№ п/п

Наименование

Инновационный научно-технический задел

Руководитель

Ключевые слова

Реферат

1.                    

Аппаратно-программные комплексы для автоматизированного измерения частотных и временных параметров аналоговых микросхем и пьезокерамических элементов

Ссылка

Паршуков М.Ю.

НАДЕЖНОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ, ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ПАРАМЕТРЫ, ИЗМЕРЕНИЕ, АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ, ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ, МЕТОДИКИ, АЛГОРИТМЫ, СТРУКТУРЫ

Задача повышения надежности и отказоустойчивости радиоэлектронной аппаратуры может быть решена путем создания многофункциональных аппаратно-программных измерительных комплексов, что предполагает решение ряда фундаментальных научных задач, включая: – развитие теоретических основ построения многофункциональных аппаратно-программных измерительных комплексов, в том числе вопросы обоснования принципов построения комплексов, обеспечения их гибкости и многофункциональности; исследования способов автоматизации процессов получения, обработки и представления измерительной информации; – исследование способов построения аппаратно-программных комплексов для автоматизированного измерения и контроля частотных и временных параметров аналоговых микросхем и динамических параметров пьезокерамических элементов; – разработку оригинальных методик автоматизированного измерения частотных и временных параметров операционных усилителей и динамических параметров пьезокерамических элементов, а также методик автоматизированной обработки результатов измерения; – разработку оригинальных структур измерительных преобразователей параметров операционных усилителей и пьезокерамических элементов, отличающихся использованием программно управляемых модулей, что обеспечивает гибкость и многофункциональность аппаратной части измерительных комплексов; – математическое и схемотехническое моделирование и экспериментальное исследование разработанных измерительных преобразователей; – разработку оригинальных алгоритмов функционирования и программного обеспечения аппаратно-программных комплексов для автоматизированного измерения параметров операционных усилителей и пьезокерамических элементов.

2.                    

Изучение возможности применения методов высокоэнергетического воздействия для формирования заданного комплекса механических и теплофизических свойств композиционных материалов

Ссылка

Первухин Л.Б.

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Дана оценка механических и технологических свойств композиционных материалов. Разработаны научные основы получения композиционных металлокерамических материалов на основе титанового и алюминиевого сплавов с требуемым уровнем физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Показано, что требуемый уровень свойств полученных материалов обеспечен применением комплексной технологии формирования многослойных композиционных металлокерамических материалов, основанной на использовании различных по своей физической природе методов высокоэнергетического воздействия - сварки взрывом и микродугового оксидирования. Обоснована эффективность использования технологий комплексного высокоэнергетического воздействия для повышения механической прочности, износостойкости и теплозащитных свойств композиционных материалов на основе титана, алюминия и их сплавов.

3.                    

Исследование и разработка технологии нанесения неорганического биоинертного покрытия на импланты и протезы с развитой поверхностью

Ссылка

Митрошин А.Н.

ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИМПЛАНТАТ, ЭНДОПРОТЕЗ, ПРОТЕЗ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА, ДЕНТАЛЬНЫЙ ИМПЛАНТАТ, ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ИМПЛАНТАТА, ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА.

Разработанные технология и методика нанесения пленок двумерно упорядоченного линейно-цепочечного углерода позволяют эффективно формировать однородную равномерную структуру пленки. Результаты исследования структуры пленок для различных режимов работы установки осаждения пленок показали, что на поверхности образцов отсутствуют инородные включения регулярного типа, за исключением немногочисленных случайно осевших пылинок. На всех образцах присутствует линейно-цепочечная фаза углерода при 2000 - 2200 см⁻¹, а основной пик, соответствующий изгибам углеродных цепочек, лежит в области 1550 см⁻¹. Полученные результаты в полной мере соответствуют предъявляемым требованиям и обеспечивают требуемую толщину биосовместимой пленки линейно-цепочного углерода на развитой поверхности имплантов и протезов. Подана заявка на получение патента на полезную модель РФ «Имплантат для имплантации в костную ткань» № 2015154456 от 18.12.2015 г.

4.                    

Исследование параметров пористой структуры материалов для датчиков уровня вакуума

Ссылка

Аверин И.А.

ПОРИСТЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ, МЕТАЛЛООКСИДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, АДСОРБЦИЯ

Объект исследования: пористые металлооксидные наноматериалы на основе SiO2 – SnO2. Цель: изучение особенностей применения метода тепловой десорбции инертных газов для исследования параметров пористой структуры наноматериалов на основе SiO2 – SnO2 для датчиков вакуума. Методология: золь-гель синтез, адсорбционные методы исследования поверхности; математическое моделирование. Предполагаемые результаты: технологические режимы синтеза пористых металлоксидных наноматериалов в системе «SiO2 – SnO2» с контролируемой морфологией и распределением размеров пор в диапазоне 2-50 нм; методика исследования процессов капиллярной конденсации газов в металлооксидных наноматериалах с заданным размером пор для оценки параметров пористой структуры; компьютерная программа для расчѐта удельной поверхности, объѐма микропор и распределения пор по размерам по данным тепловой десорбции нескольких сортов газов. Область применения: датчики уровня вакуума

5.                    

Исследование существующей методологической и теоретической основ математического моделирования влияния механических, тепловых и электромагнитных воздействующих факторов на характеристики современных радиоэлектронных средств

Ссылка

Юрков Н.К.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЭМС, КОНСТРУКЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ТЕПЛОВЫЕ МОДЕЛИ, МЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ ФАКТОРЫ, АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛИ

Цель: формирование методологической и теоретической основы математического моделирования влияния механических, тепловых и электромагнитных воздействующих факторов на характеристики современных радиоэлектронных средств. Результаты работы позволяют обеспечивать достижение научных результатов мирового уровня, подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов. Научные результаты, полученные в результате выполнения первого этапа работ: аналитический обзор и выбор для дальнейшего использования математических методов и средств информационного обеспечения, позволяющих исследовать влияние электромагнитных, внешних механических и тепловых воздействий на характеристики современных радиоэлектронных средств (РЭС). Рассмотрены аспекты учета взаимного влияния тепловых и вибрационных воздействий в математических моделях печатных плат изделия. Предложен алгоритм компоновки печатного узла с учетом механических и тепловых воздействий и позволяющий в дальнейшем учитывать параметры электромагнитной совместимости. Область применения результатов: печатные узлы и элементы радиоэлектронной аппаратуры, особенно работающей в условиях комплексного воздействия экстремальных механических и тепловых воздействий.

6.                    

Моделирование электрической активности сердца

Ссылка

Кузьмин А.В.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРДЦА, ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЕРДЦА, ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ, ПРОГРАММА

Цель: исследование динамического изменения геометрических параметров трехмерной модели сердца, результатов моделирования электрической активности сердца, а также разработка методики создания и организации программного обеспечения моделирования электрической активности сердца, предназначенного для использования в диагностических системах, системах симуляционного обучения в медицине, системах мониторинга и других компьютерных приложениях. Подготовлен аналитический обзор современного состояния научной проблемы, проведены выбор и обоснование направления исследования, исследованы методики моделирования электрической активности сердца, динамического изменения геометрических параметров трехмерной модели сердца, а также предложена методика создания и организации программного обеспечения моделирования электрической активности сердца. Проанализированы результаты научно-исследовательской работы, и предложены направления дальнейших исследований в данной области.

7.                    

Научные принципы коррозионного разрушения многослойных металлических материалов с внутренним протектором

Ссылка

Розен А.Е.

KOPPOЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ, МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ, ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ, СВАРКА ВЗРЫВОМ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

Эксплуатация технологического оборудования химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, энергетики (в том числе атомной), транспорта, судостроения связана обеспечением условий безопасности и надежности. Под воздействием агрессивных сред на металлоконструкции происходит как общая, так и локальная коррозия, что увеличивает затраты на изготовление, монтаж и ремонт оборудования. Целью предлагаемого проекта является разработка физико-химических моделей и экспериментальные исследования коррозионного поведения нового класса материалов с внутренним протектором для управления ресурсом их работы. Данные материалы представляют собой многослойные структуры с внутренним протектором, который оказывает значительное влияние на коррозионный процесс, вплоть до изменения его механизма. В рамках предлагаемого проекта планируется: 1) исследование поведения многослойного металлического материала в условиях воздействия агрессивных сред, содержащих и не содержащих окислители; 2) создание алгоритма выбора состава, толщины, последовательности и количества слоев с использованием научно-обоснованного подхода формирования гетерогенной структуры многослойных материалов в зависимости от условий коррозионной среды, температуры, внешнего воздействия; 3) создание модели коррозионного поведения многослойного материала с внутренними протекторами на основе установления электрохимических закономерностей процесса.

8.                    

Новые технологии системного использования двухмерного отслеживания пятен у больных острым инфарктом миокарда на основе математического моделирования

Ссылка

Олейников В.Э.

ОСТРЫЙ ИНФАРКТ МИОКАРДА С ПОДЪЕМОМ СЕГМЕНТА ST, ТЕХНОЛОГИЯ ДВУХМЕРНОГО ОТСЛЕЖИВАНИЯ ПЯТЕН, ИНТЕГРАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ КОНТРАКТИЛЬНОСТИ МИОКАРДА, ПОСТИНФАРКТНОЕ РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ.

Актуальность настоящей работы связана разработкой достаточно точного и доступного метода неинвазивной диагностики локализации некроза миокарда, а также технологии прогнозирования выраженности постинфарктного ремоделирования сердца у больных, перенесших острый инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST, в течение значительного промежутка времени на основе математического моделирования. Научная новизна состоит в создании трехмерной модели визуализации данных, полученных при использовании метода ультразвуковой диагностики – двухмерного отслеживания пятен (ДОП, двухмерный стрейн), позволяющего количественно определять пространственные и скоростные характеристики деформации 16 сегментов ЛЖ в продольном, радиальном и циркулярном направлениях, а также ротацию сердца. На основании инструментального обследования сердца технологией ДОП у здоровых лиц и больных инфарктом миокарда впервые будет создана качественно новая технология интерпретации механизмов развития постинфарктного ремоделирования для топической диагностики и индивидуального прогнозирования.

9.                    

Обратные задачи восстановления характеристик анизотропного тела в свободном пространстве и в прямоугольном волноводе

Ссылка

Деревянчук Е.Д.

ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ В ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ, ЗАДАЧА ДИФРАКЦИИ, ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ВОЛНОВОД, ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ТЕНЗОР МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ, ТЕНЗОР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ, ВОЛНОВОЕ ЧИСЛО, ТЕЛО В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

В работе предлагается разработать численные и аналитические методы решения двух классов обратных задач: задачи восстановления параметров анизотропного тела в свободном пространстве и в прямоугольном волноводе. Задачи восстановления параметров тела в свободном пространстве является актуальной задачей акустики и электродинамики. Данные задачи находят применение при проектировании эхолотов, отражателей и других СВЧ-устройств. Сложность исследования указанного класса задач определяется тем, что в большинстве случаев не удается получить точное решение подобных задач. Трудность также состоит в том, что определение характеристик тела, как правило, недоступно для экспериментального измерения, что приводит к необходимости применения математического моделирования. Большое значение для практических приложений представляет разработка и развитие различных приближенных и численных методов, справедливых для тел произвольной формы. Задачи восстановления характеристик анизотропного тела в прямоугольном волноводе возникают при исследовании свойств современных видов материалов, например, нанокомпозитных, метаматериалов. На практике, как правило, невозможно, восстановить характеристики такого рода материалов ввиду их структуры. Поэтому возникает необходимость в разработке методов математического моделирования.

10.                 

Определение биомаркеров речевых и ЭЭГ сигналов и исследование их взаимосвязи для экспресс-диагностики психогенных состояний

Ссылка

Тычков А.Ю.

