<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article
			xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"
			xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"
			xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
			
			xml:lang="ru">
			<front>
			<journal-meta>
				<journal-id journal-id-type="ojs">vestnik</journal-id>
				<journal-title-group>
					<journal-title xml:lang="ru">Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества</journal-title>
					<trans-title-group xml:lang="en">
						<trans-title>Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation</trans-title>
					</trans-title-group>
				</journal-title-group>
			<issn pub-type="ppub">1729-5459</issn>
			<publisher>
				<publisher-name>Кубанский государственный университет</publisher-name>
				<publisher-loc>RU</publisher-loc>
			</publisher>
			<self-uri xlink:href="https://vestnik.kubsu.ru/" />
		</journal-meta>
		<article-meta>
			<article-id pub-id-type="publisher-id">1069</article-id>
			<article-id pub-id-type="doi">10.31429/vestnik-21-3-26-31</article-id>
			<article-categories>
				<subj-group xml:lang="ru" subj-group-type="heading"><subject>Научная статья</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="en" subj-group-type="heading"><subject>Original article</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="ru"><subject>Механика</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="en"><subject>Mechanics</subject></subj-group>
			</article-categories>
			<title-group>
				<article-title xml:lang="ru">Вариационные процедуры оценки мощности источников загрязнения в модели переноса пассивной примеси</article-title>
				<trans-title-group xml:lang="en">
					<trans-title>Variational procedures for estimating the power of pollution sources in the passive admixture transfer model</trans-title>
					</trans-title-group>
			</title-group>
			<contrib-group content-type="author">
				<contrib >
					<contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="false">https://orcid.org/0000-0002-6767-1218</contrib-id>
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Кочергин В.С.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Кочергин</surname>
							<given-names>Владимир Сергеевич</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Kochergin</surname>
							<given-names>Vladimir S.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>vskocher@gmail.com</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>младший научный сотрудник отдела теории волн Федерального исследовательского центра «Морской гидрофизический институт РАН»</p></bio>
				</contrib>
				<contrib >
					<contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="false">https://orcid.org/0000-0002-3583-8351</contrib-id>
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Кочергин С.В.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Кочергин</surname>
							<given-names>Сергей Владимирович</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Kochergin</surname>
							<given-names>Sergey V.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>ko4ep@mail.ru</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>старший научный сотрудник отдела вычислительных технологий и математического моделирования Федерального исследовательского центра «Морской гидрофизический институт РАН»</p></bio>
				</contrib>
			</contrib-group>
			<aff id="aff-1"><institution content-type="orgname" xml:lang="ru">Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь</institution><institution content-type="orgname" xml:lang="en">Marine Hydrophysical Institute, Sevastopol</institution></aff>
			<pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-09-24" publication-format="ppub">
				<day>24</day>
				<month>09</month>
				<year>2024</year>
			</pub-date>
			<volume>21</volume>
			<issue>3</issue>
				<fpage>26</fpage>
				<lpage>31</lpage>
			<history>
				<date date-type="received" iso-8601-date="2024-07-24">
					<day>24</day>
					<month>07</month>
					<year>2024</year>
				</date>
				<date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-07-25">
					<day>25</day>
					<month>07</month>
					<year>2024</year>
				</date>
				<date date-type="pub" iso-8601-date="2024-09-24">
					<day>24</day>
					<month>09</month>
					<year>2024</year>
				</date>
			</history>
			<permissions>
				<copyright-statement>Copyright (c) 2024 Кочергин В.С., Кочергин С.В.</copyright-statement>
				<copyright-year>2024</copyright-year>
				<copyright-holder>Кочергин В.С., Кочергин С.В.</copyright-holder>
				<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0">
					<license-p>Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.</license-p>
				</license>
			</permissions>
			<self-uri xlink:href="https://vestnik.kubsu.ru/article/view/1069" />
			<abstract xml:lang="en">
