Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца
Работа посвящена проблеме создания новых методов для комплексного моделирования и управления риском, которые позволят исследовать синергетические взаимодействия между источниками рисков различного происхождения в условиях неопределенности. Предложен подход к исследованию взаимосвязи продовольственны...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/159 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Репозитарії
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-159 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-15T10:21:41Z |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
модель Лоренца математичне моделювання модель економічного розвитку оптимальне керування детермінований хаос стохастичні моделі |
| spellingShingle |
модель Лоренца математичне моделювання модель економічного розвитку оптимальне керування детермінований хаос стохастичні моделі Atoyev, Konstantin Vovk, Lilia Shpyga, Sergey Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| topic_facet |
модель Лоренца математическое моделирование модель экономического развития оптимальное управление детерминированный хаос стохастические модели модель Лоренца математичне моделювання модель економічного розвитку оптимальне керування детермінований хаос стохастичні моделі Lorentz model mathematical modeling economic development model optimal control deterministic chaos stochastic models |
| format |
Article |
| author |
Atoyev, Konstantin Vovk, Lilia Shpyga, Sergey |
| author_facet |
Atoyev, Konstantin Vovk, Lilia Shpyga, Sergey |
| author_sort |
Atoyev, Konstantin |
| title |
Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| title_short |
Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| title_full |
Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| title_fullStr |
Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| title_full_unstemmed |
Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца |
| title_sort |
дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі лоренца |
| title_alt |
Исследование взаимосвязи продовольственных, энергетических и водных ресурсов с помощью трехсекторальной модели Лоренца Studying the interconnection of food, energy and water resources using the three-sectoral Lorentz model |
| description |
Работа посвящена проблеме создания новых методов для комплексного моделирования и управления риском, которые позволят исследовать синергетические взаимодействия между источниками рисков различного происхождения в условиях неопределенности. Предложен подход к исследованию взаимосвязи продовольственных, водных и энергетических ресурсов с помощью трехсекторальной модели Лоренца, которая объединяет в единой структуре однотипным образом описанные сектора экономики, каждый из которых рассматривается в сроках уровня производительности, количества рабочих мест. и уровня структурных нарушений В результате математического моделирования определены условия возникновения детерминированного хаоса в минимальной модели экономического развития и выявлены возможные причины возрастающей уязвимости глобальной экономики к малым изменениям параметров управления. Рассмотрена задача определения эффективных управлений с целью минимизации суммарных структурных нарушений за выбранный интервал времени. В результате модельных экспериментов обнаружены траектории изменения параметров управления, позволяющие уменьшить число структурных нарушений. Это достигается за счет изменений соотношения уровней пропозиции и спроса продукции, спроса и предложения на создание рабочих мест. Рассмотрено влияние случайных возмущений на стохастическую деформацию детерминированных аттракторов модели Лоренца. Показано, что при случайных возбуждениях траектории стохастической системы покидают детерминированный аттрактор и образуют вокруг него некоторый пучок с соответствующим вероятностным распределением. Рассмотрена возможность дальнейшего усложнения модели за счет учета других секторов экономики с помощью модели Лоренца в комплексной форме. Задача исследования n секторов экономик в этом случае сводится к рассмотрению поведения ансамбля n связанных осцилляторов, генерирующих колебания с частотами ωn соответственно. Коллективная синхронизация данных осцилляторов может быть исследована с помощью модели Курамото. Задача управления социально-экономическим развитием в условиях возникновения хаотических режимов сводится для комплексной модели к управлению частотой поля с ненулевым средним, генерируемым связанными осцилляторами. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/159 |
| work_keys_str_mv |
