Общероссийский семинар «Информатика, управление и системный анализ»

ОБЩЕРОССИЙСКИЙ СЕМИНАР «ИНФОРМАТИКА, УПРАВЛЕНИЕ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ»
под общим руководством
Академика РАН Юрия Ивановича Журавлева,
Академика РАН Евгения Ивановича Моисеева,
Академика РАН Станислава Николаевича Васильева,
Члена-корреспондента РАН Юрия Соломоновича Попкова
организатор и ученый секретарь семинара
профессор Михаил Васильевич Ульянов

Сайт семинара: www.commonmind.ru

ЗАСЕДАНИЕ № 17

Вторник, 24 ноября 2015 г. в 17-30 в ауд. 685 ВМК МГУ
ПОВЕСТКА ДНЯ

1.Научный доклад:
«МЕТОДЫ ДЕТЕКЦИИ СЛАБОАМПЛИТУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ СИЛЬНЫХ ШУМОВ СЛУЧАЙНОЙ ПРИРОДЫ»

Докладчик:
д.ф.-м.н., проф. кафедры программирования филиала МГУ им. М. В. Ломоносова в г. Севастополе
РУНОВСКИЙ КОНСТАНТИН ВСЕВОЛОДОВИЧ

Аннотация

Проблема обнаружения детерминированных компонент малой амплитуды и оценки их параметров при наличии сильных шумовых помех случайной природы возникает в самых разных областях естествознания, например, в задаче детекции гравитационных волн и задаче обнаружении движущихся подводных объектов в морской среде. В докладе обсуждаются стохастико-аналитические методы качественной детекции, разработанные автором в рамках программы Немецкого Научного Фонда «Астрономия гравитационных волн» (DFG, Transregio 7 / Gravitations-wellenastronomie) и проектов Фонда Александра Гумбольдта (AvH), некоторые новые результаты по количественной детекции, а также план дальнейших исследований. Основная идея состоит в «размене» свойства независимости элементов спектральной меры шума на уменьшение дисперсии специальным образом преобразованной шумовой компоненты. Этот подход реализуется путем введения и изучения двух операторов – оператора детекции и оператора «открытия волны», допускающих дуальную стохастико-аналитическую интерпретацию. Более точно, с одной стороны, они являются статистиками для тех или иных параметров шума, а с другой – операторами в некоторых функциональных пространствах. Сравнительный анализ предложенного подхода с другими методами детекции выявляет целый ряд его преимуществ. В частности, качество детекции зависит не от максимума амплитуды, а исключительно от энергии полезного сигнала. Таким образом, метод «не боится» малости амплитуд, если она достигается за счет увеличения ширины полосы частотного спектра. Подобной характеристикой обладают и некоторые хорошо известные методы, основанные на анализе в гильбертовых пространствах (templates), однако в них, предполагается, что детектируемый сигнал известен полностью или, по крайней мере, частично, что означает его принадлежность некоторому параметрическому семейству функций. Предлагаемый же метод детекции позволяет определять наличие полностью неизвестных сигналов, а также давать оценки его характеристик и воспроизводить его форму с той или иной точностью. Дальнейшее развитие темы предполагает, создание соответствующего пакета программного обеспечения и интерфейса, проведение компьютерных симуляций, сотрудничество со специалистами в области астрофизики, гидрофизики и акустики, а также обработку реальных данных и дальнейшую отладку предлагаемой методики.