Главная – Журналы – Поиск по журналам

Результаты определения содержания ртути (Hg) в воде истока р. Ангара сопоставлены с сейсмическим процессом на различных масштабных уровнях литосферы Байкальской рифтовой зоны (БРЗ), с геодинамической активизацией Южно-Байкальской структуры-аттрактора рифтогенеза (САР) и с распределением во времени землетрясений с магнитудой M ≥ 7, произошедших на значительном удалении от пункта отбора воды. Коэффициенты корреляции, рассчитанные между рядами пар Hg и чисел землетрясений n , Hg и логарифма суммарной сейсмической энергии lgΣ E_S , чаще всего низки, что указывает на отсутствие статистически значимой связи между отдаленным сейсмическим процессом и динамикой выделения ртути. Однако в окрестностях истока р. Ангара коэффициенты корреляции высоки, что доказывает связь процесса выделения ртути с деформированием этой территории. Статистическая достоверность причинно-следственной связи деформация-выделение ртути подтверждается тем, что всем значимым максимумам Hg предшествуют сильные геодинамические воздействия. В период 1997-1998 гг. основное воздействие оказала Южно-Байкальская САР, которая находилась в фазе максимальной геодинамической активности. Совместное влияние САР и Южно-Байкальского землетрясения 1999 г. проявилось в серии максимальных значений содержания ртути в 1999-2000 гг. Последующее постепенное ослабление активности САР фиксируется в уменьшении среднегодового содержания ртути, а значимым максимумам Hg предшествуют удаленные землетрясения с магнитудой M ≥ 7 и близкие сильные землетрясения БРЗ. Прогнозные оценки тренда среднегодового содержания ртути указывают на возможность сильного повышения концентрации ртути в областях флюидной разрядки разломов при мощном геодинамическом воздействии САР или сильном землетрясении. В качестве механизма реализации предположено, что при сильном геодинамическом воздействии в исследуемой области литосферы происходит раскрытие зон разломов, которое приводит к декомпрессии со вскипанием и дегазацией ртути с быстрым подъемом на поверхность.

Рассмотрена проблема выделения и учета вековой вариации геомагнитного поля на исследовательских геодинамических полигонах. Предложена методика выделения вековой вариации геомагнитного поля на участках земной поверхности с линейными размерами порядка 100-500 км на основе высокоточных данных геомагнитных наблюдений. По мнению большинства исследователей, источники вековой вариации находятся в жидком ядре и удалены от поверхности Земли не менее чем на 3000 км. При этом размеры исследовательских полигонов составляют ~500 км. Не вдаваясь в конфигурацию источника вековой вариации, ясно, что в силу различных глубин источников вековой вариации (в жидком ядре) и тектономагнитных аномалий (до границы Кюри ~10-20 км) поверхность, представляющая собой пространственное изменение вековой вариации, должна обладать меньшей кривизной, чем кривизна поверхности, представляющая пространственное изменение тектономагнитных аномалий. Таким образом, задача сводится к разделению полей от источников, находящихся на существенно разных глубинах. Построение полиномиальной поверхности, интерполирующей вековую вариацию, позволило произвести ее учет с точностью не хуже 0.5 нТл. Апробация методики произведена по данным ежегодных высокоточных геомагнитных наблюдений, выполненных на более чем 30 пунктах геодинамического полигона в Горном Алтае за период 2004-2018 гг. Показано, что в случае Алтайского полигона (линейные размеры ~120 км) для данного периода наблюдений в качестве поверхности, интерполирующей пространственное изменение вековой вариации, может использоваться поверхность второго порядка. Предложенная методика позволила произвести учет и исключение вековой вариации из данных высокоточных магнитных наблюдений. Учет вековой вариации позволил выделить тектономагнитные аномалии величиной до 12 нТл, которые до этого в явном виде не проявлялись. Наблюдается пространственная приуроченность положительной аномалии величиной около 3 нТл к области сейсмодислокации Чуйского землетрясения 27.09.2003, M_w = 7.3.

Предложен алгоритм совместной оценки частоты и скорости её изменения по выборке нарастающего объёма сигнала c линейной частотной модуляцией. Предложенный алгоритм допускает рекуррентное вычисление оценок, учитывающих наличие временной корреляции ошибок исходных разностно-фазовых измерений. Метод решения отличается вычислительной эффективностью, а результирующая оценка при возрастании входного отношения сигнал/шум стремится к оптимальной по минимуму дисперсии.

Проведено сравнение детекторов особых точек: BRISK, AKAZE и ORB. В серии экспериментов на наборе из 10000 изображений оценены характеристики эффективности алгоритмов поиска особых точек: доля правильно найденных положений особых точек, доля правильно установленных соответствий, количество соответствий при сопоставлении двух произвольно взятых изображений. Рассчитана зависимость среднего количества ложных соответствий от величины допустимой близости дескрипторов. Построены графики распределения числа правильных и ложных соответствий.

