Движение релятивистских электронов в режиме плоскостного каналирования в сопутствующей системе отсчета, движущейся вдоль канала со скоростью, равной продольной каналу компоненте скорости электрона, можно рассматривать как реализацию модели одномерного 1D атома с параметрами, зависящими как от рода и ориентации кристалла, так и от величины релятивистской энергии движущейся в канале заряженной частицы. Режим движения в плоскостном канале может сохранять устойчивость, даже если кристалл и его плоскостные каналы движения изогнуты при условии, что угол изгиба не слишком велик. В работе демонстрируется, что условие квантования энергии одомерного каналированного движения с использованием подхода Бора–Зоммерфельда совпадает с рассчетом адиабатического инварианта этого движения. Используя выражение для адиабатического инварианта при плоскостном каналировании, оценивается предельный угол изгиба монокристалла, при котором все еще возможно устойчивое движение в режиме каналирования. Отмечается, что предельный угол изгиба монокристалла не должен превышать критический угол каналирования Линдхарда. Таким образом, гипотетическая возможность использовать изогнутые монокристаллы для управления направлениями распространения пучков ускоренных частиц, оказывается ограничена лишь небольшими углами отклонения.

   В настоящей статье приводится расчетная оценка определения коэффициента теплопроводности (КТП) слоя вспученного вермикулита фракций 2–0.7 мм и 8-4 мм, который представляется как серый теплопроводный поглощающий (нерассеивающий) материал, заключенный между черными стенками. Рассматриваются температуры от 500 до 1300 К при нормальном атмосферном давлении. Для упрощения решения условия считаются стационарными, рассматривается одномерный случай. Принимается гипотеза локального термодинамического равновесия. Излучение считается некогерентным, неполяризованным и сосредоточенным между черными стенками. Учтено изменение степени черноты образца с ростом температуры. Полученное относительное отклонение расчетной оценки КТП вспученного вермикулита от его экспериментальных значений в широком диапазоне температур согласуется в пределах 15 %, а также имеет высокий коэффициент корреляции (0.99), что может означать: изложенная методика определения КТП как свойства вспученного вермикулита может быть применима. Выдвинуто предположение, что данная методика может принести удовлетворительные результаты и для некоторых других теплоизоляционных материалов, для чего требуются значения оптических и экспериментальных величин, таких как температуры на границах, толщина образца и др.

   Рассматривается обобщенная модель уравнения Шредингера, для описания распространения импульсов в нелинейной среде с насыщением. Задача Коши для этого уравнения не решается методом обратной задачи рассеяния, поэтому решение уравнения ищется в переменных бегущей волны. Получена система дифференциальных уравнений для мнимой и действительной части. Оптические солитоны для описания распространения импульсов получены в виде неявных функций. Найдены аналитические решения, выраженные через экспоненциальную функцию. Решения обобщенного нелинейного уравнения Шредингера, полученные для светлых и темных солитонов в насыщающейся среде, являются уединенными волнами при определенных ограничениях на параметры модели. Представлены графики решений.

   Рассматривается система уравнений Максвелла, решения которой описывают распространение электромагнитных волн. Для этой системы в начальный момент времени ставятся дифференцируемые начальные условия, разделенные по пространственным переменным. У полученной задачи Коши в явном виде построено общее решение, которое является соответствующей линейной комбинацией плоских бегущих со скоростью света волн, распространяющихся вдоль всех трех пространственных переменных.

   В работе рассматривается задача численного моделирования процесса распространения импульсов в оптическом волокне с двумя показателями преломления. Математическая модель сформулирована на основе нелинейного уравнения Шредингера с учетом периодических граничных условий. Для поиска аналитического решения дифференциального уравнения используется переход к переменным бегущей волны, в результате которого получена система двух нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, соответствующих действительной и мнимой частям. С помощью обобщенного метода простейших уравнений найдено точное решение данной системы в виде уединенных волн. Численное решение задачи построено с применением псевдоспектрального метода, реализованного с помощью средств программирования Python. Тестирование программного кода выполнено путем сравнения численного решения с аналитическим при учете ограничений на параметры математической модели. Проанализировано влияние параметров модели на поведение численного решения при различных значениях показателя преломления среды и составлены таблицы, показывающие зависимость погрешности от значения параметра. Приведены графики, демонстрирующие сравнение численного решения задачи с точным при n = 1, 3, 5.

