В работе рассмотрена процедура решения обратной задачи эллипсометрии относительно всех параметров поверхностной структуры и объема жидкостей. Из-за слабого оптического контраста между поверхностью и объемом жидкости обратная задача математически некорректна. Для ее решения введена пробная функция. Получено наиболее общее выражение для этой функции. По особенностям пробной функции, которые проявляются вдоль траектории движения функционала обратной задачи к точке абсолютного (наиболее глубокого) минимума, находится оптимальное решение обратной задачи. Особое внимание уделено выбору начальной точки на траектории движения функционала, обеспечивающему устойчивость траектории. Общие закономерности в поведении пробной функции установлены на примере идеальной ситуации, а также в численном эксперименте, имитирующем реальную ситуацию. Показано, что оптимальное решение, полученное с использованием пробной функции, отличается высокой точностью.

 
Кл. сл.: эллипсометрия, поляризационные углы, математически некорректная обратная задача, критерий, оптимальное решение, численный эксперимент, подложка, оптические постоянные

Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН,
Московская обл., г. Черноголовка
(Ковальчук А.В., Митина А.А., Полушкин Е.А., Семененко А.И., Шаповал   С.Ю.)
Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
(Гальперин Э.И., Дюжева Т.Г., Семененко И.А.)
Контакты: Семененко Альберт Иванович, sem199@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 5.08.2016

Электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру, являются удобным инструментом для разработки электронно- и ионно-оптических систем. Принцип подобия траекторий в таких полях, впервые примененный Ю.К. Голиковым, позволяет более осмысленно и целенаправленно синтезировать спектрографические корпускулярно-оптические системы при использовании полей, принадлежащих этому классу. Как результат, аналитические выражения для лапласовых потенциалов однородных по Эйлеру полей являются серьезным подспорьем при разработке подобного рода оптических схем. Данная работа посвящена рассмотрению общих формул алгебраически-дифференциального вида, с помощью которых могут легко генерироваться трехмерные однородные гармонические функции, описывающие соответствующие электрические и магнитные поля.

 
Кл. сл.: электрические поля, магнитные поля, однородные по Эйлеру функции, принцип подобия траекторий в оптике заряженных частиц, аналитические решения уравнения Лапласа

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Бердников А.С., Аверин И.А.)
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(Аверин И.А., Краснова Н.К., Соловьёв К.В.)
Контакты: Бердников Александр Сергеевич, asberd@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 28.07.2016

В нашей работе "Бердников А.С., Аверин И.А., Краснова Н.К., Соловьёв К.В. Общие формулы для трехмерных электрических и магнитных потенциалов, однородных по Эйлеру с целочисленным порядком однородности" (см. этот выпуск) мы отметили полезность парадигмы однородных по Эйлеру полей для разработки электронно- и ионно-оптических систем. Нецелочисленные показатели однородности значительно расширяют возможности и гибкость использования таких полей в оптике заряженных частиц, однако общая теория гармонических однородных функций с нецелочисленными порядками однородности в настоящий момент практически отсутствует. Данная работа посвящена рассмотрению интегральных формул, с помощью которых могут генерироваться трехмерные однородные гармонические функции с нецелочисленными порядками однородности, служащие потенциалами для соответствующих электрических и магнитных полей.

 
Кл. сл.: электрические поля, магнитные поля, однородные по Эйлеру функции, принцип подобия траекторий в оптике заряженных частиц, аналитические решения уравнения Лапласа

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Бердников А.С., Аверин И.А.)
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(Аверин И.А., Краснова Н.К., Соловьёв К.В.)
Контакты: Бердников Александр Сергеевич, asberd@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 28.07.2016

В работе рассматриваются законы ударного сжатия, условия на границе разрыва (фронте) волны. Приводятся законы сохранения на фронте ударной волны. Рассматриваются методы расчета динамики ударных волн, а также уравнения состояния жидкости. Приводится упрощенный формализм, к которому сводится теория ударных волн для случая плоского ударного фронта. Излагаются существующие методы численного расчета ударных волн. Приводится пример постановки краевой задачи о распространении ударной волны.

