B.I. Sedunov

Проектирование сложной электронной системы на новых физических принципах

Title: 
The new physical principles based complex system projection
Год/Year: 
2018
Начальная страница/First page: 
108
Краткое описание: 
Современные сложные электронные системы в основном комплектуются ранее освоенными в производстве компонентами. Большое число электронных компонентов, входящих в сложную систему, предъявляет повышенные требования к их надежности и заставляет проектировщиков использовать при разработке системы только хорошо известные и успевшие подтвердить свою надежность компоненты. Однако для достижения уникально высоких характеристик приходится неизбежно рисковать и применять в сложных системах новейшие компоненты, в том числе и работающие на новых физических принципах. В статье проанализирован опыт проектирования сверхсложной системы «Сплав» оперативного наблюдения поверхности Земли из космоса. В базовом элементе системы «Сплав» – фоточувствительной матрице приборов с зарядовой связью (ПЗС) – использован неизвестный ранее физический принцип синхронного накопления энергии движущегося изображения. Отсутствие прототипа проектируемой системы повлекло за собой большую теоретическую и экспериментальную работу по обоснованию ее работоспособности и по оценке ее будущих характеристик. Базовый элемент определил структуру всей проектируемой системы. Проектирование и экспериментальная отработка новой системы проходили параллельно с разработкой и совершенствованием технологии изготовления новых электронных изделий в соответствии с принципом сопряженного проектирования сложной системы в целом и ее базовых компонентов.
Short description: 
Modern complex electronic systems mostly comprise wide production industrial components. A large number of electronic components entering the complex system requires their high reliability and forces designers to base their projects only on well known components, which have happened to prove their high reliability. But to reach the extremely high system performance it may be unavoidable to risk in utilizing the newest components, including those, which work on new physical principles. The paper analyzes the super complex system Splav projection experience, the system being designed for the Earth surface operative observation from Space. The system’s basic element - the photosensitive charge coupled device (CCD) matrix, utilizes a unknown before physical principle of the moving image energy synchronous accumulation. The lack of the prototype for the system under projection required a large theoretical and experimental work to prove its functionality and evaluate its future characteristics. The basic element has defined the structure of the whole system under projection. The new system projection and the experimental work out went in parallel with the new electronic components technology development and perfection in agreement with the joint projection principle for the whole system and its basic components.

Моделирование расстановки N невзаимодействующих ферзей на шахматной доске с N × N полей

Title: 
The non-interacting N queen’s placing modeling for the N × N chess board
Год/Year: 
2017
№: 
4
Начальная страница/First page: 
9
Краткое описание: 
Задача расстановки N невзаимодействующих ферзей на шахматной доске с N × N полей привлекает большое внимание шахматистов, математиков, программистов и разработчиков систем искусственного интеллекта. Известно множество расстановок как для стандартной доски с 8 × 8 полей, так и для досок вплоть до 1000 × 1000 полей. В данной работе производится компьютерное моделирование расстановок ферзей на шахматной доске с N × N полей для визуального анализа и поиска регулярных расстановок, допускающих обобщение на произвольное, сколь угодно большое число N. Найдены регулярные решения для N = 6k + m, где k = 1, 2, 3... – произвольное положительное целое число, а m = –2, –1, 0, 1. Выяснено, что регуляризация затруднена для m = 2 или 3. Найдены псевдорегулярные решения для N = 8 и 9, не существующие при k > 1. Данный подход демонстрирует эффективность взаимодействия исследователя с компьютером, при котором исследователь генерирует алгоритмы решения задачи, а компьютер возвращает ему визуальные образы, допускающие обобщение и математическую индукцию.
Short description: 
The non-interacting N Queen’s placement on the N × N chess board attracts large attention of chess players, mathematicians, programmers, artificial intelligence systems creators. Multiple decisions are known both for a standard 8 × 8 squares chess board and for up to 1000 × 1000 squares chess boards. This paper is about computerized modeling of the N × N squares chess board for visual analysis and search for regular decisions permitting generalization for any large N. The regular decisions have been found for N = 6k + m, where k = 1, 2, 3... is any positive integer, and m = –2, –1, 0, 1. The regularization for m = 2 or 3 has appeared to be impossible. But for N = 8 and 9 the pseudoregular decisions have been found, which do not exist for k > 1. This approach demonstrates how effective may be the human-computer interaction, in which the researcher generates algorithms to solve the problem and the computer returns visual images permitting generalization and mathematical induction.

