Стаття

Завантажити статтю

Алгоритм моніторингу потужностей критеріїв тестування експоненціальності щільності потоку нейтронів в «об’єкті укриття»

Ігор Скітер, Максим Савельєв, Сергій Купріянчук, Дмитро Хоменко

Отримано 12.02.2022, Доопрацьовано 13.05.2022, Прийнято 20.06.2022

Анотація

Системний моніторинг щільності потоку нейтронів від паливовмісних матеріалів в «Об’єкті Укриття» потребує постійного контролю та визначення параметрів динаміки з метою контролю ядерної безпеки. Запропоновано алгоритм ідентифікації переходів форми трендів динамічних рядів потоків нейтронів в експоненціальну залежність для фіксації подій, які можуть свідчити про зміну стану та поведінки паливовмісних матеріалів. У роботі проводиться моніторинг потужностей статистичних критеріїв, які можуть бути використані при визначенні моментів /часових інтервалів переходу динамічних рядів щільності потоку нейтронів до експоненціального закону розподілу. Запропоновано набір критеріїв, який найбільш доцільно використовувати при перевірці експоненціального закону розподілу, гамма-розподілу, розподілу Пуассона та Вейбула. Оцінка потужностей статистичних критеріїв була проведена на різних об’ємах вибірок, без урахування конкуруючих гіпотез. Встановлено потужності трьох груп критеріїв тестування експоненціальності для різної дискретизації вхідних масивів даних. Рекомендовано мотивоване використання критеріїв для різних об’ємів вибірок. Проведені дослідження є основою для проектування підсистеми тестування експоненціальності в автоматизованій системі підтримки прийняття рішень по забезпеченню та підвищенню рівня ядерної безпеки комплексу «Новий Безпечний Конфайнмент – «Об’єкт Укриття». Отримані результати разом з визначеними наборами оцінки аномальності в дискретизованих масивах даних щільності потоку нейтронів є основою для побудови алгоритмів функціонування автоматизованих систем контролю оцінки відхилень від безпеки в комплексі «Новий Безпечний Конфайнмент – «Об’єкт Укриття»

Ключові слова:

ядерно-небезпечні скупчення; імітаційне моделювання; аналіз динамічних рядів; оперативна діагностика; перевірка гіпотез; статистичні тести; підтримка прийняття рішень

https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2022.257822

Взято з Том 27, № 2, 2022

Сторінки 22-33

Використані джерела ЦИТУВАТИ

Використані джерела

[1] I. G. Sharaevskiy, T. S. Vlasenko, L. B. Zimin, A. V. Nosovskiy, N. M. Fialko, and G. I. Sharaevskiy, "Perspective directions of increase of operational reliability and maintenance of operative management by a resource of the main equipment", Yaderna energetyka ta dovkillya, vol. 3, no. 22, pp. 313, 2021 [in Ukrainian].  

[2] I. S. Skiter, and M. V. Saveliev, "Simulation of neutron flux density anomalies in the automated nuclear safety control system of the Shelter's object", Мatematychni mashyny i systemy, no. 4, pp.70-77, 2021 [in Ukrainian]. 

[3] A. I. Kobzar, Applied Mathematical Statistics. For engineers and researchers. FIZMATLIT [in Ukrainian].

[4] B. V. Frozini, On the Distribution and Power of a Goodness-of-fit Statistic with Parametric and Nonparametric Applications, "Goodness-of-fit". North-Holland, 1987.

[5] A. Vahideh, and H. Arezou, "Test based on progressively type-II censored data via extension of cumulative Tsallis divergence", Revista Colombiana de Estadística - Applied Statistics, vol. 44, pp. 97-312, 2021.

[6] M. Mansour, "Non-parametric statistical test for testing exponentiality with applications in medical research", Statistical Methods in Medical Research, vol. 29, no. 2, pp. 413420, 2020.

[7] A. Adhikari, and J. Schaffer, "Modified Lilliefors test", Journal of Modern Applied Statistical Methods, vol. 14, no. 1, pp. 5369, 2015.

[8] E. O. Ossai, M. S. Madukaife, and A. V. Oladugba, "A review of tests for exponentiality with Monte Carlo comparisons", Journal of Applied Statistics, no. 2, pp. 345-420, 2020.

[9] S. S. Shapiro, and M. B. Wilk, "An analysis of variance test for the exponential distribution (complete samples)", Technometrics, vol. 14, no. 1, pp. 355-370, 1972.

[10] T. W. Anderson, and D. A. Darling, "Asymptotic theory of certain "goodness-of-fit" criteria based on stochastic processes", Annals of Mathematical Statistics, vol. 23, pp. 193212, 1952.

[11] T. W. Anderson, "On the distribution of the two-sample Cramer-von Mises criterion", Annals of Mathematical Statistics. Institute of Mathematical Statistics, vol. 33, no. 3, pp. 1148-1159, 1962.

[12] J. D. Spurrier, "An overview of tests for exponentiality", Communications in Statistics - Theory and Methods, vol. 13, pp. 56-69, 1984.

[13] D. A. Darling, "The Kolmogorov-Smirnov, Cramer-von Mises tests", The Annals of Mathematical Statistics, vol. 28, no. 4, pp. 823-838, 1957.

[14] R. Mezbahur, and W. Han, "Tests for exponentiality: A comparative study, American Journal of Applied Mathematics and Statistics, vol. 5, no. 4, pp. 125-135, 2017.

[15] M. S. Barlett, "Properties of sufficiency and statistical tests", Proceedings of the Royal Statistical Society, vol. 160, pp. 268-282, 1937.

[16] H. O. Hartley, "The maximum F-ratio as a short cut test for homogeneity of variance", Biometrika, vol. 37, pp. 308-312, 1950.

[17] M. A. Stephens, EDF-Tests of Fit for the Logistic Distribution: Technical report. Department of Statistics, Stanford University (Prepared under Grant DAAG29-77-G-0031 for the U.S. Army Research Office), no. 36, 1979. 

[18] L. A. Klimko, C. E. Antle, A. W. Rademaker, and H. E. Rockette, "Upper bounds for the power of invariant tests for the exponential distribution with Weibull alternatives", Technometrics, vol. 17, no. 3, pp. 357-360, 1975.

[19] J. F. Lawless, Statistical Models and Methods for Lifetime Data (2-nd ed.). Hoboken, N.-J., USA: John Wiley & Sons, Inc., 2003.

ЦИТУВАТИ

Skiter, I., Saveliev, M., Kupriianchuk, S., & Khomenko, D. (2022). Algorithm for monitoring the power of criteria for testing the exponentivity of neutron flux density in the shelter object . Bulletin of Cherkasy State Technological University, 27(2), 22-33. https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2022.257822