commit ebc3de624d69a554bc90ab1aca3132bb95c6d535
parent 6f196de57f747a04c08a3a1b24d2d4ade44bec28
Author: Ivan Gankevich <igankevich@ya.ru>
Date: Sat, 14 Jan 2017 17:29:17 +0300
Sync wavy surface generation part.
Diffstat:
2 files changed, 53 insertions(+), 26 deletions(-)
diff --git a/phd-diss-ru.org b/phd-diss-ru.org
@@ -1406,33 +1406,32 @@ cite:matsumoto1998mersenne с периодом $2^{19937}-1$. Это позво
*** Алгоритм генерации взволнованной поверхности
В модели АРСС значение подъема взволнованной поверхности в каждой точке зависит
-от предыдующих по пространству и времени значений, из-за чего в начале
-реализации образуется \emph{интервал разгона} --- промежуток, на котором
-реализация не соответствуют заданной АКФ. Способ решения этой проблемы зависит
-от контекста, в котором используется реализация.
-- Если реализация используется в контексте расчета остойчивости судна без учета
- маневрирования, то интервал никак не повлияет результаты эксперимента,
- поскольку находится на границе (далеко от исследуемого морского объекта).
-- Если изучается остойчивость судна в условиях маневрирования, то интервал проще
- всего исключить из реализации (размер интервала примерно равен числу
- коэффициентов авторегрессии по каждому из измерений). Однако, это приводит к
- потере большого числа точек, поскольку исключение происходит по каждому из
- трех измерений.
-- Альтернативным подходом является предварительная генерация
- взволнованной поверхности на интервале разгона моделью Лонге---Хиггинса
- и генерация остальной реализации с помощью авторегрессионной модели.
-
-В алгоритме генерации взволнованной поверхности используется
-параллелизм по данным: реализация делится на равные части, каждая из которых
-генерируется независимо, --- однако, в начале каждой из частей также
-присутствует интервал разгона. Для его исключения подходит метод
-\emph{сшивания}, часто применяемый в обработке цифровых
-сигналов cite:oppenheim1989discrete,svoboda2011efficient,pavel2013algorithms.
-Суть метода заключается в добавлении интервала равного по размеру интервалу
-разгона в конец каждой из частей. На этом интервале также генерируется
-взволнованная поверхность, а после генерации интервал в конце части $N$
+от предыдущих по пространству и времени значений, из-за чего в начале реализации
+образуется так называемый /интервал разгона/ --- промежуток, на котором
+реализация не соответствует заданной АКФ. Способ решения этой проблемы зависит
+от контекста, в котором происходит моделирование.
+
+Если реализация используется в контексте расчета остойчивости судна без учета
+маневрирования, то интервал никак не повлияет результаты эксперимента, поскольку
+находится на границе (далеко от исследуемого морского объекта). Если изучается
+остойчивость судна в условиях маневрирования, то интервал проще всего исключить
+из реализации (размер интервала примерно равен числу коэффициентов АР по каждому
+из измерений). Однако, это приводит к потере большого числа точек, поскольку
+исключение происходит по каждому из трех измерений. Альтернативным подходом
+является генерация взволнованной поверхности на интервале разгона моделью ЛХ и
+генерация остальной реализации с помощью модели АРСС.
+
+В алгоритме генерации взволнованной поверхности используется параллелизм по
+данным: реализация делится на равные части, каждая из которых генерируется
+независимо, --- однако, в начале каждой из частей также присутствует интервал
+разгона. Для его исключения используется метод /сшивания/, часто применяемый в
+обработке цифровых сигналов
+cite:oppenheim1989discrete,svoboda2011efficient,pavel2013algorithms. Суть метода
+заключается в добавлении интервала равного по размеру интервалу разгона в конец
+каждой из частей. Затем взволнованная поверхность генерируется в каждой точки
+каждой из частей (включая добавленный интервал), интервал в конце части $N$
накладывается на интервал разгона в начале части $N+1$, и значения в
-соответсвтующих точках складываются.
+соответствующих точках складываются.
*** Формулы нормировки для потенциалов скоростей
:PROPERTIES:
diff --git a/phd-diss.org b/phd-diss.org
@@ -1487,6 +1487,34 @@ is created preliminary with knowingly larger number of parallel threads and
saved to a file, which is then read before starting white noise generation.
*** Wavy surface generation
+In ARMA model value of wavy surface elevation at a particular point depends on
+previous in space and time points, as a result the so called /ramp-up interval/,
+in which realisation does not correspond to specified ACF, forms in the
+beginning of the realisation. There are several solutions to this problem which
+depend on the simulation context.
+
+If realisation is used in the context of ship stability simulation without
+manoeuvring, ramp-up interval will not affect results of the simulation, because
+it is located on the border (too far away from the studied marine object). If
+ship stability with manoeuvring is studied, then the interval may be simply
+discarded from the realisation (the size of the interval approximately equals
+the number of AR coefficients in each dimension). However, this may lead to loss
+of a very large number of points, because discarding occurs for each dimension.
+Alternative approach is to generate ocean wavy surface on ramp-up interval with
+LH model and generate the rest of the realisation with ARMA model.
+
+Algorithm of wavy surface generation is data-parallel: realisation is divided
+into equal parts each of which is generated independently, however, in the
+beginning of each realisation there is ramp-up interval. To eliminate it
+/overlap-add/ method
+cite:oppenheim1989discrete,svoboda2011efficient,pavel2013algorithms (a popular
+method in signal processing) is used. The essence of the method is to add
+another interval, size of which is equal to the ramp-up interval size, to the
+end of each part. Then wavy surface is generated in each point of each part
+(including points from the added interval), the interval at the end of part $N$
+is superimposed on the ramp-up interval at the beginning of the part $N+1$, and
+values in corresponding points are added.
+
*** Velocity potential normalisation formulae
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: sec:compute-delta