Свёрточные нейронные сети позволяют получать самые высокие значения точности детектирования объектов на изображениях. Но детекторы часто подвержены ложным срабатываниям. В ряде прикладных задач интерес представляет только детектирование движущихся объектов: лица человека, подходящего к домофону, или машины в дорожном трафике. В данной работе предлагается новый подход к детектированию - AmphibianDetector, позволяющий снизить число ложных срабатываний за счёт обработки только движущихся объектов. Такой подход заключается в модификации уже обученной на детекцию свёрточной нейронной сети и может быть применён для повышения точности имеющейся системы путём небольших изменений в ней. Эффективность предлагаемого подхода была продемонстрирована на открытом наборе данных CDNet2014 pedestrian.

В рамках исследования рассмотрена задача обнаружения в нестационарных технологических сигналах аномалий как ранних признаков отказов и поломок оборудования. Представлен подход к обнаружению аномалий с использованием преобразования Гильберта - Хуанга совместно со статистической моделью. Основная идея подхода заключается в анализе статистических показателей элементов разложения Гильберта - Хуанга, которое обладает адаптивностью разложения в случае нестационарных данных и обеспечивает высокую детализацию в частотно-временной области. Представлены принципиальная схема и алгоритм подхода, описание статистической модели классификации, численные расчёты на модельных и реальных данных, сравнительный анализ с другими методами обнаружения аномалий в сигналах.

Представлены результаты индикации вируса осповакцины с помощью нанопроволочных биосенсоров, изготовленных на основе плёнок кремний-на-изоляторе. В экспериментах использовались: вирус осповакцины, штамм ЛИВП из коллекции ФБУН ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, сыворотка крови кролика, содержащая специфические поликлональные антитела к вирусу осповакцины. Исследования показали, что на разделе фаз «поверхность сенсора - вирусная суспензия» поливалентная сыворотка крови электрически нейтральна, вирус осповакцины положительно заряжен, комплексы поливалентной сыворотки крови и вируса осповакцины имеют эффективный отрицательный заряд.

Анализ нуклеиновых кислот остаётся актуальным направлением в развитии медицинской диагностики. Современные ультрачувствительные диагностические системы позволяют преобразовать специфичное взаимодействие при проведении анализа в аппаратно-регистрируемый сигнал. Пример таких диагностических устройств - биосенсоры на основе КНИ (кремний-на-изоляторе) полевых транзисторов. В данной работы использовались стеклянные поверхности (в качестве Si/SiO₂-поверхности КНИ-биосенсора) для оптимизации и апробации всех этапов анализа. Продемонстрирована эффективная иммобилизация электронейтральных аналогов олигонуклеотидов на Si/SiO₂-поверхность после активации Si-OH групп 3-глицидоксипропилтриметоксисиланом или карбонилдиимидазолом. В условиях низкой концентрации соли и при её отсутствии показана возможность детекции РНК-мишени на модельных стеклянных поверхностях в режиме параллельного анализа. Продемонстрированы регенерация Si/SiO₂-поверхности сенсоров для проведения повторного анализа, а также стабильность сенсоров при длительном хранении.

Приведён аналитический обзор оптико-акустических приёмников (ОАП), основанных на ячейках Голея, применительно к использованию в инфракрасном (ИК) и терагерцовом (ТГц) диапазонах излучения. Представлена история появления и развития ОАП с первых работ Белла, Хейса, Голея и до настоящего времени. Отмечены преимущества ОАП, заключающиеся в постоянной и высокой чувствительности в широкой области спектра и наивысшей среди тепловых приёмников обнаружительной способности. Рассмотрены основные характеристики мембран - главных элементов ОАП, проанализированы физические свойства графена как наиболее предпочтительного материала для мембран. Предложены три конструктивные группы ОАП: одиночные ячейки с оптическим считыванием информации и конденсаторным микрофоном, селективные приёмники с газовым наполнением камер и матричные приёмники. Даны оценки, показывающие, что применение мембран из SLG-графенов позволяет создать приёмники ИК- и ТГЦ-излучения с ячейками порядка десятков микрон с предельно высокой чувствительностью. Предложена новая конструктивная схема матричных терагерцовых оптико-акустических приёмников с применением мембран из гексатриграфена (С)₆₃₍₆₎, обладающих рекордными характеристиками.

Получено аналитическое решение задачи прогиба тонкой круглой пластины (подложки) деформируемого зеркала со свободным краем при срабатывании одного из сосредоточенно воздействующих на пластину приводов, опирающихся другими концами на бесконечно жёсткое основание. Решение основывается на применении интегральных преобразований и учёте кинематической связи между пластиной и приводами, деформация которых подчиняется закону Гука. Приведено сравнение найденного аналитического решения с решением по методу конечных элементов в программном комплексе ANSYS. Полученный результат может быть использован для оптимизации расположения приводов и управления круглыми деформируемыми зеркалами в задачах адаптивной оптики.