В настоящее время в связи с развитием приборостроения для проведения генетического анализа существует острая необходимость в разработке методик оценки качества геномной сборки. Подсчет встречаемости различных k-меров часто возникает в задачах сборки генома. В данной работе на основе анализа различных программных средств выбраны программы, которые позволяют оценить качество геномной сборки. С помощью выбранных программ обработаны данные, полученные на отечественном секвенаторе параллельного секвенирования Нанофор СПС. На основе результатов обработки этих данных произведена оценка качества геномной сборки по методике анализа k-меров для прибора Нанофор СПС.

 
Кл. сл.: k-мер, NGS-методы, биоинформатика, сборка генома

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
Контакты: Бородинов Андрей Геннадьевич, borodinov@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 30.12.2021

История артефактов – произведенных человеком предметов – так же велика, как и история человечества. Среди большого разнообразия артефактов важное место с самого начала занимали инструменты и несколько позже – приборы. Развитие социума всегда сопровождалось и сопровождается необходимостью увеличения возможностей этих артефактов и их усложнением. Все артефакты подобного рода – это экстрасоматические органы, дополнение к органам телесным и умственным, это инструменты, созданные для повышения способности решать определенные проблемы. С развитием технологий их возможности стали настолько большими, что возник вопрос, превышают ли они возможности человеческого мозга. Особенно этот вопрос актуален для такой разновидности инструментов, которые созданы для помощи мозгу – обучающихся компьютерных программ искусственного интеллекта. Чтобы понять это, нужно обратиться к истокам науки, когда закладывались основы методологии и общие принципы получения умственного продукта. Этот результат имеет особенность – он часто воспринимается антропоморфно, перенося свойства экспериментатора на результат его деятельности. Это особенно актуально для сложных приборов и инструментов. В статье показана природа взаимоотношений человека и инструмента как его искусственного экстрасоматического органа.

 
Кл. сл.: прибор, инструмент, артефакт, экстрасоматический орган, искусственный интеллект, методология, модель, антропоморфизм, мифологизация науки

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
Контакты: Птицына Ирина Борисовна, ptiirina@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 23.12.2021

Термокаталитические сенсоры газа – одни из самых широко используемых при измерении концентраций горючих газов. Однако, несмотря на множество достоинств данного типа сенсоров, существуют и недостатки, одним из которых является низкая селективность к целевым горючим газам. В данном исследовании представлены результаты применения методов машинного обучения для распознавания горючих газов в воздухе с использованием термокаталитических сенсоров. Измерения сигнала сенсора выполнялись с использованием метода многостадийного измерительного импульса, описанного в наших предыдущих работах. Для насыщения сигнала информацией о газовом составе окружающей среды данный метод был модифицирован путем значительного увеличения чиста стадий измерений. В качестве целевых газов использовались метан и пары ацетона, этанола и бензина. Для обработки многомерного сигнала сенсора использовался метод опорных векторов. Результаты показывают, что предлагаемый подход позволяет идентифицировать газы с использованием единственного термокаталитического сенсора, что может быть использовано при разработке селективных детекторов, реагирующих только на целевые газы.

 
Кл. сл.: горючие газы и пары, сенсоры газа, термокаталитический сенсор, идентификация газов

Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет), Москва
Контакты: Спирякин Денис Николаевич, denis.spirjakin@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 07.12.2021

Проведена адаптации известных методик к выполнению селективного низкотемпературного измерения концентрации водорода в составе многокомпонентных горючих газовых смесей и к их практическому применению в газоаналитической технике. Предложенный подход позволяет проводить измерения концентрации водорода как в водородно-углеводородных смесях, так и в водородно-воздушных смесях в широком диапазоне температур от 20 до 200 ºС. Показано, что методика на основе измерения количества теплоты, выделяющейся при сгорании известного объема водорода, является более точной по сравнению с традиционным методом измерения концентрации водорода путем измерения отклика термокаталитического сенсора.

 
Кл. сл.: измерение концентрации водорода, термокаталитический сенсор, селективность, чувствительность, термокатализ, горючие газы

Научно-технический центр измерительных газочувствительных датчиков
им. Е.Ф. Карпова, г. Люберцы (Талипов В.А., Миронов С.М.)
Московский авиационный институт (Баранов А.М., Иванов И.И.)
Контакты: Талипов Владислав Андреевич, vt174@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 17.11.2021

Важнейшими характеристиками твердотельного лазера для научных и технологических применений являются высокая яркость и малая угловая расходимость выходного излучения. В серии из двух работ рассматривается методика численной оптимизации конфигурации резонатора лазера, построенного на базе серийного квантрона с компенсацией наведенной термолинзы, и проведена ее экспериментальная верификация. Компенсация осуществляется путем введения в резонатор отрицательной и положительной корректирующих линз, в результате чего появляется возможность получить в резонаторе длиной 1500 мм выходное излучение в виде гауссова пучка с малой угловой расходимостью, пригодного для научных исследований.

 
Кл. сл.: лазерный квантрон, наведенная термолинза, гауссов пучок, корректирующая линза, апертурная диафрагма

Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики, Санкт-Петербург
Контакты: Горячкин Дмитрий Алексеевич, d.goryachkin@rtc.ru

 
Материал поступил в редакцию 17.11.2021

Данная статья является 2-й частью нашего сообщения о результатах разработки под общим заглавием, 1-я часть которой имеет подзаголовок "I. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ".
Описываемая здесь методика позволяет рассчитать фокусные расстояния корректирующих линз и их расположение в резонаторе по известным параметрам тепловой линзы и заданным характеристикам выходного лазерного пучка средствами квазигеометрической оптики с последующими уточнениями в дифракционном приближении.

 
Кл. сл.: лазерный квантрон, наведенная термолинза, гауссов пучок, корректирующая линза, апертурная диафрагма

Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики. Санкт-Петербург
Контакты: Горячкин Дмитрий Алексеевич, d.goryachkin@rtc.ru

 
Материал поступил в редакцию 17.11.2021

Рассмотрено поведение пучка заряженных частиц, сформированного точечным источником, расположенным в средней плоскости зеркала. Расчет траекторий частиц в зеркале проводился путем численного интегрирования безразмерных уравнений Ньютона. Электростатическое поле трехэлектродного зеркала с хорошей точностью описывалось аналитическим выражением для потенциала. Показано, что в результате отражения в трехэлектродном трансаксиальном зеркале можно добиться одновременно пространственной и энергетической времяпролетной фокусировки. Рассмотрены два режима вертикальной фокусировки пучка.

 
Кл. сл.: заряженная частица, трансаксиальное электростатическое зеркало, безразмерные уравнения Ньютона, телескопическая система, скалярный потенциал, траектория частиц

Актюбинский региональный государственный университет им. К. Жубанова, г. Актобе, Республика Казахстан (Спивак-Лавров И.Ф., Шарипов С.У., Уринбаева Г.Т.)
Военный институт противовоздушной обороны, г. Актобе,
Республика Казахстан (Байсанов О.А.)
Контакты: Спивак-Лавров Игорь Феликсович, spivakif@rambler.ru

 
Материал поступил в редакцию 16.11.2021

В данной работе проведено исследование возможности и оценка использования метода главных компонент как альтернативного алгоритма обработки данных термокаталитических сенсоров. На основе полученных результатов было установлено, что влияние рабочей температуры сенсора на отклик минимально, что позволяет объединить их в единую систему. При этом однозначно определяется разная концентрация поданого газа. Определена методика исследования и представлены результаты, показавшие, что метод главных компонент позволяет различать отклики сенсоров при разной концентрации без использования дополнительных математических операций подготовки полученных данных.

 
Кл. сл.: термокаталитический сенсор, метан, обработка данных, метод главных компонент, распознавание газа

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия
Контакты: Осипова Татьяна Владиславовна, t.osipova.95@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 02.02.2022