Повышение эффективности загрузки неоднородных вычислительных ресурсов при удовлетворении требований пользователей к срокам получения результатов расчета требует применения специализированных алгоритмов планирования исполнения задач. Такие алгоритмы должны учитывать как специфику распределенной среды (уровень утилизации, типы ресурсов), так и возможные взаимосвязи по данным между частями расчетного сценария. Предложены алгоритмы реализации позадачного, стадийного и кластеризационного подходов к планированию наборов композитных приложений (КП) с мягкими сроками завершения в условиях частичной доступности вычислительных ресурсов. Исследована сравнительная эффективность разработанных алгоритмов при планировании исполнения наборов КП на гетерогенных ресурсах. Результаты экспериментов демонстрируют, что: а) использование информации о доступности ресурсов и сроках завершения задач позволяет существенно повысить качество планов; б) кластеризационный подход превосходит стадийный и позадачный по интегральному критерию эффективности планирования.

Представлен способ анализа качества процессов в дискретных нестационарных многоканальных системах при равных интервалах дискретности сепаратных каналов на основе использования возможностей сингулярного разложения. Способ позволяет строить скалярные оценки векторных процессов. Продемонстрирована возможность оценки качества функционирования таких систем в форме мажорантных и минорантных оценок общепринятых показателей качества. Рассмотрены многоканальные нестационарные дискретные системы с единым интервалом дискретности для всех сепаратных каналов. Скаляризация процессов в системах осуществлена с использованием сингулярного разложения критериальных матриц, конструируемых для векторного ступенчатого и векторного одночастотного гармонического воздействия. Алгоритмическое обеспечение построено с учетом специфики дискретной природы нестационарных многоканальных систем, при этом использовано матричное уравнение Сильвестра с переменными матричными компонентами.

Рассматриваются условия достижения высокой точности фильтра Калмана в переходном режиме. Определяются соотношения между соответствующими значениями параметров уравнений состояния и измерения. Сформулировано несложное правило предварительного определения характера переходного процесса. На примере практически важной задачи калмановской оценки экспоненциально-коррелированного случайного процесса расчетным путем иллюстрируется применение предложенного правила при различных исходных данных.

На основе разработанного алгоритма формирования последовательностей Гордона—Миллса—Велча (ГМВП) получены проверочные полиномы для полного перечня ГМВП с периодом N=1023. Качественным отличием от последовательностей с меньшим периодом является возможность формирования нескольких ГМВП с различной эквивалентной линейной сложностью, определяемой степенью проверочного полинома hГМВ(x), для каждой базисной М-последовательности (МП) с примитивным проверочным полиномом hМП(x) и с аналогичным периодом, на основе которой формируются ГМВП. Данное положение является следствием того, что в конечном поле GF(25) существует шесть примитивных полиномов, а не по два, как в полях GF(23) и GF(24). Для каждой из шести МП с периодом N=31, выступающих в качестве характеристической при матричном представлении МП с периодом N=1023, можно использовать остальные пять МП для формирования различных ГМВП. Показано, что на основе каждой базисной МП с периодом N=1023 можно построить по пять ГМВП, одна из которых будет иметь проверочный полином восьмидесятой степени, две — полиномы сороковой и две — двадцатой степени.

Выполнена оценка различных способов настройки интерференционных полос. Рассмотрены особенности двулучевой голографической регистрации и восстановления исходного и возмущенного состояний диффузно отражающей поверхности. Проведена количественная оценка ошибки измерения: отклонение одного из опорных пучков на 10–5 рад приведет к набегу объектной волны на 0,22 доли интерференционной полосы; погрешность определения фазы интерференционных полос δφ = 2π·0,22. Интерферометрия сдвига по сравнению с двулучевой интерферометрией позволяет использовать один опорный пучок при прочих равных условиях, что на два порядка повышает точность измерений: δφ = 2π·0,22·10–2. Проанализирована разность фаз лучей на выходе интерферометра поперечного сдвига (интерферометр Жамена), который позволяет определить диапазон измерений величины вектора смещения. Определены максимальная δd = 1,5 мм и минимальная 0,01 мкм величины измеряемого смещения.

Решается задача обеспечения стабильности работы чувствительного элемента волоконно-оптического тензометрического датчика в условиях одновременного воздействия механических напряжений и температуры окружающей среды. В качестве одного из наиболее перспективных чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков физических величин используются волоконные брэгговские решетки. Показано, что разработанная структура чувствительного элемента на основе двух решеток Брэгга с различными специально подобранными покрытиями может разделить влияние деформационного и температурного воздействий.

