Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института

Все статьи: 1035

Подпространственные коды на основе ранговой метрики - новое направление в теории кодирования

Подпространственные коды на основе ранговой метрики - новое направление в теории кодирования

Габидулин Э.М., Григорьев А.А., Пилипчук Н.И., Сысоев И.Ю., Уривский А.В., Шишкин А.Л.

Статья научная

Представлен аналитический обзор работ нового направления теории кодирования, связанного с подпространственными и ранговыми кодами. Ранговые коды были введены Э. М. Габидулиным в начале 80-х годов прошлого века [1] и к настоящему времени хорошо исследованы. Они приобрели широкую известность, дав начало новому принципу построения криптосистем с открытым ключом [2], и в связи с задачами пространственно-временного кодирования для радиоканалов с множественными антеннами [3]. В последние годы внимание привлек новый подход к организации трафика в сетях с коммутацией пакетов, эксплуатирующий идею формирования линейных комбинаций ретранслируемых пакетов в промежуточных узлах сети [4], [5], [6], [7]. Это привело к появлению новых схем сетевого кодирования и вызвало интерес к изучению подпространственных кодов, элементами которых являются конечномерные линейные пространства [8]. Была обнаружена тесная связь новых подпространственных кодов с изученными ранее ранговыми кодами, что стимулировало как определенный прорыв в теории подпространственных кодов, так и возрождение интереса к ранговым кодам. Обзор построен следующим образом. В разделе 1 обсуждаются постановки задач кодирования для метрических пространств с хэмминговой, ранговой и подпространственной метриками. В разделе 2 приведены известные верхние границы для мощностей кодов. Здесь обсуждаются также новейшие оценки размеров списков при списочном декодировании ранговых кодов. Обзор конструкций кодов в ранговой и подпространственной метриках дан в разделе 3. Особенности алгоритмов декодирования обсуждаются в разделе 4. В разделе 5 обсуждается общее состояние дел и нерешённые проблемы.

Бесплатно

Подход к терапии болезни Альцгеймера с помощью индукции антител, направленных к 7-субъединице ацетилхолинового рецептора

Подход к терапии болезни Альцгеймера с помощью индукции антител, направленных к 7-субъединице ацетилхолинового рецептора

Камынина А.В., Шал Гунов В.С., Вол Кова Т.Д., Короев Д.О., Обозная М.Б., Медвинская Н.И., Самохин А.Н., Бобкова Н.В., Вольпина О.М.

Статья

Бесплатно

Подход к учету взаимодействия RANS- и LES-областей пограничного слоя в расчетах методом SST-IDDES

Подход к учету взаимодействия RANS- и LES-областей пограничного слоя в расчетах методом SST-IDDES

Будникова А.О.

Статья научная

Гибридные RANS/LES-методы, такие как IDDES, являются привлекательным направлением в моделировании течений с отрывами пограничного слоя, так как они требуют меньшее количество вычислительных ресурсов по сравнению с LES во всей расчетной области и при этом разрешают часть турбулентных движений. Однако в этих методах до сих пор существуют некоторые недостатки, такие как некорректный сдвиг логарифмического участка профиля средней скорости в пограничном слое, а также заниженный коэффициент трения. Считается, что эти эффекты связаны с избыточным подавлением пульсаций скорости на границе RANS- и LES-областей. В данной работе предлагается метод внесения стохастических возмущений в область перехода между RANS и LES. Метод устраняет упомянутые недостатки гибридных методов в случае пограничного слоя на плоской пластине, где они ярко выражены, и не ухудшает решение в расчете течения за закругленной ступенькой, где проблемы менее заметны. Во втором случае использование метода позволило получить небольшое улучшение в описании размера отрыва.

Бесплатно

Подходы к разработке быстрого кода Монте-Карло для расчёта торможения электронов в веществе

Подходы к разработке быстрого кода Монте-Карло для расчёта торможения электронов в веществе

Меньшиков Л.И., Астапенко В.А., Меньшиков П.Л., Березовский В.В.

Статья научная

Анализируются основные процессы, определяющие функцию распределения тормозящихся в веществе нерелятивистских электронов. Обращается внимание на то, что изменение на- правления движения электронов происходит главным образом в результате их рассеяния на ядрах вещества на малые углы. Это свойство кулоновского взаимодействия использовано для ускорения численных расчётов параметров тормозящихся электронов.

Бесплатно

Поиск в модели газовых месторождений максимальной длины их общей "полки"

Поиск в модели газовых месторождений максимальной длины их общей "полки"

Скиба А.К.

Статья научная

Рассматривается непрерывная агрегированная динамическая модель группы газовых месторождений. Ставится и решается задача максимизации длины общей «полки» газовых месторождений. Предлагаемые к исследованию задачи относятся к классу задач оптимального управления со смешанными ограничениями с нефиксированным временем и подвижным правым концом. Основным математическим аппаратом является принцип максимума Понтрягина в форме Эрроу, в котором используются множители Лагранжа. Полученные результаты анализируются.

Бесплатно

Поиск неподвижной точки монотонного отображения полуупорядоченного топологического пространства

Поиск неподвижной точки монотонного отображения полуупорядоченного топологического пространства

Рябиков А.И.

Статья научная

Рассматривается задача поиска неподвижной точки непрерывного монотонного отображения топологического пространства в себя. Решение задачи основано на методе последовательных приближений. Доказывается теорема о необходимых и достаточных условиях сходимости итерационного процесса к одной из неподвижных точек отображения. В отличие от других работ, посвященных неподвижным точкам монотонных отображений, в предлагаемой теореме не требуется существование точной верхней грани у любого частично упорядоченного подмножества топологического пространства.

Бесплатно

Поиск неэффективных ребер в транспортных сетях

Поиск неэффективных ребер в транспортных сетях

Дорн Ю.В.

Статья научная

Работа посвящена поиску таких ребер в транспортной сети, малое изменение стоимости проезда по которым приводит к уменьшению издержек для всех пользователей. Разработан алгоритм поиска для модели стабильной динамики.

Бесплатно

Поиск равновесий в многостадийных транспортных моделях

Поиск равновесий в многостадийных транспортных моделях

Гасников А.В., Двуреченский П.Е., Камзолов Д.И., Нестеров Ю.Е., Спокойный В.Г., Стецюк П.И., Суворикова А.Л., Чернов А.В.

Статья научная

В работе предлагается оргинальный способ поиска равновесий в многостадийных моделях транспортных потоков. В основе подхода лежит сочетание метода Синхорна и универсального градиентного метода.

Бесплатно

Поиск стохастических равновесий в транспортных моделях равновесного распределения потоков

Поиск стохастических равновесий в транспортных моделях равновесного распределения потоков

Гасников А.В., Гасникова Е.В., Двуреченский П.Е., Ершов Е.И., Лагуновская А.А.

Статья научная

В работе предложены эффективные способы поиска стохастических равновесий в популяционных играх загрузок. Поиск равновесия Нэша в таких играх всегда сводится к задаче оптимизации. Мы рассматриваем модели равновесного распределения потоков по путям Бэкмана и Нестерова-де Пальмы. Поиск стохастических равновесий Нэша(-Вардропа) приводит к энтропийной регуляризации выпуклого функционала, отвечающего этим моделям. Данная работа посвящена тому, как эффективно решать такого рода задачи. В основе подхода лежит идея композитной оптимизации и особенность постановки, что функционал имеет вид суммы (сепарабельный функционал). Это обстоятельство вместе с неограниченностью константы Липшица градиента функционала мотивирует переформулировку исходной задачи оптимизации таким образом, чтобы этот сепарабельный функционал стал композитным членом. Рассматриваются и развиваются также и классические способы решения отмеченной задачи с помощью аппарата характеристических функций на графе.

Бесплатно

Поиск штриховых кодов на изображениях с использованием слабо размеченных данных

Поиск штриховых кодов на изображениях с использованием слабо размеченных данных

Звонарев Д.А.

Статья научная

Штриховые коды используются во многих областях и позволяют кодировать различное количество полезной информации. Важно быстро и точно находить их местоположение на изображениях для корректного распознавания. В данной работе предложен метод поиска штриховых кодов на основе нейронных сетей с использованием слабо-размеченных данных. Данный метод не только может находить штрихкоды, но и умеет классифицировать их. Предлагаемый подход не требует наличия в разметке точных регионов объектов, что сильно упрощает процесс получения данных для обучения нейросетевой модели. Предложенный подход показывает высокое качество поиска штрихкодов на изображениях: 0,725 precision, 0,674 recall, 0,698 F1.

