Рубрика «Matlab» - 7

Года четыре назад, в универе услышал о таком методе оптимизации, как генетический алгоритм. О нем везде сообщалось ровно два факта: он клёвый и он не работает. Вернее, работает, но медленно, ненадежно, и нигде его не стоит использовать. Зато он красиво может продемонстрировать механизмы эволюции. В этой статье я покажу красивый способ вживую посмотреть на процессы эволюции на примере работы этого простого метода. Нужно лишь немного математики, программирования и все это приправить воображением.

Кратко об алгоритме

Итак, что же такое генетический алгоритм? Это, прежде всего, метод многомерной оптимизации, т.е. метод поиска минимума многомерной функции. Потенциально этот метод можно использовать для глобальной оптимизации, но с этим возникают сложности, опишу их позднее.

Сама суть метода заключается в том, что мы модулируем эволюционный процесс: у нас есть какая-то популяция (набор векторов), которая размножается, на которую воздействуют мутации и производится естественный отбор на основании минимизации целевой функции. Рассмотрим подробнее эти процессы.
Читать полностью »

От переводчика

В этой заметке коротко о том:

  • сколько исследователей пользуется научно — исследовательским программным обеспечением (ПО) в ВУЗах Великобритании?
  • какое именно ПО используется?
  • сколько исследователей разрабатывает свое исследовательское ПО, сколько является просто пользователями исследовательского ПО, как это зависит от дисциплины, их пола и других факторов?
  • какая компьютерная операционная система выбирается разработчиками и пользователями исследовательского ПО?

Так же вы найдёте и ссылку на файл с «сырыми» и детальными результатами исследований, такими как список исследованных университетов, число опрошенных человек от каждого университета, область их работы и так далее. Это будет особенно полезным для тех кто пожелает самостоятельно проанализировать результаты.

Научно-исследовательское программное обеспечение в ВУЗах Великобритании - 1

Данная заметка является переводом публикации «Невозможно проводить исследования без программного обеспечения — отметили 7 из десяти исследователей Соединённого Королевства» (англ. It's impossible to conduct research without software, say 7 out of 10 UK researchers) автора Саймон Хитрик (анг. Simon Hettrick), в которой он коротко рассказал о результатах статистического исследования программного обеспечения используемого в научных исследованиях нескольких университетов Соединённого Королевства. Саймон является заместителем директора института программной совместимости (анг. Software Sustainability Institute), от имени которого Университет Эдинбурга и проводил данные исследования (англ. The University of Edinburgh on behalf of the Software Sustainability Institute).

Этот литературный перевод с английского на русский. Если будут советы (или видите ошибку), то прошу мне о них сообщать. После публикации этого перевода, я пришлю Саймону ссылку на эту публикацию (разрешение автора на перевод и использование диаграмм из его отчёта у меня уже есть).

Благодарности (англ. асknowledgements):
Я хотел бы поблагодарить Саймона Хитрика из поддерживаемого EPSRC Института программной совместимости за его помощь в подготовке материала (англ. I would like to acknowledge the assistance of Simon Hettrick from the EPSRC supported Software Sustainability Institute").

Далее по тексту — перевод поста Саймона Хитрик.


Никто не знает сколько программного обеспечения (ПО) используется в научных исследованиях. Посмотрите в любую лабораторию и вы обнаружите как стандартное, так и специально написанное ПО, которое используется во всех дисциплинах и исследователями всех уровней. Программное обеспечение явно является фундаментальным компонентом исследований, но мы не можем подтвердить это без доказательств. И этот недостаток доказательств является причиной, по которой мы провели исследование используемого научно — исследовательского ПО в пятнадцати университетах группы Рассела (анг. Russell Group — прим. переводчика).

Читать полностью »

Что нужно чтобы вскопать огород? При наличии огорода, нужны рабочие инструменты и рабочая сила (работники). А что делать если нужно вскопать быстрей или больше? Можно позвать друзей или нанять других людей, то есть увеличить число работников. Вот это и является примером высокопроизводительного вскапывания огорода. Не всегда можно увеличивать производительность вскапывания огорода путём поиска сильных работников, так как производительность каждого отдельно взятого работника ограничена. Потому и приходится прибегать к услугам большего числа работников.

Аналогично и с высокопроизводительными вычислениями. Работниками (анг. workers) так и называются отдельные компьютеры и процессорные ядра в вычислительных кластерах, если опираться на терминологию пакета МАТЛАБ (англ. MATLAB). В документации других кластеров эти ядра и компьютеры называются нодами (англ. nodes), так и буду их называть в этой заметке.
Читать полностью »

Данная статья скорее логическое продолжение моей статьи о балансере: «Создание робота балансера на arduino».
В ней будут очень кратко освещены: простая модель угловой стабилизации квадрокоптера с использованием кватернионов, линеаризация, построение управления для объекта и проверка его в Matlab, а так же проверка на реальном объекте. В качестве подопытного будет выступать Crazyflie 1.0.

