Обнаружение и анализ белковых соединений на основе рамановского рассеяния и машинного обучения
Обнаружение и анализ белковых соединений на основе рамановского рассеяния и машинного обучения
А. С. Штумпф
Белки являются важными компонентами человеческого организма, выполняя решающую роль в функционировании клеток: катализируют химические реакции и формируют клеточные структуры. Дисбаланс белкового обмена может иметь серьезные последствия, такие как нарушение иммунитета и изменение активности желез. Обнаружение различных биологических соединений представляет собой проблему из-за их сложных межмолекулярных связей, а традиционные методы, такие как иммуноанализ и хроматография, не всегда могут дать точные результаты. Представленное исследование направлено на преодоление этих ограничений путем внедрения подхода, который объединяет рамановскую спектроскопию и машинное обучение для точной идентификации белковых соединений. Эта методика направлена на минимизацию ошибок в количественном и качественном анализе и обеспечение систематического исследования белковых соединений. Полученные в ходе тестирования алгоритма на полученных в ходе экспериментов данных результаты свидетельствуют о возможности применения такой методики для более чем 10 веществ-аналитов и достижении точности свыше 90%. Сформированная таким образом методика работы с экспериментальными данными с использованием средств искусственного интеллекта может лечь в основу создания эффективных платформ и устройств для применения не только в научной сфере, но и также в сферах медицины, сельского хозяйства, пищевой безопасности.
Показать АннотациюВлияние свободных носителей заряда на дихроизм, отражение и пропускание в анизотропных пористых слоях кремния
Влияние свободных носителей заряда на дихроизм, отражение и пропускание в анизотропных пористых слоях кремния
И. н. Дэн, В. Ю. Тимошенко
Проведен теоретический анализ вклада свободных носителей заряда в оптические свойства в инфракрасной области спектра пористых кремниевых слоев микрометровой толщины, состоящих из анизотропных нанокристаллов кремния. Результаты расчетов в рамках обобщенной модели эффективной среды с учетом анизотропии формы нанокристаллов кремния и процессов взаимодействия электрического поля световой волны с подвижными носителями заряда в нанокристаллах свидетельствуют о сильной зависимости поляризационной анизотропии коэффициентов отражения, поглощения и пропускания пленок кремния от концентрации свободных носителей заряда. В случае концентрации носителей заряда в диапазоне от 10^16 до10^20 cм^(-3)имеет место сильное двулучепреломление и линейный дихроизм (анизотропия поглощения), а также немонотонная зависимость разностного (для перпендикулярных направлений поляризации) показателя преломления, коэффициентов отражения и пропускания от концентрации носителей заряда. Полученные результаты полезны при разработке оптических переключателей и модуляторов сигналов в элементах кремниевой фотоники.
Показать АннотациюОсобенности контроля положения оси лазерного излучения с использованием управляемых электрооптических систем в атмосферных оптических линиях связи
Особенности контроля положения оси лазерного излучения с использованием управляемых электрооптических систем в атмосферных оптических линиях связи
С. А. Шагако$^1$, В. В. Давыдов$^{1,2}$, В. В. Наумова$^2$
Рассмотрены перспективы развития и преимущества использования атмосферных оптических линий связи для решения различных задач. Обозначена основная проблема в этих линиях, связанная с рассогласованием положения осей лазерного излучения и фотоприемника при передачи оптического сигнала Оценены возможности существующих систем подстройки траектории оси лазерного излучения с пассивными оптическими элементами. Определены особенности постройки положения оси лазерного излучения с использованием электрооптической системы и разработана новая автоматической система для подстройки. Для данной конструкции автоматической системы выведены математические соотношения, которые позволяют выбрать ее оптимальную конфигурацию и материал для управляющих пластин. Проведено исследование функциональных возможностей по подстройки положения оси лазерного излучения для различных вариантов конструкции атмосферной оптической линии связи.
Показать АннотациюУстойчивость отрицательности функции Вигнера к диссипации
Устойчивость отрицательности функции Вигнера к диссипации
Б. Н. Нугманов
Негауссовы квантовые состояния, описываемые функциями Вигнера, принимающими отрицательные значения, важны как для фундаментальных тестов квантовой физики, так и для активно развивающихся сейчас квантовых информационных технологий. В настоящей работе мы изучаем их уязвимость к диссипации. Мы находим предельные потери, при котором негативность пропадает, а также рассматриваем скорость убывания объёма негативности в окрестности его нуля. Мы рассматриваем также влияние сжатия на устойчивость негативности к потерям и показываем, что оно может улучшать ее.
