Jaunieji mokslininkai diskutavo apie matematinį modeliavimą ir statistiką

Gegužės 27, 2015
Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) Fundamentinių mokslų fakultete vyko Matematinės statistikos ir Matematinio modeliavimo katedrų organizuotos jaunųjų mokslininkų konferencijos.
 
Matematinė statistika pritaikoma įvairiose srityse
 
Matematinės statistikos sekcijoje buvo perskaityti 11 pranešimų, visi jie – VGTU mokslininkų. Daugelyje pranešimų buvo kalbama apie matematinės statistikos taikymus įvairiose srityse.
 
I. Jankauskaitės ir  I. Taraškevičiūtės darbai skirti draudimo įmonių bankroto tikimybės vertinimui. Juose išnagrinėti skirtingų draudimo rūšių (turto, KASKO, civilinės atsakomybės ir kt.) žalų dydžių skirstiniai, patikrintos grynojo pelno sąlygos ir nustatyti minimaliai reikalingi pradiniai kapitalai bei būtini dienos lėšų rezervai. L. Naujanio darbe vertinami nedarbo lygiai Lietuvos savivaldybėse, taikant imties planu pagrįstus įverčius, logistinę regresiją bei Džeimso – Štaino įvertį.
 
Lietuvos gyventojų mirtingumo prognozavimas taikant AR-ARCH metodus, taikant skirtingų laipsnių trendo funkcijas, pristatytas M. Aškelovič darbe. V. Šikšnian darbe nagrinėjamas mirtingumas visose Baltijos šalyse ir Lee-Carter metodo taikymo ypatumai.
 
V. Mikulionytės darbo tikslas buvo tyrimo duomenų patikros optimizavimas skirtinguose redagavimo etapuose. Pasiūlytas metodas, kuriuo aptinkamos didžiausią įtaką galutiniams tyrimo rezultatams turinčios klaidos bei minimizuojami duomenų taisymo kaštai. E. Kurlinkutės darbe nagrinėta atsitiktinio dydžio aproksimacija gama skirstiniu ir liekamojo nario vertinimas. J. Naunčikaitės darbe tiriami mažų sričių vertinimo metodai oficialiojoje statistikoje, naudojant įvairią papildomą informaciją.
 
M. Liandzbergo darbas skirtas tekstinių duomenų statistinės analizės metodų, leidžiančių kurti rekomendacines sistemas, nagrinėjimui. Darbe palyginti prekių reitingavimo ir artimiausių kaimynų metodų taikymai MovieLens filmų duomenų bazei. A. Gafurovos darbe aiškintasi verslo struktūros tyrimo populiacijos skaidymas į sluoksnius, siekiant sutapatinti verslo paslaugų tyrimo pajamas ir verslo struktūros tyrimo pajamas. Pasiūlytas metodas leidžia tiksliau įvertinti paslaugų rūšies sumą įmonės veikloje.
 
D. Arulienės darbas tiria nukleotidų sekų statistines savybes, taikant grafų teoriją ir kategorinių kintamųjų statistinės analizės metodus. Išskirtos tipinės ir unikalios nukleotidų sąveikos struktūros.
 
Matematinio modeliavimo principai pritaikomi ir fizikoje, ir biologijoje
 
Matematinio modeliavimo katedros organizuotoje konferencijoje dalyvavo penki VGTU pranešėjai. Jaunieji mokslininkai sprendė pakankamai sudėtingus uždavinius, todėl susidomėjimas šia konferencija buvo didelis, po kiekvieno pranešimo prasidėdavo diskusija.
 
A. Bugajev pristatė svarbų disertacijos rezultatą – jis sprendė industrinį uždavinį apie šilumos proceso modeliavimą elektros kabeliuose ir naudojo lygiagrečiuosius algoritmus. Gautieji rezultatai leidžia efektyviai išnaudoti šiuolaikinių lygiagrečiųjų skaičiavimo sistemų pajėgumus, kai naudojami heterogeniški skaičiavimo mazgai. Esminį gautojo sprendiklio pagreitėjimą pavyko pasiekti sėkmingai derinant optimizavimo uždavinių sprendimą ir šiuolaikines programavimo technologijas.
 
