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

2009 , ТОМ 09, НОМЕР 4 ( ИЮЛЬ-АВГУСТ )

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

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

Аннотации номера

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

ИННОВАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В СПбГУ ИТМО Васильев В. Н., Парфенов В. Г., Шалыто А. А.

В 2008 г. СПбГУ ИТМО возглавил мировой рейтинг университетов, составленный по результатам вы- ступлений университетов на студенческих командных чемпионатах мира по программированию за последние пять и десять лет. Университет ИТМО входит в число ведущих вузов мира, занимающихся подготовкой специалистов по производству программного обеспечения (ПО). Эти достижения во многом связаны с разработкой и внедрением в учебный процесс инновационной системы подготовки, основанной на сочетании проектного и соревновательного подходов. В статье рассмотрены научно-методические основы построения этой системы. Ее эффективность подтверждается очередной победой команды СПбГУ ИТМО на чемпионате мира по программированию ACM ICPC в 2009 г.

МОНИТОРИНГ ПРОФИЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ: АНАЛИЗ СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ Гетманская Т. А., Гриншпун Д. М., Королев В. В., Стафеев С. К.

В статье определена цель мониторинга и гипотеза исследования, обоснована его актуальность, описана его организация, методы сбора, математической обработки и представления данных, приведены результаты, на основании которых сделаны выводы.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

СПЕКТРАЛЬНЫЕ АНАЛОГИ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА ДЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕД С НЕРЕЗОНАНСНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ И БЕЗЫНЕРЦИОННОЙ КУБИЧНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ Иванов Д. В., Козлов С. А.

Из уравнений динамики электромагнитных полей Максвелла выведена система уравнений, описываю- щая эволюцию сверхшироких пространственно-временных спектров световых волн в однородных изотропных диэлектрических средах с произвольной спектральной зависимостью линейного показателя преломления и безынерционной кубичной нелинейностью. Приведено аналитическое итерационное решение полученной нелинейной системы уравнений. Решения линеаризированных уравнений иллюстрированы результатами численного моделирования распространения непараксиального фемтосекундного волнового пакета из малого числа оптических колебаний в кварцевом стекле.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ОПТИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННОГО КРИТЕРИЯ Волынский М. А., Гуров И. П., Потапов А. С.

Проведено исследование представлений изображений в оптической когерентной томографии (ОКТ). На основе принципа репрезентационной минимальной длины описания (РМДО) введен объективный критерий качества математических моделей для описания ОКТ-изображений (томограмм). Предложен алгоритм сегментации томограмм для случая слоистой структуры исследуемого объекта, что может быть использовано в морфологическом анализе структуры биологических тканей, в том числе при диагностике заболеваний. Показано, что величина критерия РМДО согласуется с экспертной оценкой адекватности результатов сегментации. Предложенный критерий может быть использован как основа разработки алгоритмов автоматического анализа томограмм в ОКТ.

СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ CdTe КВАНТОВЫХ ТОЧЕК С ИОНАМИ МЕТАЛЛОВ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ Савельева А. В., Мухина М. В., Орлова А. О., Маслов В. Г., Баранов А. В., Федоров А. В.

Представлены результаты исследования динамики агрегации CdTe квантовых точек (КТ) в водных растворах в присутствии в растворе ионов свинца и хрома (Pb2+, Cr3+) с использованием методов абсорбционного и люминесцентного анализа, включая измерения времен затухания люминесценции КТ. Показано, что в присутствии ионов свинца происходит образование достаточно стабильных кластеров определенного размера, демонстрирующих наличие процесса переноса энергии фотовозбуждения внутри кластера

ЛАЗЕРНЫЕ И МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОЧИПОВ ПОСЛЕ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБ Евстрапов А. А., Тупик А. Н.

В статье обсуждаются проблемы, возникающие при реализации полимеразной цепной реакции (ПЦР) на микрочипах. Приведены результаты, полученные при использовании хромовой смеси, 1 %-го раствора гипохлорита натрия, смеси концентрированной серной кислоты с перекисью водорода (3:1) и буферного раствора TE для обработки поверхности реакционной камеры после проведения ПЦР. Экспериментально подтверждено, что хромовая смесь и раствор гипохлорита натрия применимы для очистки поверхности стеклянного микрочипа.

СРАВНЕНИЕ СХЕМ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ВЫТЯЖКИ НАНОПИПЕТОК И НАНОЗОНДОВ Матыжонок В. Н., Петров А. А.

Во многих областях науки требуется либо получить данные об объекте с наноразмерным разрешением, либо произвести с ним какие-то действия с нанометровой точностью. В данной статье рассмотрены две схемы для лазерной вытяжки нанопипеток и нанозондов, предложенные и используемые на кафедре лазерных технологий и экологического приборостроения СПбГУ ИТМО. Проведено сравнение этих схем по техническим данным, а также по удобству использования. Даны результаты вытяжки, полученные на данных схемах.

НЕАДИАБАТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ОПТОИНФОРМАЦИОННЫХ ПОЛЯРИТОННЫХ ЛАЗЕРАХ Архипов Р. М., Егоров В. С., Чехонин И. А.

В настоящее время большой интерес вызывает возможность создания поляритонных лазеров при ком- натных температурах. Механизм генерации таких систем основан на представлениях о поляритонах – квазичастицах, которые являются суперпозицией фотона с каким-либо резонансным возбуждением со- стояния вещества при условии сильной связи между электромагнитным полем и веществом. Предложен новый эффективный неадиабатический способ возбуждения поляритонных лазеров с помощью лазерного излучения в режиме фазовой синхронизации мод (FM mode-locking), исследованы их нелинейные свойства.

ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

РАСЧЕТ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОЧЕГО КОЛЕСА РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ТУРБИНЫ РО-230 Золотаревич В. П., Югов Н. В.

В работе рассматривается построение физико-математической модели проточной части рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины для расчета гидродинамических течений в проточной части рабочего колеса. Pасчеты в трехмерной постановке сравниваются с расчетами в осесимметричной постановке и с имеющимися экспериментальными данными.

ТЕОРИЯ СВЕРХБЫСТРОГО ВКЛЮЧЕНИЯ МОП-ТРАНЗИСТОРОВ Тогатов В. В., Гнатюк П. А., Терновский Д. С.

Рассмотрен режим сверхбыстрого включения высоковольтного МОП-транзистора, при котором время переключения прибора не превышает единиц наносекунд. Дано объяснение механизма сверхбыстрого включения, предложена его математическая модель. Приведены результаты прямых экспериментов, подтверждающих механизм сверхбыстрого включения.

ТЕПЛОФИЗИКА И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЩЕННОГО ПРОЦЕССА СЛОЕВОЙ ГАЗИФИКАЦИИ БУРОГО УГЛЯ НА ВОЗДУШНОМ И КИСЛОРОДНОМ ДУТЬЕ Михалев И. О., Исламов С. Р.

Выполнено экспериментальное исследование обращенного процесса слоевой газификации бурого угля на воздушном и кислородном дутье. Определены целевые режимы использования данного технологического процесса на воздушном дутье. Установлено существенное ускорение процесса газификации при переходе к кислородному дутью. Сформулированы способы интенсификации обращенного процесса газификации в зависимости от конкретной цели его применения.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

ФОРМИРОВАНИЕ ОДИНОЧНЫХ НАНОВИСКЕРОВ НА ВЕРШИНАХ ЗОНДОВ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ Голубок А. О., Ковров А. В., Левичев В. В., Мухин И. С., Приходько О. А.

В настоящее время широко распространены такие методы роста вискеров, как рост в установках молекулярно-пучковой эпитаксии, рост из газовой фазы с использованием металлорганических соединений, выращивание вискеров методами электролиза, электропереноса, метод лазерной абляции и т.д. В данной работе предложено расширение метода неконтролируемого самоорганизованного роста ансамбля вискеров под действием электронного пучка. Предлагаемый метод предполагает контролирование геометрии роста и свойств вискеров. Данную технологию роста одиночных вискеров можно применять в атомно- силовой микроскопии – создание суперзондов для исследования структур с развитым рельефом (глубокие каналы и впадины), для формирования острия при создании катодов и нанопинцетов.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯДРА МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРИОРИТЕЗАЦИЕЙ НЕОДНОРОДНОГО ТРАФИКА Алиев Т. И., Никульский И. Е., Пяттаев В. О.

Для ядра городской мультисервисной телекоммуникационной сети, ориентированной на передачу трех видов трафика (голос, видео и данные), разработаны математические модели в терминах теории массового обслуживания. Исследование характеристик функционирования (среднего значения и джиттера задержки кадров разных типов) проводится на основе комбинированного подхода, предполагающего совместное применение аналитических и имитационных методов. На основе многочисленных модельных экспериментов при различных предположениях о характере трафика и процесса обработки кадров в узлах выполнен подробный анализ характеристик функционирования сети при использовании способа управления трафиком на основе относительных приоритетов.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА СЖАТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОТЕРЯМИ НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОГО КВАНТОВАНИЯ Лужков Ю. В., Тропченко А. Ю.

Предложен метод вычисления значений коэффициентов вектора квантования для схем сжатия изображений с потерями, основанный на использовании весового критерия. Проведено сравнение базовой схемы JPEG и ее модификации на основе разработанного метода. Данная модификация превосходит схему JPEG на 10–25 %. Произведено обобщение метода для схем сжатия на основе адаптивной сегментации.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СИСТЕМАХ ВЕЩАНИЯ НА МОБИЛЬНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ Перегудов А. Ф., Гласман К. Ф., Белозерцев А. В., Гриненко Е. Н.

102

Представлены результаты экспериментальных исследований по мультимодальной оценке качества теле- визионных материалов, предназначенных для мобильных и портативных устройств. Для обеспечения достаточного интегрального качества в условиях ограниченной полосы пропускания каналов связи требуется решение оптимизационной задачи и выработка специальных рекомендаций. Дальнейшее повышение качества мультимедийных приложений в системах телевизионного вещания на мобильные терминалы возможно при использовании динамического мультиплексирования и адаптивного (зависящего от содержания передаваемых материалов) распределения скоростей видео- и аудиопотоков в пределах постоянной полосы пропускания канала.

ОДНОРАНГОВАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МУЛЬТИАГЕНТНАЯ СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Шишаев М. Г.

108

Рассмотрено современное состояние исследований в области развития методов и средств информационной поддержки инновационной деятельности. Разработан прототип одноранговой распределенной мультиагентной системы информационно-аналитической поддержки инновационной деятельности в регионе. Предлагаемое решение основано на использовании онтологий и мультиагентного подхода. Описываются архитектура, функциональные модули, принципы функционирования и области применения системы.

ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ. МЕНЕДЖМЕНТ

КРИТЕРИИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛОГИКО-ВЕРОЯТНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ КРЕДИТНОГО РИСКА ПО СТАТИСТИЧЕСКИМ ДАННЫМ Строков Д. С., Соложенцев Е. Д.

114

Выполнен анализ приложений логико-вероятностных (ЛВ) моделей риска, показана важность процедуры идентификации ЛВ моделей риска по статистическим данным. Приведено краткое математическое описание ЛВ моделей риска. Предложены и исследованы разные критерии идентификации и даны рекомендации по их применению.