Отклик мюонного годоскопа УРАГАН на грозовые события в Московском регионе
Отклик мюонного годоскопа УРАГАН на грозовые события в Московском регионе
А. П. Качур$^1$, А. Н. Дмитриева$^1$, А. А. Ковыляева$^1$, В. В. Шутенко$^1$
Поток мюонов, рождённых в атмосфере, чувствителен к изменениям её основных термодинамических параметров вдоль траектории движения частиц. Эта зависимость используется для мюонного мониторинга атмосферы: с её помощью можно проследить динамику таких процессов, как грозы. В настоящей работе поиск грозовых возмущений потока мюонов, регистрируемого мюонным годоскопом (МГ) УРАГАН, был реализован автоматическим методом выделения значительных отклонений текущих значений темпа счёта мюонов ($I_\text{sum}$) и проекций относительного вектора анизотропии ($r_\text{south}$, $r_\text{east}$, $r_\text{z}$) от их скользящего среднего. Выбранные таким методом даты сверялись с датами наблюдения гроз по данным трёх метеостанций ``ВДНХ'', ``Домодедово'' и ``Балчуг'', а также с данными метеостанции, расположенной в Экспериментальном комплексе НЕВОД. Анализ полученных данных показал, что характерными для грозового события являются одиночные выбросы в рассматриваемых параметрах, обычно возникающие несколько раз за период прохождения грозы. Также во время прохождения грозы в характеристиках потока мюонов присутствуют периодические возмущения с периодами в диапазоне от одного до пяти часов.
Показать АннотациюВлияние напряженно-деформированного состояния на фильтрационные характеристики пород-коллекторов нефтегазовых месторождений
Влияние напряженно-деформированного состояния на фильтрационные характеристики пород-коллекторов нефтегазовых месторождений
В. И. Карев$^{1,2}$, В. В. Химуля$^{1,2}$
В работе представлены результаты изучения влияния напряжений на проницаемость разных типов пород-коллекторов нефтегазовых месторождений. Исследования проводились на Испытательном стенде трехосного независимого нагружения Института проблем механики РАН. Установлено, что характер зависимости проницаемости от действующих напряжений для разных пород может быть существенно разным. Результаты исследований подтверждают предложенную ранее классификацию горных пород по их реакции на изменение напряженно-деформированного состояния. Приведены результаты независимых исследований последних лет и их анализ с применением предложенной классификации к представленным в работах результатам испытаний. Они также подтверждают правомерность предложенной классификации.
Показать АннотациюИсследование атмосферного прилива по данным регистрации барических вариаций на среднеширотной обсерватории «Михнево»
Исследование атмосферного прилива по данным регистрации барических вариаций на среднеширотной обсерватории «Михнево»
С. А. Рябова, А. А. Спивак
На основе результатов инструментальных наблюдений за микропульсациями атмосферного давления выделены основные волны лунно-солнечного прилива в атмосфере Земли. Регистрация микропульсаций выполнялась в диапазоне от 0.1 мГц до 10 Гц на Геофизической обсерватории «Михнево» Института динамики геосфер Российской академии наук, расположенной в Московской области вне зоны влияния мегаполиса. Привлекались данные за период 2008 -- 2016 гг. Оценка спектральных характеристик микропульсаций проводилась с использованием метода максимальной энтропии. С целью повышения уровня дискриминации близких по частотам приливных волн применялся метод адаптивной режекторной фильтрации. Показано, что спектральные амплитуды с частотами, совпадающими с частотами приливных волн, изменяются со временем с периодичностью около 29 суток. Получены характеристики модуляции солнечной эллиптической волны $S_1$ и главной солнечной волны $S_2$ периодами 13.66, 27.5 суток, а также $\sim$ 0.3, 0.5 и 1 год.
Показать АннотациюЧтение дорожных знаков в изображениях, полученных при неконтролируемых условиях регистрации
Чтение дорожных знаков в изображениях, полученных при неконтролируемых условиях регистрации
И. Н. Приходько
В работе представлен подход к решению задачи чтения дорожных знаков на изображениях, полученных при неконтролируемых условиях регистрации. Условия регистрации учитываются в морфологическом анализе, примененном в данной работе. Эта задача делится на локализацию дорожных знаков определенных цвета и формы, и чтение кандидата в дорожные знаки.
