Разработка нейронной сети для отслеживания негативных изменений в сердечно-сосудистой системе человека на основе сигналов пульсовых волн
Разработка нейронной сети для отслеживания негативных изменений в сердечно-сосудистой системе человека на основе сигналов пульсовых волн
С. -. Мсукар, Р. В. Давыдов
Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных причин смертности во всём мире, что делает критически важным раннее выявление патологических изменений для своевременного принятия мер. В данной работе представлена разработанная нейросетевая модель, предназначенная для обнаружения и отслеживания негативных изменений в сердечно-сосудистой системе человека путём анализа сигналов пульсовой волны. В исследовании используется медицинский датасет, содержащий 657 записей данных от 219 пациентов. Датасет охватывает возрастной диапазон 20–89 лет и включает записи о наличии и стадии заболевания. Данные были отфильтрованы и обработаны для извлечения признаков. После обучения модель продемонстрировала точность 93% на тестовых данных, что подтверждает её потенциал для интеграции в носимые устройства и системы дистанционного мониторинга здоровья.
Показать АннотациюРазработка малогабаритного рефрактометра для экспресс-контроля летучих углеводородных сред и их смесей в видимом свете
Разработка малогабаритного рефрактометра для экспресс-контроля летучих углеводородных сред и их смесей в видимом свете
А. Д. Беляев, В. В. Давыдов
Обоснована необходимость разработки малогабаритного мобильного рефрактометра для экспресс-контроля состояния углеводородных сред и нового метода для определения их состава и концентрации компонент в случае, если среда представляет собой смесь из двух углеводородных сред. Этот метод позволит осуществлять комплексный контроль углеводородных сред на месте взятия пробы и принимать обоснованное решение по их использованию по назначению без дополнительных исследований в стационарной лаборатории. Это позволит сэкономить время и ресурсы при решении многих задач, которые связаны с использованием топлива (например, для подвижных объектов и прочие). Новый метод отличается быстротой проведения измерений и не требует специальной пробоподготовки. Погрешность измерения показателя преломления ± 0.0002, что достаточно для достоверного экспресс-контроля. Приведены исследования углеводородных сред и их смесей подтвердили адекватность разработки и достоверность определения состава смеси углеводородов и концентрации компонент.
Показать АннотациюУлучшение соответствия МРТ-серий с использованием модифицированной нейронной сети TransMorph
Улучшение соответствия МРТ-серий с использованием модифицированной нейронной сети TransMorph
Н. А. Нефедьев$^1$, Н. Е. Староверов$^2$, Р. В. Давыдов$^3$
Аннотация — Улучшение качества обучающей выборки является важным аспектом при обучении модулей искусственного интеллекта для решения медицинских задач. В данном исследовании мы применили нейронную сеть TransMorph для решения DIR задачи относительно серий МРТ. Мы модифицировали TransMorph с помощью дополнительного свёрточного слоя с настройками, аналогичными фильтру Собеля. При помощи модификации удалось улучшить результат решения задачи DIR относительно исходной архитектуры TransMorph. Представлены результаты сравнения исходной и модифицированной модели на основе их применения к данным МРТ головы и МРТ мужского малого таза.
Показать АннотациюАнализ изменения ориентации донных сейсмометров сети S-net за период 2018-2024 гг.
Анализ изменения ориентации донных сейсмометров сети S-net за период 2018-2024 гг.
О. В. Пономарев$^1$, С. В. Колесов$^{1,2}$
В рамках настоящего исследования методом кросс-спектрального анализа сейсмических колебаний от сильных землетрясений проведена оценка стабильности пространственной ориентации сейсмометров для четырёх донных обсерваторий сети S-net. На основе анализа данных трёх событий с магнитудами Mw > 7.5 (Залив Аляска, 23.01.2018; Чигник, 29.07.2021; Ното, 01.01.2024), равномерно распределённых во времени, установлено, что за шестилетний период наблюдений (2018–2024 гг.) ориентация осей сейсмометров оставалась неизменной в пределах погрешности метода, составляющей 1 градус.
Показать АннотациюТермодинамика струны и теория чисел
Термодинамика струны и теория чисел
А. В. Борисов$^1$, А. О. Шишанин$^2$
В методической заметке рассмотрены термодинамические свойства простой системы с бесконечным числом степеней свободы --- квантовой струны, эквивалентной бесконечному набору осцилляторов с частотами, кратными основной частоте $\omega$. Вычислены статистическая сумма, средняя энергия и теплоемкость струны как функции температуры. С использованием преобразования Лапласа статистической суммы показано, что статистический вес состояния струны с энергией $E = N \hbar\omega $ равен числу разбиений $p(N)$ натурального числа $N$ на сумму натуральных чисел, и воспроизведена (с точностью до численного коэффициента) известная в теории чисел асимптотическая формула Харди--Рамануджана для $p(N)$ при $N\gg 1$. Показано, что квантование струны эквивалентно также квантованию одномерной теории поля, описывающей, в частности, суперпозицию стоячих электромагнитных волн.
