous fly ash, on the rate of rise of the fresh concrete temperature, on the time of occurrence of the maximum temperature and on the temperature gradients. Finally, a formula for calculating the specific heat of hydration depending on the mixture composition was proposed

PL

W celu uniknięcia powstawania spękań wywołanych termicznie w masywnych elementach konstrukcji betonowych, często stosuje się dodatki mineralne częściowo zastepujące cement w mieszance betonowej.Wartykule przedstawiono wyniki pomiarów temperatury twardnienia betonów z dodatkiem popiołów lotnych wapiennych z Elektrowni Bełchatów. Zakres badań objął 76 mieszanek betonowych z trzema rodzajami kruszywa i zróżnicowaną zawartością spoiwa. Badania doświadczalne przeprowadzono stosując oryginalną metodę wyznaczania parametrów termicznych twardniejących betonów w jednowymiarowych formach umożliwiających swobodny przepływ ciepła w jednym kierunku. Na podstawie uzyskanych wyników oszacowano wpływ składników mieszanek betonowych, przede wszystkim popiołu lotnego wapiennego, na tempo wzrostu temperatury betonu podczas twardnienia, czas wystąpienia temperatury maksymalnej oraz na gradienty temperatury. Zaproponowano wzór do oceny kaloryczności mieszanek betonowych w zależności od ich składu.

5

Wpływ niejednorodności otoczenia odwiertu poziomego na odpowiedź sond jądrowych : modelowanie numeryczne wybranych systemów

Woźnicka U., Zorski T., Wiącek U., Drabina A., Kowalik K., Dworak D., Karczewski J., Ossowski A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2009

|

nr 158

201-224

6

The impact response of an airplane pneumatic suspension

Ossowski A.

Vibrations in Physical Systems

|

2008

|

Vol. 23

315--320

EN

Pneumatic suspensions, because of their significant advantages in comparison to classical suspension systems containing mechanical springs and hydraulic attenuators, are widely applied in road and railway vehicles. They also seem to be applicable in airplanes due to their advantageous impact properties. In this paper a simple one-wheel dynamical model of the pneumatic suspension is described. Impact properties of the model are studied in the context of the application in airplanes. Results of theoretical analysis and computer simulations are presented and compared with experimental data.

7

The dynamic response of an elastic background under undetermined variable loads

Ossowski A.

Vibrations in Physical Systems

|

2008

|

Vol. 23

309--314

EN

The problem of Lagrange stability of an elastic background excited by undetermined variable loads is considered. A discrete model of the background with bounded excitations is studied. Applying optimal Lyapunov functions, upper bounds on the dynamic response of the background are estimated and interpreted in terms of rough sets. The described approach is useful to estimate vibration transmission in ground as well as to analyze vibration of a road surface or rail-track loaded by moving vehicles.

8

Zagadnienie modelu warstw nasyconych węglowodorami i wodą, w świetle odpowiedzi sond gradientowych i potencjałowych w warunkach miocenu autochtonicznego

Bała M., Ossowski A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

123--127

PL

W pracy starano się odpowiedzieć na pytanie, jaki jest wpływ zmiennych nasyceń wodą złożową i gazem w strefach przyodwiertowej (Sxo i Sgxo) i dalekiej (Sw i Sg), w poziomach gazonośnych utworów miocenu autochtonicznego, w seriach złożowych, na oporność pozorną mierzoną za pomocą sond gradientowych i potencjałowych. Porównań dokonano w oparciu o symulacje numeryczne krzywych sondowań. Podstawą dla symulacji numerycznych były mode- le rozkładu oporności elektrycznej w kierunku radialnym w utworach piaskowcowo-mułowcowych, opracowane na podstawie badanych zmian nasyceń wodą i gazem oraz wyników kompleksowej interpretacji profilowań geofizyki wiertniczej, wykonanych w otworze Jasionka-4 i obliczeń z wykorzystaniem wzorów Waxmana— Smitsa i zmodyfikowanego Simandoux.

EN

The objective of this work was an attempt to answer the question: what is the influence of variable water- and gas-saturation in flushed zone, Sxo (Sgxo), transitions' zone and uninvaded zone, Sw (Sg), in reservoir series of gas-bearing horizons of the autochthonous Miocene of the Carpathian Foredeep, Poland, on apparent resistivity measured with the use of classical gradient and potential tools? The comparisons were made based on numerically calculated sounding curves. The starting point for construction of sounding curves were models of the electrical resistivity distribution in radial direction of rock medium that were obtained from analysis of water- and gas-saturation changes in Miocene sediments for the Jasionka 4 well. Calculation of true resistivities for rock medium were obtained using the Waxman—Smits model and modified Simandoux model.

