Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1188
Параметризация сейш для одномерной модели водоёма
Статья научная
Предложена новая параметризация сейш для одномерных моделей водоёма, осно- ванная на явном воспроизведении динамики первой горизонтальной моды колебаний. Параметризация включена в модель озера LAKE. Результаты идеализированных экс- периментов с моделью хорошо согласуются с оценками частоты сейшевых колебаний из линейных моделей. Проведены расчёты динамики заглубления перемешанного слоя в термоклин при постоянном потоке импульса из атмосферы. Продемонстрировано отно- сительное значение силы Кориолиса и сейш в «торможении» развития перемешанного слоя в зависимости от горизонтального размера водоёма. Результаты работы позво- ляют заключить, что одномерные модели без учёта сейш должны завышать толщину перемешанного слоя в летний стратифицированный период для водоёмов с размера- ми много меньшими внутренного радиуса деформации Россби. Попутным результатом работы является формула для доступной потенциальной энергии многослойной стра- тифицированной жидкости.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы условия возбуждения параметрической неустойчивости в резонанс- ном детекторе модулированного терагерцевого излучения на основе системы из двух связанных (плазменного и механического) резонаторов, представляющих собой чет- вертьволновый отрезок двухпроводной линии из двух одинаковых упругих нанотрубок с металлической проводимостью. Распределенные плазменный и механический резо- наторы сведены к сосредоточенным связанным осцилляторам. Рассчитаны пороговые значения прикладываемого к системе переменного потенциала, при которых в ней воз- никает параметрическая неустойчивость.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам построения модификаций необходимых условий экс- тремума, зависящих от параметра, для гладких задач математического программиро- вания. Основой для построения указанных модификаций являются необходимые усло- вия экстремума для гладких штрафных функций (ШФ). Главным элементом в ме- тодике построения необходимых условий является замена ограничений-неравенств на ограничения-равенства путем введения невязки, зависящей от параметра. Показано, что предельные значения решений задачи, зависящих от параметра, являются решени- ем исходной задачи. Предложены схемы решения задач математического программи- рования на основе построенных модификаций необходимых условий экстремума.
Бесплатно
Параметрический анализ в задачах математического программирования
Статья научная
Рассматривается метод решения задач выпуклого программирования, основанный на свойствах гладких штрафных функций, позволяющий представлять зависимости решений этих задач от параметров в функциональном виде, а также использовать их как в постановках, так и процедурах решения различных оптимизационных задач в пространстве параметров. Детально исследуется проблема получения решений параметрических задач с заранее заданной точностью.
Бесплатно
Параметрическое сглаживание в минимаксных задачах
Статья научная
В работе рассматривается применение методов штрафных функций и функций об- ратных связей для решения минимаксных задач. Приводятся описания алгоритмов, основанных на сглаживающем свойстве этих методов, а также демонстрационные при- меры.
Бесплатно
Первые звуковые точки в каналах
Статья научная
Рассматриваются баротропные безвихревые стационарные течения, в которых местное число Маха в некоторых точках равно единице и всюду не превышает единицы. Такие течения соответствуют критическому числу Маха набегающего потока, разграничивающему чисто дозвуковые течения и обтекания с местными сверхзвуковыми зонами. Развивается известная теория о звуковых плоскостях (Gilbarg D., Shiffman M., 1954), состоящая в том, что если в дозвуковом стационарном безвихревом баротропном течении существует внутренняя звуковая точка (местное число Маха равно единице), то она лежит на звуковой плоскости, которая в каждой точке перпендикулярна скорости газа и не может заканчиваться внутри течения. Эта теория до сих пор не давала ответы на вопрос о месте первых звуковых точек в каналах. Предлагается наряду с теоремой о звуковых плоскостях использовать геометрическое требование, на которое до сих пор не обращалось внимание. В результате вывод о месте первых звуковых точек только на поверхности обтекаемых тел удаётся распространить на течения в широком классе каналов.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа посвящена моделированию процесса e+e- → ZH с последующими распадами H → ZZ*, Z → jj, Z* → m+m-/e+e- на будущем Международном ЛинейномКоллайдере (International Linear Collider, ILC). Соответствующий сигнал может быть измерен с помощью распределения по разности масс M(jjℓℓ)- M(jj) + M(Z) в области массы бозона Хиггса. С экспериментальной точки зрения разрешение сигнала будет включать в себя ширину Z-бозона, что тем не менее должно дать узкий пик в разности масс по сравнению с прямым измерением массы бозона Хиггса. Исследование данного канала может быть использовано для определения ширины, массы и констант связи бозона Хиггса.
Бесплатно
Передача двухкомпонентных кодов по бинарному симметричному каналу без памяти
Статья научная
Рассмотрена система передачи двухкомпонентных подпространственных кодов по бинарному симметричному каналу без памяти. Проведено моделирование по программе Matlab. Выполнено декодирование по принципу минимума Хэммингова расстояния. Получены характеристики: относительные частоты событий - ошибочных решений, правильных решений и отказов. Проведены теоретические расчёты вероятностей этих событий. Осуществлено сравнение теоретических и экспериментальных данных моделирования.
Бесплатно
Перемежаемость в пограничном слое при повышенной внешней турбулентности
Статья научная
Представлены результаты экспериментов по проверке недавно предложенной М. В. Устиновым статистической модели ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое при повышенной степени турбулентности внешнего потока. Оказалось, что не все предположения в этой теории нашли подтверждения. Однако наиболее важное утверждение о пороговом характере возникновения турбулентных пятен после достижения полосчатыми структурами определенной амплитуды было подтверждено во всех испытаниях.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается двумерная гамильтонова система, описывающая движение пары точечных вихрей противоположных знаков в круговой области, моделирующей поперечное сечение аксиально симметричной ловушки бозе-эйнштейновского конденсата. Параметр, равный отношению интенсивностей вихрей, является отрицательным. Модель вполне интегрируема по Лиувиллю. В работе описан алгоритм построения бифуркационной диаграммы отображения момента, детально изложены шаги численного построения инвариантных торов, а также особых слоев слоения Лиувилля в заданном прообразе значений первых интегралов, и предложена процедура автоматического разделения торов по данным численного интегрирования (кластеризация). Представлены результаты визуализации торов и их бифуркаций при изменении значений первых интегралов вдоль фиксированной линии уровня гамильтониана.
Бесплатно
Перспективы интеллектуализации систем управления ла за счёт применения технологий машинного зрения
Статья научная
Статья посвящена применению технологий машинного зрения в задачах интеллектуализации систем управления ЛА. Описана общая проблематика построения автоматических и автоматизированных подсистем машинного зрения в перспективных системах управления ЛА. Рассмотрены типы датчиков, используемых в таких системах. Перечислены основные требования, предъявляемые к алгоритмам машинного зрения. Описан модульный подход к построению систем машинного зрения, используемый при разработке практических систем. Приведено краткое изложение ряда теоретических результатов, полученных в ГосНИИАС в области разработки перспективных методов машинного зрения. Описаны: метод анализа свидетельств на изображениях, методика автоматизированного конструирования процедур анализа изображений, оригинальные морфологические методы анализа цифровых изображений, метод оценки движения видимых объектов в движущемся видимом поле, оригинальные методы и средства совместного анализа данных различной физической природы.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются перспективы использования нелинейных характеристик одиночной нейронной активности субталамического ядра (STN) при описании двигательного контроля у пациентов с болезнью Паркинсона (БП). Проведен анализ активности 308 нейронов, зарегистрированных у 16 пациентов с БП во время выполнения внешневызванных и самоинициированных движений. Помимо традиционных линейных параметров (частота, вариация межимпульсных интервалов), оценивались нелинейные метрики, такие как энтропия (Sample Entropy, Approximate Entropy) и взаимная информация. Установлено, что нелинейные характеристики позволяют выявлять различия в паттернах нейронной активности между типами движений и группами пациентов (с лекарственными дискинезиями и без). С помощью алгоритма случайного леса построена модель, способная с высокой точностью (0,82) классифицировать тип движения по параметрам нейронной активности. Наиболее информативными признаками оказались показатели энтропии и эксцесса. Полученные результаты подтверждают значимость нелинейных метрик для оценки моторной функции и индивидуализации нейростимуляции при БП.
Бесплатно
Перфорированный графен как носитель информации: перфо-карта атомного масштаба
Статья научная
Перфорированные двумерные кристаллы рассматриваются как носители информации. Для графена вычислена максимальная теоретическая плотность записи: 7х1014 байт/см2, или 2х1021 байт/см3, или 1021 байт/г. Наноперфокарты могут сворачиваться или штабелироваться в пористый кристалл без потери информации. Информация также может храниться в перфорированных графеновых нанолентах - аналогах перфолент атомного масштаба. Для перфорации годятся любые двумерные кристаллы; графен - лишь один из них.
Бесплатно
Планирование распределения ресурсов вышки мобильной связи
Статья научная
Рассматривается задача составления расписания распределения (временных) ресурсов базовой станции (сотовой вышки), осуществляющей взаимодействие клиентов (пользователей беспроводных мобильных устройств, имеющих доступ в Интернет) и серверов, с которых они закачивают web-страницы (в общем случае файлы).
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается задача планирования сеансов связи типа КА-Земля с целью получения требуемого количества информации от каждого объекта. При этом считается, что время переключения наземной станции между космическими аппаратами пренебрежимо мало. Например, это может быть наземная станция с фазированной антенной решеткой. В работе описывается модель определения интервалов видимости. Модель учитывает геометрические и энергетические параметры видимости. Приводится математическая модель планирования в виде задачи нелинейного программирования. При этом в целевой функции оптимизируется не длительность сеансов связи, а объем принимаемой информации. В работе представлены результаты численного экcперимента для трех алгоритмов: оптимизационного, основанного на равномерном разделении интервала видимости (базовый алгоритм), основанного на методе случайных блужданий (случайный алгоритм). Численный эксперимент проводился для моделирования приема данных от группировки спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) компании Planet Labs. Эксперимент показывает, что использование оптимизационного алгоритма позволяет получить требуемое количество информации для каждого КА для группировки порядка 135 объектов. Кроме того, для группировки порядка 175 КА оптимизационный метод позволяет улучшить значение метрики на 16% по сравнению с базовым алгоритмом и на 20% по сравнению с случайным алгоритмом.
Бесплатно
Поведение игроков в стратегических играх при использовании информации от электронных помощников
Статья научная
Исследуется влияние алгоритмических рекомендаций на стратегическое поведение игроков в повторяющейся игре «Камень–Ножницы–Бумага». В эксперименте, включавшем три этапа с участием группы студентов, варьировался момент предоставления подсказки: до выбора и после него. Анализ показал, что алгоритмическая рекомендация оказывает ограниченное и контекстно-зависимое воздействие на решения игроков. Когда подсказка предоставлялась после первоначального выбора, поведение участников становилось более вариативным, снижалась выраженность эвристики win–stay, а распределение стратегий приближалось к равновесию Нэша. При представлении подсказки до выбора частота следования ей увеличивалась, однако структура поведения оставалась стабильной, а отклонение от равновесия усиливалось. Результаты демонстрируют, что эффективность алгоритмической поддержки определяется не содержанием подсказки, а моментом её предъявления, и подчёркивают сложную природу взаимодействия человека с автоматизированными системами принятия решений.
Бесплатно
Поворот тела без внешних движителей при помощи ротора
Статья научная
Рассмотрено твердое тело, обладающее полостью, на шероховатой плоскости. В качестве закона трения между телом и опорной плоскостью принимается локальный закон Амонтона-Кулона. Для определения контактных напряжений использовалась динамически совместная модель. Поворот тела на плоскости совершается благодаря вращению ротора внутри полости. При этом ротор располагается двумя способами: в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Составлены и численно проинтегрированы уравнения движения тела.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача класификации объектов наблюдения по поляризационным характеристикам. В целях повышения эффективности классификации объектов наблюдения предложено использование когерентного накопления компонент отраженного от объекта наблюдения поля. В качестве одного из перспективных принципов когерентного накопления рассмотрен принцип инверсного синтеза апертуры радара. Представлены результаты моделирования, иллюстрирующие преимущества классификации объектов наблюдения по поляризационным характеристикам с использованием когерентного накопления.
Бесплатно
Поглощение коротких лазерных импульсов в газе: описание с помощью полного коэффициента поглощения
Статья научная
Теоретически исследовано поглощение коротких лазерных импульсов в молекулярном газе в спектральном диапазоне, отвечающем переходам молекулы между вращательными состояниями энергетического спектра на примере молекулы HF и лазерного импульса с гауссовской огибающей. Сечение поглощения молекулы рассчитывалось с использованием базы данных HITRAN. Анализ зависимостей поглощения от параметров лазерного импульса и толщины газового слоя проведен в рамках формализма полного коэффициента поглощения, который позволяет одновременно учесть особенности импульсного возбуждения и эффекты распространения импульса в среде.
Бесплатно