Представлен метод автоматического поиска локальных максимумов распределения интенсивности светового сигнала в изображении дифракционной картины. Предлагается „рассекать“ исходный график распределения интенсивности аппроксимирующей функцией для средних значений, после чего искомые дифракционные максимумы будут лежать выше аппроксимирующей функции, что позволяет находить их координаты любым алгоритмом поиска максимума для непрерывного участка. Найденные координаты максимумов позволяют определять геометрические параметры структуры материалов по методу двойного фурье-преобразования. Таким образом, метод может быть применен для решения задач автоматического контроля качества.

Рассматриваются особенности расчета вероятных зазоров в посадках деталей линзовых объективов и влияние условий сборки и юстировки узлов на центрировку объектива и качество создаваемого изображения. Проанализированы характеристики полей рассеяния и допусков погрешностей сопрягаемых размеров деталей при расчетах вероятных значений получаемых зазоров. Зазоры, являясь случайными погрешностями, имеют значительную систематическую составляющую, обусловленную систематическими составляющими погрешностей сопрягаемых размеров деталей. Показано, что сборка линзового объектива с „горизонтальным“ расположением корпуса позволяет в несколько раз уменьшить влияние зазоров на точность центрировки компонентов объектива по сравнению с „вертикальным“ расположением, так как в первом случае децентрировка объектива возникает из-за погрешностей диаметров его линзовых компонентов. Для достижения требуемого качества создаваемого объективом изображения необходимо учитывать влияние децентрировки его линзовых компонентов на аберрации в центре и на краю поля изображения.

C использованием результатов теоретических и экспериментальных исследований высокочастотных и импульсных газовых разрядов оценена электрическая прочность воздуха при облучении мощными электромагнитными импульсами. Основное внимание уделено воздействию импульсов наносекундной длительности. Представленные полуэмпирические формулы и графики справедливы при атмосферном давлении не ниже 10 торр, что соответствует высоте до 30 км.

Представлены результаты исследования гидродинамических процессов, возбуждаемых в жидкости импульсами излучения Yb,Er:Glass-лазера с длиной волны 1,54 мкм, энергией 100±5 мДж и длительностью в единицы микросекунд. С целью получения объективного и полного представления о возбуждаемых в жидкости под воздействием лазерного излучения процессах в исследовании использовались методы регистрации акустического сигнала, оптического зондирования и высокоскоростной видеосъемки. Установлена корреляция между полученными с помощью этих методов данными. Анализ полученных изображений и осциллограмм показал, что импульсы лазерного излучения, доставленные в физиологический раствор через кварц-кварцевое оптическое волокно с диаметром сердцевины 470 мкм, возбуждают в растворе термоупругие волны, а также вызывают образование парогазовой полости (пузыря). Установлено, что изменение оптических свойств жидкости под воздействием излучения Yb,Er:Glass-лазера связано в основном с образованием пузыря. Показано, что стадия роста парогазовой полости начинается через 5—10 мкс после начала адиабатического воздействия лазерного импульса. Полость достигает максимального размера (3 мм в диаметре) спустя в среднем 140 мкс, а затем схлопывается до критического размера (около 0,5 мм) за 120 мкс и отделяется от поверхности торца оптического волокна. Полученные данные могут быть полезны при оптимизации временных и энергетических параметров лазерного излучения для задач лазерной обработки погруженных в жидкость объектов, в том числе при эффективном и безопасном воздействии на биологические объекты.

Рассмотрены сенсоры поверхностного плазмонного резонанса в конфигурации Кречманна, работающие в параллельном, расходящемся и сходящемся волновых пучках. Статистические измерения угла полного внутреннего отражения призмы, выполненные в параллельном волновом пучке при пошаговом изменении угла падения излучения на образец, показали высокую точность этого метода. Показано, что метод измерения по всей апертуре расходящегося пучка позволяет за одно измерение охватить больший диапазон углов полного внутреннего отражения и поверхностного плазмонного резонанса (ППР), тем самым существенно повысить производительность процесса измерения по сравнению с дискретным методом без потерь в точности. При этом экономически более выгодным оказалось устройство, работающее в сходящемся волновом пучке. Измерены резонансные кривые ППР в золотых пленках. Показано, что сенсор ППР в сходящемся волновом пучке обеспечивает высокую повторяемость и точность измерений. Изменение формы резонансной кривой при переходе от дискретного к апертурному методу измерений связано с изменением условий возбуждения поверхностных плазмонов. Вследствие большой ширины резонансной кривой чувствительность метода снижается, но при этом значительно уменьшается время измерений.

Модернизирован микроинтерферометр Линника с целью расширения возможностей прибора и упрощения обработки результатов. Введен дополнительный оптический модуль переноса изображения на чувствительную площадку матрицы, использована компьютерная обработка интерференционной картины. Это в значительной мере позволило усовершенствовать методику исследований, проводимых с помощью микроинтерферометра Линника.