9

Zagadnienie konstrukcji modeli matematycznych wiążących skład mineralny skał z wielkościami możliwymi do uzyskania przy pomocy pomiarów geofizyki wiertniczej

Ossowski A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

569

PL

W pracy rozważa się zagadnienie konstrukcji modeli matematycznych, wiążących skład mineralny badanych skał z wielkościami możliwymi do uzyskania podczas pomiarów geofizycznych w otworach wiertniczych: koncentracjami Si, Ca, Fe, Th, U, K, masowym przekrojem czynnym na absorpcję neutronów termicznych SARO, indeksem absorpcji fotoelektrycznej Pe, a także całkowitą intensywnością naturalnego promieniowania γ. Modele konstruowane są zarówno w oparciu o algorytmy analizy regresyjnej, jak też o modele zawierające w sobie informację a priori w postaci składu chemicznego minerałów znanego z badań laboratoryjnych próbek skalnych. W pracy porównuje się wyniki zastosowania obu rodzajów modeli.

EN

The paper discusses the issue of construction of mathematical models which relate mineral content of rocks to parameters measured in borehole. They are: concentrations of Si, Ca, Fe, Th, U, K, mass macroscopic cross section of thermal neutron absorption (SARO), photoelectric absorption index Pe and total intensity of natural γ radiation. Those models are constructed both on the basis of regression analysis algorithm and the information on the assumed chemical contents of minerals. The paper presents comparison of efficiency of both above models.

10

Szacowanie składu mineralnego i parametrów petrofizycznych skał z pomiarów geofizyki otworowej: przykład z zapadliska przedkarpackiego

Ossowski A., Zorski T., Środoń J.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

567

PL

Wcześniej prowadzone badania nad modelem geochemiczno-mineralogicznym dla formacji mioceńskiej przedgórza Karpat w otworach Jasionka-4 i Chałupki Dębniańskie-3 zostały powtórzone przy zastosowaniu ulepszonej metodyki bądań laboratoryjnych. Badania te zastosowano także do nowych rejonów przedgórza w rejonach Dzikowa i Nowosielca. Na tym samym materiale skalnym badano z jednej strony pełny skład chemiczny, z drugiej skład mineralny i parametry mineralogiczne takie, jak pojemność wymiany kationowej (CEC), całkowita powierzchnia właściwa (TSSA) czy zawartość wody związanej. Analiza wyników pozwoliła na określenie ilościowych zależności pomiędzy wielkościami mierzonymi metodami geofizyki wiertniczej takimi, jak gęstość, indeks absorpcji fotoelektrycznej Pe, przekrój czynny absorpcji neutronów Σa, naturalna promieniotwórczość, koncentracje pierwiastków Si, Ca, Fe, K, U i Th — a składem mineralnym i takimi parametrami, jak CEC czy gęstość mineralogiczna, niezbędnymi do pełnej interpretacji pomiarów geofizyki otworowej.

EN

Earlier research on geochemical — mineralogical model for two gas fields: Jasionka-4 and Chałupki Dębniańskie-3 in the Miocene formation of the Carpathian Foredeep was revised using improved methodology and was extended into two new fields: Dzików and Nowosielec. Using splits of the same rock material both full chemical and mineralogical composition were determined. Cation exchange capacity (CEC), total specific surface area (TSSA) and bound water content were also measured. These data allowed to establish the quantitative relations between logging parameters such as bulk density, photoelectric absorption index Pe, neutron absorption cross section Σa, natural radioactivity, contents of Si, Ca, Fe, K, U, Th, and mineralogical parameters such as: mineral composition, grain density and CEC. These mineralogical parameters help in advanced interpretation of the well logging data.

