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

2011 , ТОМ 11, НОМЕР 1 ( ЯНВАРЬ-ФЕВРАЛЬ )

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

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОГНУТОЙ ПРОПУСКАЮЩЕЙ ГОЛОГРАММНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ Муслимов Э. Р.

Проведено теоретическое исследование аберрационных и фокусирующих свойств новой элементной базы – пропускающей вогнутой голограммной дифракционной решетки (ПВГДР). Показана возможность построения на основе такой решетки спектрографа с плоским полем, приведены выражения для определения параметров схемы и параметров записи. Проведено моделирование ряда схем таких спектрографов, на его основе выработаны рекомендации к выбору конструктивных параметров.

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ ДИФРАКЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ С ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ МАСШТАБОМ СПЕКТРА ФУРЬЕ Назаров В. Н., Соколов Ю. А.

Исследована возможность создания дифракционного метода контроля линейных и угловых перемещений объектов по схеме с изменяющимся масштабом их спектра Фурье. Разработана математическая модель, описывающая амплитудно-фазовое распределение света в плоскости регистрации, хорошо согласующаяся с экспериментальными результатами.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

ДИФРАКЦИЯ ОДНОПЕРИОДНЫХ ТЕРАГЕРЦОВЫХ ВОЛН С ГАУССОВЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ Езерская А. А., Иванов Д. В., Беспалов В. Г., Козлов С. А.

Получены аналитические выражения для пространственного распределения временных спектров терагерцовых волн из всего одного полного колебания на эмиттере электромагнитного поля в областях дифракций Френеля и Фраунгофера и для пространственно-временного распределения их поля в области дифракции Фраунгофера. Показано, что для терагерцовой волны с гауссовым поперечным распределением в дальней зоне дифракции происходят изменения не только пространственной, но и временной структуры излучения: из однопериодной в дальней зоне дифракции вблизи оси волна становится полуторапериодной, а ее спектр смещается в область высоких частот. Приведены оценки расстояний до характерных областей дифракции.

О ДВИЖЕНИИ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ И ДИСПЕРСИОННОМ РАСПЛЫВАНИИ В ПРОЗРАЧНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЕ ИСХОДНО ОДНОПЕРИОДНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА Капойко Ю. А., Козлов С. А.

Получены выражения для скоростей движения центра тяжести и дисперсионного расплывания импульсов, содержащих на входе в волноведущую среду лишь одно полное колебание светового поля. Показано, что для таких предельно коротких по числу колебаний входных оптических импульсов эти скорости прямо пропорциональны дисперсионным характеристикам волновода и обратно пропорциональны квадрату исходной длительности импульса.

ИМПУЛЬСНЫЙ ТЕРАГЕРЦОВЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР Беспалов В. Г., Городецкий А. А., Грачев Я. В., Козлов С. А., Новоселов Е. В.

Описан экспериментальный макет и принципы работы импульсного терагерцового рефлектометрического спектрографа-интравизора. При помощи данного макета получены временн е формы отраженного ТГц сигнала от слоистых сред – CD-диск, дискета, зубная ткань. Продемонстрирована возможность подробного изучения структуры диэлектрических слоистых сред при помощи данного метода.

МЕХАНИКА И МЕХАТРОНИКА

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЛАНЕТАРНЫХ РЕДУКТОРОВ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Берлова Е. А.

Рассмотрены сравнительные характеристики российских и зарубежных планетарных редукторов. Выявлены причины низкой нагрузочной способности отечественных редукторов, показаны методы повышения нагрузочной способности и долговечности.

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

УСЛОВНОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ФАЗОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Мирошниченко Г. П., Трифанов А. И.

Предложена модель трехкубитовой квантовой логической операции условного контролируемого фазового преобразования. Квантовая единица информации – кубит – закодирована в состоянии поляризации квантовой резонаторной моды. Получен условный полевой оператор эволюции трех квантовых мод, показано, что при некоторых параметрах системы и временах взаимодействия он с высокой вероятностью осуществляет требуемое фазовое преобразование.

УПРАВЛЕНИЕ ПО ВЫХОДУ ЛИНЕЙНЫМ ПАРАМЕТРИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛЕННЫМ ОБЪЕКТОМ В УСЛОВИЯХ ВОЗМУЩАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И НЕУЧТЕННОЙ ДИНАМИКИ Бобцов А. А., Шаветов С. В.

Статья является развитием исследования, опубликованного в [1]. В [1] был проведен анализ работоспособности метода последовательного компенсатора для стабилизации по выходу линейного параметрически неопределенного объекта, функционирующего в условиях неучтенной динамики. В этой работе рассматривается возможность использования метода последовательного компенсатора для компенсации возмущающего воздействия для линейного параметрически неопределенного объекта, функционирующего в условиях неучтенной динамики.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ МАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Коробейников А. Г., Копытенко Ю. А., Исмаилов В. С.

Рассмотрены интеллектуальные информационные системы магнитных измерений, разработанные и применяемые в Санкт-Петербургском филиале учреждения Российской академии наук «Институт Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН» (СПбФ ИЗМИРАН). Данные системы основаны на знаниях и представляют собой комплекс программных, лингвистических и логико-математических средств для решения конкретных задач в режиме диалога на естественном языке.

МНОГОЧАСТИЧНЫЕ СОСТОЯНИЯ В ИСКРИВЛЕННЫХ СЛОИСТЫХ НАНОСТРУКТУРАХ Гаврилов М. И., Попов И. Ю., Попов С. И.

Рассмотрена многочастичная задача в искривленном квантовом волноводе (слое). Описан метод оценки сдвига двухчастичного уровня в искривлении по отношению к одночастичному.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ПОРТФЕЛЬ ЗАКАЗОВ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ Гнездилова С. А.

Правильно сбалансированный портфель заказов ведет к успешному развитию предприятия и способствует выполнению поставленных заказчиком сроков. Для формирования портфеля заказов виртуального предприятия инструментального производства предлагается использование экспертной системы. Главным критерием для формирования портфеля заказов выступает временной коэффициент выполнения заказов.

СОЗДАНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СБОРОЧНОЙ ЛИНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ DELMIA Алешина Е. Е., Саломатина А. А., Яблочников Е. И.

Рассматривается построение имитационной модели сборочной линии. Показана важность разработки функциональной модели и дальнейшего ее использования для создания имитационной модели. Приведены основные преимущества системы Delmia. Описывается дальнейшее использование имитационной модели для постановки компьютерных экспериментов по имитации работы реальной линии сборки.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

РЕАЛИЗАЦИЯ РАДИАЛЬНО-БАЗИСНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ НА МАССИВНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЕ ГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРА Матвеева Н. О.

Предлагается распараллеливание в технологии программно-аппаратной архитектуры (CUDA) алгоритма обучения радиально-базисной нейронной сети (RBFNN), основанного на идее последовательной настройки центров, ширины и весов сети, а также идее коррекции весов по алгоритму минимизации квадратичного функционала методом сопряженных градиентов. Приводятся результаты сравнения времени обучения RBFNN на различных центральных и графических процессорах, доказывающие эффективность распараллеливания.

МЕТОД НАВИГАЦИИ ПО ТЕКСТУ ДОКУМЕНТА С ПОМОЩЬЮ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЕГО СОДЕРЖИМОГО Табарча А. И.

Описывается подход, который может быть использован в качестве альтернативы автоматическому реферированию текста. Суть подхода заключается в формировании представлений исходного текста и возможности перемещаться по его содержанию с помощью этих представлений – от общего представления к более конкретному представлению и обратно. Представления формируются на основании методов автоматической обработки текста – статистических методов и поверхностного лингвистического анализа. В работе дано формализованное описание подхода, а также рассмотрена реализация на основе реляционной базы данных.

ОПТИМИЗАЦИЯ КЛАСТЕРА С ОГРАНИЧЕННОЙ ДОСТУПНОСТЬЮ КЛАСТЕРНЫХ ГРУПП Богатырев В. А., Богатырев С. В., Богатырев А. В.

Определены состав и число (кратность резервирования) кластерных групп различной функциональной комплектации, обеспечивающие минимальную стоимость реализации системы при заданных требованиях по ее надежности.

ПСЕВДОРЕГУЛЯРНЫЕ КОДОВЫЕ ШКАЛЫ ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГЛА Ожиганов А. А., Прибыткин П. А.

Предложен новый тип кодовых шкал для цифровых преобразователей угла (ЦПУ)  псевдорегулярные кодовые шкалы. Рассмотрен метод их построения, основанный на использовании композиции нелинейных рекуррентных последовательностей и регулярных двоичных кодовых шкал. Приведен пример построения псевдорегулярной кодовой шкалы.

РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ШУМОПОДАВЛЕНИЯ В РЕЧЕВОМ ТРАКТЕ СИСТЕМ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА БАЗЕ СБИС Чураев С. О., Адамова А. Д., Палташев Т. Т.

Приведен анализ вопросов аппаратной реализации комплексных алгоритмов цифровой фильтрации для речевого канала систем сотовой связи и последующей их коммерциализации на основе полузаказных СБИС и ПЛИС. Использован алгоритм адаптивного шумоподавления с применением прямого/обратного преобразования Фурье и фильтрации речевого сигнала по методу Винера.

ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В АВТОМАТНЫЕ ПРОГРАММЫ Федотов П. В., Степанов О. Г.

Описан подход к внесению изменений в автоматные программы, позволяющий уменьшить число модификаций, которые могут привести к появлению ошибок. Подход основан на применении рефакторингов автоматных программ – последовательности небольших эквивалентных преобразований, сохраняющих поведение,. Предложен ряд рефакторингов автоматных программ, расширяющий набор классических рефакторингов на случай автоматного программирования.

ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТЕВЫХ СЕРВИСОВ Дергачев А. М.

Рассматриваются основные проблемы, которые возникают при использовании сетевых сервисов на этапах поиска, выбора и интеграции. Рассмотрены качественные характеристики, по которым можно производить сравнение и выбор сервисов, и абстрактная модель, наглядно демонстрирующая взаимодействие сетевых сервисов.

МЕТОДИКА СБОРКИ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ В ПРОЦЕССЕ 3D-СКАНИРОВАНИЯ Тишкин В. О.

Множество существующих на сегодняшний день программных пакетов 3D-сканирования дает широкие возможности по обработке получаемых в процессе регистрации поверхности данных. Тем не менее, специфика данной области накладывает определенные требования, и во всех этих программах присутствует ряд схожих функций, которые, в свою очередь, определяют алгоритм первоначальной работы с результатами сканирования. В данной работе предлагается общий алгоритм, являющийся результатом практического многолетнего опыта автора по сборке «сырого» материала в единую электронную копию и последующей обработки.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И АТТЕСТАЦИЯ ЗОНДОВ ИЗ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОКАПИЛЛЯРОВ ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕГО ЗОНДОВОГО МИКРОСКОПА Стовпяга А. В., Французов Г. С.

Изготовлены зонды для сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) на основе стеклянных микрокапилляров. Оценены характеристики зондов-пипеток по их изображениям, полученным в растровом электронном микроскопе(РЭМ) и в СЗМ с использованием тестовых решеток.

МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЯХ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ Беккер М. Я., Гатчин Ю. А., Кармановский Н. С., Терентьев А. О., Федоров Д. Ю.

Рассмотрена обобщенная модель облачных вычислений и виды услуг облачных вычислений. Предложена классификация облаков. Показаны основные достоинства и основные риски информационной безопасности при использовании облачных вычислений.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

ТЕХНОЛОГИЯ LEGO MINDSTORMS NXT В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ОСНОВАМ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ Бобцов А. А., Капитанюк Ю. А., Капитонов А. А., Колюбин С. А., Пыркин А. А., Чепинский С. А., Шаветов С. В.

103

Описаны лабораторные работы (ЛР) с использованием установок, основанных на технологии Lego Mindstorms NXT и состоящих из ряда электромеханических систем. Установки используются для научных и образовательных целей, позволяя исследовать и сравнивать различные алгоритмы идентификации и адаптивного управления. Представлены результаты апробации теоретических алгоритмов адаптивного управления для различных мобильных роботов, собранных из конструктора Lego Mindstorms NXT (гусеничных, колесных и шагающих), и мехатронной маятниковой установки с инерционным маховиком на подвижном основании.

МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРЕНАЖЕРОВ С ИММЕРСИВНЫМИ ОБУЧАЮЩИМИ СРЕДАМИ Сергеев С. Ф.