				<p>The paper considers variational algorithms for identifying capacities for a number of sources of constant power based on admixture concentration measurements at a finite time. In the process of implementing, the variational assimilation procedure, the main, conjugate and task in variations is solved. The search for the desired parameters is carried out iteratively. When implementing the filtering algorithm, the estimation method, the dual representation of the functional, the transformation of plane rotations of the redefined system of equations are used to construct an algebraic system of equations, which allows filtering data and finding the desired values of the source capacities. In this paper, an algorithm is proposed for searching for the power values of several sources by assimilating measurement data on the admixture concentration. When implementing a variation procedure, the integration of the main, conjugate tasks and tasks in variations is performed. The latter is necessary to find an iterative parameter in the process of gradient descent. An algorithm based on the application of the estimation method and a variational algorithm for filtering measurement data is presented. The latter is based on the use of the procedure of plane rotations of the original redefined system of equations and the minimization of a special kind of functional. An essential point in the construction of the algorithm is the linearity of the transfer equation, which allows us to consider its solution as the sum of solutions when specifying single point sources. Thus, to solve the problem of identifying the power of a number of sources, it is proposed, to use variational assimilation procedures based on solving related problems and minimizing the corresponding prediction quality functionals. In addition, an algorithm based on a variational filtering procedure for systems of linear algebraic equations is presented, which are based on the estimation method and solving a series of corresponding conjugate problems. The results can be used to solve various environmental problems in the waters of the Azov and Black Seas.</p>
			</abstract>
			<abstract xml:lang="ru">
				<p>В работе рассматриваются вариационные алгоритмы идентификации мощностей для ряда источников постоянной мощности по данным измерений концентрации примеси на конечный момент времени. В процессе реализации вариационной процедуры ассимиляции решается основная, сопряженная и задача в вариациях. Поиск искомых параметров осуществляется итерационно. При реализации алгоритма фильтрации для построения алгебраической системы уравнений используется метод оценки, двойственное представление функционала, преобразование плоских вращений переопределенной системы уравнений, что позволяет осуществить фильтрацию данных и найти искомые значения мощностей источников. В данной работе предложен алгоритм поиска значений мощностей нескольких источников за счет усвоения данных измерений о концентрации примеси. При реализации вариационной процедуры производится интегрирование основной, сопряженной задач и задачи в вариациях. Последняя необходима для поиска итерационного параметра в процессе градиентного спуска. Также приведен алгоритм основанный на применении метода оценки и вариационного алгоритма фильтрации данных измерений. В основе последнего лежит использование процедуры плоских вращений исходной переопределенной системы уравнений и минимизация функционала специального вида. Существенным моментом при построении алгоритма является линейность уравнения переноса, что позволяет рассматривать его решение как сумму решений при задании одиночных точечных источников.</p>
<p>Таким образом, для решения задачи идентификации мощности ряда источников предлагается использование вариационных процедур ассимиляции основанных на решении сопряженных задач и минимизации соответствующих функционалов качества прогноза. Кроме этого представлен алгоритм, основанный на вариационной процедуре фильтрации систем линейных алгебраических уравнений, которые строятся на основе метода оценки и решении серии соответствующих сопряженных задач. Результаты могут быть использованы при решении различных задач экологической направленности в акваториях Азовского и Черного морей.</p>
			</abstract>
			<kwd-group xml:lang="en">
				<kwd>concentration of suspended matter</kwd>
				<kwd>variational algorithm</kwd>
				<kwd>assimilation</kwd>
				<kwd>adjoint problem</kwd>
				<kwd>variational filtration</kwd>
			</kwd-group>
			<kwd-group xml:lang="ru">
				<kwd>концентрация взвешенного вещества</kwd>
				<kwd>вариационный алгоритм</kwd>
				<kwd>ассимиляция</kwd>
				<kwd>сопряженная задача</kwd>
				<kwd>вариационная фильтрация</kwd>
			</kwd-group>
			<support-group>
				<funding-group>
					<funding-statement xml:lang="en">The work was carried out within the framework of the state assignment on the topic FNNN-2021-0005 &quot;Complex interdisciplinary studies of oceanological processes that determine the functioning and evolution of ecosystems in the coastal zones of the Black and Azov Seas&quot; (code &quot;Coastal Research&quot;).</funding-statement>
					<funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания по теме FNNN-2021-0005 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»).</funding-statement>
				</funding-group>
			</support-group>
			<counts><page-count count="6" /></counts>
		</article-meta>
	</front>
	<body></body>
	<back>
		<ref-list>
			<ref id="R1"><mixed-citation>Blumberg, A.F., Mellor, G.L., A description of the three-dimensional coastal ocean circulation model. Three-dimensional coastal ocean models. <italic>Am. Geoph. Union.</italic>, 1987, vol. 4, pp. 1–16.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R2"><mixed-citation>Фомин, В.В., Численная модель циркуляции вод Азовкого моря. <italic>Научные труды УкрНИГМИ</italic>, 2002, вып. 249, с. 246–255.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R3"><mixed-citation>Иванов, В.А., Фомин, В.В., <italic>Математическое моделирование динамических процессов в зоне море – суша</italic>. Севастополь, ЭКОСИ-гидрофизика, 2008.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R4"><mixed-citation>Марчук, Г.И., <italic>Математическое моделирование в проблеме окружающей среды</italic>. Москва, Наука, 1982.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R5"><mixed-citation>Marchuk, G.I., Penenko, V.V., Application of optimization methods to the problem of mathematical simulation of atmospheric processes and environment. In: Marchuk, G.I. (eds), <italic>Modelling and Optimization of Complex System. Lecture Notes in Control and Information Sciences</italic>, 1979, vol. 18. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/BFb0004167</mixed-citation></ref>
			<ref id="R6"><mixed-citation>Marchuk, G.I., Agoskov, V.I., Shutyaev, V.P., <italic>Adjoint Equations and Perturbation Algorithms in Nonlinear Problems</italic>. New York, CRC Press, 1996.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R7"><mixed-citation>Shutyaev, V. P., Le Dimet, F.-X., Parmuzin, E., Sensitivity analysis with respect to observations in variational data assimilation for parameter estimation. <italic>Nonlinear Processes in Geophysics</italic>, 2018, vol. 25, iss. 2, pp. 429–439. DOI: 10.5194/npg-25-429-2018</mixed-citation></ref>
			<ref id="R8"><mixed-citation>Shutyaev, V.P., Methods for Observation Data Assimilation in Problems of Physics of Atmosphere and Ocean. <italic>Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics</italic>, 2019, vol. 55, pp. 17–31. DOI: 10.1134/S0001433819010080</mixed-citation></ref>
			<ref id="R9"><mixed-citation>Shutyaev V.P., Le Dimet F.-X., Agoshkov V.I., Parmuzin E.I., Sensitivity of functionals in problems of variational assimilation of observational data. <italic>Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics</italic>, 2015, vol. 51, iss. 3, pp. 342–350. DOI: 10.1134/S0001433815030111</mixed-citation></ref>
			<ref id="R10"><mixed-citation>Zalesny V.B., Agoshkov V.I., Shutyaev V.P., Le Dimet, F., Ivchenko V.O., Numerical modeling of ocean hydrodynamics with variational assimilation of observational data. <italic>Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics</italic>, 2016, vol. 52, iss. 4, pp. 431–442. DOI: 10.1134/S0001433816040137</mixed-citation></ref>
			<ref id="R11"><mixed-citation>Shutyaev, V.P., Parmuzin, E.I., Sensitivity of functionals to observation data in a variational assimilation problem for a sea thermodynamics model. <italic>Numer. Analys. Appl.</italic>, 2019, vol. 12, pp. 191–201. DOI: 10.1134/S1995423919020083</mixed-citation></ref>
			<ref id="R12"><mixed-citation>Кочергин, В.С., Кочергин, С.В., Идентификация мощности источника загрязнения в Казантипском заливе на основе применения вариационного алгоритма. <italic>Морской гидрофизический журнал</italic>, 2015, № 2, с. 79–88. &amp;lt;/span&amp;gt;&quot;&gt;10.22449/1573-160X-2015-2-69-76] DOI: 10.22449/0233-7584-2015-2-79-88</mixed-citation></ref>
			<ref id="R13"><mixed-citation>Кочергин, В.С., Кочергин, С.В., Использование вариационных принципов и решения сопряженной задачи при идентификации входных параметров модели переноса пассивной примеси. <italic>Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа</italic>, 2010, вып. 22, с. 240–244.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R14"><mixed-citation>Кочергин, В.С., Определение поля концентрации пассивной примеси по начальным данным на основе решения сопряженных задач уравнений. <italic>Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа</italic>, 2011, вып. 25, т. 2, с. 270–276.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R15"><mixed-citation>Страхов, В.Н., Метод фильтрации систем линейных алгебраических уравнений –- основа для решения линейных задач гравиметрии магнитометрии. <italic>Докл. АН СССР</italic>, 1991, т. 320, № 3, с. 595–599.</mixed-citation></ref>
		</ref-list>
	</back>
</article>