Рой роботов, как система относительно простых взаимосвязанных управляемых объектов, выполняет общую задачу в двумерном пространстве одновременно и распределённым образом. При планировании операций роя, связанных с созданием в зоне обслуживания сквозной фронтальной полосы из зон работы целевой аппаратуры - полезной нагрузки объектов роя, возникает задача учёта возможности его оперативной перегруппировки, так как на момент планирования точная цель операции роя или ещё не определена, или представляет секрет, или определяется рядом случайных обстоятельств. Поэтому исполнение операции роя целесообразно проводить в две фазы, и первую фазу начинать ещё до разрешения упомянутых неопределённостей путём создания базовой случайной сети с относительно малой концентрацией объектов роя в ней. На второй фазе операции путём локальной перегруппировки объектов роя формируется конкретный программируемый перколяционный путь, обеспечивающий целевое покрытие зонами работы целевой аппаратуры объектов роя определённой зоны обслуживания. В этом случае можно существенно сократить время проведения операции. Решение этой задачи проводится методами теории программируемой перколяции. Численно с использованием результатов статистического моделирования двухфазных операций и аналитически получено значение концентрации объектов роя на первой фазе, обеспечивающее минимум суммарных затрат двухфазной операции. Рассмотрена синергетика информационного взаимодействия роя объектов при реализации программируемого перколяционного пути.

Бесплатно

Оптимальное управление фазой световых пучков в системе микроЭВМ - пространственный модулятор света

Воронцов М.А., Наумов А.Ф., Сивоконь В.П.

Статья научная

Реализован управляемый от микроэвм фокусатор излучения в прямоугольную область с равномерным распределением интенсивности в плоскости фокусировки. Фокусатор представляет собой оптически управляемый жидкокристаллический пространственно-временной модулятор света. Управляющее распределение интенсивности рассчитано на ЭВМ с помощью градиентного метода оптимизации функционала невязки. Для управления модулятором используется система ввода-вывода изображения в микроэвм "Электроника-60" с пространственным разрешением 256 х 256 элементов. С помощью описанной системы синтезирован фокусатор излучения в кольцевую область. Показана возможность динамического управления фокусаторами.

Бесплатно

Оптимизационный метод для расчёта TIR оптических элементов, включающий процедуру быстрой трассировки лучей

Моисеев Михаил Александрович, Борисова Ксения Валерьевна, Бызов Егор Владимирович, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

В данной работе представлен новый оптимизационный метод для расчёта осесимметричных оптических элементов светодиодов, формирующих заданные узкоугольные распределения освещённости. Метод основан на использовании разработанной процедуры быстрой трассировки лучей, в которой используется аппроксимация оптических поверхностей набором усечённых конусов. В качестве примера рассчитан оптический элемент, формирующий равномерно освещённую круглую область с угловым размером 60° для ламбертовского протяжённого источника излучения 1x1 мм. Световая эффективность рассчитанного оптического элемента составляет около 91,5 %, среднеквадратичное отклонение сформированного распределения освещённости от заданного – менее 5 %.

Бесплатно

Оптимизационный метод расчета оптических элементов при протяженном источнике излучения

Бызов Егор Владимирович, Кравченко Сергей Васильевич, Моисеев Михаил Александрович, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

Рассмотрен метод расчёта оптического элемента с двумя поверхностями свободной формы, формирующего заданное распределение освещенности для протяженного источника излучения. Метод основан на представлении поверхностей оптического элемента бикубическими сплайнами и последующей оптимизации их параметров с помощью квазиньютоновского метода, реализованного в пакете Matlab. Для расчета целевой функции предложен вариант метода трассировки лучей. С использованием предложенного метода рассчитан оптический элемент, имеющий рекордные характеристики: отношение высоты элемента к размеру источника излучения - 1,6; световая эффективность - 89,1 %; равномерность формируемого распределения (отношение минимальной и средней освещенности) в заданной квадратной области - 0,92.

Бесплатно

Оптимизация ДОЭ, фокусирующего гауссов пучок в прямоугольную фокальную область

Павельев В.С.

Статья научная

Данная работа посвящена применению известной генетической итерационной процедуры нахождения экстремума функции многих переменных к расчету квантованного ДОЭ, фокусирующего Гауссов пучок в прямоугольник.

Бесплатно

Оптимизация бинарного ДОЭ для формирования "световой бутылки"

Качалов Денис Георгиевич, Гамазков Кирилл Анатольевич, Павельев Владимир Сергеевич, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Предложена и исследована численная процедура оптимизации бинарных дифракционных оптических элементов (ДОЭ), предназначенных для формирования световых распределений типа "световая бутылка". Предложенная численная процедура основана на модификации генетического алгоритма оптимизации функции многих переменных. Приведены результаты вычислительных экспериментов.

