Главная – Журналы – Автометрия 2023 номер 3

Наличие среднего порядка в стеклообразных материалах, т. е. структурных корреляций на масштабах нанометра, приводит к флуктуациям упругих констант с таким же характерным радиусом корреляции. Вопрос о том, какова характерная амплитуда этих флуктуаций, представляет большой интерес как с прикладной точки зрения, так и с точки зрения фундаментального понимания структуры и динамики стеклообразных материалов. В данной работе находится величина среднеквадратичных флуктуаций сдвигового модуля на нанометровом масштабе в молекулярном стекле салоле (фенилсалицилате) и её зависимость от температуры при расплавлении стекла в переохлаждённую жидкость. Для этого используется теория упругости в среде с пространственными флуктуациями упругих констант при расчёте длины пробега фононов по теории возмущений. Кроме того, в переохлаждённом состоянии материала учитывается вклад релаксации структуры в затухание фононов. С использованием критерия Иоффе - Регеля для локализации поперечных фононов находится связь между величиной флуктуаций сдвигового модуля и частотой вызванного ими так называемого бозонного пика в спектре колебательных возбуждений стёкол. Эта частота определяется из экспериментальных данных по спектрам низкочастотного неупругого рассеяния света в салоле. Сравнение с теорией позволяет найти температурную зависимость величины среднеквадратичных флуктуаций сдвигового модуля на нанометровом масштабе. Кроме того, сравнивается эта зависимость с температурным поведением параметра Ландау - Плачека в салоле. Определяется также температурная зависимость радиуса структурных корреляций в салоле и глицерине и сравнивается с температурной зависимостью размера динамической неоднородности.

Показана возможность полного подавления инструментальной погрешности, обусловленной неточностью изготовления углоизмерительной структуры, которая реализуется при произвольной форме поля взаимодействия светового излучения с топологией измерительной структуры. Данная возможность достигается выбором необходимой структуры преобразователя, для которой обеспечивается принцип когерентности комплементарных гребенчатых фильтров, формируемых в преобразователе.

Для создания микроэлектромеханических систем (МЭМС) большой удельной механической мощности используется система «подвижный электрод - нанометровый зазор - тонкая кристаллическая плёнка материала с большим значением диэлектрической проницаемости - неподвижный электрод». Показано, что в этой системе возникают двумерные электромеханические волны. Возникновение таких возбуждений ограничивает предельную удельную мощность электромеханических преобразователей-актуаторов, МЭМС-двигателей и генераторов. Однако это явление открывает широкие возможности применения подобных структур.

В реальных условиях экспериментатор работает с входными сверхпроводниковыми преобразователями, конструкция которых в биомагнитных системах зависит от условий исследований, наличия магнитной экранировки, имеющегося криогенного обеспечения, требуемой чувствительности к индукции магнитного поля, технологических возможностей разработчиков. Сравнивать результаты исследований, полученных для разных биомагнитных систем, невозможно. Рассмотрены вопросы описания источника магнитного поля сердца на основе пространственно-частотных преобразований 2D-модели токового диполя. Исследовались: глубина залегания, местоположение и ориентация токового диполя на значение индукции магнитного поля и её спектр по пространству сетки измерения магнитного поля сердца.

Представлены результаты экспериментальных исследований деформации рельса, находящегося под силовым воздействием движущегося железнодорожного транспорта. Исследования выполнены с применением высокочувствительного датчика деформации с предельным уровнем относительной деформации 2 · 10^-7. Анализируются возможности оптической тензометрии для решения задачи мониторинга технического состояния ходовых частей вагонов и верхнего строения пути.

Проведено исследование фототермического эффекта при лазерной абляции плёнки оксида молибдена толщиной 45 нм. Представлена гипотеза о связи коэффициента теплопроводности диэлектрической плёнки с предельной величиной фототермического эффекта. Показано, что при коэффициенте теплопроводности более 5 Вт/(м · К) резко уменьшается скорость изменения температуры в начале нагрева плёнки, что вместе с особенностью распределения температуры может оказывать разнонаправленное влияние на ширину формируемого трека. Экспериментально установлено, что под действием непрерывного лазерного излучения в плёнке оксида молибдена толщиной 45 нм возможно формирование треков шириной, почти в 2 раза меньшей эффективного диаметра лазерного пучка.