Показать АннотациюТочные сингулярные решения уравнения Хохлова - Заболотской - Кузнецова
Точные сингулярные решения уравнения Хохлова - Заболотской - Кузнецова
О. И. Чигур
В работе рассматриваются вопросы построения точных сингулярных решений уравнения Кузнецова, более известного как уравнение Хохлова-Заболотской-Кузнецова (ХЗК). Данное уравнение является дифференциальным уравнением 3-го порядка в частных производных и описывает распространение ограниченного звукового пучка в нелинейной среде с диссипацией. Для построения точных решений используются методы современной теории симметрий дифференциальных уравнений и теория сингулярных решений. Также, в данной работе проводится визуализация некоторых решений, в частности, решения, отвечающего эффекту фокусировки звукового пучка.
Показать АннотациюЭмпирическое восстановление математических моделей линейного измерительного преобразователя и оптимального вычислительного преобразователя
Эмпирическое восстановление математических моделей линейного измерительного преобразователя и оптимального вычислительного преобразователя
Д. А. Балакин
Как следует из теории измерительно–вычислительных систем, для достижения максимальной точности интерпретации измерений требования к измерительному преобразователю (ИП), формирующему результат измерения в ходе взаимодействия с измеряемым объектом, существенно зависят от того, как он будет функционировать — как таковой или в составе измерительно–вычислительного преобразователя (ИВП). Во втором случае максимальную точность интерпретации должен обеспечивать ИВП, рассматриваемый как средство измерения назначения, свойственного измерениям на "идеальном" для исследователя приборе. Как правило, точная математическая модель ИП и, следовательно, обеспечивающий предельную точность ИВП как средства измерения алгоритм, реализуемый вычислительным преобразователем, исследователю неизвестны, но он может выполнить на ИП серию тестовых измерений известных объектов. Цель настоящей работы заключается в синтезе с помощью тестовых измерений как отклика ИП, математическая модель которого неизвестна, так и оптимальной интерпретации измерения, т.е. выходного сигнала ИВП.
Показать АннотациюЗарождение и рост кристаллических структур в переохлажденном металлическом расплаве
Зарождение и рост кристаллических структур в переохлажденном металлическом расплаве
Д. Т. Яруллин, Б. Н. Галимзянов, А. В. Мокшин
В настоящей работе исследуются процессы зародышеобразования и роста кристаллической фазы в металлическом расплаве при различных значениях переохлаждения. Мы показываем, что как при малых, так и при чрезмерно глубоких уровнях переохлаждения системы на начальном этапе фазового перехода реализуется сценарий гомогенного кристаллического зародышеобразования. Установлено, что критический размер зародыша слабо зависит от степени переохлаждения системы: при значительном увеличении глубины переохлаждения в рассматриваемой температурной области критический размер зародыша уменьшается на несколько десятков частиц. Обнаружено, что максимальная скорость зародышеобразования достигается при умеренных переохлаждениях, соответствующих температурной области, расположенной вблизи температуры стеклования системы.
