Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1090
Статья научная
В работе рассмотрен важный вариант классической проблемы Борсука о разбиении множеств на части меньшего диаметра. Речь идет об оценке числа х(n, b) равного минимальному количеству цветов, в которые можно так раскрасить произвольное множество единичного диаметра в n-мерном евклидовом пространстве, чтобы расстояние между одноцветными точками было строго меньше b. Приведены нижние оценки величины х(n, b(n)) при различном поведении b(n).
Бесплатно
Развитие научных исследований на факультете общей и прикладной физики МФТИ в Долгопрудном
Статья обзорная
На факультете общей и прикладной физики (ФОПФ) МФТИ создан международ- ный Научно-Образовательный Центр (НОЦ) «Бионанофизика», научные исследования в котором сконцентрированы на двух прорывных направлениях: молекулярной биофи- зике и физике наноструктурированных материалов. «Мозговым ядром» НОЦ является факультетско-базовая кафедра физики и технологии наноструктур (ФТН), на которой обучаются около 80 студентов ФОПФ. В работе НОЦ «Бионанофизика» и кафедры ФТН принимают участие ведущие российские специалисты, а также крупные учёные из научных центров Германии, Франции, США, Японии. Лаборатории НОЦ распола- гаются в Долгопрудном. В лаборатории профессора Киотского университета (Япония) и выпускника ФОПФ К.И. Агладзе изучаются молекулярные процессы в сердечных клетках и методы создания искусственных фрагментов сердечной ткани, которые мо- гут быть использованы как импланты для замены повреждённых участков сердца. В лаборатории профессора Г. Бюльдта - директора Института комплексных систем в Юлихе (Германия), разрабатываются новые методы экспрессии и кристаллизации мем- бранных белков, что чрезвычайно важно для понимания процессов старения организма, развития в нем тяжёлых заболеваний и разработки методов их лечения. Параллельно с быстрым оснащением лабораторий НОЦ современным оборудованием, студенты и аспи- ранты кафедры ФТН стажируются в Юлихе, Гренобле, Далласе, Киото, Копенгагене, приобретённые там практические навыки сразу применяются в их исследовательской работе в МФТИ. Успешное развитие НОЦ «Бионанофизика» и кафедры ФТН ФОПФ позволяет надеяться на расширение тематики научных исследований.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Разработка алгоритма укладки паллет на полностью автоматизированном складе
Статья научная
Решается задача трехмерной укладки коробок в паллету, относящаяся к классу NP-полных задач. Предложено несколько эвристических подходов к ее решению: на основе эвристик слоев и на основе генетического алгоритма. Предложен подход к оценке качества укладки на основе коэффициента перколяции и коэффициента устойчивости. Показана слабая зависимость качества укладки от точности задания размеров коробок.
Бесплатно
Разработка алгоритмов системы управления самолёта схемы «летающее крыло»
Статья научная
Рассматривается самолёт схемы «летающее крыло». Для анализа особенностей динамики самолёта данной схемы создана программно-математическая модель динамики самолёта в среде MATLAB/Simulink. Предложена методика выбора параметров системы путевого управления самолёта с позиции обеспечения близкой к минимальной величины потребной скорости отклонения расщепляющихся щитков (РЩ). Рассмотрены различные способы возможного снижения значений при расчётных воздействиях. Проведена оценка потерь аэродинамического качества при использовании РЩ как органа путевого управления.
Бесплатно
Разработка детекторов нейтронов для спектрометра Скан-3 в ОИЯИ
Статья научная
Для регистрации нейтронов, образующихся при столкновении сильно взаимодействующих частиц ускорителя НУКЛОТРОН с атомами мишени, в ЛФВЭ ОИЯИ создается прецизионный трехплечевой гибридный магнитный спектрометр «SCAN-3». Для решения этой задачи спектрометр будет содержать наборы многослойных детекторов нейтронов на основе блока сцинтилляционных пластин. Представляются процесс разработки многослойных детекторов нейтронов и результаты исследования прототипа нейтронного детектора, состоящего из 5 пластин сцинтиллятора. Прототип был исследован на космическом излучении и на пучке нейтронов со средней энергией 3.5 ГэВ.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты работы по созданию программного обеспечения, расширяю- щего возможности экономико-математического моделирования. Особенностью разра- ботки является моделирование в многопользовательском режиме с применением ап- парата недоопределенных вычислений. Исследования проводились на примере стра- ховой деятельности
Бесплатно
Статья научная
Описывается алгоритм устранения протяженных аддитивных помех с изображений дистанционного зондирования Земли. Алгоритм основан на принципе медианной фильтрации. Рассматриваются его преимущества по сравнению со стандартной методикой.
Бесплатно
Разработка инструментария для динамического анализа вредоносного программного обеспечения
Статья научная
Рассматривается разработка инструментов для глубокого динамического анализа вредоносного программного обеспечения. Наша основная идея - обеспечить полный контроль над исполнением образца программного обеспечения на тестовом сервере. Для этого мы отделяем код приложения от системного кода путём составления карты памяти и контроля над доступом к её участкам. Модуль, осуществляющий глубокий динамический анализ, следит за внутренними событиями исследуемого образца, при этом используя инвазивные методы исследования, такие как перехват вызовов систем- ных функций или патч исполняемого файла. В работе описаны ключевые стадии созда- ния базового прототипа модуля глубокого динамического анализа, а также некоторые технические идеи решения проблем анализа многопоточных приложений, маскиров- ки аналитических инструментов и снижения нагрузки на операционную систему. В будущем авторы собираются применить разрабатываемые инструменты для детекти- рования вредоносной активности и определения подозрительных паттернов поведения с использованием модели машинного обучения.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Разработка линзовой антенны в виде волноводной решетки с веерной диаграммой направленности
Статья научная
Рассматривается задача моделирования линзовой антенны, которая формирует косекансный луч. Особенностью антенны является то, что луч поворачивается за счет механического поворота линзы при неподвижном облучателе. Задача формирования веерного луча осуществляется путем профилирования поверхности линзы, которая состоит из волноводов квадратного сечения.
Бесплатно
Разработка математической модели интеллектуальной транспортной системы
Статья научная
В статье описывается подход к созданию комплексной имитационной модели дорож- ного движения в современном городе. Имитационная модель разрабатывается с целью отработки алгоритма управления дорожным движением, который учитывает маршрут и график движения каждого транспортного средства в масштабах города в целом.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель многоканальной системы одновременного оце- нивания полисостава газовых сред, которая представляет систему взаимосвязанных функций преобразования отдельных каналов по всем компонентам газовой среды, учитывающая при этом линейную и нелинейную составляющие выходных данных. Предложенная модель позволяет учесть всю совокупность экспериментальных дан- ных и повысить точность оценивания состава среды. Разработанный алгоритм опре- деления параметров модели реализует итерационный процесс на основе использо- вания введенных систем условных уравнений, что позволяет достигать требуемую точность вычислений при существенном упрощении соответствующих процедур.
Бесплатно
Разработка методологии расчёта аэродинамических характеристик воздушных винтов
Статья научная
Данная работа заключается в разработке методологии аэродинамического расчёта воздушных винтов, основанной на использовании коммерческого программного продукта ANSYS. Проведена проверка точности этого универсального программного продукта применительно к задаче численного моделирования обтекания воздушного винта. Для анализа факторов, влияющих на точность, проведены расчёты на различных расчётных сетках при различных уровнях турбулентности набегающего потока. Исследовано вязкое обтекание (подход RANS) модели воздушного винта с учетом особенностей геометрии в широком диапазоне скоростей и оборотов винта. В результате получено, что точность разработанной методологии достаточна для проведения работ на этапе предварительного проектирования. Рассмотрен пример практического применения разработанной методологии.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Разработка надёжного программного обеспечения для малых спутников с одноплатным бортовым компьютером
Статья научная
В этой статье мы представим наш подход для решения проблемы отсутствия строгого и надежного способа разработки программного обеспечения для малых спутников, основанный на фреймворке Behavior-Interaction-Priorities (BIP), а также обсудим возможность его использования на одноплатных бортовых компьютерах и решим возникающие при этом подходе сложности и задачи.
Бесплатно
Статья обзорная
Рассмотрены проблемы, возникающие при оптимизации кластерных архитектур вы- числительных систем для решения прикладных задач биоинформатики. Модель много- процессорной ЭВМ строится на основе параллельной распределённой системы симуля- ции Graphite. Описаны текущее состояние и ближайшие планы развития «Лаборатории суперкомпьютерных технологий в области биоинформатики».
Бесплатно
Разработка сети на кристалле для перспективных многоядерных микропроцессоров
Статья научная
Описана проблема эффективной организации соединений на кристалле многоядер- ного микропроцессора с распределённым общим кэшем. От сети соединений требуются высокая частота передачи пакетов, низкие задержки, поддержка качества обслужива- ния и сохранение порядка пакетов. Предложено решение на основе топологии сетка, деления сети на строки и столбцы и экспресс-виртуальных каналов с доработками их механизма предотвращения «голодания». Для размеров сети от 4 × 4 до 16 × 16 оцене- ны производительность и размер роутеров предложенной схемы и нескольких тради- ционных. Только предложенная схема продемонстрировала все требуемые качества в сочетании с хорошей масштабируемостью.
Бесплатно
Разработка системы автоматического управления беспилотным летательным аппаратом мультироторного типа
Статья научная
В последнее время разработка беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) является динамично развивающимся направлением. Особый интерес представляют небольшие БПЛА мультироторного типа благодаря ряду присущим им особенностям и областям применения. Основной областью применения аппаратов данного типа является проведение аэрофотосъемки и аэровидеосъемки, а также мониторинг различных параметров окружающей среды с использованием дополнительного оборудования на борту. Имея небольшой размер, БПЛА мультироторного типа могут выполнять полет в условиях ограниченного пространства, а также в местах, нахождение в которых представляет угрозу для жизни человека. Основным направлением при разработке подобных БПЛА является повышение автономности полета, что в свою очередь увеличивает надежность аппарата, обеспечивает простоту в использовании, не требуя высокого уровня квалификации оператора, а также снижает общие затраты на выполнение задания.
Бесплатно
Статья научная
Современные компиляторы реализуют значительное количество оптимизационных проходов, и существенно повлиять на характеристики полученного в результате компиляции бинарного файла может последовательность, в которой они применяются. Однако любое ПО, использующее GCC как систему компиляции, не может настраивать последовательность оптимизаций ввиду отсутствия поддержки такой возможности со стороны компилятора. В данной работе рассматривается разработка способа и имплементация программного комплекса на базе GCC, позволяющего автоматически настраивать последовательности применения оптимизационных проходов компилятора при изначально заданной целевой функции. Комплекс включает в себя программы для взаимодействия непосредственно с компонентами компилятора и его оптимизационными проходами, а также ПО для интеграции с уже существующими библиотеками машинного обучения. С использованием разработанной инфраструктуры авторами реализовано два подхода для автонастройки компилятора: на основе генетического алгоритма и на основе обучения с подкреплением. Для тестирования подходов был сформирован набор открытых бенчмарков, состоящий из утилит с открытым исходным кодом, программ моделирования и уже существующих открытых бенчмарков. В ходе экспериментального сравнения подходов был получен и проанализирован выигрыш в размере бинарных файлов набора открытых бенчмарков без увеличения времени исполнения.
Бесплатно