   На примере рассмотрения мишеней для лазерного термоядерного синтеза, используемых на американской установке NIF, обсуждаются причины предлагаемых рекомендаций по изменениям мишеней и ожидаемые последствия этих изменений. В том числе, возможное повышение устойчивости течения сжатия, а также определенная экономия энергии внешнего воздействия. Предлагаемые изменения основаны на анализе результатов достаточно продолжительного математического моделирования газодинамических течений, возникающих при различных видах фокусировки сплошной среды в уменьшающийся объем. Главный из этих результатов – математическая теория безударного сильного сжатия идеального газа.

   В данной работе описана методика выбора (отбора) признаков для обучения различных алгоритмов машинного обучения. Методика основана на известных методах отбора признаков, может быть использована в качестве обработки данных для решения задачи классификации с помощью алгоритмов машинного обучения. Методика состоит из нескольких этапов: вычисление оценки каждого признака с помощью существующего метода перетасовки признаков (Feature shuffling) на основе ряда метрик качества (scoring parameters) модели машинного обучения; обработка собранного массива данных для разделения на два класса (релевантные и нерелевантные признаки) с помощью алгоритма кластеризации К-средних; удаление нерелевантных признаков из общего набора данных для дальнейшего использования в обучении SVM классификатора; оценка точности классификации алгоритма. Особенность методики заключается в применении сразу нескольких метрик качества для улучшения показателя точности и гибкости модели, а также в использовании ансамбля алгоритмов машинного обучения для отбора лучших признаков. В рамках исследования был проведен ряд экспериментов для получения результатов эффективности методики. В качестве набора входных данных для классификатора использовались показания электромиографического (ЭМГ) сигнала мышечной активности, собранных специализированным датчиком, где каждый набор данных соответствует отдельному жесту (классу). В ходе обработки из сигнала был выделен и отобран с помощью разработанной методики ряд признаков для составления входного набора данных для дальнейшего обучения SVM классификатора. Обученная модель была использована для интерпретации жестов в команды управления роботизированного устройства в реальном времени. Применение методики обеспечило более высокую точность распознавания жестов по сравнению с методами, которые используют одну метрику качества модели машинного обучения для отбора признаков.

   В статье рассмотрены различные принципы реализации многоканального человеко-машинного интерфейса для управления робототехническим комплексом или киберфизической системой. В ходе распознавания команд, поступающих от оператора к интерфейсу, могут возникать ошибки первого и второго рода. Ошибка первого рода возникает, когда оператор отдал команду на исполнение, но она не была распознана. Ошибка второго рода возникает, когда оператор не отдавал команду на исполнение, но она была ошибочно распознана. В случае параллельного использования нескольких человеко-машинных интерфейсов возникает задача выбора команды, поскольку с различных интерфейсов могут приходить противоречивые команды, которые требуют одних и тех же ресурсов для выполнения. Для решения этой задачи рассмотрено два основных принципа. Первый принцип заключается в реализации системы принятия решений, на вход которой поступают команды по каналам (интерфейсам) управления, а на выходе принимается решение о команде, которая будет выполнена. Второй принцип заключается в выборе одного наиболее эффективно работающего способа управления и использовании только его. В работе рассмотрены примеры реализации системы принятия решений и алгоритмов выбора одного способа управления. Для реализации данных алгоритмов рассмотрены различные критерии эффективности работы интерфейса. На основе сгенерированных матриц ошибок проведен ряд экспериментов с целью определения количества ошибок при распознавании команд и вычисления ошибок первого и второго рода для каждого алгоритма.