Показать АннотациюОценка влияния кюрия на нейтронно-физические и теплофизические характеристики реакторов типа ВВЭР и БН в условиях гомогенного размещения
Оценка влияния кюрия на нейтронно-физические и теплофизические характеристики реакторов типа ВВЭР и БН в условиях гомогенного размещения
В. В. Храмков, Д. Р. Алиев, В. О. Скулкин, А. А. Воронцова, Э. А. Гердт, М. А. Попов
Целью работы является исследование влияние кюрия на нейтронно-физические и теплофизические характеристики ВВЭР-1200 и БН-600. Для проведения расчетов были созданы нейтронно-физическая и теплофизическая модели ТВС реакторов. Кюрий добавлялся к основному топливу гомогенно в различных долях в диапазоне от 0,1 до 20% в виде оксида CmO2. Рассматриваемые характеристики: коэффициент размножения нейтронов в бесконечной среде, энергетический спектр, пространственное распределение температур в ТВЭЛе. Более сильное воздействие наблюдается на реактивность модели ВВЭР-1200, где Kбеск уменьшается на 3,85%. В случае с БН-600 максимальное падение составило 3%. Добавление кюрия способствует увеличению плотности потока нейтронов в тепловой области ВВЭР-1200. Также кюрий значительно влияет на реактивность быстрого реактора, что говорит о возможности использования его в качестве топлива. При добавлении оксида кюрия максимальные температуры топлива снижаются на величину порядка 500 град.
Показать АннотациюПлазменные волны в двумерной графеновой сверхрешетке
Плазменные волны в двумерной графеновой сверхрешетке
С. Ю. Глазов, А. А. Ковалев
В данной работе теоретически исследована зависимость частоты плазменных волн от волнового вектора и плотность плазменных возбуждений в электронном газе двумерной графеновой сверхрешетки. Расчеты выполнены на основе квантовой теории плазменных волн в приближении случайных фаз с учетом процессов переброса. Оценка частоты плазмонов для теоретически исследуемых в настоящее время сверхрешеток на основе графена на полосчатой подложке дает ω ∼10$^13$ c$^−1$. Выполнено сравнение законов дисперсии плазмонов графеновых и квантовых полупроводниковых сверхрешеток.
Показать АннотациюЭкранирование периодически заряженных плоскости и нити двумерной сверхрешеткой в условиях штарковского квантования
Экранирование периодически заряженных плоскости и нити двумерной сверхрешеткой в условиях штарковского квантования
С. Ю. Глазов, Е. И. Дударева
Изучено влияние постоянного однородного электрического поля на проникновение поля периодически заряженных плоскости и нити в двумерный электронный газ двумерной сверхрешетки. В присутствии постоянного квантующего электрического поля потенциал осциллирует с частотами, кратными штарковской частоте. В случае невырожденного электронного газа найдена амплитуда постоянной составляющей потенциала.
Показать АннотациюВлияние вынужденного комбинационного рассеяния света на работу полупроводникового лазера в режиме затягивания частоты микрорезонатором
Влияние вынужденного комбинационного рассеяния света на работу полупроводникового лазера в режиме затягивания частоты микрорезонатором
А. Н. Голодухина
Оптические микрорезонаторы с высокой добротностью являются передовой платформой для проведения актуальных научных исследований в области квантовой оптики и многих технических приложений. Эффект затягивания частоты диода на частоту микрорезонатора-пример эффекта, который может быть реализован на платформе подобных резонаторов. Затягивание частоты позволяет сузить ширину линии излучения до единиц кГц и менее. В данной работе были изучены особенности режима затягивания частоты при наличии в системе вынужденного комбинационного рассеяния света. Обнаружено, что в присутствии стоксовской оптической гребенки ширина линии выходного излучения оказывается на порядок выше ожидаемых значений.
Показать АннотациюИзлучение молекулы метанола на частоте 84.5 ГГц в тёмных молекулярных облаках
Излучение молекулы метанола на частоте 84.5 ГГц в тёмных молекулярных облаках
П. С. Созинова, Н. Н. Шахворостова
В работе представлены результаты наблюдений излучения метанола в линии 5$_{-1}$---4$_{0}E$ на частоте 84.5 ГГц в направлении на 32 источника --- темные молекулярные облака (Infrared Dark Clouds – IRDC) на разных стадиях эволюции. Из 32 источников, наблюдавшихся на 20-метровом радиотелескопе в Онсале в 2019 и 2020 годах, в 24 обнаружено излучение метанола на частоте 84.5 ГГц. Все обнаружения являются новыми. В 5 источниках излучение имеет мазерную природу. Проведено сравнение излучения на 84.5 ГГц с ранее наблюдавшимся излучением на 44 ГГц в направлении на те же источники. Установлено, что между излучением на частоте 44 ГГц и 84.5 ГГц есть корреляция, а профили линий имеют заметное сходство.
Показать Аннотацию