Показать АннотациюАнализ данных системы автоматического круглосуточного мониторинга PhenoMaster с помощью U-критерия Манна-Уитни
Анализ данных системы автоматического круглосуточного мониторинга PhenoMaster с помощью U-критерия Манна-Уитни
И. А. Бухтеева
PhenoMaster — это уникальная модульная автономная платформа. Она предоставляет ученым разных исследовательских областей современную технологию для полностью автоматизированного и синхронизированного метаболического, поведенческого и физиологического мониторинга - косвенной газовой калориметрии, оценки потребления пищи и жидкости, локомоторной активности, обучения, памяти и т. д. Запись данных может производится за любой заданный временной промежуток, например, ежесекундно и в течении любого заданного периода. По итогам проведенного эксперимента имеются данные большого объема, что затрудняет их верный анализ и интерпретацию. Анализ данных проводился на основе комплексного исследования влияния перорального введения биологически-активной добавки на основе наночастиц серебра на поведенческие, когнитивные и физиологические функции млекопитающих. Физиологические показатели животных фиксировались в системе автоматического круглосуточного мониторинга PhenoMaster: проводилась регистрация веса тела, количества потребляемого корма и жидкости, двигательной активности. Для анализа полученных данных был разработан специальный метод, учитывающий погрешности измерения, усреднения по времени и по ансамблю, а также особенности живых организмов для получения релевантных результатов. Полученные данные анализировались на наличие изменений в количестве потребляемых воды и пищи, изменений массы тела, нарушений циркадных ритмов, изменений в двигательной активности. Анализ выполнялся при помощи пакета SPSS Statistics на основе критерия U Манна-Уитни для независимых выборок.
Показать АннотациюВлияние размера и локализации наночастиц золота на фактор увеличения дозы в модели жидкокристаллической дисперсии ДНК
Влияние размера и локализации наночастиц золота на фактор увеличения дозы в модели жидкокристаллической дисперсии ДНК
К. В. Морозов$^1$, А. В. Белоусов$^{1,2}$, Г. А. Крусанов$^{2,3}$, В. Н. Морозов$^{1,2}$, М. А. Колыванова$^2$, А. П. Черняев$^{1,3}$
Наночастицы золота (ЗНЧ) известны способностью усиливать биологическое действие ионизирующего излучения. Решающее значение при этом имеет локализация ЗНЧ относительно критических клеточных мишеней, в особенности ядерной ДНК. Недавние исследования показали, что в частицах жидкокристаллической дисперсии (ЖКД) ДНК, моделирующей плотность упаковки хроматина in vivo, пространственное распределение ЗНЧ определяется их размером. В настоящей работе методом Монте-Карло в программном коде Geant4 для двух моделей распределения ЗНЧ относительно частицы ЖКД ДНК проведен расчет поглощенной дозы фотонного излучения с энергией от 20 до 600 кэВ и рассчитаны значения фактора увеличения дозы (ФУД) при концентрации ЗНЧ 1%, 2% и 4% от массы ДНК. В модели №1 предполагается, что 2 нм ЗНЧ проникают внутрь частицы ЖКД ДНК, тогда как в модели №2 ЗНЧ диаметром 32 и 2 нм образуют сферической слой на ее поверхности. Наибольшее значение ФУД от 13.2 до 1.1 в зависимости от энергии фотонов было получено для модели №1. Для модели №2 величина ФУД слабо зависела от размеров ЗНЧ. Различия в значениях ФУД в моделях №1 и №2 при этом составляли от 1.1 до 7.6 раз. Полученные данные свидетельствуют о важности пространственного распределения ЗНЧ для увеличения поглощенной дозы в критических клеточных мишенях, в особенности в клеточном ядре.
Показать АннотациюМетоды анализа пульмональной компоненты второго сердечного тона
Методы анализа пульмональной компоненты второго сердечного тона
М. В. Лесик$^1$, А. И. Корольков$^1$, В. Г. Андреев$^1$
Проведено численное моделирование аортальной и пульмональной компоненты сигнала второго тона и применение преобразования Вигнера-Вилла для обработки полученного модельного сигнала с целью разделения компонент. При условии разделения компонент в частотно-временной области с помощью преобразования Вигнера-Вилла возможно последующее восстановление их временного профиля путем накладывания соответствующей маски и выполнения обратного преобразования. Показано, что компоненты второго тона могут быть разделены при временной задержке, превышающей 40 мс. Проведена регистрация сигналов второго тона сердца человека с помощью стетоскопа соединенного с микрофоном. Акустические сигналы фильтровались аппаратным фильтром с перестраиваемой частотой среза в диапазоне 31-125 Гц и обрабатывались с помощью преобразования Вигнера-Вилла. Отмечено, что в норме, когда задержка между аортальной и пульмональной компонентами не превышает 30 мс, их разделение предложенным методом невозможно.
Показать Аннотацию