Бесплатно

Поисковая система Кортекс

Поисковая система Кортекс

Домунян А.А.

Статья научная

В статье рассматриваются принципы работы поисковой системы «Кортекс», кото- рая основана на повышении производительности и надёжности работы за счёт большо- го количества дешёвых ПК, объединённых в одну локальную сеть и управляемую сер- вером. Описаны принципы формирования запросов в конечный ПК, методы обработки ответов. В статье также описывается метод поиска неисправностей и автоматического их исправления путём введения в эксплуатацию резервных вычислительных машин.

Бесплатно

Полностью регулярные коды в треугольной решетке

Полностью регулярные коды в треугольной решетке

Васильева А. Ю.

Статья научная

Перечислены все полностью регулярные коды в бесконечном графе треугольной решетки.

Бесплатно

Полноцветные справедливые раскраски простых однородных гиперграфов

Полноцветные справедливые раскраски простых однородных гиперграфов

Ширгазина И. Р.

Статья научная

В статье изучается задача о полноцветных справедливых раскрасках простых однородных гиперграфов. Пусть H = (V, E) - гиперграф, раскраска в r цветов множества вершин V называется полноцветной, если в ней каждое ребро из E содержит вершины всех r цветов. Также раскраска множества вершин в r цветов называется полноцветной справедливой, если она полноцветная и мощности любых двух цветовых классов отличаются не более чем на один. Доказана новая оценка максимальной степени вершины, которая гарантирует существование полноцветной справедливой 3-раскраски в простом n-однородном гиперграфе.

Бесплатно

Получение примеров точных решений уравнений Навье-Стокса для винтовых течений методом суммирования скоростей

Получение примеров точных решений уравнений Навье-Стокса для винтовых течений методом суммирования скоростей

Ковалв В.П., Просвиряков Е.Ю., Сизых Г.Б.

Статья научная

В рамках уравнений Навье-Стокса рассмотрены винтовые течения вязкой несжи- маемой жидкости в потенциальном поле внешних сил. Винтовыми в статье называ- ются течения, в которых завихренность параллельна скорости, а отношение вели- чины завихренности к величине скорости постоянно по пространству и по времени. Показано, что можно суммировать векторные поля скоростей двух винтовых реше- ний, если у этих решений отношение величины завихренности к величине скорости одинаково. В результате получается поле скорости некоторого «нового» винтового ре- шения уравнений Навье-Стокса. Такой метод получения новых решений назван «ме- тодом векторного суммирования». В качестве «исходных» точных решений уравне- ний Навье-Стокса рассмотрены, в частности, решения Громеки-Бельтрами-Тркала (то есть решения, которые получены методом Тркала из решений Громеки-Бельтрами). Метод векторного суммирования позволяет складывать скорости таких решений Громеки-Бельтрами-Тркала, у которых оси симметрии не совпадают. В результа- те получается неосесимметричное точное решение. Приведен пример нового точно- го решения, полученного методом векторного суммирования трех известных точ- ных решений. Два из этих трех известных решений - это два разных решения Громеки-Бельтрами-Тркала, у которых оси симметрии не совпадают. Третье решение- это решение уравнений Навье-Стокса, полученное методом Тркала из ABC -решения (Arnold-Beltrami-Childress). Полученное новое (суммарное) решение имеет более слож-ную структуру, чем три «исходных» решения. Это новое решение не периодично. У него нет оси симметрии, нет плоскости симметрии и нет центра симметрии. Точные решения, полученные методом векторного суммирования, могут использоваться для тестирования численных алгоритмов и компьютерных программ.

Бесплатно

Поляризационная радиолокация для обнаружения и идентификации пленочных загрязнений моря

Поляризационная радиолокация для обнаружения и идентификации пленочных загрязнений моря

Синва А.А.