Показать АннотациюИспользование состояний кота Шредингера для детектирования фиксированного фазового сдвига с использованием фотоноразрешающих детекторов с конечной квантовой эффективностью
Использование состояний кота Шредингера для детектирования фиксированного фазового сдвига с использованием фотоноразрешающих детекторов с конечной квантовой эффективностью
В. Л. Горшенин
Одной из стандартных задач интерферометрии является бинарное (да/нет) детектирование заданного фазового сдвига. Ее преимуществом по сравнению с задачей измерения неизвестного фазового сдвига является наличие априорной информации, что позволяет получить более высокую чувствительность. Весьма привлекательным в этом случае является использование существенно неклассических негауссовских состояний зондирующего света. В данной работе исследована интерферометрическая схема, использующая негауссовские состояния типа "кот Шредингера" (КШ) схему, с учетом влияние неидельной квантовой эффективности фотодетектора. Выполнены оценки для реалистичеких значений квантовой эффективности и практически достижимых значений амплитуд КШ.
Показать АннотациюКомбинированный резистивно-емкостной МЭМС-переключатель для передовых систем связи
Комбинированный резистивно-емкостной МЭМС-переключатель для передовых систем связи
М. О. Морозов$^{1,2}$, И. В. Уваров$^2$
Основной характеристикой МЭМС-переключателя является отношение емкостей в замкнутом и разомкнутом состоянии. В стандартных изделиях это отношение обычно не превышает 10 и может быть увеличено в несколько раз за счет использования электрода с плавающим потенциалом. В работе исследуется зависимость емкостных характеристик, изоляции и вносимых потерь ключа с «плавающим» электродом в зависимости от материала подложки.
Показать АннотациюРазработка цифровой версии системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта
Разработка цифровой версии системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта
А. В. Шавшин$^1$, В. В. Давыдов$^1$, Д. А. Болдарев$^2$, Р. А. Дмитриев$^1$, Д. Ю. Клименко$^2$, А. А. Худина$^2$
Обоснована актуальность разработки системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта. Разработана цифровая версия системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта, которая может служить основой для создания полноценной системы. Проведена разработка кода искусственного интеллекта, его обучения и тестирования на экспериментальных данных. Установлено, что созданная цифровая версия системы распознавания космического мусора на базе искусственного интеллекта имеет потенциал для успешного детектирования и классификации космического мусора на орбите планеты Земля.
Показать АннотациюПотери на переменном токе в элементах генератора на основе композитных ВТСП лент
Потери на переменном токе в элементах генератора на основе композитных ВТСП лент
С. В. Веселова$^{1,2}$, И. В. Мартиросян$^1$, М. А. Осипов$^1$, А. С. Стариковский$^1$, Д. А. Абин$^1$, К. А. Бородако$^1$, Д. А. Александров$^1$, А. Ю. Малявина$^1$, А. Н. Мороз$^{1,2}$, С. В. Покровский$^{1,2}$
Для оценки потерь на переменном токе было проведено моделирование с различной частотой (от 50 Гц до 1033 ГЦ) и амплитудой транспортного тока от 10% до 90% от критической плотности тока Jc. В ходе исследования были получены расчетные данные, позволяющие сделать вывод о том, что потери замкнутых ВТСП обмоток выше, чем потери на рейстрековых катушках.
Показать АннотациюИсследование параметров индуктивно связанной плазмы в процессе травления поликремниевого затвора
Исследование параметров индуктивно связанной плазмы в процессе травления поликремниевого затвора
Ф. В. Оксаниченко
Предложена самосогласованная 0-мерная модель плазмы смеси $Cl_2/Ar$ в условиях, типичных для плазмохимического травления поликремниевого затвора. Модель основана на совместном решении уравнений химической кинетики, квазинейтральности плазмы и баланса мощности для условий стационарной плазмы. Решение проводилось методом итераций. В рамках модели учитывались 3 вида нейтральных частиц (Cl2, Ar, радикал Cl) и 4 вида ионов (Cl+, Cl2+, Ar+, Cl-). В качестве входных параметров использовались начальный состав смеси, вкладываемая мощность и давление газа. Получены расчётные данные по влиянию начального состава смеси на физические параметры плазмы и концентрации активных частиц. Результаты качественно согласуются с литературными данными.
Показать АннотациюВлияние требований парциальной унитарности на точность измерений коэффициентов Вильсона операторов SMEFT в процессах рождения трех и четырех топ кварков
Влияние требований парциальной унитарности на точность измерений коэффициентов Вильсона операторов SMEFT в процессах рождения трех и четырех топ кварков
А. М. Алешко, Э. Э. Боос, В. Е. Буничев, Л. В. Дудко
Была исследована проблема нарушения унитарности в Эффективной Теории Поля Стандартной Модели (SMEFT) в контексте процессов рождения трех и четырех топ-кварков для релевантных эффективных операторов. С использованием оптической теоремы определены границы областей, соответствующих условию ненарушения парциальной унитарности. Было показано, как эти ограничения влияют на точность постановки пределов на соответствующие коэффициенты Вильсона. Установлено, что для исследуемых процессов уже на энергиях столкновений 13 и 14 ТэВ влияние унитарных ограничений заметно и приводит к ухудшению точности постановки пределов.
Показать Аннотацию