Алгоритмы многомерного имитационного моделирования случайных процессов

Abstract

В статье рассматриваются два подхода к моделированию сигналов и процессов: метод формирующих фильтров и тригонометрический метод. Показано, что второй подход более перспективен, так как увеличение размерности представления сигнала (процесса) математически означает добавление слагаемого в формуле базисной функции, что дает доступ к быстрым алгоритмам имитации. Приведены примеры алгоритмов многомерного моделирования случайных процессов с использованием двух методов, и описана программная система, реализующая эти алгоритмы. Результаты работы программного комплекса позволят прогнозировать характеристики инженерных проектов (точность и быстродействие алгоритмов моделирования). В связи с актуальностью и необходимостью фундаментальных исследований методов и алгоритмов цифрового преобразования компонентной базы, внедрения цифровых технологий во все аспекты деятельности, включая синтез новых материалов, разработку новых методов проектирования микро- и наносистем, целью статьи является расширение области применения спектрального метода моделирования многомерных процессов с использованием оригинальных алгоритмических комплексов.

The article discusses two approaches to modeling signals and processes: the method of filter construction and the trigonometric method. It is shown that the later approach is more promising, since an increase in the signal/process representation dimension mathematically means adding a term to the basis function formula, which gives access to fast simulation algorithms. Examples of algorithms for multidimensional simulation of random processes using two methods are given and a software system that implements these algorithms is described. The results provided by the software system will allow you to predict characteristics of engineering projects (accuracy and speed of modeling algorithms). Due to the high relevance of and need for fundamental research of methods and algorithms for digital transformation of the component base, the digitalization of all aspects of activity, including the synthesis of new materials, the development of new methods for designing micro- and nano-systems, the article aims to expand the scope of the spectral method of simulating multidimensional processes using original algorithmic complexes.