Бесплатно

Оптимизация бинарных ДОЭ для формирования продольных распределений интенсивности

Качалов Денис Георгиевич, Павельев Владимир Сергеевич, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Рассмотрен стохастический подход к оптимизации квантованных дифракционных оптических элементов (ДОЭ), предназначенных для формирования заданных продольных распределений интенсивности.

Бесплатно

Оптимизация дисперсионных свойств кольцевого микрорезонатора

Чуприна Илья Николаевич, Калачев Алексей Алексеевич

Статья научная

Работа посвящена проблеме создания интегральных однофотонных источников на основе спонтанного четырёхволнового смешения в кольцевых микрорезонаторах. На примере резонатора из нитрида кремния рассчитана дисперсия групповой скорости в широком диапазоне длин волн для случая, когда кольцевой резонатор состоит из прямых и изогнутых участков, и показано, что для различных длин волн излучения накачки можно найти оптимальное соотношение высоты и ширины волновода, при котором достигается нулевая дисперсия групповой скорости при минимальной высоте резонатора. Такие волноводы, обеспечивающие нулевую дисперсию и обладающие минимальной высотой, являются оптимальными для создания кольцевых микрорезонаторов, позволяющих генерировать однофотонные состояния в режиме невырожденного спонтанного четырёхволнового смешения.

Бесплатно

Оптимизация интерполятора многомерного сигнала в пространстве уменьшенной размерности

Гашников Михаил Валерьевич

Статья научная

Разрабатываются адаптивные интерполяторы многомерного сигнала, учитывающие наличие и направление границ гладких областей сигнала в каждой локальной окрестности за счёт автоматического выбора интерполирующей функции для каждого отсчёта сигнала. Выбор интерполирующей функции производится посредством параметризованного правила, оптимизация которого производится в параметрическом пространстве уменьшенной размерности. Уменьшение размерности выполняется с использованием ранговой фильтрации локальных разностей в окрестности каждого отсчёта сигнала. Интерполирующие функции адаптивных интерполяторов записываются для многомерного, трёхмерного и двумерного случаев. Также рассматривается применение адаптивных интерполяторов в задаче компрессии многомерных сигналов. Приводятся результаты экспериментального исследования адаптивных интерполяторов на реальных многомерных сигналах различных типов.

Бесплатно

Оптимизация качества распознавания выбором допусков при обучении нейронной сети

Фурсов В.А., Шустов В.А.

Статья научная

Рассматривается алгоритм обучения многослойного персептрона с использованием равномерного критерия. Исследуется возможность улучшения характеристик распознавания путем настройки параметров критерия с использованием дополнительной информации о достижимом качестве распознавания, получаемой в процессе обучения. Приводится пример реализации алгоритма применительно к задаче распознавания арабских цифр.

Бесплатно

Оптимизация метода прямой записи при изготовлении ДОЭ с непрерывным профилем

Шиманский Р.В., Полещук А.Г., Корольков В.П., Черкашин В.В., Харисов А.А.

Статья научная

Разработан новый метод представления данных описывающих топологию дифракционных оптических элементов для сканирующих устройств записи изображения. Предлагаемый векторно-градиентный формат данных основан на кусочно-линейной аппроксимации профиля дифракционной зоны. Разработан программируемый векторно-градиентный генератор, поддерживающий этот формат. Изготовлены экспериментальные образцы дифракционных оптических элементов.

Бесплатно

Оптимизация параметров бинарных фазовых аксиконов для генерации терагерцовых закрученных поверхностных плазмон-поляритонов на цилиндрических проводниках

Князев Борис Александрович, Павельев Владимир Сергеевич

Статья научная

Рассмотрена возможность генерации поверхностных плазмон-поляритонов с орбитальным угловым моментом («закрученных плазмонов») на цилиндрических проводниках дифракционным методом ("end-fire coupling technique") в спектральном диапазоне от 8,5 до 141 мкм (~2 - 40 ТГц). Торец цилиндра освещается Бесселевыми пучками, сформированными с помощью бинарных спиральных фазовых аксиконов, или кольцевыми закрученными пучками, сформированными в фокальной плоскости дополнительной линзы. Построены графики, определяющие связь между параметрами волновода (диаметр проводника, равный диаметру освещающего пучка, и угол «закрутки» плазмона) и параметрами аксикона (отношение периода аксикона к длине волны излучения) для указанных выше длин волн и топологических зарядов пучков от 1 до 9. Полученные результаты свидетельствуют о возможности проведения в длинноволновом диапазоне экспериментов по моделированию плазмонного мультиплексного канала связи.