11

Ocena dokładności szacowania koncentracji Si, Ca i Fe otworową metodą spektrometrii neutron-gamma (sPNG) w warunkach formacji mioceńskiej przedgórza Karpat

Cywicka-Jakiel T., Ossowski A., Zorski T.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

573--574

PL

Wyznaczanie koncentracji Si, Ca i Fe na podstawie spektrometrycznych pomiarów neutron gamma (sPNG) jest w praktyce procedurą narażoną na szereg źródeł błędów, które mogą czynić zastosowanie tej metody nieskutecznym. Podstawą wyznaczania koncentracji ww. trzech pierwiastków jest analiza widm promieniowania gamma wzbudzanego przez neutrony w ośrodku skalnym w procesie wychwytu radiacyjnego. W widmach tych wydzielane są trzy sąsiadujące ze sobą okna energetyczne, korelowane kolejno, licząc od najniższych energii, z zawartością krzemu (Si), wapnia (Ca) i żelaza (Fe). Dodatkowo może być wydzielone czwarte okno, o najniższej energii, korelowane z zawartością wodoru (H). Podobnie jak to ma miejsce w spektrometrycznych pomiarach naturalnej promieniotwórczości (sPG), gdzie też szukamy koncentracji trzech pierwiastków (K, U i Th), procedura interpretacyjna musi zakładać co najmniej dwa elementy analizy zarejestrowanych w oknach energetycznych częstości zliczeń na koncentracje pierwiastków. Pierwszym z nich jest uwolnienie się od wzajemnych wpływów poszczególnych pierwiastków na częstości zliczeń w oknach odpowiadających pozostałym pierwiastkom, a drugim jest przeliczanie częstości zliczeń pochodzących od danego pierwiastka na jego koncentrację. W przypadku sPNG komplikacją, nie występującą przy pomiarze naturalnej promieniotwórczości (sPG), są dodatkowe efekty związane ze zmienną zawartością wodoru (porowatość i zailenie), wpływem zmiennego przekroju czynnego absorpcji neutronów Σa (B, Gd, Cl), a także pasożytniczym wpływem innych pierwiastków emitujących promieniowanie w ww. oknach energetycznych, w czym szczególną rolę odgrywa chlor (Cl). Ta specyficzna sytuacja wymaga wprowadzania dodatkowych źródeł, innych niż profilowanie sPNG, uwzględniających Σa i zasolenie badanego ośrodka skalnego. W warunkach mioceńskiej formacji przedgórza Karpat dodatkową komplikacją z punktu widzenia dokładności interpretacji jest jej cienkowarstwowy charakter. Oznacza to konieczność minimalizacji wpływu fluktuacji statystycznych już na etapie pomiaru, nie można bowiem w takich warunkach stosować zbyt długich filtrów uśredniających, które ze swojej natury pogarszają pionową rozdzielczość pomiarów i zaciemniają tym samym istotną pionową zmienność ośrodka skalnego. Minimalizacja fluktuacji statystycznych na etapie pomiarów możliwa jest na dwa sposoby, po pierwsze przez zwiększenie aktywności źródła neutronowego (ten sposób nie jest możliwy w metodzie sPG), a po drugie przez obniżenie prędkości pomiaru. Warto zauważyć, że pod tym względem metoda sPNG wyraźnie przewyższa metodę sPG, której stosowanie w warunkach formacji cienkowarstwowych stoi pod dużym znakiem zapytania, właśnie ze względu na fluktuacje statystyczne. Prace nad oceną dokładności szacowania koncentracji Si, Ca i Fe otworową metodą spektrometrii neutron gamma (sPNG) w warunkach formacji mioceńskiej przedgórza Karpat prowadzono dla doświadczalnego spektrometru otworowego SO-5-90-SN na dwa sposoby. Po pierwsze, wykonano obliczenia symulacyjne metodą Monte Carlo dla kilkudziesięciu ośrodków skalnych, których skład chemiczny i własności petrofizyczne były reprezentowane dla formacji mioceńskie Po drugie, wykonano doświadczalne pomiary w trzech otworach wiertniczych, w których wykonane były równolegle szerokie badania laboratoryjne próbek skalnych, zarówno dotyczące składu chemicznego jak i mineralnego. Spektrometr SO-5-90-SN jest doświadczalnym narzędziem przebadanym w warunkach stanowiska kalibracyjnego (BGW Zielona Góra), co stanowiło podstawę weryfikacji poprawności obliczeń symulacyjnych Monte Carlo. Obliczenia te były z jednej strony podstawą opracowania metodyki obliczania koncentracji Si Ca i Fe, z drugiej zaś posłużyły do oceny jej dokładności.

EN

There are a few sources of errors in a spectral method of determination elemental contents. Several elements influence the measured gamma spectra induced by neutrons. Three of them Si, Ca and Fe are most interesting as lithology indicators. Every of these three elements emit the specific energy of gamma ray allowing to set the separate energy windows. Ranking these energies increasingly, the windows are ordered from lowest Si, through middle Ca up to highest Fe. The stripping procedure eliminating interaction between windows is the first source of errors. The similar, well known, problem exists in a natural gamma spectroscopy, where three natural gamma emiters K, U and Th are only source of spectra. The proper selection of energy windows, the calibration using good recognised standards, and the low statistic fluctuation avoid against unstability of the stripping procedure. In the case of neutron gamma spectroscopy there are, nevertheless, some additional troubles. Source of them is an existence in rock such elements as H, Cl, S and some trace elements influencing a thermal neutron flux. All nuclear measurements are biased by statistical fluctuations. This inevitable phenomenon is especially significant in thin bedded formations. Only way to reduce statistical fluctuations is low speed of logging and/or an application of stronger neutron source. Two different ways of the accuracy evaluation were assumed. The first one based on Monte Carlo simulation, and the second one based on borehole measurements. The special experimental borehole spectrometer SO-5-90-SN was used in the input geometry for the numerical calculation and in real borehole measurements.

12

Analiza jakościowa w zagadnieniach dynamiki i sterowania układów mechatronicznych

