Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0220U100745, 0117U004851 , Науково-дослідна робота Назва роботи Імпульсні та синусоїдальні поля у нелінійних і шаруватих електродинамічних структурах та наносистемах як перетворювачах полів і моделей елементів спінтроніки Назва етапу роботи Керівник роботи Думін Олександр Миколайович, Дата реєстрації 24-01-2020 Організація виконавець Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Опис етапу  Обєкт дослідження: перетворення нестаціонарних полів у нелінійних та шаруватих середовищах, явище взаємодії спінів електронів, атомів магнітного матеріалу наноструктури з урахуванням зміни температури та зовнішнього електромагнітного поля. Мета етапу: проаналізувати параметри виникнення взаємодії нестаціонарного поля із нелінійним середовищем, характеристики завадозахищеності системи розпізнавання об’єктів у шаруватих середовищах за допомогою штучних нейронних мереж та взаємодію магнітної наноструктури із зовнішнім електричним колом. Вивчені розподіли поля і енергії нестаціонарного випромінювача у ближній зоні для лінійного середовища та вплив його керрівської нелінійності на часові форми полів. Досліджений вплив структури штучної нейронної мережі на рівень складності задачі розпізнавання ідеально провідних об’єктів під поверхнею грунту за відбитим надширокосмуговим імпульсним електромагнітним полем. Аналізуються випадки різних розмірів і форм об’єктів, опромінення пласкою хвилею з нормальним падінням чи майже точковим джерелом, стійкість розпізнавання до адитивних шумів різного рівня, прийому одиночним приймачем чи рознесеною у просторі системою різної поляризації, попередньої обробки прийнятих сигналів на основі підходу дискретної томографії тощо. Вивчена взаємодія параметрів нелінійної магнітної наноструктури і зовнішнього електричного кола як елементу спінтронного приладу. Проведені дослідження є актуальними для розробки новітніх надширокосмугових імпульсних радіолокаційних пристроїв високої потужності, інтроскопії середовищ із втратами та принципово нових приладів спінтроніки. Опис продукції Запропоновано спосіб покращення розпізнавання підповерхневих об’єктів за допомогою радара на надкоротких електромагнітних імпульсах. Відбите від об’єкта поле приймається надширокосмуговою антеною, і отриманий сигнал після дискретизації у часі подається для виявлення об’єкту на штучну нейронну мережу. Окрім звичайних амплітуд поля на цю мережу подаються додаткові вхідні сигнали, що формуються із прийнятих шляхом спеціальної обробки, на основі ідеї дискретної томографії, коли наявність об’єкта в певній точці простору максимізує сигнал на виході блока обробки, що відповідає цій точці. Ці сигнали подаються на вхід нейронної мережі як вхідні нарівні із звичайними амплітудами або, навіть, замість їх. В останньому випадку ми отримаємо значне спрощення мережі, зменшення на порядок кількості нейронів без суттєвого погіршення якості розпізнавання. Кількість виходів блоку обробки дорівнює кількості точок під поверхнею ґрунта, де можливе розташування об’єкта, з кроком, який задовольняє наші вимоги до точності визначення його положення. Хоча така томографічна обробка проводиться променевим методом, числове моделювання показало непогані результати виявлення об’єктів для достатньо довгих імпульсів електромагнітного поля та широких пучків у поперечному перерізі. Томографічний підхід дозволяє на порядок скоротити кількість нейронів штучної нейронної мережі, що суттєво скорочує час навчання. Але головне, очікується підвищення якості розпізнавання у присутності зовнішніх завад, як показав аналіз здатності томографічної обробки максимізувати сигнал на відповідному виході. Суттєвою перевагою такого підходу у порівнянні із кращими вітчизняними та зарубіжними аналогами, що використовують кореляційний метод є значне зниження кількості математичних операцій для визначення положення об’єкта. Нейронні мережі у реалізації на нейропроцессорах здатні майже миттєво видавати необхідні координати, тоді як розрахунок кореляційних характеристик може потребувати хвилин і годин розрахунку Автори роботи Єлісеєва Надія Петрівна Антоненко Євген Олександрович Ахмедов Ролан Джавадович Бердник Сергій Леонідович Боцула Олег Вікторович Вольвач Ярослав Сергійович Катрич Віктор Олександрович Кийко Віктор Іванович Мустецов Микола Петрович Нестеренко Михайло Васильович Плахтій Вадим Анатолійович Прищенко Олександр Андрійович Пшенична Світлана Вікторівна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити