Los 4 resultados más importantes del 2024, del Centro Federal de Investigación en Tecnologías de la Información y Computacionales de Novosibirsk
Novosibirsk, Novosibirsk, Rusia, Asia.- Por decisión del Consejo Académico se seleccionaron los 4 resultados más importantes para el año 2024.
1. Método rápido de mayor precisión para la transformada inversa de Fourier no lineal en problemas de fibra óptica no lineal
Autores: Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas Medvedev SB, Ph.D. Vaseva I.A., acad. RAS Fedoruk M.P.
La transformada de Fourier no lineal (NFT) permite integrar la ecuación de Schrödinger no lineal (NSE), obteniendo al mismo tiempo información sobre la estructura de la señal y la presencia de solitones en ella. NLS se utiliza ampliamente, en particular, en problemas de fibra óptica no lineal, ya que describe la propagación de pulsos en una fibra óptica. Una generalización del sistema NLS que tiene en cuenta el fenómeno de la polarización es el sistema de ecuaciones de Manakov. La implementación del NPF inverso es un problema matemático complejo que requiere resolver un sistema de ecuaciones integrales teniendo en cuenta dependencias exponenciales en el núcleo. El desarrollo de métodos eficaces para implementar NPF permitirá realizar cálculos más realistas al construir sistemas de transmisión de datos de telecomunicaciones basados en señales de solitones. Estos sistemas permitirán compensar las distorsiones de las señales no lineales e ir más allá de las limitaciones de los métodos de transmisión de datos lineales. La esencia del resultado radica en un nuevo método de mayor orden de precisión para la implementación numérica del NPF inverso para el sistema NLS y Manakov. El método permite aumentar la precisión de la resolución del problema hasta el sexto orden, en comparación con los métodos conocidos de segundo orden. El algoritmo propuesto también es rápido porque preserva la complejidad computacional cuadrática.
2. Seguridad de Rusia. Vigilancia, riesgos y seguridad del Distrito Federal de Siberia. Kuzbass. Yeniséi Siberia. Baikal
Autores: Ph.D. Moskvichev V.V., Doctor en Ciencias Técnicas Potapov V.P., Doctor en Ciencias Técnicas Schastlivtsev E.L., ak. RAS Shokin Yu.I., Doctor en Ciencias Técnicas Lepikhin AM, Ph.D. Chubarov L.B., Candidato de Física, M.Sc. Taseiko O.V., Candidata de Ciencias Técnicas Postnikova US, Candidata de Física, M.Sc. Pestunov I.A., Candidato de Ciencias Técnicas Chernyakova N.A., Candidata de Ciencias Técnicas Popov S.E., Candidato de Ciencias Técnicas Peretokin S.A., Candidato de Ciencias Técnicas Kuzmenko A.P., Korolenko D.B., Korolenko L.A., Candidato de Ciencias Técnicas. Aniskovich E.V., Candidato de Ciencias Técnicas Doronin S.V., Candidato de Ciencias Técnicas Jarlampenkov, es decir,
En 2024 por decisión del consejo editorial del proyecto editorial «Seguridad de Rusia». Aspectos jurídicos, socioeconómicos y científico-técnicos” se publicó en dos volúmenes dedicados a los problemas de seguridad natural y artificial del Distrito Federal de Siberia.
El desarrollo socioeconómico sostenible de las formaciones territoriales está relacionado con la garantía de la seguridad nacional de Rusia y sus electores a nivel regional. Se resumen los resultados de los estudios en el campo de la seguridad integrada de las entidades de la OFS.
Las monografías incluyen: caracterización de las autoridades de gestión de seguridad, tecnologías de monitoreo; análisis de riesgos de desastres naturales y provocados por el hombre teniendo en cuenta las peculiaridades de la OFS; resultados de la vigilancia espacial; desarrollos de sistemas de información de gestión de riesgos; evaluación del estado de la seguridad natural y artificial, industrial, energética, radiológica y sísmica de los sujetos de la OFS, seguridad de las centrales hidroeléctricas, uso del agua de las aglomeraciones industriales, bosques boreales de Siberia; evaluación de los riesgos territoriales de desarrollo y seguridad de las regiones de Kemerovo, Irkutsk y Krai de Krasnoyarsk desde la perspectiva del concepto de riesgos de desarrollo de los sistemas socionaturales creados por el hombre; valores básicos y regulatorios de los riesgos territoriales teniendo en cuenta el desarrollo industrial (carbón, petróleo y gas, territorios árticos, Territorio Natural del Baikal).