БИОМАРКЕР, ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, РЕЧЕВОЙ СИГНАЛ, ПСИХОГЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, БОЛЬШОЕ ДЕПРЕССИВНОЕ РАССТРОЙСТВО, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ

Научно-технический проект направлен на проведение поисковых и эмпирических исследований способов и алгоритмов, программных и инструментальных средств обработки медицинских сигналов разной природы для определения сигнальных биомаркеров психогенных состояний у подростков (школьников), трудоспособного населения с высокой психоэмоциональной нагрузкой на человека и пожилых людей. В работе авторами предполагается обобщить уникальный накопленный опыт в области обработки и обнаружения информативных параметров речевых, ЭКГ сигналов и флюорографических изображений для разработки новых алгоритмов и программ обнаружения и распознавания биомаркеров речевых и ЭЭГ сигналов и проведения соответствующих корреляционных исследований. В работе в сравнительном аспекте с точки зрения диагностики психогенных состояний впервые будет проанализирован материал по структуре исследуемых сигналов в амплитудном, частотно-временном и энергетическом пространствах.

11.                 

Оценка ЭКГ-телеметрии и двухмерного стейна, а также параметров сосудистой жесткости у больных ИБС с определением влияния лекарственных средств у больных ИБС

Ссылка

Олейников В.Э.

ОСТРЫЙ ИНФАРКТ МИОКАРДА, ВЫСОКОДОЗОВАЯ СТАТИНОТЕРАПИЯ, ДЕФОРМАЦИЯ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА, СОСУДИСТАЯ ЖЕСТКОСТЬ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ МИОКАРДА, ТЕЛЕМОНИТОРИРОВАНИЕ ЭКГ

С целью изучения влияния ранней медикаментозной терапии аторвастатином на контрактильную функцию и электрическую гетерогенность миокарда, структурно-функциональные свойства артерий на 7 - 9-е сут от начала заболевания и спустя 12, 24, 36 и 48 нед. лечения в исследование включено 124 пациента с острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST (STEMI). Получены протоколы исследований, характеризующих глобальную, посегментную сократимость по данным ультразвукового исследования технологией двухмерного стрейна (двухмерного отслеживания пятен) у больных со STEMI. Дополнена база данных, включающая параметры электрической гетерогенности миокарда по результатам холтеровского мониторирования ЭКГ и ЭКГ-телеметрии, протоколы исследований структурно-функциональных свойств магистральных артерий. Полученные результаты терапии аторвастатином дают новые убедительные доказательства целесообразности «агрессивного» применения аторвастатина начиная с ранних сроков заболевания. При изучении телеметрического мониторинга электрокардиограммы после эффективной тромболитической терапии выявлено, что наличие эпизодов реэлевации сегмента ST свидетельствует о развивающемся ретромбозе. Чувствительность метода составляет 75,8%, специфичность – 91,7%. Прогностическая ценность положительного результата – 78,1%, прогностическая ценность отрицательного результата – 90,6%. Точность метода – 87,2%.

12.                 

Разработка высоконадежных интеллектуальных датчиков для работы в мультисенсорных средах и распределенных системах управления

Ссылка

Чернов П.С.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ДАТЧИК; МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ СРЕДА; РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ; СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННАЯ АРХИТЕКТУРА

В работе разрабатываются методы повышения надежности и совершенствования интеллектуальных датчиков на различных уровнях. При исследовании первичных преобразователей будет произведено построение моделей и проведены вычислительные эксперименты по воздействию дестабилизирующих факторов (термоудара, виброускорений). Результаты моделирования будут использованы для разработки оригинальных конструкций сенсоров и методов компенсации погрешностей, вызванных воздействием данных факторов. Будут проработаны возможности улучшения технических характеристик датчиков с помощью комбинации оригинальных конструкций датчиков со специализированными алгоритмами вычислительного устройства, обеспечивающих самоконтроль датчика, контроль достоверности результата измерения, компенсации погрешностей от дестабилизирующих факторов. Численные методы планируется реализовать в виде программного обеспечения и оптимизировать алгоритмы, выполняющие интеллектуальные функции с точки зрения минимизации требования к вычислительным ресурсам (и как следствие энергопотреблению) микроконтроллеров датчиков. Особое внимание предполагается уделить разработке методов калибровки интеллектуальных датчиков, учитывающих режимы работы и особенности эксплуатации датчиков. Оптимизация интеллектуальных алгоритмов позволяет перенести часть вычислений на этап калибровки что также снизит требования к вычислительным ресурсам датчика при его эксплуатации. Будет произведен анализ сервис-ориентированных протоколов информационного взаимодействия и разработана концепция включения датчиков в мультисервисную среду. Работоспособность полученных теоретических результатов предполагается подтвердить в рамках макетирования работы датчиков в мультисервисной среде, в ходе которого также будут проанализированы основные показатели: надежность, быстродействие, энергопотребление.

