|
|
|
2026 год, номер 3
|
В.А. Аксенов, С.И. Орлов, О.И. Потатуркин, С.Б. Узилов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
orlov@iae.nsk.su
Ключевые слова: точность классификации, природные и антропогенные объекты, мультиспектральные изображения, спектральные каналы, системы признаков, обработка изображений
Страницы: 5-19
Аннотация >>
Предложено использовать в качестве систем признаков для классификации природных и антропогенных объектов в поле наблюдения спектральные каналы с шириной 30 нм. Экспериментально показана эффективность применения алгоритмов, реализующих выбор и обработку небольшого количества узкополосных мультиспектральных изображений реальных сцен, сформированных в наиболее информативных интервалах видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. Определены системы из трёх признаков, обеспечивающих высокую точность классификации объектов реальных сцен. Показана возможность перехода от систем из трёх признаков к системам из двух признаков при классификации объединённых классов тестовых регионов интереса.
DOI: 10.15372/AUT20260301 |
|
А.В. Лапко1,2, В.А. Лапко1,2, С.Т. Им1,3, Ю.П. Юронен1
1Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
lapko@icm.krasn.ru
2Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия
3Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия
stim@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: структурный анализ спектральных данных, автоматическая классификация, коэффициент корреляции, метод NDVI, метод NDII, ядерная оценка плотности вероятности, декомпозиция статистических данных, данные дистанционного зондирования, лесной массив, повреждённые древостои
Страницы: 20-31
Аннотация >>
Предлагается методика структурного анализа данных дистанционного зондирования, основанная на двухуровневой системе принятия решений. На первом уровне структуры системы декомпозиция данных дистанционного зондирования осуществляется на основе использования знаков составляющих компонент оценки коэффициента корреляции между спектральными признаками. На этой основе выделяются 4 класса спектральных данных. На втором уровне структуры системы каждый обнаруженный класс первого уровня подвергается дополнительной декомпозиции в соответствии со значениями евклидового расстояния для составляющих компонент оценки коэффициента корреляции между спектральными признаками. Разработанная система использовалась при структурном анализе данных дистанционного зондирования темнохвойного лесного массива, повреждённого сибирским шелкопрядом. Полученные результаты сравнивались с результатами применения значений спектральных индексов дистанционного зондирования NDVI и NDII. Для анализа спектральных индексов данных дистанционного зондирования и разработанной методики системы декомпозиции используются непараметрические оценки плотностей вероятностей. Рассматривается процедура оптимизации ядерной оценки плотности вероятности. Приводятся картосхемы полученных результатов.
DOI: 10.15372/AUT20260302 |
|
С.В. Савельев1,2, В.П. Косых1
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
s.savelev1@g.nsu.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: отслеживание множества объектов, отслеживание по обнаружению, нейронная сеть, ByteTrack
Страницы: 32-40
Аннотация >>
Исследуется интеграция вычислительно эффективных нейронных сетей в алгоритм отслеживания в видеопоследовательностях множества объектов для более надёжного предсказания дальнейшей траектории. Тестируется применение нескольких известных нейросетевых моделей, и предлагается собственная. Рассмотренные модели показывают повышенную эффективность в предсказании траектории относительно выбранного базовым алгоритма ByteTrack, не оказывая существенного влияния на скорость работы.
DOI: 10.15372/AUT20260303 |
|
К.И. Будников1, А.С. Потапова1, А.Н. Савостьянов2,3, А.Г. Карпова4
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
bud@iae.nsk.su
2Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины, Новосибирск, Россия
a-sav@mail.ru
3Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия
4Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Якутск, Россия
karpova74@list.ru
Ключевые слова: переселение с юга на север, контроль моторных рефлексов, парадигма стоп-сигнала, машинное обучение
Страницы: 41-51
Аннотация >>
Рассмотрена проблема вариаций психофизиологического состояния переселенцев, переехавших из регионов с южным климатом на постоянное место жительства в район Крайнего Севера, на примере иностранных студентов, обучающихся в северном регионе России. Переезд подобного типа сопровождается стрессовой реакцией, которая возникает как результат негативного восприятия новой среды окружения. В связи с этим необходим мониторинг изменений психофизиологического состояния переезжающих. Для этой цели предложено использовать оценку способности испытуемых к контролю моторных функций, осуществляемую с помощью парадигмы стоп-сигнала, контроля электроэнцефалограмм и методов машинного обучения для обработки собранных данных. Предложен комплексный метод анализа полученной информации для определения тревожного состояния с помощью биофизических маркеров.
DOI: 10.15372/AUT20260304 |
|
Р.Э. Щербаков1, И.В. Матвеев2
1Nedra Digital (ООО «НЕДРА»), Санкт-Петербург, Россия
roma.scherbakov.1997@mail.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
mivvas@tpu.ru
Ключевые слова: машинное обучение, обнаружение аномалий, обработка временных рядов, бурение с управляемым давлением, приток пластового флюида
Страницы: 52-61
Аннотация >>
Предложена методика подготовки данных для обнаружения притока пластового флюида при бурении с управляемым давлением. Методика основана на многоэтапном обогащении временных рядов контекстно зависимыми признаками, что позволяет обнаруживать аномалии в динамике изменения параметров в контексте технологического процесса, обеспечивая устойчивость к смене режимов и условий бурения. Эксперимент показал статистически значимое повышение сбалансированной точности на 13 % при использовании разработанных признаков.
DOI: 10.15372/AUT20260305 |
|
С.В. Манцурова1,2, Н.Л. Шварц1,2
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
snezhana@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
nshwartz@isp.nsc.ru
Ключевые слова: планарные нанопроволоки, GaAs, кремний, моделирование, Монте-Карло
Страницы: 62-71
Аннотация >>
Данная работа посвящена поиску условий устойчивого однонаправленного роста планарных нанопроволок GaAs на подложках Si(111) с помощью моделирования методом Монте-Карло. Исследовалось влияние температуры на устойчивость роста планарных нанопроволок GaAs на структурированной поверхности в виде траншей. Продемонстрировано влияние геометрии фронта роста планарных нанопроволок на вероятность устойчивого роста и перехода от планарного роста к наклонному в траншеях, ориентированных вдоль направлений [211 ] и [011 ]. Проанализирована кинетика роста планарных и непланарных нанопроволок GaAs в зависимости от температуры. Выявлено повышение вероятности стабильного роста планарных нанопроволок с увеличением температуры. Моделирование показало, что причиной срыва с планарного роста на непланарный для любой ориентации траншей является смачивание верхней части планарной нанопроволоки, параллельной поверхности подложки, каплей галлия.
DOI: 10.15372/AUT20260306 |
|
В.С. Царев, Г.К. Алагашев, А.Г. Охримчук
Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва, Россия
tvs@fo.gpi.ru
Ключевые слова: прямая лазерная запись, двулучепреломление, оптическая память
Страницы: 72-82
Аннотация >>
Исследован метод формирования двулучепреломляющих микроструктур в кварцевом стекле с помощью гребёнки ультракоротких линейно-поляризованных лазерных импульсов, следующих через субнаносекундные эквидистантные интервалы. Метод использует волну деформации растяжения, вызванную скачком давления в области формирования электронно-дырочной плазмы. Деформация растяжения снижает энергию лазерного импульса, соответствующую порогу модификации стекла и необходимую для записи двулучепреломляющей структуры. Установлено, что субнаносекундная гребёнка ультракоротких лазерных импульсов, состоящая из первого импульса с энергией, которая превышает энергию порога модификации стекла не более чем в 2 раза, и нескольких последующих импульсов, энергии которых на порядок ниже энергии первого, позволяет получить двулучепреломляющую структуру субмикронного размера. Сделано предположение, что механизм формирования двулучепреломления основан на анизотропии волны деформации, возбуждаемой первым импульсом. Новый подход к формированию субнаносекундной гребёнки перспективен для увеличения скорости записи двулучепреломляющих структур в кварцевом стекле, которые могут быть использованы для изготовления различных элементов в фотонике.
DOI: 10.15372/AUT20260307 |
|
Н.Е. Дульцев, Е.Н. Чесноков, П.В. Кошляков
Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск, Россия
dultsev2024@yandex.ru
Ключевые слова: ИК-спектроскопия, DFB-лазер, метан
Страницы: 83-91
Аннотация >>
Рассматривается возможность создания автоматизированного устройства для обнаружения метана (CH4) в атмосфере на основе метода перестраиваемой диодной инфракрасной абсорбционной спектроскопии с использованием ступенчатой модуляции частоты лазерного излучения. В качестве источника излучения использовался диодный лазер с обратной связью (DFB), работающий на длине волны 1653 нм. Определена оптимальная величина амплитуды модуляции. Продемонстрирована возможность детектирования метана в концентрациях от 6 млн-1 для оптического пути 60 см.
