Теоретические и экспериментальные исследования методов обработки сигналов различных типов.
Программное обеспечение и развитие аппаратных средств систем автоматизации научных приборов различных типов, разрабатываемых в Институте.
Развитие прикладных математических методов, основанных на применении спектрального, корреляционного и вейвлет анализа, процессов цифровой обработки сигналов.
Разработка аппаратных средств на базе передовых электронных технологий: программируемые логические устройства (PLD), различные микроконтроллеры и специализированные микропроцессоры, совместимые с международными интерфейсными стандартами.
Наиболее важные результаты исследований
Разработаны алгоритмы и программы для обработки информации для прибора нового поколения параллельного секвенирования ДНК «Нанофор СПС»
Разработаныалгоритмы и программы для обработки данных масс-спектрометрического анализа для первичной диагностики заболеваний по выдыхаемым газам
Разработаныи исследованы алгоритмы обработки изображений для оценки параметров сигналов флуоресценции кластеров последовательностей нуклеотидов для секвенаторов нуклеиновых кислот, основанные на методах параллельного секвенирования, а также проведены разработка и исследования алгоритмов оценки качества определения нуклеотидных последовательностей для секвенаторов указанного типа
Разработанысистемы автоматизации измерений и программного обеспечения серийных масс-спектрометров для изотопного анализа, обеспечивающие высокую точность и оперативность получения результатов: МИ-1320, МИ-1321, МИ-3304, МИ-3306, МТИ-350Г.
Проведенамодернизация и автоматизация методики измерений изотопного состава радиоактивных и радиогенных элементов на масс-спектрометрах: MИ-1201ИГ, MИ-1201T, MИ-1201B, и др.
Исследованыматематические методы оценки параметров сильно перекрывающихся и зашумленных спектральных линий. При этом обеспечена возможность повышения чувствительности и разрешающей способности изотопных масс-спектрометров без изменения их аппаратной части. Относительная погрешность оценки амплитуд составляет 1-1.5 % при соотношении сигнала к шуму 500. При увеличении отношения сигнала к шуму до 1000 и выше погрешность оценки амплитуд может быть уменьшена до 0.5%. Метод устойчиво работает при отношении сигнала к шуму 100 и выше. Для обработки сигналов этим методом следует предварительно выполнить операции фильтрации и сглаживания.
Иллюстрация метода разделения масс-спектральных пиков
Фрагмент масс-спектра в районе масс 340.0000... 340.0001
Сплошная (синяя) линия – суммарный пик;
пунктирная линия – большой пик на массе 340.0001;
линия внизу – малый пик на массе 340.0000.
Регистрация программ эвм
Обработка сигналов флуоресценции массового параллельного секвенирования нуклеиновых кислот» Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ. № 2019663248. Авторы Манойлов В.В., Заруцкий И.В. Дата государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ 14.10.2019.