AT atoyevkonstantin issledovanievzaimosvâziprodovolʹstvennyhénergetičeskihivodnyhresursovspomoŝʹûtrehsektoralʹnojmodelilorenca AT vovklilia issledovanievzaimosvâziprodovolʹstvennyhénergetičeskihivodnyhresursovspomoŝʹûtrehsektoralʹnojmodelilorenca AT shpygasergey issledovanievzaimosvâziprodovolʹstvennyhénergetičeskihivodnyhresursovspomoŝʹûtrehsektoralʹnojmodelilorenca AT atoyevkonstantin doslídžennâvzaêmozvâzkuprodovolʹčihenergetičnihtavodnihresursívzadopomogoûtrisektoralʹnoímodelílorenca AT vovklilia doslídžennâvzaêmozvâzkuprodovolʹčihenergetičnihtavodnihresursívzadopomogoûtrisektoralʹnoímodelílorenca AT shpygasergey doslídžennâvzaêmozvâzkuprodovolʹčihenergetičnihtavodnihresursívzadopomogoûtrisektoralʹnoímodelílorenca AT atoyevkonstantin studyingtheinterconnectionoffoodenergyandwaterresourcesusingthethreesectorallorentzmodel AT vovklilia studyingtheinterconnectionoffoodenergyandwaterresourcesusingthethreesectorallorentzmodel AT shpygasergey studyingtheinterconnectionoffoodenergyandwaterresourcesusingthethreesectorallorentzmodel |
| first_indexed |
2025-10-30T02:48:43Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:48:43Z |
| _version_ |
1847373357233733632 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-1592024-03-15T10:21:41Z Исследование взаимосвязи продовольственных, энергетических и водных ресурсов с помощью трехсекторальной модели Лоренца Дослідження взаємозв’язку продовольчих, енергетичних та водних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца Studying the interconnection of food, energy and water resources using the three-sectoral Lorentz model Atoyev, Konstantin Vovk, Lilia Shpyga, Sergey модель Лоренца математическое моделирование модель экономического развития оптимальное управление детерминированный хаос стохастические модели модель Лоренца математичне моделювання модель економічного розвитку оптимальне керування детермінований хаос стохастичні моделі Lorentz model mathematical modeling economic development model optimal control deterministic chaos stochastic models Работа посвящена проблеме создания новых методов для комплексного моделирования и управления риском, которые позволят исследовать синергетические взаимодействия между источниками рисков различного происхождения в условиях неопределенности. Предложен подход к исследованию взаимосвязи продовольственных, водных и энергетических ресурсов с помощью трехсекторальной модели Лоренца, которая объединяет в единой структуре однотипным образом описанные сектора экономики, каждый из которых рассматривается в сроках уровня производительности, количества рабочих мест. и уровня структурных нарушений В результате математического моделирования определены условия возникновения детерминированного хаоса в минимальной модели экономического развития и выявлены возможные причины возрастающей уязвимости глобальной экономики к малым изменениям параметров управления. Рассмотрена задача определения эффективных управлений с целью минимизации суммарных структурных нарушений за выбранный интервал времени. В результате модельных экспериментов обнаружены траектории изменения параметров управления, позволяющие уменьшить число структурных нарушений. Это достигается за счет изменений соотношения уровней пропозиции и спроса продукции, спроса и предложения на создание рабочих мест. Рассмотрено влияние случайных возмущений на стохастическую деформацию детерминированных аттракторов модели Лоренца. Показано, что при случайных возбуждениях траектории стохастической системы покидают детерминированный аттрактор и образуют вокруг него некоторый пучок с соответствующим вероятностным распределением. Рассмотрена возможность дальнейшего усложнения модели за счет учета других секторов экономики с помощью модели Лоренца в комплексной форме. Задача исследования n секторов экономик в этом случае сводится к рассмотрению поведения ансамбля n связанных осцилляторов, генерирующих колебания с частотами ωn соответственно. Коллективная синхронизация данных осцилляторов может быть исследована с помощью модели Курамото. Задача управления социально-экономическим развитием в условиях возникновения хаотических режимов сводится для комплексной модели к управлению частотой поля с ненулевым средним, генерируемым связанными осцилляторами. Роботу присвячено проблемі створення нових методів для комплексного моделювання та управління ризиком, які дозволять досліджувати синергетичні взаємодії між джерелами ризиків різного походження в умовах невизначеності. Запропоновано підхід до дослідження взаємозв’язку продовольчих, водних і енергетичних ресурсів за допомогою трисекторальної моделі Лоренца, яка об’єднує в єдиній структурі однотипним чином описані сектори економіки, кожен з яких розглядається в термінах рівня продуктивності, кількості робочих місць і рівня структурних порушень. У результаті математичного моделювання визначено умови виникнення детермінованого хаосу в мінімальній моделі економічного розвитку та виявлено можливі причини зростаючої вразливості глобальної економіки до малих змін параметрів керування. Розглянуто задачу визначення ефективних керувань з метою мінімізації сумарних структурних порушень за обраний інтервал часу. В результаті модельних експериментів виявлено траєкторії зміни параметрів керування, які дозволяють зменшити число структурних порушень. Це досягається за рахунок змін співвідношення рівнів пропозиції та попиту продукції, попиту і пропозиції на створення робочих місць. Розглянуто вплив випадкових збурень на стохастичну деформацію детермінованих атракторов моделі Лоренца. Показано, що при випадкових збуреннях траєкторії стохастичної системи покидають детермінований атрактор і утворюють навколо нього деякий пучок з відповідним імовірносним розподілом. Розглянуто можливість подальшого ускладнення моделі за рахунок врахування інших секторів економіки за допомогою моделі Лоренца в комплексній формі. Задача дослідження n секторів економік у цьому випадку зводиться до розгляду поведінки ансамблю n зв’язаних осциляторів, що генерують коливання з частотами ωn відповідно. Колективна синхронізація даних осциляторів може бути досліджена за допомогою моделі Курамото. Задача керування соціально-економічним розвитком в умовах виникнення хаотичних режимів зводиться для комплексної моделі до керування частотою поля з ненульовим середнім, яке генерується зв’язаними осциляторами. The work is devoted to the problem of creating new methods for complex modeling and risk management, which will allow to study synergistic interactions between sources of risks of various origins under conditions of uncertainty. The paper proposes an approach to the study of the relationship between food, water and energy resources using the three-sectoral Lorenz model, combining in a single structure similarly described sectors of the economy, each of which is considered in terms of the productivity level, the workplaces number and the structural disturbances level. As a mathematical modeling result, the conditions of the deterministic chaos origin in the minimum economic development model were determined and possible reasons of the global economy growing vulnerability to small changes in management parameters were identified. The problem of determining effective controls for minimizing the total structural violations on selected time interval is considered. As a result of model experiments, the trajectories of control parameters changes were determined, which make it possible to reduce the structural violations number. This is achieved through changes in the ratio of supply and demand levels for products, demand and supply for workplaces creation. The influence of random perturbations on the deterministic attractors stochastic deformation of the Lorentz model is considered. It is shown that, under random perturbations, the trajectories of the stochastic system leave a deterministic attractor and form around it a certain bundle with the corresponding probabilistic distribution. The further model complicating possibility by taking into account other sectors of the economy using the Lorenz model in a complex form is considered. In this case the task of studying n sectors of economy is reduced to considering the behavior of an ensemble of n coupled oscillators that generate oscillations with frequencies ωn, respectively. Collective synchronization of oscillator data can be investigated using Kuramoto’s model. The problem of managing socio-economic development under the chaotic modes origin conditions is reduced for a complex model to controlling the frequency of a nonzero mean field generated by coupled oscillators. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2021-04-16 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/159 10.34229/1028-0979-2021-3-12 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 66 № 3 (2021): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 141-152 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 66 № 3 (2021): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 141-152 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 66 No. 3 (2021): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 141-152 2786-6505 2786-6491 10.34229/1028-0979-2021-3 ru https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/159/251 Copyright (c) 2021 Konstantin Atoyev, Lilia Vovk, Sergey Shpyga https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |