Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ

Выпуски журнала

Сравнительный анализ качества редукции для вероятностной и возможностной моделей измерения

Сравнительный анализ качества редукции для вероятностной и возможностной моделей измерения

Д.А. Балакин, Ю.П. Пытьев

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 3

В работе сравниваются несколько новых и известных методов решения задачи интерпретации данных измерительного эксперимента для вероятностных и возможностных моделей измерений и анализируется зависимость их качества от полноты и точности модели измерительного эксперимента. Показано, что оптимальное использование имеющейся у исследователя априорной информации о модели измерения позволяет значительно повысить точность интерпретации данных измерения. В ряде показанных случаев качество возможностной редукции оказалось лучше, чем вероятностной, хотя в возможностной редукции минимизируется не величина погрешности, как в вероятностной, а ее необходимость. Это связано с тем, что априорная информация может быть достаточна для того, чтобы моделировать входной сигнал нечетким вектором, но недостаточна для того, чтобы его моделировать случайным вектором.

Показать Аннотацию
PDF

Математическое моделирование феноменов случайности и нечеткости в научных исследованиях. 2. Приложения.

Математическое моделирование феноменов случайности и нечеткости в научных исследованиях. 2. Приложения.

Ю. П. Пытьев

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 15

В статье рассмотрены элементы теории оптимальных нечётких решений, аналогичной теории оптимальных статистических решений, в частности, - оптимальной нечёткой идентификации и оптимальной нечёткой проверки гипотез, подобной статистической проверке гипотез Неймана–Пирсона, и оптимального нечёткого оценивания, рассмотрен последовательный алгоритм нечёткой идентификации, подобный последовательному статистическому критерию Вальда. Даны элементы теории нечётких измерительно-вычислительных преобразователей и её приложений в задачах анализа и интерпретации данных измерительного эксперимента.

Показать Аннотацию
PDF

Ондуляторы и генерация рентгеновских импульсов в лазерах на свободных электронах с самоусилением спонтанного излучения

Ондуляторы и генерация рентгеновских импульсов в лазерах на свободных электронах с самоусилением спонтанного излучения

К. В. Жуковский

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 29

Приводится теоретическое исследование и сравнительный анализ источников излучения синхротронного типа, в частности, ондуляторов и лазеров на свободных электронах (ЛСЭ), работающих в рентгеновском диапазоне. Делается акцент на получение более короткого импульса излучения, исследуются системы ондуляторов и соответствующие им ЛСЭ, наиболее перспективные с точки зрения генерации высокочастотных сверхкоротких импульсов такого излучения, в том числе в рентгеновском диапазоне. Исследуется возможность использования генерации высших гармоник. Показаны преимущества и недостатки однопроходной (без отражающих элементов) и многопроходной (с зеркалами) схем генерации ЛСЭ. Исследуются конструктивные возможности ондуляторов и ЛСЭ для уменьшения длительности импульса лазерного излучения от таких источников с целью генерации фемто-секундных импульсов. Оцениваются перспективы развития рентгеновских лазеров на свободных электронах и пути улучшения качества излучения с заданными характеристиками от таких источников.

Показать Аннотацию
PDFHTML

Современное состояние исследований в области космических лучей сверхвысоких энергий. Краткий обзор

Современное состояние исследований в области космических лучей сверхвысоких энергий. Краткий обзор

М. Ю. Зотов$^1$, O. Е. Калашев$^2$, М. С. Пширков$^{2,3}$

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 45

Одной из наиболее интригующих нерешенных проблем современной астрофизики является происхождение и природа космических лучей сверхвысоких энергий (КЛ СВЭ) $(E>10^{18}\,\text{эВ})$. Настоящий обзор посвящен современному состоянию исследований в данной области. Описываются современные крупные эксперименты Обсерватория Пьер Оже и Telescope Array, первый в мире космический детектор <<ТУС>>, а также новые проекты, прежде всего орбитальные телескопы <<КЛПВЭ>> и JEM-EUSO. В обзоре освещаются новейшие данные о массовом составе и энергетическом спектре космических лучей, обсуждаются вопросы взаимосвязи между КЛ с одной стороны и нейтрино и фотонами СВЭ с другой, приводятся последние результаты по их поиску. Также описано текущее состояние исследований анизотропии направлений прихода КЛ --- области, критически важной для поиска источников КЛ самых высоких энергий.

Показать Аннотацию
PDFHTML

Численное решение задачи о межслойном переходе как задачи волноводной дифракции.

Численное решение задачи о межслойном переходе как задачи волноводной дифракции.

А.Л. Делицын

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 58

Применение сеточных методов к решению задачи о межслойном переходе приводит к необходимости ограничения области и постановки фиктивных граничных условий. В настоящей работе применятся введение фиктивного коаксиала для сведения исходной задачи к задаче волноводной дифракции. Рассмотрены результаты тестирования разработанной конечно-элементной программы, показывающие высокую точность применяемого метода. Исследованная зависимость решения от положения фиктивной границы показывает быструю сходимость метода.

