Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1035
Подпространственные коды на основе ранговой метрики - новое направление в теории кодирования
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 учету взаимодействия RANS- и LES-областей пограничного слоя в расчетах методом SST-IDDES
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
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"
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
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
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
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
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
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
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
Статья научная
Перечислены все полностью регулярные коды в бесконечном графе треугольной решетки.
Бесплатно
Полноцветные справедливые раскраски простых однородных гиперграфов
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
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
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
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
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
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