Моделирование алиасинга в ПЗС-формирователе сигналов изображений

Title: 
The aliasing modeling problem for CCD-imagers
Год/Year: 
2017
№: 
3
Начальная страница/First page: 
17
Краткое описание: 
Современные формирователи сигналов изображений (ФСИ) на базе ПЗС демонстрируют выдающиеся характеристики: разрешающую способность и чувствительность. Но дискретная структура ПЗС вносит нерегулярность, называемую алиасингом, в их функцию передачи контраста ФПК(νΔ) при пространственной частоте ν, близкой к частоте Найквиста. С опорой на компьютерное моделирование статья дает оценки: – влияния алиасинга на функции передачи контраста как для прямоугольной, так и для синусоидальной штриховых мир; – уровня вносимых алиасингом шумов; – искажений сигналов от точечных объектов при их размерах, близких к размеру пикселя Δ. Функция передачи контраста ФПК(νΔ) здесь оценивается как средняя величина для всей миры. Это дает: ФПК(νΔ) = (sin(πνΔ) / (πνΔ))2 для синусоидальной миры вместо широко используемого в литературе выражения sin(πνΔ) / (πνΔ), пригодного только для оптимальных фаз между изображением и структурой матрицы. Введено и минимальное значение функции передачи контраста, равное sin(2πνΔ) / (2πνΔ), для отражения предельных возможностей ФСИ. Моделирование ФСИ облегчает построение матриц ПЗС со сверхразрешением.
Short description: 
Modern CCD-imagers demonstrate outstanding resolution and sensitivity. But the discrete CCD structure introduces irregularities, named aliasing, in their contrast transfer functions CTF(νΔ) at a spacial frequency ν near the Nyquist frequency. Basing on the computer modeling, the paper estimates: – the aliasing influence on the contrast transfer functions for rectangular and sine-wave gratings; – the level of introduced by aliasing noises; – the distortions of point objects at their sizes near the pixel size Δ. The contrast transfer function CTF(νΔ) is estimated here as an average value for a whole grating’s image. For the sine-wave grating it results in CTF(νΔ) = (sin(πνΔ) / (πνΔ))2 instead of the sin(πνΔ) / (πνΔ), widely used in literature and valid only for an optimal phases between the image and matrix structure. Also here the minimal possible value for the contrast transfer function equal to sin(2πνΔ) / (2πνΔ) is introduced to refl ect the limiting imager’s characteristic. The imager’s modeling helps to create super resolution CCD matrixes.

Модель роста численности населения Земли в XXI веке

Title: 
The global population growth model for XXI century
Год/Year: 
2015
№: 
5
Начальная страница/First page: 
7
Краткое описание: 
Рост народонаселения Земли на протяжении последних двух тысячелетий весьма точно описывается гиперболическим законом. В данной статье в развитие этого закона предложена модель насыщенного роста численности народонаселения. По мнению автора, гиперболический закон обязан постоянству трудоёмкости удвоения экологической ниши, доступной человечеству. В качестве механизма торможения роста народонаселения в XXI веке предложена степенная зависимость константы трудоёмкости от числа людей на Земле. Рассмотрены сценарии с различными показателями степени и показано, что седьмая степень соответствует известным прогнозам роста численности до 2050 года. Такой крутой рост константы трудоёмкости в ближайшие десятилетия может оказать существенное влияние на многие аспекты жизнедеятельности Человечества.
Short description: 
The hyperbolic law for the Global population growth holds during the both last millennia with a pretty large precision. The paper presents the based on this law a model for saturated population growth. To the author’s mind, this law is due to a constant value for the labor needed for the Human ecological niche doubling. The exponential dependence of the labor constant on the Global population is suggested as a possible inhibition mechanism in the XXI century. The scenarios with different exponents have been considered and the sevens degree has been shown to correspond to known forecasts for the Global population growth up to 2050. The steep growth of the labor constant in the nearest decades may infl uence greatly the Human lifestyle.

Метод численного интегрирования ОДУ первого порядка для компьютерного анализа теплофизических данных

Title: 
The numerical integration method of the fi rst-order ODE for numerical analysis of thermophysical data
Год/Year: 
2013
№: 
4
Начальная страница/First page: 
25
Краткое описание: 
Разработан новый метод численного интегрирования линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) первого порядка для численного анализа экспериментальных данных. Исследованы погрешности интегрирования при различных шагах данных и стабильность результатов при случайных разбросах анализируемых данных. Метод использован в компьютерном анализе теплофизических свойств реальных газов для оценки параметров межмолекулярных взаимодействий.
Short description: 
A new numerical integration method of the fi rstorder linear ordinary differential equations (ODE) is developed for the computer aided analysis of experimental data. The integration errors for different steps of data and stability of results at a random spread of analyzed data are investigated. The method was used in the computer aided analysis of real gases’ thermophysical properties to estimate the molecular interaction parameters.
Subscribe to RSS - B.I. Sedunov