La publicación no tiene análogos en la práctica nacional. Más de 30 organizaciones participaron en el trabajo, entre ellas 18 institutos de la SB RAS, 6 universidades líderes de la región. El equipo de autores incluye 165 personas. La mayor parte del trabajo lo realizan empleados de FIC IVT.
3. Estudio numérico de los patrones de desarrollo del infarto de miocardio agravado por lesiones coronarias multivaso
Autores: Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas Voropaeva O.F., Tsgoev Ch.A.
Se ha completado un ciclo de investigación en el campo de la modelización matemática de la fase inflamatoria del infarto de miocardio. Se obtuvieron los siguientes nuevos resultados:
se ha desarrollado un modelo matemático de punto gatillo y el correspondiente modelo de reacción-difusión de la dinámica de la muerte necrótica de las células contráctiles del músculo cardíaco; se implementaron algoritmos efectivos para resolver problemas de coeficientes directos (inicial para un sistema EDO rígido no lineal y valor de límite inicial) e inversos en forma de un paquete de software; la calibración de los modelos se realizó utilizando una amplia gama de series temporales experimentales y estimaciones integrales que describen el infarto de miocardio en el ventrículo izquierdo del corazón de ratón; se estudiaron escenarios complejos para la formación de una lesión grande, agravada por la heterogeneidad de las propiedades del medio ambiente, la respuesta inmune y el daño isquémico al miocardio;
Se han establecido los patrones básicos del curso de la fase inflamatoria de un infarto:
localización del área de daño principalmente dentro de los límites de los focos iniciales de necrosis en áreas afectadas por isquemia; la tendencia a la formación de un gran foco de daño a partir de varios focos de necrosis adyacentes en áreas afectadas por la isquemia, y su pronunciada heterogeneidad espaciotemporal, debido al efecto de la «memoria» sobre las características de las condiciones iniciales (individuales); la naturaleza ondulatoria de la reacción inflamatoria y la polarización M1/M2 de los macrófagos como mecanismo principal para la formación de estructuras cuasi estacionarias asociadas con la inflamación de la demarcación protectora.
En el marco del modelo adoptado, se muestra una alta probabilidad de un curso grave o incluso un escenario de infarto terminal con una alta intensidad de la reacción inflamatoria de fondo (en el momento del inicio del infarto). Con base en los resultados de experimentos computacionales, se han formulado recomendaciones para la implementación práctica de estrategias antiinflamatorias terapéuticas óptimas para controlar el proceso de polarización funcional de macrófagos y/o citocinas para reducir el nivel de daño miocárdico, incluso teniendo en cuenta » ventana terapéutica”.
4. Un nuevo método para construir códigos resistentes al ruido que permite mejorar la frontera Varshamov-Hilbert
Autor: Doctor en Ciencias Técnicas Ryabko B. Ya.
Los códigos que detectan y corrigen errores, también llamados códigos resistentes al ruido, se utilizan ampliamente en los sistemas de transmisión y almacenamiento de información y determinan en gran medida el desarrollo de las tecnologías de la información modernas. Durante los últimos 70 años, cientos de científicos de todo el mundo han estado involucrados en el desarrollo y la investigación de códigos resistentes a errores, publicando numerosas monografías y artículos en docenas de revistas.
Uno de los resultados fundamentales de la teoría de los códigos de corrección de errores, que determina sus capacidades finales de corrección de errores, se llama «límite Varshamov-Gilbert» (fue descubierto por el científico soviético Rom Rubenovich Varshamov y el estadounidense Edgar Gilbert en los años 50). del siglo pasado).
En su obra Ryabko B.Ya. propuso un nuevo método para construir códigos resistentes a errores basados en funciones hash lineales y lo aplicó con éxito para resolver una serie de problemas importantes de detección y corrección de errores en los sistemas de transmisión y almacenamiento de información. En particular, el método que propuso hizo posible por primera vez mejorar la frontera Varshamov-Hilbert.
