Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано влияние работы преобразователя частоты на основе электрооптического модулятора типа Маха - Цендера на спектр частот выходного сигнала в режиме down-конверсии. Показано, что модулятор не вносит существенных изменений в распределение спектральной плотности мощности преобразованного сигнала, включая фазовый шум, по сравнению с сигналом на входе модулятора.

Материалы с нестандартными физическими свойствами широко востребованы в разных областях науки и техники, начиная от микроэлектроники и заканчивая тяжёлыми промышленными установками. В своё время международными научными коллективами проведены математические расчёты, показывающие, что наиболее перспективными являются соединения B-C-структур, которые при определённых внешних условиях и соотношениях концентраций обладают сильными химическими sp²- и sp³-связями. Таким материалам характерна высокая твёрдость, стойкость к агрессивным средам, а также возникает свойство электропроводности. Данная работа направлена на синтез и исследование углеродсодержащих плёнок ВС_x . Представлены результаты измерения тонкой плёнки BC₅. Получены спектральные характеристики плёнки, данные о толщине её слоя, проводимости и составе при помощи рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Теоретически исследованы свойства кольцевой антенной решётки путём моделирования. Цель этих исследований состоит в том, чтобы определить, до каких пределов можно уменьшить число элементов кольцевой антенной решётки. Этот вопрос имеет прикладное практическое значение. Уменьшение числа элементов антенной решётки упрощает технологию её изготовления. Путём моделирования представлено, что уменьшение элементов при сохранении диаметра кольцевой решётки не затрагивает её разрешающей способности, однако приводит к появлению вредных артефактов в виде колец на реконструированном изображении. Кроме того, показано, что вместо кольцевой антенной решётки можно использовать сегмент кольцевой решётки. Например, кольцо можно заменить полукольцом, при этом, если сохранён диаметр, то разрешающая способность изменится незначительно.

Магнитометрические измерения широко применяются для решения задач геологии, навигации и ряда других областей. В настоящее время имеет место тенденция миниатюризации и снижения стоимости магнитометров. Однако показания недорогих магнитометров искажены погрешностями, в связи с этим требуется выполнение процедуры калибровки. Описаны математические модели погрешностей, которые используются в большинстве известных исследований и приняты в данной работе. Проведено математическое моделирование измерительных сигналов магнитометра, предложен и исследован принцип калибровки магнитометрического датчика, основанный на точном измерении изменения его пространственного положения в постоянном магнитном поле. Даны оценки точности восстановления калибруемых параметров и ошибок восстановления сигналов, достижимых при выполнении предложенных в работе калибровочных операций.

Исследуется возможность применения нейронной сети долгой краткосрочной памяти (Long short-term memory, LSTM) для моделирования работы ПИД-регулятора. Реализован программный ПИД-регулятор для управления нагревателем с датчиком температуры на микроконтроллере Arduino, и разработана LSTM-модель, обученная на данных регулятора. Показано, что модель нейронной сети хорошо воспроизводит работу регулятора и может его полностью заменить при наличии многократно большего, но достаточного времени обработки данных. Продемонстрирована возможность использования данной модели в качестве детектора аномальной работы ПИД-регулятора.

Решается задача управления транспортным движением с помощью модельно-ориентированного метода. Для разработки математической модели предложен автоматный формализм. В строгом соответствии с условиями задачи определены состояния детерминированного конечного автомата (ДКА) и предикаты направленных переходов. Для реализации ДКА выполнен переход к диаграмме Харела (statechart) - унифицированному математическому и программному обеспечению современных мировых инструментальных средств моделирования. Решение поставленной задачи доказано конструктивно таблицей состояний с соответствующей динамикой и вычислительными экспериментами выбранного сценария в передовых отечественных и зарубежных инструментальных средах моделирования обозначенного класса событийных систем. Вычислительные эксперименты показали полное совпадение с конструктивным анализом.

6 марта 2024 года исполнилось 90 лет выдающемуся ученому в области численного вероятностного моделирования, лауреату Ленинской и Государственной премий СССР, член-корреспонденту РАН Михайлову Геннадию Алексеевичу.

Статья содержит обзор недавних публикаций, в которых описываются математические модели, включающие стохастические дифференциальные уравнения (СДУ), с приложениями в различных областях. Цель статьи состоит в кратком описании методов типа Розенброка для приближенного решения СДУ. Она показывает, каким образом можно улучшить характеристики численных методов и увеличить точность расчетов, не слишком увеличивая сложность реализации. В статье также предлагается новый вариант метода типа Розенброка для СДУ с мультипликативным шумом для некоммутативного случая. Его апробация проведена на примере моделирования вращательной диффузии.

В данной работе сформулированы требования по выбору аппроксимационного базиса при построении экономичных оптимизированных вычислительных (компьютерных) функциональных алгоритмов приближения вероятностной плотности по заданной выборке, при этом особое внимание уделено свойствам устойчивости и аппроксимации используемых базисов. Показано, что с точки зрения выполнения сформулированных требований и возможности построения конструктивных подходов к условной оптимизации используемых численных схем наилучшими качествами обладают мультилинейная аппроксимация и соответствующий ей специальный частный случай для одновременно ядерных и проекционных вычислительных алгоритмов непараметрической оценки плотности - многомерный аналог полигона частот.

Методом высокопроизводительного секвенирования по технологии Illumina исследовано разнообразие прокариот в образцах почв, отобранных с трех пространственно удаленных площадок мониторинга на территории бывшего хвостохранилища жидких отходов химического производства вблизи г. Кирово-Чепецка, Кировская область. Проведена оценка таксономического богатства и филогенетического разнообразия микробных сообществ техногенных почв в сравнении с аллювиальной почвой - природным аналогом той, что была нарушена в результате размещения отходов химического предприятия. Анализ показателей таксономического богатства и разнообразия продемонстрировал более низкие их значения в формирующихся на отходах почвах в сравнении с природной почвой фонового участка. Были определены 26 бактериальных и 2 архейных филума прокариот, составившие более 95 % от числа классифицированных последовательностей. Доминировали филумы Actinobacteria (22-41 %) и Proteobacteria (20-26 %). На уровне высших таксонов в техногенных почвах по сравнению с сообществом природной аллювиальной почвы выявлены тренды изменения представленности филумов: уменьшение доли Verrucomicrobia и увеличение доли Cyanobacteria. Наибольшие различия между сообществами техносолей и фоновой почвы выявлены на уровне порядков, семейств и родов. Для каждого из четырех микробиомов определены общие и уникальные роды. Обнаруженные различия в составе и структуре прокариотного компонента микробных сообществ нарушенных почв связаны с комплексом их физико-химических свойств (гранулометрический состав, рН почвенного раствора, содержание С_орг, состав токсикантов промышленного происхождения, режим влажности и др.) и характером растительного покрова. Полученные результаты представляют интерес для разработки новых подходов в будущих исследованиях связи почвенной микробиоты с изменениями экосистем, вызванными деятельностью человека.