Ossowski A.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2007

|

nr 8

3-314

PL

Tematyka niniejszej rozprawy obejmuje wybrane zagadnienia teoretyczne mechatroniki ze szczególnym nastawieniem na analizę jakościową modeli układów mechatronicznych oraz syntezę sterowań optymalnych. Głównym celem rozprawy było opracowanie możliwie uniwersalnej metody takiej analizy i syntezy oraz prezentacja możliwości jej zastosowania. W Rozprawie kreuje się do takiej roli i systematycznie rozwija metodę optymalnych funkcji Lapunowa, bazującą na koncepcji wskaźnika stabilności i wskaźnika zbieżności wykładniczej. Stosując kwadratowe funkcje Lapunowa, podano możliwie jednolite, sformalizowane podejście do analizy jakościowej szerokiej klasy układów dynamicznych (liniowych stacjonarnych z parametrami określonymi lub przedziałowymi, układów quasi-liniowych, niestacjonarnych o niepewnych parametrach i/lub nieokreślonych wymuszeniach) oraz układów sterowania z zaburzeniami i zakłóceniami (nie)mierzalnymi, które mogą być modelami realnych układów mechatronicznych. W ramach prezentowanego podejścia omówiono podstawowe własności jakościowe oraz koncepcję dwuetapowej optymalizacji układów mechatronicznych. Według tej koncepcji, w pierwszym etapie optymalizacji szacuje się własności układu i/lub wyznacza strukturę sterowania dla nieokreślonej kwadratowej funkcji Lapunowa, wykorzystując kryterium optymalizacji lokalnej (punktowej) zbieżności wykładniczej trajektorii. W drugim etapie dokonuje się optymalizacji parametrów macierzy funkcji Lapunowa w celu uzyskania najlepszych wyników analizy stabilności i wyznaczenia parametrów sterowań optymalnych. W związku z tym rozpatrzono też obliczeniowe aspekty metody optymalnych funkcji Lapunowa. W szczególności omówiono koncepcję algorytmu genetycznego znajdowania optymalnych funkcji Lapunowa dla układów o wielu stopniach swobody, a także znaleziono ścisłe rozwiązania tego problemu dla wielowymiarowych modeli pewnych klas układów mechatronicznych. Ponadto, nakreślono możliwość i potrzebę zastosowania wielowymiarowych funkcji Lapunowa w analizie jakościowej oraz wykorzystania terminologii zbiorów rozmytych do opisu jakościowych własności układów mechatronicznych. Wykorzystując opisane koncepcje, rozpatrzono i znaleziono rozwiązania teoretyczne wielu jakościowych zagadnień stabilności i sterowania układów mechatronicznych, będących pod wpływem różnych zakłóceń i zaburzeń. W szczególności przeprowadzono analizę stabilności układów liniowych i quasi-liniowych stacjonarnych o parametrach przedziałowych oraz układów z niepewnymi parametrami, podając ogólne oszacowania dla tzw. robust stability zarówno w przestrzeni stanu jak i w przestrzeni parametrów. Dużo uwagi poświęcono jakościowej analizie wielowymiarowych układów drgających, układów z nieliniowymi zaburzeniami oraz układów z tarciem. Ponadto omówiono problem aktywnej modyfikacji parametrycznej i siłowej oraz stabilizacji z zakłóceniami i wahaniami parametrów. Oszacowano też wpływ niedoskonałości charakterystyk elementów wykonawczych (na przykład nasycenia, strefy nieczułości, luzu, histerezy) oraz opóźnienia w pętli sprzężenia zwrotnego na własności jakościowe układów sterowania. Uzyskane w Rozprawie formuły analityczne, są w większości oryginalne, a wynikające z nich wnioski jakościowe - zgodne z oczekiwaniami i intuicją inżynierską lub z analogicznymi wynikami znanymi z literatury. W Rozprawie przedstawiono również ogólne filozoficzne rozważania na temat własności jakościowych układów dynamicznych, analizę porównawczą użyteczności podstawowych rodzajów stabilności oraz metod ich badania. Miało to na celu między innymi: uściślenie podstawowych pojęć i nazewnictwa, uwydatnienie zalet metody bezpośredniej Lapunowa na tle innych metod oraz uzasadnienie wyboru rozważanych zagadnień i formy prezentacji wyników. Z uwagi na teoretyczny charakter Rozprawy, w zasadzie nie są w niej rozpatrywane konkretne układy mechatroniczne, lecz raczej modele matematyczne, które mogą takie układy opisywać. Aby jednak uczynić niniejszą rozprawę praktycznie użyteczną, w rozważanych modelach przyjmowane są założenia mające bezpośrednie odniesienie do praktyki (na przykład ograniczenia na zaburzenia i sterowania, niepewność parametrów układów oraz niedoskonałości charakterystyk elementów wykonawczych). Z punktu widzenia układów realnych są to modele, w których zaburzenia i sterowania sprowadzają się do zmian parametrów (masowych, tłumienia i sztywności) układów i/lub działania sił zewnętrznych. Na poziomie opisu matematycznego odpowiada to klasie układów, których dynamikę można modelować układami lub inkluzjami różniczkowymi zwyczajnymi, opisanymi przez funkcje stacjonarne lub niestacjonarne i/lub ąuasiliniowe, z parametrami niepewnymi lub przedziałowymi, z zaburzeniami, zakłóceniami i sterowaniami. Rozpatrzone są również modele opisujące się równaniami lub inkluzjami cząstkowymi, równoważnymi przeliczalnym układom równań lub inkluzji różniczkowych zwyczajnych. Dlatego adekwatnym językiem opisu modeli układów mechatronicznych, stosowanym w niniejszej rozprawie, jest język teorii inkluzji różniczkowych. Ze zrozumiałych względów niniejsza rozprawa ma strukturę wielowątkową, ale zasadniczo składa się z części pierwszej, wprowadzającej (Rozdziały 1 - 4) i części drugiej, omawiającej zastosowania opisanej metody (Rozdziały 5-10). Jednak najważniejsze z punktu widzenia prezentowanej teorii i uzyskanych wyników oryginalnych są Rozdziały 3-9. Załączone dodatki, chociaż stanowią tylko uzupełnienie, nie są pozbawione elementu twórczego i traktując dokładniej lub ogólniej pewne zagadnienia związane z zasadniczą treścią Rozprawy, czynią ją bardziej samowystarczaną.

EN

The subject of this dissertation, encompassing selected theoretical topics of mechatronics, is focused on qualitative analysis of models of mechatronic systems. The main aim of this work is to provide a universal method of such an analysis and demonstrate its usefulness. A unified formalized approach to the qualitative analysis of dynamical and control systems based on the second method of Lyapunov and the conception of the stability index is presented. The idea of quadratic Lyapunov functions optimisaton in the state space as well as in the space of parameters is formulated. The conception of multidimensional optimal Lyapunov functions is described. General aspects of numerical algorithms of Lyapunov functions optimization are discussed in details. The presented approach is applied to stability analysis of a wide class of dynamical systems (linear stationary systems with determined or interval parameters, quasi-linear systems, non-stationary systems with uncertain parameters or undetermined excitations) as well as to synthesis of optimal control systems with disturbances. In particular, the problem of semi-active and active modification of mechatronic systems with perturbations and uncertain parameters is studied. Special attention is paid on the stability analysis of non-linear vibrating systems with non-stationary perturbations and dry friction. Furthermore, the impact of the typical real non-linearities such as finite amplification, saturation or hystheresis on the mechatronic systems performance is discussed. Exact solutions to certain multidimensional problems are presented. The concepts of rough sets and differential inclusions are applied to robust stability analysis and control synthesis of mechatronic systems The dissertation can be divided into the two main parts: introduction to the method of optimal Lyapunov functions (Chapters 1 - 4) and applications of the method (Chapters 5-10). However, the main theoretical conceptions and original results are contained in Chapters 3-9. The Appendixes 1-16, including additional descriptions, discussions, explanations and generalization of certain topics associated with the main subject of the dissertation, make it more self-contained.

13

Stability of an elastic column subjected to non-stationary compressive loads

Ossowski A.

Engineering Transactions

|

2005

|

Vol. 53, iss. 3

335-343

EN

The problem of dynamic stability of an elastic column with pinned ends subjected to nonstationary compressive axial loads is considered. The method of optical Lyapunov functions for differential inclusions is applied to obtain sufficient conditions of stability of the column in the case of bounded loads. The obtained results, improving and generalising the classical solutions to the dynamic Euler problem, may be useful in designing civil engineering structures and mechanical systems consisting of compressed columns. The possibility of optimisation of the column characteristics with respect to its stability properties ( e. g. stability margins in the space of parameters) is pointed out.

14

Statystyczna analiza badań laboratoryjnych próbek skalnych dla dwóch otworów wiertniczych przedgórza Karpat: J4 i ChD3

Ossowski A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2004

|

nr 130

849

PL

W pracy dokonano porównania czterech sposobów klasyfikacji próbek skalnych pobranych z utworów mioceńskich przedgórza Karpat w otworach J4 i Ch3: na podstawie składu ziarnowego metodą Sheparda, makroskopowej oceny rodzaju skały oraz za pomocą analizy klastralnej. Analizę klastralną wykonano w oparciu o precyzyjne analizy składu chemicznego oraz mineralogicznego próbek. W wyniku uzyskano kilka kategorii próbek, z których najliczniejszymi okazały się te, które makroskopowo zostały oznaczone jako piaskowcowe oraz ilaste. Dla każdej z wydzielonych kategorii podano ich statystyczną charakterystykę, a także wskazano wyróżniające je cechy. Wyniki przeprowadzonej analizy mogą się stać użyteczne przy opracowywaniu regresyjnych modeli interpretacyjnych.

EN

In the work a comparison of four kinds of clasification methods of rock samples were made. The samples came from boreholes J4 and ChD3 of Miocene formation of Carpathian Foredeep. Clasification of samples were made on the basis of grain analysis by Shepard's method, macroscopic identification of rocks and cluster analysis. Cluster analysis were made on core laboratory data: chemical and mineralogical. It got two main clusters of samples earlier identified as shaly and sandy. For each of cluster of samples were calculated statistical characteristics and it were given differentiate attributes.

15

Porównanie przydatności sieci neuronowych i analizy statystycznej danych laboratoryjnych do identyfikacji mineralogicznej i oznaczania CEC metodami jądrowymi geofizyki wiertniczej - gazonośna formacja mioceńska przedgórza Karpat, otwory J4 i ChD3

Mystkowski K., Środoń J., Ossowski A., Zorski T.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2004

|

nr 130

797--802

PL

Porównano dwie różne metody szacowania parametrów mineralogicznych z pomiarów geofizyki wiertniczej (GW) używając zbioru 42 próbek z rdzeni wiertniczych pobranych z dwóch otworów. Pierwszą z analizowanych metod były sieci neuronowe, a drugą regresja wielokrotna. Za szukane parametry mineralogiczne przyjęto zawartości takich minerałów jak: kwarc, kalcyt, sumę minerałów ilastych, całkowitą powierzchnię właściwą TSA i zdolność wymiany kationów CEC. Za dostępne dane z pomiarów geofizyki wiertniczej uznano koncentracje takich pierwiastków jak: K, U, Th, Si, Ca, Fe, oraz takie parametry kompleksowe jak Pe, Sa, W(woda związana). Końcowym wynikiem tego porównania jest stwierdzenie, że sieci neuronowe pozwalają skutecznie znajdować związki pomiędzy wejściowymi i wyjściowymi zbiorami danych. Pochodzenie, jednak tych związków pozostaje ukryte. W przypadku regresji wielokrotnej otrzymujemy podobne wyniki w dwoma wyjątkami. Po pierwsze dopasowanie danych estymowanych i mierzonych jest na ogół lepsze w przypadku sieci neuronowych. Z drugiej jednak strony regresja wielokrotna daje pełny ilościowy opis istniejących związków wraz z oceną dokładności. Obydwie analizowane metody okazują się w pełni przydatnymi narzędziami przy określaniu modeli interpretacyjnych geofizyki wiertniczej.

