МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

В настоящее время все более актуальной становится задача интеграции биометрических технологий в системы безопасности и контроля доступа. Большинство подобных систем работают с физиологическими биометрическими характеристиками человека: изображением лица человека, отпечатками пальцев, радужной оболочкой глаза. Крайне важной является задача идентификации личности по изображению лица в местах массового скопления людей, в первую очередь, на объектах транспортной инфраструктуры, а так же в местах проведения культурных и спортивных мероприятий.

По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно в мире выявлется около 500 000 заболеваний раком шейки матки (РШМ). Это ведущая опухоль в структуре женской онкологической заболеваемости и смертности в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки. В 2009 РШМ в структуре онкологических заболеваний женской половины населения составлял около 15 %. В 2000 году во всем мире РШМ заболело 468 тысяч женщин, 233 тысячи из которых ушли из жизни. Это, безусловно, крайне важная медицинская и социальная проблема во всех экономически развитых странах, ведь женщина – это центр семьи, ее здоровье оказывает огромное психосоматическое влияние на состояние всей семьи и населения в целом.

Защитные волокна – окрашенные или бесцветные полимерные волокна, вводимые в бумажную массу на стадии её подготовки к отливу. Они используются для защиты документов от подделок. Актуальными для автоматизации  процесса проверки банкнот, паспортов или других документов являются системы машинного зрения. Ключевыми аспектами систем машинного зрения являются реализация этапов формирования, анализа и интерпретации изображения.

Задачи верификации личности по изображению лица играют важнейшую роль во многих современных биометрических системах и системах видеонаблюдения. К алгоритмам, реализующим данные задачи, предъявляются высокие требования, как по вероятностным характеристикам, так и по быстродействию. Математически задача верификации сводится к задаче классификации двух рассматриваемых изображений лиц на два класса: «свои» и «чужие». В данной работе были проведены разработка и исследование алгоритма мультиклассификации, построенного на основе объединения результатов работы базового алгоритма по различным областям лица. На первом этапе было проведено обучение и тестирование базового алгоритма классификации независимо по изображениям пяти различных областей: всего лица, области глаз, лба, носа и рта. На втором этапе был реализован ряд алгоритмов объединения решений базового алгоритма с целью нахождения оптимального варианта по критерию наилучших вероятностных характеристик верификации. В качестве базового алгоритма использовался алгоритм, основанный на методе локальных бинарных шаблонов.

По данным ВОЗ распространенность заболеваний пародонта в России у людей в возрасте от 35 до 45 лет составляет 94,3 %. Эффективность ультразвуковых методов лечения подтверждена многочисленными клиническими исследованиями. Численным критерием эффективности лечебного ультразвукового воздействия является акустическая мощность, пропорциональная амплитуде механических колебаний рабочей части ультразвуковой колебательной системы аппарата и адмиттансу обрабатываемых тканей. При взаимодействии с биологическими тканями происходят изменения амплитуды и частоты механических колебаний. Для компенсации данных изменений был предложен метод  многочастотного анализа активной электрической мощности, потребляемой пьезокерамическим электроакустическим преобразователем.

Рак шейки матки и тела матки – тяжелые онкологические заболевания, встречающиеся у женщин разного возраста, в том числе молодых, одним из последствий которых может быть летальный исход. Эффективность лечения в существенной степени зависит от того, на какой стадии было диагностировано заболевание. Поэтому для каждой женщины важно ежегодно проводить скрининг-обследование, позволяющее осуществлять раннюю диагностику, что является необходимым условием предотвращения развития более тяжелой и опасной формы заболевания. Основной проблемой проведения цитологических исследований, является нехватка фельдшеров-лаборантов, выполняющих отбор мазков с вероятной патологией для передачи на более детальный анализ врачу-цитологу, поэтому последний вынужден анализировать практически все взятые на анализ мазки. Это приводит как к снижению качества анализа и повышению вероятности ошибки, так и к невозможности расширения контингента обследуемых в ходе скрининга женщин.

В целом ряде устройств вакуумной СВЧ-электроники, работающих в терагерцовом диапазоне электромагнитных волн, в качестве активной среды используется поливинтовой электронных пучок [1]. В большинстве случаев такой пучок транспортируется при помощи ведущего магнитного поля через электродинамическую структуру, характерный размер которой значительно превышает длину волны излучения [2]. Кроме того, для достижения максимальной эффективности передачи энергии от пучка полю, разработчики пытаются минимизировать разброс начальных скоростей зараженных частиц. Эти условия позволяют проводить теоретические исследования физических принципов работы приборов СВЧ-техники, использующих поливинтовые пучки, на основании понятия моноэнергетического ансамбля циклотронных осцилляторов.

В последнее десятилетие во всем мире и, в частности, в России, наметилась тенденция к изучению и освоению нанотехнологий. Внедрение нанотехнологий позволит значительно усовершенствовать производство многих современных устройств, а также создать новые, с недостижимыми на данный момент характеристиками.