 
Кл. сл.: ударная волна, фронт волны, уравнения состояния жидкости, ударная адиабата

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 10.07.2016

Рассматриваются особенности учета сил поверхностного натяжения в микрофлюидике. Выписываются с учетом поверхностного давления краевые условия на границах раздела фаз между несмешивающимися жидкостями; жидкостями и твердыми телами. Рассматривается также эффект переноса вещества вдоль границы раздела двух сред, возникающий вследствие наличия градиента поверхностного натяжения (эффект Марангони), учитывается влияние температуры на силы поверхностного натяжения. Предлагается алгоритм, позволяющий оценивать коэффициент поверхностного натяжения на границе твердое тело–жидкость с учетом изменения температуры. Рассмотрен вопрос о капиллярной неустойчивости Рэлея–Плато. Подчеркивается важность этих аспектов при создании реальных микрофлюидных моделей с помощью вычислительных пакетов, а также физических моделей в интересах научного приборостроения.

 
Кл. сл.: микрофлюидика, поверхностные силы, поверхностное давление, эффект Марангони, капиллярная неустойчивость Рэлея–Плато

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 7.07.2016

Разработаны и протестированы процедуры компьютерного моделирования движения ионов в неоднородных переменных во времени электрогазодинамических полях. Процедуры основаны на комбинированной модели взаимодействия ионов с молекулами газа, описывающей рассеяние ионов в широкой области энергий и учитывающей единым образом взаимодействие иона с молекулой как в области отталкивания, так и в области притяжения. Разработанные модели и соответствующие вычислительные процедуры позволяют вводить неизотропные модели рассеяния. Предложенная монте-карловская процедура моделирования длины или времени свободного пробега основана на дискретизации по времени, что естественным образом сопрягается с дискретизацией уравнений движения.

 
Кл. сл.: сечение столкновения, поляризационный потенциал, потенциал упругих шаров, подвижность, диффузия, электрогазодинамическое поле

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Щербаков Анатолий Петрович, anpshch@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 14.10.2016

Рассматривается задача автоматизации тестового контроля знаний специалиста с использованием искусственных нейронных сетей (ИНС). Задача предполагает использование как коммерчески доступных программных средств реализации ИНС, так и собственных разработок в этой области, а также комплексирование программных средств, решающих субзадачи. Описываются модели тестирования закрытого и открытого типов, а также адаптивные тестовые задания, использующие аппарат нечеткой логики. На основании описания тестовых заданий строятся алгоритмы тестирования на базе классических и специальных ИНС. Определяются топология и характеристики ИНС, рассматриваются различные методики обучения сети. Принятые решения обеспечивают объективность и безошибочность контроля знаний, разгрузку экзаменатора (инструктора, преподавателя, инспектора и т. п.).

 
Кл. сл.: искусственные нейронные сети, тестирование обучаемых, нечеткая логика, классификация событий

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического
приборостроения (ГУАП)
Контакты: Григорьев Александр Павлович, alexgrig-1986@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 19.09.2016

В статье на конкретном примере предметной области строится графосемантическая модель знаний этой области. С ее использованием рассматривается задача автоматизированного анализа текущего состояния графа знаний экзаменуемого (обучаемого) специалиста. Результатом анализа является индикация имеющихся "пробелов" в знании – выпавших элементов и связей графосемантической модели, что позволяет целевым образом их восстановить дополнительным обучением. В качестве инструмента автоматизации процесса предлагается использовать нейронные сети типа персептрон. По результатам нейросетевого тестирования осуществляется контроль, диагностика, восстановление знаний и построение индивидуальной траектории изучения учебного материала с обеспечением надежного выявления ошибок и объективности оценивания знаний, адаптивности за счет процедуры восстановления знаний.

 
Кл. сл.: графосемантическая модель, искусственные нейронные сети, тестирование знаний

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического
приборостроения (ГУАП)
Контакты: Григорьев Александр Павлович, alexgrig-1986@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 19.09.2016

С глубоким прискорбием сообщаем, что 3-го ноября 2016 г. на 75-м году жизни после тяжелой болезни скончался старейший сотрудник Института аналитического приборостроения Российской академии наук, доктор физико-математических наук, Иркаев Собир Муллоевич.

Вместе с родными и близкими Собира Муллоевича мы глубоко скорбим о потере, постигшей всех нас. Мы навсегда запомним его таким, каким знали и любили все долгие годы совместной работы. Светлая память об Собире Муллоевиче навсегда останется с нами.

Дирекция, Ученый совет, Редколлегия и коллектив Института