EN

Using a set of 42 core samples, picked up from two wells, the comparison of two different methods for estimating mineralogical parameters from well log data was made. The first method was neural networks. The second was multiple regression. The content of quartz, calcite, sum of clay minerals and values of TSA and CEC were assumed as output parameters. K, U, Th, Si, Ca, Fe elements and values of Pe, Ea and W(bound water) were the input log data. The neural network method is better able to find effectively the relationship between input and output data. The origin of this relationship remains hidden nevertheless. Multiple regression obtains similar results with two exceptions. First, the fit of both estimated and measured data is usually better for neural networks. On the other hand, multiple regression yields a full quantitative description of existing relationships including error analysis. Both methods are useful tools for well log interpretation models.

16

Practical aspects of computer-based clinical decision support systems

Ossowski A.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2002

|

Vol. 3

MI61--69

EN

The general problem of computer-based clinical decision support systems is considered. A class of rules in medical databases characteristic for therapeutic decisions has been distinguished. The necessity of application of a complete set of data for learning computerised systems of decision support has been pointed out. Rough set approach is applied to the analysis of the problem. An illustrative example of application of the presented results in the treatment of endometrial and breast cancer is given.

17

A computer-based system for objective studies of human psychomotorics

Ossowski A., Smyrnova J.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2002

|

Vol. 3

MI71--79

EN

Firstly the idea of objective psychological tests and their characteristics related to various features of human psychophysiology are introduced. Examples of objective tests are given. Next application of data mining algorithms to analyse data obtained from different tests are outlined. The general concept of a computer system for objective psychological studies of psychomotoric processes in humans is then described. Finally the possibility of implementation of the system in medical and psychoacoustical studies is pointed out.

18

Multiple-valued logic feedback controllers of dynamical systems

Ossowski A., Święcicka A.

Prace Instytutu Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk

|

2001

|

Nr 928

66-75

EN

The general problem of discrete feedback control of dynamical systems has been formulated. Multiple-valued logic networks as feedback controllers have been proposed. The possibility of application of ternary neural networks to parametric modification of multidimensional linear dynamical systems has been considered.

19

Statistical evolutionary optimisation of pharmacological therapies

Ossowski A.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2001

|

Vol. 2, Part. 1

MI67--MI73

EN

Optimisation of pharmacological therapies is an important problem of modern medicine. A lot of data concerning large groups of patients has to be analysed within a few months or years in order to find (sub)optimal therapeutic standards. Since new effective drugs become available each year, natural “brain storm” iterations in the world community of clinicians for new trials generation and co-ordination may be insufficient to perform the optimisation in real time. Therefore computer supervision of such a world-wide process is necessary. Basic problems concerning complex medical therapies and their optimisation have been described in this work. A formal description of the optimisation problem has been provided. Qualitative and quantitative genetic operations (mutation, crossover) have been distinguished. The idea of statistical fitnes functions has been introduced. Statistical genetic algorithms as appropriate optimisation procedures has been proposed. The usefulness of application of the described algorithms in medicine has been pointed out. The block structure of a computer system for trials generation and coordination has been proposed.

20

Computer investigations of sound perception and noise annoyance

Ossowski A., Smyrnova Y.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2001

|

Vol. 2, Part. 2

SN27--SN32

EN

The problem of influence of adverse sound environments on human psychophysical state and health has been outlined. Basic sound characteristics have been defined and the fundamental question of the relation between subjective and objective characteristics has been formulated. The general conception of a computer system for studying human perception of environmental sound and noise has been described. The usefulness of application of data mining algorithms in order to find practical rules that enable to determine subjective sound and noise parameters from the knowledge of physical ones has been pointed out.