Математическое моделирование и оптимизация многослойных систем
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2019.01.045Анотація
Аннотация. Рассмотрены вопросы математического моделирования и оптимизации параметров температурных полей многослойного микробиологического объекта находящегося под воздействием сканируемых источников лазерного излучения. Автором построена и решена краевая задача системы дифференциальных уравнений теплопроводности, описывающих процесс лазерного воздействия на сферический многослойный микробиологический объект (эмбрион). Актуальность вопроса исследования объясняется сложной геометрией микробиологического объекта и особенностями процесса взаимодействия электромагнитного излучения с эмбрионом.
Сферическая, трехслойная, нелинейная и неоднородная структура эмбриона зачастую была поводом того, что многие авторы для проведения параметризации температурных полей в эмбрионе и осуществления оптимизации технических параметров лазерных излучателей рассматривали эмбрион как однослойное, однородное тело. При этом, несмотря на то, что в данном случае существенно упрощался процесс математического моделирования и оптимизации технических параметров, уменьшались затраты машинного времени и памяти, необходимых для осуществления оптимизации, в то же время, уменьшалась точность реализации прикладных оптимизационных математических моделей процесса лазерного воздействия на эмбрион, что способствовало повышению расхода микробиологического материала при трансплантации. В связи с этим, для экономии тепловых и энергетических ресурсов лазерных излучателей, а также уменьшения травмируемости клеток, автором данной работы проведен процесс математического моделирования распределения температурных полей эмбриона под воздействием лазерным лучом, с учетом трехслойной, нелинейной и неоднородной структуры микробиологического объекта.
Ключевые слова: математическое моделирование, оптимизация, краевая задача, параметризация
Посилання
Levkin, D. A. (2014). Matematychni modeli optymizatsii parametriv dii lazernoho promenia na bahatosharovi biosystemy [Mathematical models of optimization of parameters of laser beam action on multilayered biosystems]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Mekhaniko-tekhnolohichni systemy ta kompleksy. Kh.: NTU «KhPI», 60 (1102), 77-84.
Megel', Yu. E., Putyatin, V. P., Levkin, D. A., Levkin, A. V. (2017). Matematycheskoe modelyrovanye y optymyzatsyia parametrov deistvyia lazernoho lucha na mnogosloynyie biomaterialyi [Mathematical modeling and optimization of parameters of laser beam action on multilayer biomaterials]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Mekhaniko-tekhnolohichni systemy ta kompleksy. Kh.: NTU «KhPI», 20 (1242), 60-64.
Levkin, D. A. (2018). Adekvatnost' raschetnoy matematicheskoy modeli protsessa lazernogo vozdeystviya na embrion. [The adequacy of the calculated mathematical model of the process of laser exposure to the embry]. Vcheni zapysky TNU imeni V.I. Vernadskoho. Seriia: Tekhnichni nauky. Kyiv, 29(68), No 3, Ch. 1, 166-169.
Levkin, D. A. (2015). Rezultatyi matematicheskogo modelirovaniya raspredeleniya temperaturyi v mnogosloynom bioob'ekte. [The results of mathematical modeling of the temperature distribution in a multilayer biological object]. Systemy obrobky informatsii. Zbirnyk naukovykh prats. Kh.: Kharkivskyi universytet Povitrianykh Syl imeni Ivana Kozheduba, 8(133), 93-96.
https://doi.org/10.12989/gae.2015.8.2.133
Stoyan, Yu. G., Putyatin, V. P. (1981). Razmeshchenie istochnikov fizicheskih poley [Placement of sources of physical fields]. Kyiv: Nauk. dumka, 59-87.
Stoyan, Yu. G., Putyatin, V. P. (1988). Optimizaciya tekhnicheskih sistem s istochnikami fizicheskih poley [Optimization of technical systems with sources of physical fields]. Kyiv: Nauk. dumka, 44-48.
Marchuk, G. I. (1982). Matematycheskoe modelyrovanye v probleme okruzhayuschey sredyi [Mathematical modeling in environmental issues]. M.: Nauka, 320.
Douglas-Hamilton, D. H., Conia, J. (2001). Thermal effects in laser-assisted pre-embryo zona drilling. Journal of Biomedical Optics, 6 (2), 205. doi:10.1117/1.1353796
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