A.Berniukevičius sprendė lazerių fizikos uždavinį – modeliavo sudėtingą netiesinį efektą, leidžiantį gauti lazerio bangos fronto apgrąžą. Ištirti nauji tokio uždavinio sprendimo algoritmai, atlikta jų tikslumo analizė. Autorius suformulavo pakankamai originalią uždavinio sprendimo metodiką, kuri leis sukurti universalų tokio uždavinio sprendiklį. Pateikti įdomūs fronto apgrąžos efekto industrinių taikymų pavyzdžiai.
 
A. Sukackas nagrinėjo lygiagrečiuosius ir paskirstytus algoritmus, skirtus labai didelių sveikųjų skaičių faktorizavimui. Tokie algoritmai yra svarbūs informacijos saugumui, jie sudaro pagrindą viešojo rakto ir RSA tipo algoritmų saugumo tyrimuose. Ypač įdomūs yra rezultatai apie BOINC paskirstytų skaičiavimų realizacijas, kai algoritmų realizavimui naudojami įrankiai, sukurti MMK darbuotojų, vykdant Aukštųjų technologijų projektą GridGlobOpt.
 
Teršalų sklaidos atviruose vandens telkiniuose uždavinį sprendė J. Kiseliovaitė. Kartu su darbo vadove docente Terese Leonavičiene ji pasirinko įdomius matematinius modelius, vykusiai panaudojo šiuolaikinius skaitinius algoritmus, pritaikė juos tokio tipo uždaviniuose. Gamtos apsaugos problemos yra labai aktualios, todėl vyko aktyvi diskusija.
 
M. Ramanauskas, remdamasis teorine matematika, nagrinėjo ląstelinio automato branduolio struktūrą. Studentas gavo pakankamai įdomius rezultatus, leidžiančius paaiškinti ankščiau tik eksperimentiškai nustatytus sąryšius ir dėsningumus. Konferencijos pabaigoje įvyko visų dalyvių diskusija apie naujausias matematinio modeliavimo tendencijas.

Galerija

Panašios naujienos

Ar VILNIUS TECH mokslininkų kuriama dirbtinė mediena gali padėti išsaugoti miškus?
Ar VILNIUS TECH mokslininkų kuriama dirbtinė mediena gali padėti išsaugoti miškus?
Spalio 24 d. minima Tarptautinė klimato kaitos diena, kurios simboliu neretai tampa medis. Sugerdami anglies dioksidą ir kaupdami anglį, miškai padeda reguliuoti klimatą, palaiko vandens apytakos ratą, be to – yra tūkstančių gyvybės formų namai. Todėl jų kirtimas ir išsaugojimas – itin aktualus klausimas ne tik gamtos mylėtojams: didėjantis medienos naudojimas gamyboje tampa iššūkiu tiek klimatui, tiek mokslininkams. Vienas iš būdų sumažinti kertamų miškų kiekį yra pakartotinis medienos atliekų panaudojimas ir medžiagų gamyba iš kitų augalinių atliekų. Šiuo metu Lietuvos mokslininkai jau tiria dirbtinę medieną, pagamintą iš kviečių, šiaudų, kanapių ir kitų kultūrinių augalų. Tad ar jų kuriama technologija gali tapti ekologiška alternatyva įprastai medienai? Atliekoms – antras gyvenimas Dirbtinė mediena – tai medžiaga, kuri formuojama iš medienos ar kitų augalinės kilmės dalelių, sujungiant jas rišikliu. „Mūsų kuriama dirbtinė mediena remiasi įprastos medienos gamybos principais: naudodami medienos daleles, įskaitant medienos atliekas, galime suformuoti didelių matmetų gaminius. Pagrindinis mūsų technologijos išskirtinumas tas, kad gaminio formavimo metu nereikia papildomai kaitinti iš išorės: daleles jungiantis rišiklis kietėja vykstant egzoterminei cheminei reakcijai, kurios metu išsiskiria šiluma. Taip išvengiama išoriniam kaitinimui reikalingų energijos sąnaudų. Jei šiluma gaminama deginant kurą, pavyzdžiui, gamtines dujas, anglį ar medieną, išsiskiria CO₂, mažesnis šilumos poreikis gali padėti sumažinti klimato kaitą skatinančias emisijas“, – pasakoja VILNIUS TECH Statybos fakulteto mokslininkė Aurelija Rimkienė. [caption id="attachment_134154" align="alignnone" width="1024"] Aurelija Rimkienė[/caption] Ateityje iš šios medžiagos būtų galima gaminti baldus, interjero detales, statybinius elementus ir neįprastos formos gaminius. Taip medienos atliekoms būtų suteikiamas antras gyvenimas. Mokslininkų komanda toliau tiria, kaip padaryti šią medžiagą atsparesnę lietui, saulei ir temperatūros pokyčiams, kad ją būtų galima naudoti ne tik viduje, bet ir lauke. Be to, dirbtinė mediena statybose gali pakeisti daugelį medžiagų, naudojamų pastatų atitvaroms įrengti. Iš jos galima pagaminti rąstus, sijas, blokus, įvairias apdailines konstrukcijas. Taip pat dirbtinė mediena turi didelį pranašumą prieš natūralią medieną, nes jos gamybos metu į mišinį galima įvesti priedus, kurie pagerina jos savybes, pavyzdžiui, ji gali būti atspari ugniai ir vandens poveikiui, jai galima suteikti įvairių formų, matmenų ir spalvų. Kaip augalinės atliekos gali padėti kovoti su klimato kaita? Vienas svarbiausių dirbtinės medienos privalumų yra tai, kad ji padėtų sumažinti anglies dvideginio emisijas – būtent ši užduotis yra itin aktuali su klimato kaitos mažinimu dirbančiai VILNIUS TECH mokslininkei A. Rimkienei ir jos kolegoms. Dirbtinės medienos gamybai galima panaudoti beveik visus kultūrinius ir nekultūrinius augalus bei jų dalis. Lietuvoje tokią medieną būtų galima gaminti iš šalyje užaugintų kviečių, miežių, avižų, rugių, kvietrugių, rapsų, kukurūzų šiaudų ir perdirbimo atliekų (pvz., pelų), medienos apdirbimo atliekų (t.y. šakų, kreivų stiebų, nuopjovų, drožlių, pjuvenų ir kt.), pluoštinių augalų (linų, kanapių) stiebų, įvairių augalų šieno, jūros dumblių, sudžiūvusių augalų lapų ir kt. „Lietuvoje, kur daugiausia užauginama kviečių, susidaro dideli šiaudų kiekiai. Ūkio technika surenka ir atliekas, todėl jas lengva panaudoti biokurui, kompostui, pakratams ir pan., tačiau taip naudojant išsiskiria metanas ir (arba) anglies diokisdas. Tuo tarpu panaudojus šiaudus dirbtinės medienos gamybai, anglies junginiai kietame būvyje užkonservuojami 25–100 metų pagamintoje medžiagoje, tad taip