Демонстрация сложного вращательного движения твердого тела
Демонстрация сложного вращательного движения твердого тела
С. С. Кротов$^1$, С. А. Шутеев$^1$, В. Г. Еленский$^1$
Используя простейшее устройство для демонстрации особенностей движения твердого тела, известного как «вращающаяся трубка», предлагаются несколько его усовершенствованных вариантов, позволяющих визуализировать такое понятие кинематики твердого тела, как ось мгновенного вращения. Существенное отличие предложенных в работе устройств от других нелинейных систем состоит в том, что достижение всеми изучаемыми в статье конструкциями стационарных фаз происходит во времени не экспоненциально, а за конечное время – благодаря свойствам сухого трения.
Показать АннотациюЭластография сдвиговой волной: физическое моделирование на акустической системе Verasonics и численное моделирование в toolbox k-Wave
Эластография сдвиговой волной: физическое моделирование на акустической системе Verasonics и численное моделирование в toolbox k-Wave
И. Ю. Демин, А. А. Лисин, А. Е. Спивак, Д. Д. Шнейдман
Представлены результаты физического и численного моделирования распространения сдвиговых волн в мягких биологических тканях (метод эластографии сдвиговой волной). Физическое моделировани проведено на акустической системе Verasonics с фантомом, имитирующего скелетную мышцу, который состоит из желатиновой основы и вмороженных в нее упругих струн. Численное моделирование сдвиговых волн выполнено в toolbox k-Wave
Показать АннотациюО массопереносе, вызванном распространением волнового пакета по границе раздела жидких сред.
О массопереносе, вызванном распространением волнового пакета по границе раздела жидких сред.
А. А. Очиров
В аналитическом асимптотическом анализе исследованы закономерности относительного массопереноса в системе двух идеальных несмешивающихся перемещающихся относительно друг друга жидкостей, по горизонтальной поверхности раздела которых распространяется волновой пакет Стокса.
Показать АннотациюРазвитие нового подхода к исследованию процесса выноса поверхностно-активных веществ всплывающими в жидкости пузырьками газа
Развитие нового подхода к исследованию процесса выноса поверхностно-активных веществ всплывающими в жидкости пузырьками газа
М. В. Смирнова$^1$, И. А. Капустин$^2$
В работе проанализированы параметры процесса формирования течений и выноса поверхностно-активных веществ (ПАВ) под действием пузырькового потока, общие для природных и технических систем, а также существующие методики исследования этих параметров. Приведено описание разработанной экспериментальной установки для определения характеристик пузырькового потока оптическими и акустическими методами. Разработаны методики лабораторного моделирования процессов выноса ПАВ пузырьками с использованием современных технических средств и новых подходов.
Показать АннотациюЭкстремальные события на сигналах ЭЭГ грызунов с индуцированным инсультом
Экстремальные события на сигналах ЭЭГ грызунов с индуцированным инсультом
В. В. Грубов
В настоящей работе были исследованы экстремальные события, возникающие на электроэнцефалограммах грызунов, перенесших индуцированный инсульт. Данные события были зарегистрированы как эпилептические приступы, имеющие форму спонтанных высокоамплитудных колебаний и возникающие в течение 2-3 часов после инсульта. Анализ частотно-временной структуры электроэнцефалограмм выявил, что экстремальные события проявляются как резкие пики в распределении вейвлетной энергии в определенном частотном диапазоне. В то же время, вейвлетная энергия для остальной части спектра остается неизменной. Обнаруженные отличительные особенности экстремальных событий были использованы для их выделения на электроэнцефалограммах. Оценка экстремального поведения была проведена при помощи построения функций распределения вероятности для максимумов вейвлетной энергии и их кусочной аппроксимации при помощи различных аналитических функций распределения.