   При усложнении технологии производства и обьектов управления в современных промышленных областях управления инженерными системами классические методы управления имеют свои известные недостатки с точки зрения стабилизации и производительности. Для преодоления этих недостатков требуются разработка и реализация более эффективных интеллектуальных алгоритмов систем управления технологическими процессами (АСУТП). Повышение эффективности систем управления технологическими процессами является одной из важных задач в современных областях управления. Чтобы достичь этих целей, необходимо внедрение новых подходов к построению систем управления реального времени, таких как адаптивное управление, методы управления, основанные на искусственном интеллекте, в том числе на нечеткой логике. Системы управления, основанные на нечеткой логике, чаще всего применяются в случаях недостаточного количества информации об объектах управления, когда классические ПИД-регуляторы не могут обеспечить необходимое качество управления и регулирования. Некоторые объекты управления АЭС относятся к объектам управления данного типа. В работе рассматриваются этапы разработки нечеткого алгоритма и его реализация в системе реального времени и интегрировании его в инструментарий для создания систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Алгоритм включает этапы фазификации, построения базы правил и дефаззификации. Алгоритм нечеткой логики реализован в среде интерпретатора MikBASIC, являющегося системой технологического программирования базы данных реального времени MWBridge. Настоящая статья посвящена разработке нечеткого регулятора в реальном масштабе времени для управления задвижкой с целью поддержания параметра выхода системы в соответствии с заданными значениями.

   Показана возможность получения нанопорошка алюмината цинка методом ионообменного синтеза, в котором в качестве матрицы используется предварительно синтезированный катионообменный материал. Следует отметить, что в процессе синтеза ионит выполняет роль вспомогательной фазы. Полученные образцы исследовали методами рентгенофазового анализа, дифференциально-термического анализа и растровой электронной микроскопии. По результатам рентгенофазового анализа установлено, что происходит формирование кристаллической фазы ZnAl₂O₄ , начало которого соответствует температуре отжига 600 °C. Монофазная структура алюмината цинка формируется при 1000 °C в результате ионообменного синтеза. Основные дифракционные максимумы для образцов, прокаленных при 700 °C и выше, указывают на образование шпинельной структуры с пространственной группой Fd-3m. Средний размер кристаллитов составил 26 нм, что подтверждается данными электронной микроскопии. Определены параметры решетки шпинели. Термогравиметрический анализ показал термическую стабильность полученного материала в интервале температур 30–1000 °C. С помощью растровой электронной микроскопии установлено, что предложенная схема ионообменного синтеза при непродолжительной термообработке позволяет получать частицы с размером до 100 нм с высокой степенью гомогенизации целевого продукта и равномерным распределением химических элементов по массе. При длительной термообработке частицы склонны к агломерации.

   Представлены результаты исследований генераторов ударной мощности и систем инициирования разряда с целью оценки эффективности их применения в электроразрядных устройствах и, в частности, для электрогидравлических технологий. Выполнен сравнительный анализ трех вариантов инициирования разряда генератора: высоковольтным пробоем от предварительно заряженной конденсаторной батареи; высоковольтным пробоем от вспомогательной высоковольтной обмотки генератора; взрывающимися металлическими вставками. Показано, что предварительное короткое замыкание генератора с мгновенной сменой режима короткого замыкания на режим электродугового разряда вызывает форсированный ввод энергии в канал разряда. Данный способ разряда генератора реализован применением взрывающихся проводников. Инициирование разряда взрывающимися проводниками позволяет отказаться от высоковольтной конденсаторной батареи и средств ее заряда, но требует механической замены проводников, что влияет на частоту следования импульсов. Получить более высокую частоту импульсов, без высоковольтной конденсаторной батареи и средств ее заряда позволяет конструкция генератора ударной мощности с дополнительной высоковольтной обмоткой. Инициирование разряда генератора высоковольтным пробоем, без предварительного короткого замыкания рабочей обмотки генератора, уступает по эффективности возбуждения ударных волн давления инициированию взрывающимися проводниками.