Выпуск 2, 2017

Д.А. Балакин, Ю.П. Пытьев

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.

Ю. П. Пытьев

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.

К. В. Жуковский

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.

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

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.

Analytic Solution of Transversal Oscillation of Quintic Non-Linear Beam with Energy Balance Method and Global Residue Harmonic Balance Method1

M. Akbarzade , A. Farshidianfar

Beams are very important element in structures because of its widespread usage in steel construction such as buildings, bridges, aircraft arm, aerospace vehicles and many other industrial usages. To attain a proper design of the beam structures, it is essential to realize how the beam vibrates in its transverse mode which in turn yields the natural frequency of the system. The main objective of present study is to obtain highly accurate analytical solutions for vibrations of a beam with quintic nonlinearity. Two new analytical methods are the improved energy balance method, and the global residue harmonic balance method. Subsequently, the analytical results are compared with the numerical solution of the exact equation in order to evaluate the correctness of the applied approaches.

А.Л. Делицын

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.

Д.А. Балакин

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.

М. Б. Эпендиев

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.

А.В. Борисов, Т.Г. Кирильцева

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.

Synthesis, structural and dielectric properties of SrBi$_{2-x}$Sm$_{x}$Nb$_2$O$_9$

Mohamed - Afqir$^{1,2}$, A. Tachafine$^2$, D. Fasquellе$^2$, M. Elaatmani$^1$, J. C. Carru$^2$, A. Zegzouti$^1$, M. Daoud$^1$

The SrBi$_{2-x}$Sm$_{x}$Nb$_2$O$_9$ (x=0, 0.4, 0.5) ceramics were synthesized by a conventional solid-state method. The X-ray diffraction shows an orthorhombic at room temperature. Dielectric constant, loss tangent and Ac conductivity of Sm-doped SrBi$_2$Nb$_2$O$_9$ were carried out, as well bel. A higher concentration of samarium (x= 0.4 and 0.5) doping leads to a significant reduction in peak dielectric constant and in Curie temperature. Rather relaxor type of behavior took place.

Vacancy defects in delafossite CuAlO$_2$: First-principles calculations

Mi Zhong$^{1,2}$, Qi-Jun Liu$^{1,2}$, Zhen Jiao$^{1,2}$, Fu-Sheng Liu$^{1,2}$, Zheng-Tang Liu$^3$

Electronic properties and formation energies of vacancy defects in delafossite CuAlO2 have been investigated by using the first-principles density functional theory. The band structures and density of states of various vacancy defects have been obtained and analyzed. The results show that the VCu systems with different charge states influence the type of conductivity. The introduced vacancy defects enhance the hybridization between O-2p and Cu-3d states, which is good for p-type conductivity. The calculated formation energies indicate that the Cu vacancy is relatively easy to form and it trends to have positive charge.

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

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.