atitolinamas jų išsiskyrimas į atmosferą CO₂ pavidalu, o, palyginti su šiaudų irimu be deguonies, galima išvengti ir metano susidarymo“, – paaiškina mokslininkė. Vis dėlto nors Lietuvoje kviečių šiaudų susidaro didžiausi kiekiai, iš 1 hektaro gaunama tik 3–5 tonos. Ieškant galimybių užkonservuoti didesnius kiekius anglies junginių, labiau apsimokėtų auginti pluoštines kanapes, iš kurių per metus iš 1 hektaro vidutiniškai gaunama 6–10 tonų sausosios biomasės ir kuriose anglis sudaro maždaug 45–50 proc. sausosios augalų masės. Dar vienas privalumas, kad sutvirtinant medžiagas vietoje cheminės kilmės klijų galima naudoti organinius rišiklius, gaminamus iš atsinaujinančių žaliavų arba tokius, kuriuose dalis iškastinės kilmės medžiagomis. Jų privalumas – galimybė sumažinti iškastinių žaliavų poreikį. Termoizoliacinių medžiagų ir akustikos laboratorijoje, vykdydami tyrimus, mokslininkai skirtingoms augalinėms žaliavoms – medienos atliekoms, kanapių spaliams ir miežių šiaudams – sutvirtinti naudoja skirtingus rišiklius, pavyzdžiui, kukurūzų krakmolą ir biologinės kilmės komponentų turintį poliuretaną. Keičiant žaliavas, rišiklius ir gamybos sąlygas, gaunamos skirtingo tankio, stiprumo bei atsparumo drėgmei medžiagos. Iš lengvesnių medžiagų gali būti kuriama šilumos izoliacija, o tankesnių ir stipresnių – plokštės, baldų detalės ar nelaikančiųjų konstrukcijų elementai. Ilgesnis medienos naudojimas – mažesnis poreikis kirsti miškus Kovojant su klimato kaita svarbu ne tik tai, iš kokių žaliavų gaminame, bet ir kiek ilgai naudojame iš jų pagamintus gaminius. Lietuvos mokslininkų kuriama technologija leidžia medienos atliekas paversti naujais didelių matmenų gaminiais, todėl taip atsiranda galimybė mažinti naujos medienos poreikį ir ilgiau išsaugoti jau panaudotos medienos vertę. „Augdami medžiai iš atmosferos pasisavina anglies dioksidą, o anglis lieka sukaupta medienoje ir iš jos pagamintuose gaminiuose. Užuot atliekas iš karto sudeginę, galime siekti jas panaudoti naujiems ilgaamžiams gaminiams gaminti ir taip pratęsti anglies saugojimo laiką. Todėl šios medžiagos potencialą siejame su ilgesniu medienos naudojimu, mažesniu pirminių žaliavų poreikiu ir galimybe atitolinti anglies grįžimą į atmosferą“, – paaiškina mokslininkė A. Rimkienė. Pasibaigus iš medienos pagaminto gaminio naudojimo laikui, pirmiausia būtų siekiama jį perdirbti arba pritaikyti kitai paskirčiai. Viena galimų perdirbimo krypčių – susmulkinti ir panaudoti kaip dalį žaliavos naujiems gaminiams, pavyzdžiui, didelių gabaritų medienai. Taip mažinamas naujos medienos poreikis ir pratęsiamas anglies saugojimas gaminiuose. „Jei įprastai medienai gaminti yra kertami miškai, alternatyvai gaminti naujų žemės plotų greičiausiai neprireiktų, nes būtų efektyviau panaudojami jau esami laukai, juose augintų maistinių augalų liekanos ir kitos medienos atliekos. Vis dėlto, dirbtinei medienai su įprasta konkuruoti sudėtinga, kadangi kertant mišką netaikomas joks tiesioginis taršos mokestis“, – sako mokslininkė. Mokslininkai rengiasi kitam etapui VILNIUS TECH mokslininkų iš augalinių atliekų kuriama dirbtinė mediena toliau tiriama, siekiant įvertinti jos savybes, ilgaamžiškumą, pritaikymo galimybes ir poveikį aplinkai per visą gyvavimo ciklą – nuo žaliavų paruošimo iki gaminio pakartotinio naudojimo, perdirbimo ar galutinio sutvarkymo. Tačiau komanda jau yra pateikusi patento paraišką dėl armuotos dirbtinės medienos kompozito iš organinių atliekų ir poliuretano rišiklio bei statybinių elementų gamybos būdo. Paraiškoje aprašoma medžiaga, sudaryta iš kanapių spalių, poliuretano ir stiklo pluošto armatūros, iš kurios būtų galima formuoti stambius statybinius gaminius. „Šiomis medžiagomis jau domisi statybos sektoriaus atstovai. Tai skatina toliau gerinti jų savybes, tirti ilgaamžiškumą ir ieškoti galimybių pereiti nuo laboratorinių bandinių prie praktinio pritaikymo“, – sako mokslininkė Aurelija Rimkienė.
Plačiau