13.                 

Разработка методов получения и изучение фармакологических свойств биопрепаратов из продуктов пчеловодства для их использования в нейрологии

Ссылка

Генгин М.Т.

РЕГУЛЯТОРНЫЕ ПЕПТИДЫ, ПЧЕЛОПРОДУКТЫ, ПЕПТИДЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ПЕПТИДГИДРОЛАЗЫ, МОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ, БИОХИМИЯ КРОВИ

Цель: изучение молекулярно-биохимических механизмов действия пептидных препаратов из пчелопродуктов, их биологической активности на экспериментальных животных, показателей крови и мозга лабораторных животных при введении препаратов. Разработан метод получения фракции пептидов (биопрепарат) из следующих пчелопродуктов: меда, маточного молочка, личинок трутневого расплода и перги. Анализ параметров тестов после введения животным биопрепаратов свидетельствует о ноотропном и анксиолитическом характере действия. Пептиды пчелопродуктов оказывают однонаправленное воздействие на активность ферментов в отделах головного мозга крыс.

14.                 

Разработка научно-методического подхода к оперативному мониторингу сложных территориально-распределенных городских систем на основе интеллектуального анализа больших данных

Ссылка

Финогеев А.Г.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, МОНИТОРИНГ, БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗНАНИЙ

Проведено аналитическое исследование ключевых отраслей обеспечения жизнедеятельности города, транспортной системы и жилищно-коммунального хозяйства, включающего инфраструктуру сетей и коммуникаций. Разработаны методы сбора информации о процессах, протекающих в технических системах городской среды: метод регистрации событий в городской среде, оказывающих влияние на функционирование инфраструктуры транспорта, сетей, коммуникаций и жилищно-коммунального хозяйства; метод анализа и визуализации данных о пассажиропотоках. Разработанные методы интегрируют ряд решений, которые позволяют собирать наиболее актуальные и точные данные о протекающих процессах. Одним из таких решений являться сервис регистрации событий в городской среде: каждое событие иметь приоритет в зависимости от числа зарегистрировавших это событие; каждое новое событие проверяется по месту и времени на совпадение с другими событиями, чтобы снизить количество записей одного и того же события и повысить значимость наиболее актуальных; события распределяются по предварительно заданным категориям; используется привязка событий по геокоординатам GPS/ГЛОНАСС, при этом пользователь имеет возможность корректировать координаты для регистрируемого события. Основой работы с данными о транспортной системе является обследование перемещения населения города. Для этого разработан модуль для анализа и визуализации данных о пассажиропотоках: модуль позволяет рассчитывать пассажирообмен, пассажиропоток и пропускную способность остановок на основе входящих данных; результаты анализа характеристик маршрута представляются в машиночитаемой форме и в виде сводной таблицы, удобной для восприятия пользователем; визуализация приводиться в виде графиков и карты пассажиропотока на цифровой картографической основе. Разработанные информационные технологии и сервисы по сбору и обработке данных включают методы координатных геотегов и синхронизации времени. Решение строится на принципах комплексного сбора и анализа данных для распределенного мониторинга, диагностики и прогнозирования состояния и функционирования объектов и процессов техногенной природы, экосистемы и социума. Разработан и исследован метод сбора и обработки разнородных данных и извлечения знаний о состоянии территориально распределенных техногенных объектов на транспорте, сетях и коммуникациях городской инфраструктуры, взаимодействиях населения с техногенными системами города, а также природной экосистеме городской среды и окружающих территорий. Для этого проводится анализ информационной среды города и учитываются данные поступающие от множества разнородных источников: геоданные, формирующие информативные массивы о перемещении субъектов и объектов в городской среде, собираемые посредством датчиков GPS/ГЛОНАСС и A-GPS в мобильных устройствах, на транспорте и транспортируемых объектах; данные сенсоров и датчиков, считывающие количественные показатели по потокам объектов и ресурсов в условиях производства и распределения, а также субъектов при перемещении по территории города и внутри зданий-сооружений; видеопоток общегородских систем