Бесплатно

Оптимизация параметров инжекционного литья мультилинз из термопластичных полимеров

Казанский Николай Львович, Степаненко Илья Сергеевич, Хаймович Александр Исаакович, Кравченко Сергей Васильевич, Бызов Егор Владимирович, Моисеев Михаил Александрович

Статья научная

Предложен метод оптимизации параметров инжекционного литья с использованием численного имитационного моделирования процесса. На примере изготовления оптического элемента для дорожного освещения определены критерии качества отливок мультилинз, наиболее полно характеризующие возможное отклонение поверхностей от расчётной модели. С использованием оптимально подобранных параметров инжекционного литья и геометрических размеров пресс-формы изготовлены мультилинзы из поликарбоната с наибольшей погрешностью расположения оптических поверхностей, по результатам моделирования в пределах значений допусков для 7-го квалитета точности.

Бесплатно

Оптимизация параметров планарной бинарной линзы для видимого диапазона излучения

Налимов Антон Геннадьевич, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

В работе проведено 3D моделирование фокусировки линейно-поляризованного света планарной бинарной цилиндрической линзой, аналогичной градиентной линзе Микаэляна, для видимого света с длиной волны (lambda) = 0,532 нм. Показатель преломления материала линзы n = 1,56. Минимальный диаметр фокусного пятна на выходе линзы равен 0,37 от длины волны света по полуспаду интенсивности. Эффективность фокусировки света при этом равна 41%. Моделирование проводилось FDTD-методом с помощью коммерческой программы FullWave фирмы RSoft.

Бесплатно

Оптимизация параметров устройства трибометрического измерения чистоты поверхности подложек

Казанский Н.Л., Колпаков В.А., Колпаков А.И., Кричевский С.В., Ивлиев Н.А.

Статья научная

Проведена оптимизация параметров и режимов работы устройства экспресс-контроля чистоты поверхности, реализующего метод трибометрического взаимодействия двух подложек. В результате оптимизации определены количественные значения параметров и режимы работы устройства, при которых осуществляется прецизионное измерение чистоты поверхности подложек. Показано, что применение совместно с устройством экспресс-контроля компьютерного анализа обеспечивает возможность многократного использования подложки-индентора при контроле чистоты всей площади поверхности подложек, а также поверхностей с разной степенью загрязнения.

Бесплатно

Оптимизация поля температур при лазерной обработке материалов с применением фокусаторов излучения

Мурзин С.П.

Статья научная

Разработана модель управления тепловым воздействием на конструкционные материалы энергетических источников с пространственно-временным модулированием распределения плотности мощности, проведены теоретические и экспериментальные исследования температурных полей, имеющих место в материалах при проведении лазерной термической обработки с применением фокусаторов излучения [1]. Проведены теоретические и экспериментальные исследования формирования требуемого температурного поля в материалах, разработана методика определения требуемого теплового потока. Это позволяет реализовать ситуацию, когда инструмент - лазерный луч (форма светового пятна и распределение интенсивности излучения) рассчитывается под потребности технологии, а не наоборот. Контроль температурных полей осуществлялся оптико-электронной системой анализа потоков теплового излучения от объекта. Экспериментальная проверка распределения поля температур по глубине зоны термического влияния проводилась с использованием методов металлографического анализа. Проведенные экспериментальные исследования показали, что расчетные значения температур для выбранного класса материалов в широких диапазонах скорости движения (V=(2…30).10-3 м/с) и мощности (Qп=(0,2…1).103 Вт) удовлетворительно (погрешность δ ≤ 15..25%) совпадают с экспериментальными.

Бесплатно

Оптимизация просветляющих покрытий полупроводниковых оптоэлектронных элементов с учетом спектрального взаимодействия

Матюнин С.А.

Статья научная

Рассматриваются вопросы математического моделирования просветляющих покрытий элементов оптоэлектроники с учетом спектрального взаимодействия.

Бесплатно

Оптимизация размещения средств наблюдения в трёхмерной сцене с целью минимизации «слепых зон»

Печенкин Виталий Владимирович, Королв Михаил Сергеевич

Статья научная

Рассматривается применение средств наблюдения различных типов и их конфигурации в разработанном программном комплексе, предназначенном для минимизации «слепых зон» в сложной трёхмерной сцене. Описывается архитектура программного комплекса, принцип работы средств наблюдения, алгоритм определения слепых зон. Формальная постановка задачи минимизации «слепых зон» сведена к решению оптимизационной задачи для специально определённого графа наблюдаемости.

Бесплатно

Оптимизация структурных и вычислительных характеристик алгоритмов восстановления большеформатных изображений

Радченко Н.В., Сергеев В.В., Чернов В.М., Чичева М.А.

Статья научная

В работе решается задача восстановления большеформатных изображений посредством фильтрации. Описывается метод секционированной свертки. Представляется метод выбора оптимального размера блока. Приводится базовый алгоритм ДПФ для выбранного размера блока, указывается его вычислительная сложность, а также характеристики реализации.

Бесплатно

1
...
67
68
69
70
71
72
73
...
В конец

Журнал