Исследованы газочувствительные свойства слоев SnO₂(Ag), полученных последовательным магнетронным распылением мишени Sn + Ag, окислением слоев Sn_0,65Ag_0,35 при температуре 650 °С в течение 30 мин и модифицированных импульсами лазерного излучения с плотностью энергии W = 1,5–3,2 Дж/см². Методами просвечивающей электронной микроскопии и просвечивающей электронной дифракции установлено, что слои Sn_0,65Ag_0,35 и SnO₂(Ag) являются нанокомпозитными со средним размером зерен 100–150 нм. В зависимости от режимов их получения слои содержат зерна с фазовым составом: тетрагональная фаза β-Sn с орторомбической фазой Ag₃Sn (Sn_0,65Ag_0,35, магнетронное распыление) и тетрагональная фаза SnO₂ (касситерит) с гранецентрированной кубической структурой Ag (SnO₂(Ag), термическое окисление). Чувствительность S слоев SnO₂(Ag) к метану определялась при T = 200–360 °C в атмосфере воздуха с содержанием метана в диапазоне C_CH4 = 2000–20 000 ppm. Показано, что импульсная лазерная обработка приводит к увеличению чувствительности S слоев SnO₂(Ag) к метану до 12 % по сравнению с исходными слоями SnO₂(Ag). 

Предлагается электрические свойства пленочных структур, состоящих из двумерных слоев, образованных нанокристаллическими зернами полупроводника, моделировать эквивалентной схемой. В данной схеме соединенные определенным образом резисторы показывают сопротивление токопроводящих каналов в металлических контактах к ним, материала зерен, межзеренных и межслоевых потенциальных барьеров. Численным моделированием установлено, что распределение тока по площади контактов существенно неоднородно. Плотность тока на периферии контактов может в 3–6 раз превышать этот показатель в их центре. Величины же локальных токов и их распределение по объему слоистых пленок зависят от их зернистости, количества слоев и электронных свойств потенциальных барьеров между зернами и слоями. 

Графен рассматривается в настоящее время как один из наиболее перспективных материалов для создания новых полупроводниковых приборов для различных диапазонов частот. Путем моделирования из первых принципов (ab initio метод) исследовано влияние внешнего электрического поля на свойства зонной диаграммы материала графана, который является модификацией графена при использовании атомов водорода. Установлено, что приложенное к структуре графана внешнее электрическое поле приводит к существенному изменению его зонных диаграмм, которое связанно с изменением их типа. При малых значениях напряженности внешнего электрического поля, приблизительно до 0,3 a.u. (1 a.u. ≈ 51,4 ⋅ 1010 В/м), наблюдаются зонные диаграммы графана с прямым минимальным зазором для долины Г между зоной проводимости и валентной зоной. С дальнейшим увеличением напряженности внешнего электрического поля зонные диаграммы демонстрируют непрямой минимальный зазор. При еще больших значениях напряженности внешнего электрического поля, которые превышают 0,8 a.u., зонные диаграммы графана приобретают вид, свойствененный металлическим структурам. Полученные зависимости и параметры графана могут служить основой для создания новых гетероструктурных приборов, содержащих слои графена и других полупроводниковых материалов. 

Исследована дисперсия волн пространства-времени, описывающих поведение квантовых частиц в средах, имеющих частоты собственных колебаний f₀. Определены фазовая и групповая скорости частиц. Описаны трансформация формы частицы из волновой в корпускулярную и обусловленный этой трансформацией эффект наблюдателя. Объяснена мгновенная передача фазовых состояний частиц в наблюдаемых явлениях телепортации и запутанности состояний квантовых частиц. Пояснены причины в различии наблюдаемых скоростей гравитационных волн. 

Приведена методика оценки информационных параметров шума квантования, формируемого аналого-цифровым преобразованием измерительного сигнала. Представлены описание алгоритма методики и состав оборудования для имитационно-натурного эксперимента с целью подтверждения корректности способа обработки и выделения информационных параметров сигнала и шума квантования, в котором вместо измерительной антенны используется соединительный кабель. Показаны результаты проведенных измерений в виде графиков зависимостей времени выделения шума квантования путем накопления от влияющих факторов и контролируемых параметров, демонстрирующие предельные значения выделения информационных параметров шума квантования аналого-цифрового преобразования измерительного сигнала. Получено подтверждение гипотезы оценки информационных параметров шума квантования. 

При подавлении активных шумовых помех важной задачей является определение взаимной корреляционной функции и мощности шумовых сигналов на выходах приемных каналов. Решение этой задачи позволяет анализировать влияние неидентичностей частотных характеристик приемных каналов на качество компенсации активных шумовых помех. Анализ проводился для модели частотных характеристик приемных каналов в виде частотной характеристики одиночного резонансного контура в узкополосном приближении. Предполагалось, что частотная характеристика одного из каналов отличается от второго канала центральной частотой и полосой пропускания. При анализе использовалась приближенная аппроксимация частотной характеристики расстроенного канала в предположении незначительной расстройки параметров резонансного контура. Входной шум приемных каналов предполагался белым. Использование полученных результатов продемонстрировано при получении выражения для потенциальной эффективности одноканального автокомпенсатора 

Известные результаты исследований радиочастотного электромагнитного фона, создаваемого в зданиях радиочастотным электромагнитным излучением периферийного оборудования систем мобильной связи 4G/5G, включая оборудование массовой межмашинной связи/интернета вещей (mMTC/IoT) и абонентских устройств беспроводной телефонии и передачи данных, основаны на использовании модели равномерного случайного распределения этого оборудования по внутреннему объему здания. Ее адекватность при анализе ряда сценариев 4G/5G подвергается сомнению в связи с тем, что за исключением абонентских устройств, основная часть располагаемого в зданиях периферийного радиооборудования mMTC/IoT размещается на стенах помещений с тенденцией их группирования вблизи мест пересечения плоских поверхностей стен, пола и потолка. В статье приведены результаты сравнительных оценок средней интенсивности электромагнитного фона внутри здания при различном характере распределения множества точечных источников радиочастотных электромагнитных полей по внутреннему пространству здания: при их однородном равномерном распределении по его объему и при двух типах неоднородности этого распределения – при равномерном распределении источников по его внутренним поверхностям и равномерном их распределении по линиям пересечения этих поверхностей. Эти результаты свидетельствуют об относительно малом влиянии рассмотренных видов неоднородности пространственного размещения источников излучений на оценки средней интенсивности создаваемого ими электромагнитного фона внутри здания при использовании методики, основанной на представлении внутреннего пространства здания в виде совокупности телесных углов, отдельные элементы внутреннего пространства которых характеризуются постоянством средней объемной плотности источников и усредненных условий распространения радиоволн в направлении точки наблюдения. 

Приводятся постановка задачи дуального управления регрессионным объектом с многомерно-матричными входной и выходной переменными и функциональные уравнения динамического программирования для ее решения. Рассматривается задача дуальной стабилизации объекта на заданном уровне. Целью управления является вывод выходной переменной объекта на требуемый уровень и поддержание ее на этом уровне с помощью последовательных управляющих воздействий в режиме нормальной эксплуатации. Для решения задачи функция регрессии объекта аппроксимируется аффинной по входному воздействию функцией, а внутренний шум объекта предполагается аддитивным Гауссовским. Выполнено последовательное решение функциональных уравнений динамического программирования, в результате чего получено управляющее воздействие на последнем шаге управления. Показано, что отыскание управляющего воздействия на других шагах управления связано с большими трудностями и невыполнимо как аналитически, так и численно. Управляющее воздействие, полученное на последнем шаге, предлагается использовать на любом шаге управления. Такой алгоритм назван алгоритмом дуального управления с пассивным накоплением информации. Этот алгоритм запрограммирован для численных расчетов, апробирован на ряде объектов и показал приемлемые для практики результаты. Важным достоинством алгоритма является его теоретическая и алгоритмическая общность. 

Рассмотрен аппаратно-программный комплекс для исследования совместного применения технических средств, построенных на различных физических принципах. Данный комплекс представляет собой совокупность совместно функционирующих технических средств охраны (оптико-электронной системы, сейсмодатчиков, волоконно-оптических датчиков), решающих задачу автоматического обнаружения движущихся объектов в заданной области пространства. В основе аппаратно-программного комплекса лежит разработанный авторами пост технического наблюдения, обеспечивающий решение задач автоматического обнаружения движущихся объектов в поле зрения датчиков системы, а также совместного функционирования с другими техническими средствами охраны. Описаны его особенности и возможности. Представлены результаты оценки эффективности от внедрения разработанного аппаратно-программного комплекса в состав интегрированной системы охраны на примере одного из подразделений охраны государственной границы. Эффект заключается в снижении вероятности возникновения ошибки при принятии решения о наличии «реального» нарушителя, а также в случае увеличения вероятности его обнаружения. Приведены результаты натурных испытаний аппаратно-программного комплекса в реальных условиях эксплуатации на участке государственной границы. 

Неохлаждаемые тепловые детекторы болометрического типа, объединенные в матрицу, размещенную в фокальной плоскости, в последнее время активно применяются в инфракрасном или терагерцовом поле обнаружения, поскольку обладают низкой стоимостью и высокой эффективностью обнаружения, совместимы с кремниевой КМОП-технологией, а также работают при комнатной температуре. Характеристики таких детекторов зависят от оптимизации критических параметров, которые определяются геометрической конструкцией, электрическими, оптическими и тепловыми свойствами применяемых материалов. В статье рассмотрены эксплуатационные характеристики пикселей двумерных массивов неохлаждаемых микроболометров на основе термочувствительных пленок аморфного кремния. Поскольку эти массивы значительно уменьшают размер сенсора, они становятся предпочтительным форматом для большинства современных приложений. 

Исследуется задача применения характеристик различия для двоичных тестовых последовательностей. Обосновывается их актуальность при генерировании управляемых вероятностных тестов. Рассматривается мера различия AD(T_i, T_k) между тестовыми наборами T_i и T_k, использующая характеристику расстояния D(t_i,j, t_k,r) между t_i,j и t_k,r, которая основана на определении независимых пар тождественных данных t_i,j = t_k,r, принадлежащих двум наборам T_i и T_k. Данная мера различия AD(T_i, T_k) позволяет оценить степень различия двух тестовых наборов T_i и T_k, которые могут быть неразличимыми при использовании других мер различия, в том числе и расстояния Хэмминга. Получены верхние и нижние оценки меры различия для случая инверсных тестовых наборов и произвольных тестовых наборов T_i и T_k с различным сочетанием их весов w_i и w_k. Приводятся примеры вычисления граничных значений указанной меры различия и соотношения их значений. Экспериментальные результаты подтверждают корректность полученных граничных значений указанной меры различия AD(T_i, T_k) и показывают возможность их применения для ее оценки.

Исследована проблема информационной безопасности критических информационных инфраструктур. Проанализированы особенности критически важных объектов с точки зрения сбора, обработки, хранения и передачи информации. Изучены совокупность функций, выполняемых системой обеспечения безопасности информации в критических инфраструктурах, и зависимости между этими функциями. Предложена модель системы обеспечения безопасности и определены требования, предъявляемые к ней. Множество отношений между объектами и угрозами представлено в виде графа отношений «объект – угроза», в котором ребро, связывающее j-й объект с i-й угрозой, существует только тогда, когда i-я угроза может воздействовать напрямую на j-й объект. Для защиты объектов критических информационных инфраструктур от возможных угроз в модель системы обеспечения безопасности введено множество необходимых методов и средств, преобразующее двухдольный граф в трехдольный, типа «объект – метод – угроза». Рассмотрена задача определения оптимальной структуры системы обеспечения безопасности объектов критической информационной инфраструктуры, решение которой позволит свести к минимуму материальные затраты на реализацию средств защиты и ущерб от нарушения безопасности. 

Экологические катастрофы, уменьшение площади лесных насаждений, одомашнивание диких животных, употребление в пищу зараженных животных, загрязнение воды и продуктов питания и их компонентов, эксперименты с вирусами, дефициты и дефекты иммунной системы у современного человека и других млекопитающих стали толчком к развитию новых опасных и особо опасных вирусов. Пандемия коронавируса, отнесенного к категории опасных вирусов, привела к повышению востребованности знаний и навыков вычислительной биологии, эпидемиологии и вирусологии в современном обществе. Существующие секвенаторы способны производить большие объемы биоинформационных данных, которые отображаются в виде геномных текстов. Сравнительный вычислительный анализ такой информации необходим для выяснения вопросов филогенеза, мутационного профилирования, молекулярной эволюции, определения вставок других геномов, аннотирования регионов геномов, поиска мишеней для разработки вакцин и фармакотерапии. В связи с этим авторами статьи проведен вычислительный эксперимент сравнительного анализа геномных текстов белорусских образцов коронавируса с рядом отобранных полных геномов опасных и особо опасных вирусов и коронавирусов различного происхождения. Анализ данных выполнен компьютерной программой YASS, геномные тексты загружали из GISAID, также был использован самостоятельно разработанный конвейер обработки геномных данных на основе биоинформационной платформы Galaxy. В результате анализа данных обнаружено значительное сходство нового коронавируса с рекомбинантным коронавирусом, частичное сходство с вирусами синтетического коронавируса, краснухи, Эбола 1976, ближневосточного респираторного синдрома, ВИЧ-2 (вируса иммунодефицита человека), вируса иммунодефицита обезъян и лихорадки Марбурга. 

Представлены подход, методология, программная система, основанные на свёрточной нейронной сети, для распознавания голоса (кашля) в условиях зашумленности с использованием технологий машинного обучения. Разработана и оценена система распознавания кашля на основе машинного обучения, использования свёрточной нейронной сети и библиотек языка Python. Свёрточная нейронная сеть протестирована с помощью различных наборов данных и библиотек. В отличие от существующих современных работ в этой области предложенная система оценивалась с применением реального набора звуковых данных окружающей среды, а не только отфильтрованных или разделенных звуковых параметров голоса. Окончательная скомпилированная модель показала относительно высокую среднюю точность – 85,37 %. Предлагаемая система способна распознавать звук голоса в многолюдном общественном месте, и нет необходимости в фазе разделения звука для предварительной обработки, как в других системах. Несколько добровольцев записали звуки своего голоса с помощью смартфонов. Затем они протестировали свои голоса в общественных местах на предмет шума в дополнение к некоторым аудиофайлам, которые были загружены онлайн. Результаты показали среднюю точность распознавания – 85,37 %, минимальную – 78,8 % и рекордную – 91,9 %.