DOI: 10.15372/AUT20260308 |
|
В.О. Зуев, С.В. Двойнишников, В.Г. Меледин, Г.В. Бакакин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
vlad.zuev.0017@mail.ru
Ключевые слова: фазовая триангуляция, расшифровка фазовых изображений, приёмно-передаточная функция
Страницы: 92-99
Аннотация >>
Предложен инвариантный к характеру нелинейности приёмно-передаточной функции метод фазовой триангуляции для прецизионного контроля геометрических параметров объектов в условиях ограниченного динамического диапазона источника и приёмника оптического излучения. В основе метода лежит алгоритм минимизации площади замкнутой фигуры, образованной значениями зарегистрированной интенсивности от значения яркости, формируемой источником для заданного значения фазового сдвига. Показано, что предложенный метод обеспечивает аналогичный уровень погрешности при линейном характере приёмно-передаточной функции измерительного тракта и высокие метрологические характеристики при наличии нелинейностей в приёмно-передаточном тракте и неидеальной амплитудно-частотной характеристике формирующей и принимающей оптических систем измерительного комплекса.
DOI: 10.15372/AUT20260309 |
|
С.Г. Баев1, Т.Н. Хацевич2, Е.В. Дружкин3
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
baev@iae.nsk.su
2Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Россия
khatsevich@rambler.ru
3OOO «ПК Луггар», Новосибирск, Россия
druzhkinev@luggar.org
Ключевые слова: объектив F-Theta, телецентрический ход, пятно сканирования, ширина штрихов на оптических шкалах
Страницы: 100-109
Аннотация >>
Представлены результаты разработки светосильного телецентрического объектива F-Theta для лазерной рабочей станции, использующей в качестве источника излучения фемтосекундный лазер и предназначенной для изготовления оптических сеток и шкал на элементах изделий оптико-механической промышленности. Рассмотрены особенности юстировки объектива, приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие возможность записи оптических шкал с минимальной шириной штрихов от 3 (при поле размером 6 × 6 мм) до 2 мкм (при поле размером 3 × 3 мм).
DOI: 10.15372/AUT20260310 |
|
А.А. Кривоносов, А.Ю. Ткаченко, Н.Р. Поддубровский, С.И. Каблуков
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
a.krivonosov36@gmail.com
Ключевые слова: нелинейное преобразование частоты, генерация суммарной гармоники, самосканирующий лазер, перестраиваемое излучение
Страницы: 110-122
Аннотация >>
Впервые продемонстрирована генерация суммарной частоты с использованием непрерывного иттербиевого самосканирующего лазера. Использование самосканирующего лазера в процессе генерации суммарной частоты позволяет создавать источники перестраиваемого по частоте излучения. Продемонстрирована синхронизация излучения самосканирующего лазера с излучением микрочип-лазера, и получена генерация суммарной частоты вблизи длины волны 532 нм с перестройкой до 50 пм. Пиковая мощность составила 11 мВт, что соответствует квантовой эффективности преобразования излучения самосканирующего лазера ∼2 %. Продемонстрированный подход может быть адаптирован для генерации разностной частоты (в том числе терагерцового диапазона) и перспективен для спектроскопических приложений.
DOI: 10.15372/AUT20260311 |
|
Е.Ф. Пен, В.Н. Затолокин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
pen@iae.nsk.su
Ключевые слова: решётки ввода/вывода излучения, волновод, спектральная характеристика, дифракционная эффективность, отражательная голограмма, фотополимер
Страницы: 123-134
Аннотация >>
Получены и проанализированы спектральные и дифракционные характеристики цветных монохромных однослойных (R, G и B) отражательных голограмм, а также трёхслойной RGB-структуры в виде их наложения друг на друга (стопы), предназначенных для применения в качестве решёток ввода/вывода излучения цветных LED-приборов в AR-дисплеях. Экспериментально установлена несогласованность ширины контуров спектральных характеристик полученных голограмм и использованного в экспериментах LED-диода KY-016. Из-за этой причины КПД (доли полезно используемых интенсивностей) R-, G- и B-компонент этого прибора составляют лишь 64, 32 и 34 % соответственно от их возможных значений. На основе известной модели спецификации цвета Международной комиссии по освещению RGB найдены актуальные соотношения интенсивностей при смешении излучений цветовых компонент LED-диода во взаимодействии с отражательными голографическими решётками с целью синтеза белого цвета. При оценке энергетической эффективности ввода/вывода излучения с использованием отражательных голограмм и цветных LED-приборов главным критерием становится максимум яркости суммарного освещения при заданном наборе цветовых компонент и условии баланса белого цвета, а не максимум интенсивностей отдельных компонент R-, G- и B-излучений.
DOI: 10.15372/AUT20260312 |
|
