Аннотации номера Научно-Технический Вестник информационных технологий, механики и оптики

2010 , ТОМ 10, НОМЕР 6 ( НОЯБРЬ-ДЕКАБРЬ )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

Аннотации номера

ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ. ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ ВЫБРОСАМИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА И ВОЗМОЖНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ БЛИЖНЕЙ ЛОКАЦИИ С ШУМОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ Лебедько Е. Г., Серикова М. Г.

Исследуются законы распределения вероятностей длительности интервалов между выбросами нормальных флуктуаций при различных энергетических спектрах процесса и разных отсчетных уровнях. Рассмотрена возможность применения полученных результатов в системах ближней лазерной локации.

РАСЧЕТ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ЗЕРКАЛЬНОГО ОБЪЕКТИВА ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ТЕРАГЕРЦОВОГО РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКОГО СПЕКТРОГРАФА-ИНТРАВИЗОРА Новоселов Е. В., Беспалов В. Г.

Представлены результаты моделирования перестраиваемого зеркального объектива для импульсного терагерцового рефлектометрического спектрографа-интравизора с использованием программы Zemax.

ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ АВТОКОЛЛИМАТОР С УВЕЛИЧЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СКРУЧИВАНИЯ Коняхин И. А., Копылова Т. В.

Рассмотрен трехкоординатный оптико-электронный автоколлиматор с тетраэдрическим отражателем, два двугранных угла между гранями которого имеют малое отступление от 90. Установлено, что такой автоколлиматор, построенный по схеме с переотражением пучка при использовании дополнительного плоского зеркала, реализует измерения угла скручивания с увеличенной чувствительностью. Проведен анализ влияния погрешности измерения вследствие влияния поворота отражателя на коллимационные углы.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ СФЕРИЧЕСКОГО ОТРАЖАТЕЛЯ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПОРШНЯ В ЦИЛИНДРЕ КЛАПАНА Горбачев А. А., Кулешова Е. Н.

Рассмотрен расчет погрешности, вносимой формой сферического отражателя в измерение линейных перемещений поршня в цилиндре клапана. Проведен анализ данной погрешности, выявлены зависимости этой погрешности от радиуса отражателя. Установлено, что данная погрешность составляет 0,15 мм, что значительно влияет на точность результата измерения перемещения. Предложен способ компенсации выявленной погрешности на программном уровне.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГИПОТЕЗ, ПОРОЖДАЕМЫХ НЕЙРОННОЙ СЕТЬЮ СО СВЯЗЯМИ, РЕАЛИЗУЕМЫМИ МЕТОДОМ ГОЛОГРАФИИ ФУРЬЕ Бекяшева З. С., Васильев В. Н., Павлишин А. И.

Применительно к выдвижению гипотез нейронной сетью (НС) со связями, формируемыми методом голографии Фурье, исследовано влияние фильтрации, возникающей вследствие ограниченности динамического диапазона голографической регистрирующей среды, используемой для записи матрицы связей, на статистические характеристики паттерна внутренней репрезентации (ПВР) гипотезы.

ФОКУСИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ФРАКТАЛЬНЫХ ЗОННЫХ ПЛАСТИНОК Музыченко Я. Б., Зинчик А. А., Стафеев С. К.

Представлены результаты аналитического и компьютерного моделирования дифракции Френеля моно- и полихроматических источников света от зонных пластинок, обладающих фрактальной структурой. Показано, что в осевом распределении интенсивности возникают дополнительные максимумы интенсивности, число которых зависит от порядка генерации фрактала, а внутренняя структура фокусов обладает свойствами самоподобия. Продемонстрировано, что использование фрактальных зонных пластинок (ФЗП) позволяет уменьшить хроматические аберрации при их освещении белым светом по сравнению с обычными зонными пластинками Френеля. Моделирование было реализовано для фазовых ФЗП с различной размерностью и порядком генерации.

ВОЛНОВОДНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ Матвеев Д. Г.

Рассмотрены системы из двухмерных и трехмерных плоских волноводов в однородном электрическом поле. Построены соответствующие математические модели, проанализированные с помощью метода прямой вариационной оценки. Продемонстрирована возможность управления положением связанного состояния электрона при помощи внешнего электрического поля в наноструктурах волноводного типа.

