Использование решения сопряженных задач при идентификации входных параметров модели переноса и планировании эксперимента

Кочергин В.С. Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Кочергин С.В. Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

УДК: 51.37

Аннотация

В работе на основе одномерной модели переноса пассивной примеси рассматривается вопрос о построении оптимального плана измерений для реализации вариационного алгоритма идентификации начальных данных. Для построения информационной матрицы Якоби предлагается использование решения серии сопряженных задач. В результате численных экспериментов показано, что измерения поля концентрации в областях максимальных значений приводит к лучшей обусловленности решаемой задачи и более быстрой сходимости итерационного процесса. Информация о границах пятна загрязнения также оказывается важной при реализации алгоритма инициализации начальных данных. Аналогичные расчеты проведены с трехмерной моделью для акватории Азовского моря. Результаты могут быть использованы для решения различных задач экологической направленности при изучении воздействия источников загрязнения антропогенного характера в акваториях Азовского и Черного морей.

Ключевые слова: планирование эксперимента, модель переноса, пассивная примесь, идентификация, сопряженная задача, минимизация, Азовское море

Информация об авторах

Владимир Сергеевич Кочергин

младший научный сотрудник отдела теории волн Морского гидрофизического института РАН

e-mail: vskocher@gmail.com

Сергей Владимирович Кочергин

старший научный сотрудник отдела морскмх информационных систем и технологий Морского гидрофизического института РАН

e-mail: ko4ep@mail.ru

Литература

Горский В.Г. Планирование кинетических экспериментов. М.: Наука, 1984. 240 с.
Пененко В.В. Оценка параметров дискретных моделей динамики атмосферы и океана // Метеорология и гидрология. 1979. №7. C. 77-90.
Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982. 320 с.
Кочергин В.С. Определение поля концентрации пассивной примеси по начальным данным на основе решения сопряженных задач // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа, МГИ НАНУ, Севастополь, 2011. Вып. 25, т. 2. С. 270-376.
Иванов В.А., Фомин В.В. Математическое моделирование динамических процессов в зоне море - суша. Севастополь: ЭКОСИ-гидрофизика, 2008. 363 с.
Еремеев В.Н., Кочергин В.П., Кочергин С.В., Скляр С.Н. Математическое моделирование гидродинамики глубоковдных бассейнов. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2002. 238 с.
Кочергин В.С., Кочергин С.В. Реализация вариационного подхода при идентификации входных параметров модели переноса пассивной примеси в Азовском море // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016, №3. С. 50-58.

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме № 0827-2014-0010 "Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем Черного и Азовского морей, на основе современных методов контроля состояния морской среды и гридтехнологий".