Различные формы новообразований в молочной железе встречаются у каждой второй женщины в возрасте после 30 лет. Большинство из них – доброкачественные и не представляющие угрозы здоровью и жизни. Злокачественные опухоли, и в частности рак молочной железы (РМЖ), распространены в десятки раз реже, но все равно являются одним из ведущих онкологических заболеваний у женщин после 40 лет и составляют около 19 % от всех злокачественных опухолей. Пятилетняя выживаемость больных колеблется от 30 до 61 %.

В работе кратко излагается метод, который для некоторого класса моделей позволяет получить точное, в смысле определения их термодинамических свойств, решение, а также описание этих классов. Предложен более совершенный  аппроксимирующий гамильтониан для использования в теории самосборки  наноэлементов.

Совместное рассмотрение характеристик разрушения материала и зависимости деформации от прилагаемого усилия можно называть анализом его механического поведения. Оно очень чувствительно к изменению микроструктуры, поэтому, воздействуя на нее введением легирующих элементов, термической обработкой, пластической обработкой, проведением рекристаллизации и т.п., можно улучшать механические характеристики, повышая возможности конструкций и их надежность.

Уравнения магнитной гидродинамики (МГД) описывают большое количество процессов, происходящих как в технических системах, так и, например, в астрофизических объектах. Особый интерес представляет моделирование возникновения различных неустойчивостей в окрестности поверхности разрыва, для разрешения которых целесообразно использовать методы второго и более высокого порядка точности.

При анализе работоспособности различных конструкций естественным образом возникает вопрос об их прочности в заданных условиях. В отличие от хорошо разработанных и достаточно точных методов определения полей напряжений и перемещений задача исследования разрушения конструкций остается сложной [1,3].Разрушение тела зависит от множества факторов, многие из которых имеют случайный характер, не всегда изучены качественно или даже не всегда известны: это структура материала, характер нагрузок, внешние условия, состояние материала в процессе использования, внутренние дефекты и многое другое.Целью данной работы является исследование модели хрупкого разрушения, основанной на подходе эффективных напряжений. Задача заключается в качественном исследовании работоспособности модели хрупкого разрушения на ряде простых термомеханических задач.Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ, проект № 12-01-00109-а.

Одним из актуальных направлений современной вычислительной физики является решение трехмерных задач динамики жидкостей и газов. Широкий круг проблем горения, дисперсных течений, течений в трубках и капиллярах требует трехмерного моделирования потоков жидкостей и газов. Решение трехмерных задач интересно как с точки зрения инженерных приложений, так и фундаментальных исследований динамики сплошной среды.

В работе анализируются особенности импедансных измерений, ориентированных на оценку параметров центральной гемодинамики. Предложены и проанализированы соответствующие прекардиальной области слоистые биофизические модели тканей, рассмотрены проблемы выбора электродной системы для оценки различных параметров слоев биотканей по импедансным измерениям. Представлены результаты расчёта параметров центральной гемодинамики с применением предложенной методики.

Фотонные кристаллы – периодически структурированные среды, основным свойством которых является наличие запрещенных зон, т.е. диапазонов частот, в которых полностью подавляется распространение электромагнитных волн через структуру. Особый интерес представляют трехмерные кристаллы, построенные из глобул (шаров) одинакового радиуса. Такие структуры называют глобулярными фотонными кристаллами. Типичным примером глобулярного фотонного кристалла является искусственный опал, основным «строительным элементом» которого являются шары амфорного кварца, образующие ГЦК решетку. Фотонные кристаллы – идеальные кандидаты для компонентов лазеров, так как они имеют внешние дефекты, способствующие пропусканию только определенных частот световых волн.

В рамках разработки нового метода описания неупорядоченных структур, была выполнена серия моделирований методами молекулярной динамики.  В данном методе существенную роль играет функция парного распределения частиц (далее ФПР). Основной задачей данной работы была проверка возможности построения ФПР системы методом s-функций, в широком температурном диапазоне, включающем температуру плавления. Моделирование выполнялось в пакете LAMMPS.

Данная работа имеет своей целью изучить, как влияет выбор схемы химической кинетики на результаты численных экспериментов, проведенных с использованием программного кода, предназначенного для комплексного изучения процессов горения горючих газообразных смесей, разработанного в ОИВТ РАН. Результаты настоящей работы можно также приобщить в систему валидации и верификации используемого программного кода. Кроме того, результаты должны показать, какая схема химической кинетики наиболее точно соответствует экспериментальным данным.В работе рассматриваются четыре наиболее распространенные схемы химической кинетики горения водородосодержащих смесей: схема из девяти элементарных реакций, рекомендованная ОИВТ РАН, схема из 19 реакций, взятая из монографии, схема из 21 реакции, разработанная в ИХФ РАН, а также схема, составленная в Университете Беркли.

В настоящей работе рассматривается аналитическое решение уравнения фон Неймана (с использованием гамильтониана модели Джейнса-Каммингса) для матрицы плотности атома и поля, позволяющее изучить динамику развития системы для произвольного начального состояния без использования метода проекций. Кроме того, к полученной матрице плотности применяется квантовый причинный анализ – новый метод, разработанный специально для исследования внутреннего поведения асимметричных квантовых систем.