Сейчас оно летает так (на момент съемок я не очень правильно выставил управление):


Читать полностью »

Пару лет назад мне попалась интересная статья о взаимосвязи цен на золото и нефть.

И я решил немного расширить модель и провести собственное исследование.
Прежде всего — взять не два товара, а некий более существенный набор.

После долгих поисков по интернету, я нашел этот сайт, с которого скачал архив цен (скачать XLS) на товары за 35 лет.

Все данные я обрабатывал в MATLAB.
Читать полностью »

Цель статьи: хочу поделится опытом создания трех вычислительных кластеров Matlab, а также их удаленного администрирования.

Небольшое вступление

При исследовании/моделировании разных природных явлений (и не только), изредка появляется потребность в больших вычислительных способностях с которыми домашний ПК справится уже не в силе (каким бы мощным он небыл). В конце концов, эта потребность появились и у меня.

Моделирование, связанное с решением систем нелинейных дифференциальных уравнений на длинном промежутке относительного времени занимает достаточно много процессорного времени, поэтому было принято решение это все дело «расспаралелить».

Итак, обо всем — по порядку

Железо в наличии:

Дома: комп (Phenom II x4 840, 7x64) и ноут (Athlon II Dual-Core M320, 7x64) соединенные в одну сеть старым добрым маршрутизатором DIR-300.

Дома у девушки: комп (i5 4440, 7x64).

На работе: 10 компов (Athlon II Dual-Core, XPx86) (связанных в одну сеть) в одном помещении и 4 (Athlon II Dual-Core, XPx86) в другом (тоже связанных в одну сеть). Локальной сети между помещениями нет.

На всех вышеперечисленных ящиках присутствует доступ в интернет.
Читать полностью »

Этот небольшой ликбез я опубликовал довольно давно в своем ЖЖ, но подумал, что здесь он найдет больше заинтересованных читателей.

Decentralized and Fixed-Structure H-infinity Control in MATLAB — так называется статья двух авторов (Pascal Gahinet и Pierre Apkarian), о которой я хочу рассказать здесь коротко.
Раз я решил писать для относительно широкой аудитории, предположим, что мы не знаем, что такое система управления. Тем, кому интересна сама тема поста — прокрутите, пожалуйста, текст до второй картинки.
Читать полностью »

Добрый день!
Я занимаюсь научными исследованиями в области систем управления, и Matlab — мой основной рабочий инструмент. Одна из возможностей в MatLab — численная оптимизация. Оптимизировать (минимизировать) можно любую функцию, которая принимает на вход вектор варьируемых параметров и возвращает значение минимизируемого критерия. Естественно, в процессе оптимизации целевая функция вызывается множество раз и ее быстродействие существенно. В матлабе есть хорошие программные средства, которые часто позволяют существенно улучшить быстродействие, сохранив при этом читаемость и удобство сопровождения кода. Я приведу пример задачи, покажу на нём, что такое anonymous functions и nested functions, а потом покажу, как можно совместить эти два инструмента для заметного повышения быстродействия.

Читать полностью »

Имена изменены, все совпадения случайны.

Увертюра

Сразу оговорюсь, Matlab — отличный инструмент. Отличный инструмент, который мы использовали не по назначению.

Взгляните на нашу компанию. Наша сфера деятельности — разработка ПО для промышленности и много чего еще. В компании работает около 100 человек, а я в этой компании — один из сотрудников, занимающийся разработкой алгоритмов. Есть у нас и Флагманский продукт, приносящий основную прибыль.

Флагманский продукт — бизнес-приложение. В нем много формочек и отчетиков, своя база данных и вычислительное ядро. Вычислительное ядро написано на C# без привлечения нативного кода. Такое решение было принято разработчиками осознанно. Parallel.For был так соблазнителен, а C++ все хотели забыть как страшный сон.

Читать полностью »

В написании научных статей немалую часть времени занимает подготовка иллюстраций, графиков и диаграмм. Хочу поделиться некоторыми мыслями и примерами того, как можно ускорить этот процесс. Материал пригодиться тем, кто пользуется системой MatLab.

MatLab предоставляет широкие возможности по отображению графической информации в виде графиков, диаграмм, и т.п. Однако не всегда получаемые по умолчанию иллюстрации удовлетворяют требованиям оформления статей. Для этого в системе MatLab существует множество настроек. И чтобы ускорить подготовку иллюстраций предлагаю воспользоваться несколькими строчками кода, которые помогут помочь настроить отображение графиков.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js