Выполнен обзор основных идей, использованных при решении задач обнаружения и классификации объектов по их изображениям с применением нейросетевых технологий. Рассмотрены ключевые публикации, посвящённые наиболее популярным способам повышения точности классификации. Показано, что в последнее десятилетие нейросетевые методы обнаружения объектов достигли существенных успехов за счёт использования свёрточных технологий и практической реализации идеи глубокого обучения с применением объёмных баз данных. Проанализированы основные недостатки, ограничения и возможные направления развития существующих подходов.

Диагностика болезни Паркинсона является дорогостоящей процедурой, включающей в себя транскраниальную сонографию и томографию головного мозга. В связи с этим актуальными являются простые и точные скрининговые методы диагностики. Рассматриваются вопросы анализа рукописных статичных рисунков спиралей и меандров методами машинного обучения для диагностики болезни Паркинсона на основе общедоступного набора данных HandPD. Построены нечёткие классификаторы с помощью оригинальных методов, способные по рисунку определять наличие или отсутствие болезни. Поскольку набор HandPD является несбалансированным, в работе применяются алгоритмы искусственной генерации выборок. Проведено статистическое сравнение точности применяемых моделей и методов, выполнено ранжирование признаков.

Представлены результаты исследования применения двух нейронных сетей для решения задач детектирования и классификации микрочастиц на изображениях, полученных при восстановлении модельных и экспериментальных голограмм аэрозольных сред с плотностью частиц 180 000 см^-3. Одна нейронная сеть обучена на базе данных изображений частиц, размеченных вручную, вторая - на базе данных, созданной с использованием алгоритмов автоматического распределения определённых частей изображений по классам. Проведено сравнение результатов работы двух нейронных сетей, и представлены способы их дальнейшего улучшения.

Современные малые и средние предприятия, такие как IT-компании, юридические, консультационные, логистические фирмы, в управленческих целях используют множество электронных инструментов для обеспечения внутреннего обмена информацией. Однако существует ряд задач (оформление отпусков, отчётность по проектам, выдача профессиональной литературы и др.), которые не укладываются в существующие модели решений. Некоторые IT-компании в подобных случаях создают собственные сервисы для автоматизации однотипных процедур, но многие фирмы не имеют программных решений для её автоматизации. В работе представлены модель и архитектура программного обеспечения на открытой программной платформе сервиса аттестации сотрудников - одной из вышеобозначенных нестандартных задач. Использование сервиса позволит малым и средним компаниям применить данное гибкое и простое решение для часто возникающих управленческих задач.

Применяется полиномиальный подход к синтезу оптимальных регуляторов пониженного порядка для линейных стационарных одноканальных систем, описываемых системами дифференциально-алгебраических уравнений. Метод критических корневых диаграмм и корневых многочленов использовался для синтеза таких регуляторов в классических системах автоматического управления. В работе берётся неустойчивый объект управления, заданный неправильной передаточной дробью с числителем 6-й степени и знаменателем 4-й степени. Для него находятся настройки стабилизирующих ПИ₃-регуляторов, среди которых выделяется оптимальный по степени устойчивости; расчёт импульсной характеристики подтверждает его астатизм и безымпульсность. Схема метода остаётся той же, что и для классических систем управления, однако возникающие полиномиальные системы уравнений оказываются выше по степени и труднее для численного решения.

Экспериментально проверяются возможности томографирования объектов в водной среде на акустических волнах посредством кругового апертурного синтеза. Создана экспериментальная установка для реализации метода реконструкции изображения объектов в сечении по траекторному доплеровскому сигналу. Реконструкция изображения осуществляется путём сканирования объекта, помещённого вовнутрь вращающегося цилиндрического резервуара с водой, управляемым фокусом круговой синтезированной апертуры. Приведены алгоритмы управления фокусом и построения изображения. Эксперимент проводился с простейшими тестовыми объектами: металлическим точечным объектом и металлическим стержнем диаметром 2 мм и длиной 10 см. Обсуждаются проблемы реализации кругового апертурного синтеза с использованием цилиндрического вращающегося резервуара с водой с прикреплёнными пьезодатчиками к внутренней стенке резервуара.