Показать АннотациюМетод восстановления связей между отделами головного мозга человека в процессе обучения по данным электроэнцефалограммы
Метод восстановления связей между отделами головного мозга человека в процессе обучения по данным электроэнцефалограммы
Н. С. Фролов, Д. В. Кирсанов
В настоящей работе описаны результаты применения математического метода по анализу многомерных временных рядов для выявления изменения функциональных связей в головном мозге человека, возникающих при просмотре обучающих видео-лекций. Данный математический метод основан на установление взаимной зависимости процессов с точки зрения их условной вероятности и известен в литературе как рекуррентная мера зависимости (англ. Recurrent Measure of Dependence). Многоканальные сигналы электрической активности головного мозга человека получены в ходе серии нейрофизиологических экспериментов по регистрации электроэнцефалограмм (ЭЭГ). С примнением математической методики были показаны качественные изменения динамики головного мозга в процессе обучения по сравнению с фоновой активностью, вызванные активацией процессов восприятия и обработки внешней визуальной информации.
Показать АннотациюПовышение помехоустойчивости систем связи с OFDM-сигналами с применением вейвлет-преобразования
Повышение помехоустойчивости систем связи с OFDM-сигналами с применением вейвлет-преобразования
Е. Н. Рычков$^1$, Ю. Yu. Пирогов$^2$
Рассмотрены системы связи с OFDM-сигналами в сравнении с классическими системами связи на базе амплитудной, частотной и фазовой видов модуляций. Исследована возможность использования в данных системах связи вейвлет-преобразования вместо преобразования Фурье. Произведено сравнение принятой приемником системы связи информации для случаев с вейвлет- и Фурье- базисами. Показано, что вейвлет может обеспечить выигрыш в борьбе с селективными частотными замираниями, так как информация в таком сигнале не локализована в частотной области и не размыта во временной. Таким образом, показана возможность создания новых систем связи, где оптимальные параметры системы не распределены по разным алгоритмам, таким как кодирование с перемежением, OQAM-IOTA, FBMC и другим, а сосредоточены в одной функции вейвлет-преобразования.
Показать АннотациюИнтерфейс мозг-компьютер для оценки психофизиологического состояния человека
Интерфейс мозг-компьютер для оценки психофизиологического состояния человека
Е. Н. Пицик, В. А. Максименко, В. О. Недайвозов, А. Е. Храмов
В настоящей работе предложен интерфейс мозг-компьютер (ИМК) для оценки активности головного мозга во время предъявления испытуемому визуальных стимулов. Разработанный ИМК основан на электроэнцефалографе "Энцефалан-ЭЭГР-19/26"(Медиком МТД, Россия) и специальными сопровождающими программными средствами для анализа сигнала. Для анализа ЭЭГ-сигнала было использовано непрерывное вейвлетное преобразование, а для оценки степени сосредоточенности введена специальная характеристика, отражающая интенсивность внимания. Для тестирования ИМК была проведена серия экспериментов, в ходе которых испытуемому предъявлялись бистабильные визуальные стимулы для классификации - кубы Некера, которые могут быть интерпретированы как ориентированные налево и направо в зависимости от интенсивности окраски рёбер. Во время экспериментов наблюдалось значительное изменение отклика мозга, связанного с восприятием бистабильных зрительных стимулов, в зависимости от внешних условий и отвлекающих факторов. Основываясь на полученных результатах, был предложен ИМК для оценки сосредоточенности человека при решении задач, требующих значительного визуального внимания.
Показать АннотациюОсобенности спектра мощных лазерных диодов при медленной деградации
Особенности спектра мощных лазерных диодов при медленной деградации
В. В. Близнюк$^1$, О. И. Коваль$^1$, В. А. Паршин$^1$, А. Г. Ржанов$^2$, А. Е. Тарасов$^1$
Излагаются экспериментальные результаты по наблюдению частотных спектров излучения мощных полупроводниковых лазеров на разных стадиях их эксплуатации. Обсуждаются причины трансформации спектров лазеров при длительной временной наработке. Приводятся оценки изменения оптических параметров лазера, которые изменяются в процессе его медленной деградации и определяют вид его частотного спектра.
Показать АннотациюВейвлет-анализ аудиосигналов и синтез речи
Вейвлет-анализ аудиосигналов и синтез речи
С. А. Никоноров, А. Н. Боголюбов
Разработан алгоритм анализа и аппроксимации речевых сигналов с использованием непрерывного вейвлет-преобразования. В данной работе были исследованы аудиофайлы голосовой базы Zuiga Mizuki, некоторые из них (файлы гласных звуков) были восстановлены при помощи предложенного алгоритма синтеза.
Показать Аннотацию