Показать Аннотацию
PDF

Эмпирическое восстановление математических моделей измерительного и оптимального вычислительного преобразователей

Эмпирическое восстановление математических моделей измерительного и оптимального вычислительного преобразователей

Д.А. Балакин

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 63

Как следует из теории измерительно-вычислительных систем, для достижения максимальной точности интерпретации измерений требования к измерительному преобразователю (ИП), преобразующему внешнее воздействие в электрический сигнал, оказываются существенно разными в зависимости от того, как он будет функционировать — как таковой или в составе измерительно-вычислительного преобразователя (ИВП) в качестве компонента. В первом случае максимальную точность интерпретации должен обеспечивать ИП, и она ограничивается физическими законами. Во втором её должен обеспечивать ИВП, рассматриваемый как средство измерения того же или иного назначения, в частности, свойственного измерениям на "идеальном" для исследователя приборе. Точность ИВП определяется как математическими свойствами модели ИП, так и "качеством" алгоритма преобразования выходного сигнала ИП к виду, определённому целью измерения и реализуемого вычислительным преобразователем (ВП) как компонентой ИВП. Для каждой конкретной математической модели ИП этот алгоритм должен обеспечивать максимальное качество ИВП. Оптимальный в этом смысле ИП, обеспечивающий предельную точность ИВП как средства измерения, зачастую отличается от оптимального ИП как такового. Как правило, точная математическая модель ИП и, следовательно, оптимальный для неё алгоритм, реализуемый ВП, исследователю неизвестны, но он может выполнить на ИП серию тестовых измерений известных сигналов, моделирующих взаимодействие ИП с измеряемым объектом. Цель настоящей работы заключается в синтезе с помощью тестовых измерений как отклика ИП, математическая модель которого неизвестна, так и оптимальной интерпретации результата измерения, т.е. выходного сигнала ИВП.

Показать Аннотацию
PDF

О свойствах 4-импульса изолированной системы "заряд + поле"

О свойствах 4-импульса изолированной системы "заряд + поле"

М. Б. Эпендиев

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 71

Ставится вопрос об изоляции заряженной частицы вместе со своим полем, при которой 4-импульс этой системы является 4-вектором. Получены соотношения между характеристиками частицы и поля, имеющие место при такой изоляции. В частности, показано, что в рассмотренных неклассических моделях частицы ее масса должна быть больше 1/3 массы поля.

Показать Аннотацию
PDF

Радиационные эффекты в квантовой электродинамике с нарушением лоренц-инвариантности

Радиационные эффекты в квантовой электродинамике с нарушением лоренц-инвариантности

А.В. Борисов, Т.Г. Кирильцева

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 77

Вычислены однопетлевые массовый и вершинный (при нулевой передаче импульса) операторы электрона в слабом фоновом поле тензорного типа, нарушающем лоренц-инвариантность. С использованием современных экспериментальных значений массы и заряда электрона получены ограничения на напряженность фонового поля.

Показать Аннотацию
PDF

Новые оценки энергии широких атмосферных ливней по сигналам на больших расстояниях от оси ливня

Новые оценки энергии широких атмосферных ливней по сигналам на больших расстояниях от оси ливня

Л.Г. Деденко$^{1,2}$, Т.М. Роганова$^2$, Г.Ф. Федорова$^2$

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 2. С. 82

На основании детальных таблиц сигналов в сцинтилляционных детекторах Якутской установки, вычисленных с помощью пакета GEANT4, получена численная оценка энергии $E_0$ наклонных широких атмосферных ливней по экспериментальному сигналу на расстоянии 1000 м от оси ливня и известному зенитному углу θ с использованием пакета CORSIKA. Эта оригинальная оценка получена без использования метода сечения спектров сигналов линиями равной интенсивности. Получены также значения практических единиц измерения сигналов в наземных и подземных детекторах.

Показать Аннотацию
PDF

Математическое моделирование феноменов случайности и нечеткости в научных исследованиях. 1. Математические и эмпирические основы.

Математическое моделирование феноменов случайности и нечеткости в научных исследованиях. 1. Математические и эмпирические основы.

Ю. П. Пытьев

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2017. № 1. С. 3

Рассмотрен вариант теории возможностей как математической модели феноменов случайности и нечёткости, позволяющий моделировать как вероятностную случайность, в том числе свойственную непредсказуемо эволюционирующим стохастическим объектам, вероятностные модели которых не могут быть восстановлены эмпирически, так и невероятностную случайность (нечёткость), свойственную реальным физическим, техническим, экономическим объектам, человеко-машинным, экспертным системам и др. Показаны принципиальные отличия рассмотренного варианта от известных вариантов теории возможностей, в частности, в математическом формализме и в его связи с теорией вероятностей, в его содержательной интерпретации и в приложениях, проиллюстрированных (в статье "Математическое моделирование феноменов случайности и нечёткости в научных исследованиях. 2. Приложения") на примерах решения задач оптимизации идентификации и оценивания, эмпирического восстановления нечёткой модели объекта исследования, решения задач анализа и интерпретации данных измерительного эксперимента и др.

Показать Аннотацию
PDF