Статья научная

Одной из важных проблем современного дистанционного зондирования является задача обнаружения и различения разнообразных пленочных загрязнений моря, включая производные от нефти. Широкое использование радиолокационных методов зачастую оказывается не всегда эффективным. Описываются основные принципы и методы поляризационной радиолокации и обработки поляризационных радиолокационных данных на основе современных теоретических и экспериментальных представлений. Показано, что современные методы обработки радиолокационных поляризационных сигналов являются эффективным средством улучшения алгоритмов, предназначенных для идентификации пленочных загрязнений в море.

Бесплатно

Поляризационное тормозное излучение с учетом плазмонных интерференционных эффектов быстрых электронов на металлических наносферах в диэлектрической матрице

Поляризационное тормозное излучение с учетом плазмонных интерференционных эффектов быстрых электронов на металлических наносферах в диэлектрической матрице

Астапенко В.А., Сахно С.В., Кротов Ю.А.

Статья научная

Работа посвящена теоретическому анализу поляризационного тормозного излуче- ния (ПТИ) [1] при рассеянии быстрых электронов на металлической наносфере, поме- щенной в диэлектрическую матрицу в области частот вблизи дипольного и квадруполь- ного плазмонных резонансов. Учитываются плазмонные интерференционные эффекты, которые возникают в частотно-угловом распределение ПТИ. Предлагаемый подход ос- нован на методе Ферми эквивалентных фотонов [2] и теории Ми рассеяния излучения малыми частицами металла [3]. Показано, что учет плазмонной интерференции в диф- ференциальном сечении ПТИ приводит к специфическим особенностям в спектральном распределении излученных фотонов, которое сильно зависит от угла излучения и ра- диуса наносферы.

Бесплатно

Помехоустойчивая обработка речевых сигналов на основе комплементарной множественной декомпозиции на эмпирические моды

Помехоустойчивая обработка речевых сигналов на основе комплементарной множественной декомпозиции на эмпирические моды

Алимурадов А.К., Квитка Ю.С., Зарецкий А.П., Кулешов А.П.

Статья научная

Помехоустойчивая обработка речевых сигналов является одной из основных проблем практической реализации систем распознавания речи (СРР). Предлагаемый алгоритм помехоустойчивой обработки представляет собой фильтрацию речевых сигналов с использованием методов комплементарной множественной декомпозиции на эмпирические моды (КМДЭМ) и независимого компонентного анализа (НКА). Зашумленный речевой сигнал адаптивно раскладывается на частотные составляющие - эмпирические моды (ЭМ) - с помощью метода КМДЭМ. Применение метода КМДЭМ для разложения сигналов позволяет исключить явление смешивания ЭМ, возникающее при обработке сигналов, содержащих кратковременные и несоизмеримые по масштабу участки. Из полученного набора ЭМ определяется мода, содержащая основной шум, посредством оценки весовых энергетических и шумовых коэффициентов мод. Далее исходный зашумленный речевой сигнал и ЭМ с основным шумом подвергаются обработке с помощью метода НКА. В результате выделяется отфильтрованный речевой сигнал. Применение предложенного алгоритма фильтрации способствует повышению устойчивости к шумам СРР и точности распознавания соответственно. Результаты исследований предложенного алгоритма демонстрируют эффективное подавление шума, в том числе и для малых значений отношения сигнал/шум.

Бесплатно

Пороговая активация внутрисосудистого свертывания крови вследствие повышения пристеночного касательного напряжения

Пороговая активация внутрисосудистого свертывания крови вследствие повышения пристеночного касательного напряжения

Рухленко Алексей Сергеевич, Дудченко Ольга Александровна, Злобина Ксения Евгеньевна, Гурия Георгий Теодорович

Статья научная

Исследуются гидродинамические механизмы запуска плазменного звена системы свертывания крови в стенозированных сосудах в широком диапазоне значений числа Рейнольдса (Re ∈ (50, 350)). Активация свертывания происходит в ответ на инфильтра- цию прокоагулогических факторов, нарабатывающихся в прилегающей к сосуду тка- ни. Проницаемость сосудистой стенки полагается зависящей от величины касательного напряжения. Показано, что в интенсивных течениях активация плазменного звена си- стемы свертывания может иметь место как при уменьшении скорости кровотока, так и при ее увеличении. Обсуждается возможное клиническое значение полученных ре- зультатов.

Бесплатно

Журнал