109

Рассматривается проектирование тренажеров для подготовки операторов сложных эргатических систем, работающих в условиях витального стресса. Предложена методология средоориентированного подхода к проектированию обучающих сред, использующая положения постклассической эргономики. Обучающая среда представлена в виде самоорганизующейся аутопоэтической системы, включающей оператора в качестве активного конструирующего звена.

ОЦЕНКА ЧИСЛА ПОБЕДИТЕЛЕЙ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ ЭТАПОВ ОЛИМПИАД Васильев В. Н., Харченко Т. В., Клименко В. В.

114

Описан математический подход оценивания результатов участников массовых олимпиад, приведены результаты численных расчетов, демонстрирующие полученные оценки. Предлагаемый подход может применяться методическими комиссиями и жюри массовых олимпиад при разработке заданий этапов олимпиад, определении численности участников заключительных этапов и количества победителей и призеров. В рамках математического подхода оценивания результатов участников массовых олимпиад используются данные об индексах решаемости заданий отборочного этапа, распределении участников отборочного этапа по типам решенных задач и набранным баллам.

ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ. МЕНЕДЖМЕНТ

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИЕЙ ПРЕДПРИЯТИЯ Литвиненко О. А.

120

Современное промышленное предприятие в России не может эффективно функционировать без активного и всестороннего привлечения в производственные и управленческие процессы информационных технологий. Внедрение информационных технологий (ИТ), как и обеспечение работоспособности существующей на предприятии информационно-технологической инфраструктуры, должно быть эффективно. Это достигается установлением определенной системы управления информатизацией предприятия. В настоящее время не сформированы комплексные системы управления информатизацией предприятия, учитывающие специфику данной области. В работе рассматриваются концептуальные аспекты системы управления информатизацией, а также предполагаемые направления дальнейших исследований.

РАЗВИТИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СФЕРЕ ТОРГОВЛИ Луговской Р. А.

123

Проведен анализ структуры органов государственной власти, ответственных за разработку политики в сфере торговли. Предложено совершенствование системы мониторинга и оценки сферы торговли для дальнейшего определения государственной политики развития предпринимательства в данной сфере.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

КАСКАДНАЯ СХЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА Арановский С. В., Бобцов А. А., Горин А. В.

129

Рассматривается каскадная схема идентификации зашумленного гармонического сигнала, состоящая из последовательно включенных устройств идентификации и полосно-пропускающих фильтров.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА В-СПЛАЙНОВ ДЛЯ РАСЧЕТА Х-РАЗВЕТВИТЕЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ МЕТОДОМ ДИФФУЗИИ ТИТАНА В ПОДЛОЖКАХ НИОБАТА ЛИТИЯ Серебрякова В. С., Дейнека Г. Б.

130

Предложен численный метод расчета параметров интегрально-оптических элементов с применением эрмитового набора В-сплайнов. Метод использован для определения технологических параметров изготовления Ti:LiNbO3 разветвителей Х-типа с заданным коэффициентом деления. Приведено сравнение с экспериментальными данными.

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИННОВАЦИЙ Шишаев М. Г.

132

Разработаны научно-методические основы комплексного информационного обеспечения управления инновационным развитием региона. Создан прототип распределенной мультиагентной системы информационной поддержки жизненного цикла инноваций.

ДВУХЛИНЗОВЫЕ СКЛЕЕННЫЕ ОБЪЕКТИВЫ С АСФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ВТОРОГО ПОРЯДКА Андреев Л. Н., Ежова В. В.

134

Рассмотрена методика расчета двухлинзовых склеенных объективов с асферической поверхностью второго порядка. Приведена принципиальная оптическая схема и результаты аберрационных расчетов светосильного двухлинзового объектива.

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И АВТОМАТИКИ Ткалич В. Л., Лабковская Р. Я., Пирожникова О. И.

136

Предложен метод повышения надежности мембранных контактных систем герконов за счет снижения дребезга и динамических шумов, а также увеличения срока службы упругого чувствительного элемента. Предложено конструкторско-технологическое решение мембранного ртутносмачиваемого геркона с модифицируемым регулярным микрорельефом рабочей поверхности мембраны.