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

ФОРМИРОВАНИЕ ИНТЕРВАЛЬНЫХ ВЕКТОРНО-МАТРИЧНЫХ МОДЕЛЬНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ АНТРОПОКОМПОНЕНТОВ-ОПЕРАТОРОВ В СОСТАВЕ СЛОЖНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ Дударенко Н. А., Полякова М. В., Ушаков А. В.

Ставится задача формирования векторно-матричного модельного описания (МО) сложной динамической системы(СДС) с антропокомпонентами-операторами на основе интервальных представлений. С использованием аппарата интервальных арифметики и алгебры формируется оценка роста значения относительной интервальности системных компонентов МО СДС при переходе от передаточных функций к векторно-матричному представлению метода пространства состояний. По полученным оценкам определяется степень применимости аппарата теории чувствительности в рамках функции чувствительности первого порядка для оценки вариаций функционалов вырождения СДС на угловых реализациях интервальных системных параметров критериальных матриц.

ВЫДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАТИВНЫХ ПРИЗНАКОВ СИГНАЛОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ ПАССИВНОЙ ЛОКАЦИИ Козлов Э. В., Левковская Т. В.

Рассматривается анализ сейсмических сигналов в интеллектуальных системах пассивной локации с точки зрения выделения информативных признаков. Описывается разработанный алгоритм выделения информативных признаков сейсмических сигналов для движущихся объектов. Результаты тестирования алгоритма позволяют сделать заключение о целесообразности его использования в интеллектуальных системах охраны объектов и территорий.

ТОЧЕЧНЫЙ СПЕКТР ОПЕРАТОРА ШРЕДИНГЕРА ДЛЯ ДВУХ СОЕДИНЕННЫХ ПОЛУКРИСТАЛЛОВ C ПОТЕНЦИАЛАМИ КРОНИГА-ПЕННИ Скорынина А. Н.

В рамках модели Кронига-Пенни рассматривается спектральная задача для двух соединенных одномерных полукристаллов. Изучаются два способа их соединения. Показывается существование связанных состояний. Описывается зависимость собственных значений энергии от параметров системы. Используется теория матриц монодромии.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ УЗЛОВ ГИРОПРИБОРОВ Яковлева С. А., Гаврюсев В. И., Щербак А. Г.

Представлена структурная схема изготовления прецизионных узлов, обеспечивающая стабильность их размеров и формы, рассматривающая три последовательных взаимосвязанных уровня: материал, деталь, узел. Для каждого уровня выявлены основные причины нестабильности, сформулированы возможные критерии оценки размерной стабильности и предложены технологические методы и средства повышения и сохранения точности изделий.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Веденина Н. В.

Предложен программный комплекс для определения расчетного класса опасности химических соединений и малоизученных веществ на основе системного анализа и обработки информации об их элементном составе, а также выборочных физико-химических и токсикологических характеристик их классификационных моделей. С помощью предложенного программного комплекса представляется возможным более точно выполнить прогноз экологической опасности химических соединений и малоизученных веществ. Даны описания реализации программного комплекса на языке C# с использованием технологии Microsoft.NET.

АЛГОРИТМ АНАЛИЗА ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ Демин А. В., Войтюк Т. Е., Климанов В. А.

Представлена структура системы сбора и обработки геофизической информации. Проведена классификация объектов информации, исходя из группировки физических сигналов по однородным свойствам. Описан алгоритм анализа геофизической обстановки, который можно применять для проектирования измерительной системы, предназначенной для сбора и обработки различной геофизической информации в реальном масштабе времени.

РЕАЛИСТИЧНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОБОДНОЙ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА АДАПТИВНЫХ СЕТКАХ ТИПА «ВОСЬМЕРИЧНОЕ ДЕРЕВО» Никитин К. Д.

Предлагается эффективная технология моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости со свободной границей. В технологии объединены проекционный метод для решения уравнений Навье–Стокса и метод функции уровня и частиц для работы со свободной поверхностью. Расчет проводится на адаптивно сгущающихся гексаэдральных сетках типа «восьмеричное дерево».

МЕТОДЫ МАРКИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ Ван Ц. ., Тропченко А. Ю.

Рассматриваются методы маркирования изображений цифровыми водяными знаками, например, для авторизации продукции мультимедиа. Для совмещения реализованных алгоритмов сжатия изображений на основе вейвлетпреобразования с алгоритмами защиты авторских прав наиболее подходит метод вейвлет-маркирования Ли Хуа. Именно в этом методе цифровая подпись помещается в восприимчиво значимую часть преобразованного изображения, которую рассмотренные алгоритмы сжатия стараются сохранить наиболее полно.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МАСШТАБИРУЕМЫХ ПРОГРАММ ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТОВ Исупов К. С., Князьков В. С.

Многие прикладные задачи высокой размерности требуют выполнения высокоточных численных расчетов в базисе матричной алгебры над полем больших чисел. Современные мультипроцессорные вычислительные системы, как правило, имеют 32-битную или 64-битную архитектуру, что затрудняет выполнение операций над большими числами и уменьшает эффективность их использования. В результате работы над проблемой предложен новый метод выполнения вычислений, основанный на использовании в качестве базиса для выполнения численных расчетов системы счисления с параллельной архитектурой – системы остаточных классов. На основании предложенного метода разрабатывается инструментальный комплекс.

ВАЛИДАЦИЯ АВТОМАТОВ С ПЕРЕМЕННЫМИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЯЗЫКАХ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Корнеев Г. А., Малаховски Я. М.

Описан предметно-ориентированный язык программирования (eDSL), встроенный в язык программирования Haskell и предназначенный для создания автоматных программ. Предложенный язык поддерживает повторное использование кода и валидацию функций переходов автоматов до их первого использования в программе. В рамках eDSL также разработано представление для логических формул над произвольными множествами переменных, не ограничивающее пользователя в выборе фиксированного логического базиса.

СИСТЕМА ПОРОЖДЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ В ФОРМАТАХ HTML, MHT И WordProcessingML Деев Д. В., Окуловский Ю. С.

Рассмотрена проблема автоматической генерации документов и приложений, производящих эти документы. Приведено общее описание языка разметки Thorn, разработанного специально для задач порождающего программирования. Изложено использование языка Thorn для упрощения набора HTML и MHT документов. Изложены основные проблемы создания документов в формате WordProcessingML и методы их решения с помощью Thorn. Приведена технология порождения по документу исходного кода программы, создающей этот документ.

РАЗРАБОТКА ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОРОВ Ковязин Р. Р., Постников Н. П.

Рассмотрена проблема выбора процессора при проектировании современных информационно-управляющих систем(ИУС), поддерживающих программирование на прикладном уровне. Показано, что решение, предлагаемое традиционной методикой проектирования ИУС, не всегда дает удовлетворительный результат. Показана необходимость разработки нового проблемно-ориентированного процессора. Исследован ряд вопросов, возникающих в ходе проектирования архитектуры нового процессора: микроархитектура, система команд, инструментальные средства и др. Приведено описание оригинальной архитектуры проблемно-ориентированного процессора NL3, разработанного в рамках проекта ООО «ЛМТ» для обработки цифровых данных в реальном времени.

МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КОНТРАСТА ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Беззубик В. В., Белашенков Н. Р., Никифоров В. О.

Предложен и обоснован новый метод количественной оценки контраста цифрового изображения на основе представления «центров масс». Приведены результаты сравнительного исследования устойчивости предложенного метода к влиянию пространственных шумов. Показано, что достоверность оценки контраста изображений может быть существенно повышена по сравнению с оценками, получаемыми известными методами. Сформулированы рекомендации по применению метода в оптико-электронных системах автофокусировки тепловизоров и цифровых микроскопов.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

АЛГОРИТМ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АВТОМАТИЗМА СИСТЕМ РАСПОЗНАВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ Гатчин Ю. А., Москаленко С. В.

Представлена система идентификации линейных объектов на инженерных чертежах. По завершении работы данная система получает набор данных, необходимый для определения различных пороговых значений, повышающих автоматизм алгоритмов анализа изображения.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗОНДОВ СКАНИРУЮЩЕГО ЗОНДОВОГО МИКРОСКОПА НА ВИЗУАЛИЗАЦИЮ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Лобова И. Н., Стовпяга А. В.

Проведен качественный анализ изображений рельефа поверхности биологических объектов (эритроцитов), получаемых с помощью сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) при использовании зондов различного типа с различными геометрическими параметрами. Прослежено влияние геометрических параметров зондов на СЗМ-изображения образцов и определен ориентировочный критерий отбора зондов для исследования эритроцитов.

МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ОТКРЫТЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ВИРТУАЛЬНЫХ БИЗНЕС-СРЕДАХ

Рассмотрены основные проблемы и виды угроз информационной безопасности открытых проблемноориентированных распределенных мультиагентных информационных систем. Предложены различные подходы к обеспечению информационной безопасности в открытых мультиагентных виртуальных бизнес-средах, основанные на реализации системы с централизованным и децентрализованным управлением безопасностью мобильных агентов, а также имитационном моделировании поведения их активных программных компонентов (агентов). Разработаны принципы функционирования и общая структура системы информационной безопасности в открытой мультиагентной виртуальной бизнес-среде (ОМАВБС) развития инноваций.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДОЙ Куркин А. В., Шеламова Т. В.

104

Сформулирована необходимость автоматизации систем управления виртуальными образовательными средами(ВОС). Вследствие отсутствия автоматизированных систем управления (АСУ), отвечающих всем предъявленным требованиям и адаптированных для создания и функционирования ВОС – виртуального музея истории СПбГУ ИТМО (ВМУ), была разработана и предложена соответствующая модель АСУ ВОС.

ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ. МЕНЕДЖМЕНТ

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ МАЛОГО БИЗНЕСА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ: ОТРАСЛЕВОЙ И КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ Чугунова Е. В.

110

Проводится отраслевой и кластерный анализ деятельности малого бизнеса (МБ) Смоленской области в сравнении с регионами Центрального Федерального округа (ЦФО) РФ. Выявляются тенденции возможной интеграции регионов ЦФО РФ в кластеры МБ по уровню их развития отдельных отраслей.

РОЛЬ СТРАТЕГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КОММЕРЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ Васюхин О. В., Зарубина Ж. Н.

114

Раскрываются сущностные определения стратегического менеджмента, их значимость для повышения эффективности деятельности хозяйствующих субъектов, анализируется экономическое состояние хозяйствующих субъектов в сфере капитального строительства и реконструкций, а также состояние их инновационных процессов. Обосновываются ключевые стратегические решения, необходимые и достаточные для повышения результативности инновационной деятельности, разрабатывается общая схема стратегического управления инновациями.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ Павлова Е. А., Сушилова Ю. Н.

117

Рассмотрены теоретические аспекты понятия «конкурентоспособность»; представлены ключевые характеристики конкурентоспособности предприятия, а также оценка конкурентной позиции отдельных продуктов на разных рынках; сформулированы критерии и основные принципы обеспечения конкурентоспособности предприятия.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПУЧКА ОСЕЙ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕНЗОРА ИНЕРЦИИ Шаховал С. Н., Мельников Г. И.

120

При определении тензора инерции произвольного твердого тела исследуется зависимость точности идентификации тензора инерции от углов между осями.

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОПТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ Соловьев Д. В., Бондаренко И. Б.

121

Рассматривается метод проектирования математического обеспечения систем автоматизации вытяжки оптического волокна для параметрической оптимизации с помощью технологий нейронных сетей.

ОЦЕНКА УЩЕРБА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ АТАК НА ТЕРРИТОРИАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СЕТИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ЗАЩИЩЕННЫЕ МОБИЛЬНЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РАБОЧИЕ МЕСТА Алексеев Д. А.

122

Рассматривается процесс обеспечения безопасности мобильных автоматизированных рабочих мест (МАРМ), входящих в автоматизированную систему государственного управления, и методический подход к оценке возможного экономического ущерба от компьютерных атак.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ Марьян С. В., Ларченко А. В., Ковальчук С. В., Князьков К. В., Болгова Е. В., Бухановский А. В.

123

Рассматривается задача обеспечения поддержки высокопроизводительных вычислений в области компьютерного моделирования, выполняемых на базе композитных распределенных приложений.

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ Безгодов А. А., Иванов С. В., Бухановский А. В.

125

Предлагается подход к созданию программного комплекса для исследования динамики морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации.