Предложены  эквивалентные  электрические  схемы  многослойных  пленочных  структур с мемристорным переключением сопротивления на межслойных границах и на границах кристаллических зерен в каждом слое. Численное моделирование вольт-амперных характеристик таких структур показало, что их типичный для мемристоров петлеобразный вид трансформируется в линейную омическую зависимость общего тока от величины приложенного внешнего напряжения по мере увеличения как количества слоев, так и количества зерен в каждом слое. Установлено определенное сочетание количества слоев и   зерен в слое, при котором максимальный протекающий через структуру общий ток и отношение сопротивлений в «выключенном» и «включенном» состояниях достигают наибольших значений.

Выполнены исследования по формированию антиотражающих покрытий на основе пористого алюминия, полученного методом электрохимического анодного травления, и нанесенного на его   поверхность слоя ксерогеля титаната бария. Толщина пористого алюминия составила от 15 до 100 мкм. Анализ спектров отражения полученных структур показал эффективные антиотражающие свойства сформированных покрытий с коэффициентом зеркального отражения 0,25–2,50 % в диапазоне 200–1100 нм. Применение сформированных покрытий с низким коэффициентом отражения возможно в авиастроении, электронике и энергетике.

Установлено влияние рекристаллизации механически нарушенного слоя на рабочей стороне пластины кремния с применением быстрой термической обработки (1000  °С, 20 с) на электрические параметры комплементарных металл-окисел-полупроводниковых микросхем. В качестве анализируемых характеристик n- и  p-канальных транзисторов были выбраны: ток стока от напряжения на затворе при   диодном включении; выходные характеристики при различных напряжениях на затворе; ток стока от напряжения на стоке без подачи потенциала на затвор; процент выхода годных изделий. Сравнение данных параметров проводили с микросхемами, изготовленными по стандартной технологии. Анализ результатов показал, что быстрая термическая обработка исходных кремниевых пластин позволяет значительно улучшить вышеуказанные характеристики  n-канальных металл-окисел-полупроводниковых (n-МОП) и р-канальных  металл-окисел-полупроводниковых  (р-МОП)  транзисторов  за  счет  снижения  фиксированного заряда в подзатворном диэлектрике, полученном пирогенным окислением кремния. Это дает возможность повысить качество выпускаемых комплементарных металл-окисел-полупроводниковых микросхем и увеличить процент выхода годных изделий с 74,38 до 77,53 %.

Проведены синтезы и исследования объемных образцов композиций на основе B_axSr_(1–x)TiO₃, Pb(Zr,  Ti)O₃, Bi_1,7Pb₀,₃Sr₂Ca_(n–1)CunO_(n+4+1),  n  =  (5, 9, 12), которые использованы для создания гибридных структур.  Разработана  технология  получения  гибридных  структур  высокотемпературный  сверхпроводник–сегнетоэлектрик и определены оптимальные температурно-временные режимы их получения. Изучены условия формирования структуры высокотемпературный сверхпроводник–сегнетоэлектрик, ее  микро- и  кристаллическая  структуры,  электрофизические  свойства.  Исследована  граница  перехода  сегнетоэлектрик–сверхпроводник и установлено, что ее размер составляет 4 мкм. Сформированы структуры сегнетоэлектрик–сверхпроводник–электрод. Показано, что нанесение контактов из серебра на поверхность сверхпроводящего покрытия возможно в одном технологическом цикле. Установлено, что для получения композитных материалов с высокими электрофизическими параметрами следует использовать сверхпроводящие материалы Bi_1,7Pb_0,3Sr₂Ca_(n–1)Cu_nO_y с n ≥ 12.

Приведены результаты испытаний спектрально-акустического кавитометра с режимами измерений, различающимися частотными диапазонами интегрирования кавитационного шума. Для каждого из   режимов Н1–Н4 нижняя частота интегрирования  f_min составляла соответственно 1, 70, 180 и 300 кГц, верхняя частота была одинаковой для всех режимов –  f_max = 10 МГц. В качестве приемников кавитационного шума использовали пьезоэлектрические волноводные датчики. Регистрировали распределения активности кавитации в неоднородных ультразвуковых полях: в объеме ультразвуковой ванны (f₀ = 35 кГц) и в поле погружного излучателя (f₀ = 21 кГц). Частотный диапазон интегрирования варьировался за счет изменения нижней границы. Установлено, что изменение диапазона интегрирования в довольно широких пределах не оказывает заметного качественного влияния на результат измерений активности кавитации, происходит лишь кратное изменение показаний. Этот вывод подтвержден благодаря использованию датчиков, различающихся своими спектральными характеристиками.

Усилители гиротронного типа разрабатываются для различных приложений, требующих высокой мощности в миллиметровом диапазоне длин волн. Расчеты оптимальных конструкций гиротронных ламп бегущей волны (гиро-ЛБВ), представленные в статье, проведены с использованием компьютерной программы Gyro-K с помощью методики преобразования координат, позволяющей существенно сократить время расчетов гирорезонансных приборов за счет сведения трехмерной задачи возбуждения нерегулярного волновода к одномерной. Рассмотрены два варианта создания гиро-ЛБВ на моде волны TE₀₂: первый – работающий на первой гармонике гирочастоты, второй – умножитель частоты. Приведены достижимые характеристики приборов в терагерцевом диапазоне частот – такие как полосы усиления, КПД, коэффициенты усиления и распределения высокочастотных полей в продольном и поперечном сечениях. Гиро-ЛБВ-умножитель частоты обладает полосой усиления 7,2 %, КПД – 17 % и коэффициентом усиления 30 Дб.

Создание технологии DRFM (Digital Radio Frequency Memory) является революционным шагом в развитии техники постановки имитирующих помех. Технология позволила с высоким качеством выполнять преобразования принятого сигнала, вносить в него необходимые изменения и излучать в виде имитирующей помехи. Сегодня достигнут высокий уровень имитации радиолокационных сигналов, отраженных от реальных объектов. В основе противодействия таким помехам лежит детальный анализ различий реального отраженного сигнала и имитирующих помех. В связи с этим рассматривается математическая модель сигнала, отраженного от пространственно распределенного объекта, до и после частотного преобразования на видеочастоту. С учетом анализа типовых вариантов формирования помех рассматриваются математические модели имитирующих помех, обеспечивающих различные степени схожести с отраженным сигналом. Результаты анализа моделей являются основой для построения алгоритмов защиты радиолокационных станций от имитирующих помех.

Показано применение адаптивных методов обработки принимаемого сигнала для формирования радиолокационного изображения подповерхностных слоев зондируемого участка поверхности. Описана структурная схема радиолокатора подповерхностного зондирования, используемого для неразрушающего контроля. Представлены результаты моделирования и экспериментальных исследований. Их  использование  позволяет  разработать  радиолокатор  подповерхностного  зондирования,  обладающий  возможностью эффективно выявлять скрытые объекты в бетонных стенах, а также обнаруживать трещины, пустоты и дефекты в стенах зданий и сооружений, снежные завалы и лавины, подземные коммуникации и органические тела в грунте.

Представлен метод моделирования электрических и оптических характеристик инфракрасного фотодетектора, использующего межподзонные переходы в квантовых ямах на основе гетероструктуры AlGaN/GaN. Рассчитан спектр коэффициента усиления прибора, полученный в результате численного моделирования в рамках диффузионно-дрейфовой модели и модели захвата-рассасывания носителей с игнорированием вклада радиационной эмиссии. Показано, что диапазон поглощения фотодетектора при нулевом смещении находится в пределах от 4 до 6 мкм, при этом пик поглощения наблюдается при 4,64 мкм. Произведен расчет зависимости доступного фототока от длины волны и угла падения неполяризованного монохроматического светового луча. Выполнена оценка темного тока при различных температурах.

Выполнены анализ методов обработки данных датчиков замедления походки для выявления болезни Паркинсона и описание разработки системы распознавания Паркинсона на основе нейронных сетей с долговременной кратковременной памятью (LSTM). Используемые данные представляли общедоступные наборы показателей замедления походки пациентов с болезнью Паркинсона, полученных с помощью трех носимых датчиков для сбора данных с различных частей тела. Исследования проводили посредством машинного обучения с применением нейронной сети LSTM. Сначала наборы данных DAPHNet сегментировали с помощью алгоритма фиксированного скользящего окна. Затем алгоритм вейвлета применяли для извлечения признаков из набора данных: энтропии и энергии вейвлета, длины формы вейвлет- сигнала, дисперсии и стандартного отклонения вейвлет-коэффициента. Далее алгоритм улучшения данных использовался для балансировки количества выборок в наборах данных. Для обучения модели была построена нейронная сеть LSTM с шестислойной сетевой структурой: входной слой, слой LSTM, слой reLU, полностью подключенный слой, слой Softmax и выходной слой. После обучения модели в течение 1000 итераций алгоритм нейронной сети LSTM достиг 96,3 % точности, 96,05 % прецизионности, 96,5 % чувствительности и 96,24 % среднего значения F1 для распознавания болезни Паркинсона на основе тестовых наборов данных. Аналогичные исследования, проведенные другими научными организациями, позволили достичь максимальной точности 91,9 % для тех же наборов данных.

Сегментация биомедицинских изображений играет важную роль в количественном анализе, клинической диагностике и медицинских манипуляциях. Объекты на медицинских изображениях имеют различный масштаб, тип, сложный фон и схожий внешний вид тканей, что усложняет извлечение информации. Для решения данной проблемы предлагается модуль, учитывающий особенности изображений, что позволит усовершенствовать биомедицинскую сеть сегментации изображений FE-Net. Неотъемлемая часть алгоритма FE-Net – механизм пропуска соединений, обеспечивающий соединение и объединение карт признаков из различных слоев в кодере и декодере. Признаки на уровне кодера комбинируются с  высокоуровневыми семантическими знаниями на уровне декодера. Алгоритм устанавливает связи между картами признаков, что используется в медицине для обработки изображений. Предлагаемый метод протестирован на трех общедоступных наборах данных: Kvasir-SEG, CVC-ClinicDB и 2018 Data Science Bowl. По результатам исследования установлено, что FE-Net демонстрирует лучшую производительность по сравнению с другими методами по показателям Intersection over Union и F1-оценки. Рассматриваемая сеть эффективнее справляется с деталями сегментации и границами объектов, сохраняя при этом высокую точность. Исследование проведено совместно с отделением магнитно-резонансной томографии Национального онкологического центра имени Н. Н. Александрова. Доступ к исходному коду алгоритма и дополнительным техническим деталям размещен по ссылке https://github.com/tyjcbzd/FE-Net.

Исследована задача распознавания эмоций в речевом сигнале с использованием мел-частотных  кепстральных  коэффициентов  при  помощи  классификатора  на  основе  метода  опорных  векторов. При   проведении экспериментов применялся набор данных RAVDESS. Предложена модель, которая использует 306-компонентный вектор надсегментных признаков в качестве входных данных для классификатора на основе метода опорных векторов. Оценка качества модели проводилась с помощью невзвешенного среднего значения полноты (UAR). Рассмотрено применение в классификаторе на основе метода опорных векторов в качестве ядра линейной, полиномиальной и радиальной базисной функций. Исследовано использование разных размеров фрейма анализа сигнала (от 23 до 341 мс) на этапе извлечения мел-частотных кепстральных коэффициентов. Результаты исследований выявили значительную точность полученной модели (UAR  = 48 %). Предлагаемый подход демонстрирует потенциал для таких приложений, как голосовые помощники, виртуальные агенты и диагностика психического здоровья.

На основе квантовых представлений о структуре вакуума и данных о красном смещении спектров излучателя удаленных галактик получена оценка минимального значения постоянной затухания энергии фотона в вакууме α: α = 8 · 10^–19 м^–1. Предположено, что космическое микроволновое излучение частично является тепловым излучением вакуума, нагретого фотонными потоками бесконечной вселенной. Несмотря на бесконечность вселенной, небо темное именно из-за поглощения энергии фотонов далеких и сверхдалеких галактик в вакууме, а не только из-за поглощения самих фотонов при различных взаимодействиях с компонентами газовых и пылевых межгалактических скоплений. Тем самым спектр излучения сверхдалеких объектов трансформируется в микроволновой диапазон, что дополняет интенсивность теплового излучения в нем. Показана несостоятельность альтернативных объяснений красного смещения: доплеровского эффекта в космологической модели расширяющейся вселенной и Большого взрыва, гравитационного смещения.

Рассмотрены метрические римановы пространства  V_n^4a,  в метриках которых работают сразу четыре алгебраические структуры: вещественны е  D_m1 и комплексные  C_m2 числа, кватернионы  H_m3 и  октионы  O_m4.  Эти пространства интересны с точки зрения их изометрической и гомотетической подвижности. Оказывается, что в порядках  r полных групп изометрий G_r и гомотетий  P_r имеются лакуны (пропуски). Найдены метрики самых подвижных пространств V_n^4a первых шести лакунарностей в смысле И. П. Егорова.