видеонаблюдения, включающих специализированные камеры с функцией распознания лиц, номеров, толпы, а также интегрированные камеры обособленных организаций; аудиопоток, характеризующий уровень звуковой нагрузки на среду; текстовая, цифровая и комбинированная визуальная информация систем социального взаимодействия и агрегирующих ресурсов сети Интернет, характеризующая качественное состояние среды; регулирующая информация, формируемая отраженными на картах, в документации и законодательстве предопределенными условиями, задающими границы устойчивого функционирования природной и социально-технической среды. Разработан метод сбора и анализа предпочтений жителей в вопросах развития территорий, на основе которого реализованы средства, обеспечивающие непосредственную связь с жителями города, позволяющие обрабатывать информацию о текущих событиях, связанных с жизнеобеспечением города. Разработано мобильное приложение, реализующего функции менеджера опросов: сбор информации о предпочтениях жителей по вопросам безопасности и развития территорий посредством регистрации координат и сопроводительной информации в текстовой форме; задание параметров опроса по проблемам жизнеобеспечения города; предоставление информации о результатах проведенных опросов. Разработаны методы поддержки принятия решений (ППР), использующие методы сценарного прогнозирования, извлечений знаний и интеллектуальный анализ данных, имеющих географическую привязку к объектам на территории города, позволяющие комбинировать входящие потоки данных для выявления значимой информации. Разработанные методы ориентированы, в том числе, на задачи анализа кризисных ситуаций и оценки техногенных рисков. Предложенные методы ППР использованы для выявления участков пространства, востребованных населением для реализации потребностей, требующие конкретных инфраструктурных решений: анализ предпочтений при обследовании пассажиропотоков; обоснование мест размещения объектов транспортной и сервисной инфраструктуры; определение перспективных точек роста или приложения экономических и социальных усилий; обследование массивов геотаргетированной статистики для локализации исследуемых запросов. Разработан метод пространственного анализа и инфографического представления на интерактивной карте данных мониторинга процессов техногенного, природного и социального характера в территориально распределенной системе обеспечения жизнедеятельности города.

15.                 

Разработка средств информационной поддержки процесса проектирования радиоэлектронной аппаратуры, устойчивой к внешним воздействиям

Ссылка

Юрков Н.К.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЭМС, КОНСТРУКЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ТЕПЛОВЫЕ МОДЕЛИ, МЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ ФАКТОРЫ, АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛИ

Цель: формирование методологической и теоретической основы математического моделирования влияния механических, тепловых и электромагнитных воздействующих факторов на характеристики современных радиоэлектронных средств. Проведено исследование влияния температуры на характеристики распространения сигналов в печатных проводниках и выбрана математическая модель для их изучения. Изучены вопросы управления структурными компонентами сложных электронных систем и предложена методика их моделирования на основе адаптивных моделей. Предложена методика динамического анализа и оптимизации параметров управления радиоэлектронными системами под воздействием внешних факторов. Предложена методика получения тепловой модели печатного узла и реализована в виде программного продукта. Выполнено исследование состояния плат радиоэлектронных систем при тепловых воздействиях и предложена методика учета влияния проводников на тепловую картину. Разработаны: анизотропная модель системы измерения и анализа температурных полей радиоэлектронных модулей; алгоритм поддержки принятия решений в многокритериальных задачах оптимального выбора. Рассмотрены проблемы моделирования риска отказа электронной аппаратуры длительного функционирования, и предложена математическая модель их учета, базирующаяся на модели Джелинского-Моранды. Выполнено математическое моделирование системы обеспечения тепловых режимов конструктивно-функциональных модулей радиоэлектронных комплексов. На основе полученных данных предложены средства информационной поддержки процесса проектирования радиоэлектронной аппаратуры, устойчивой к внешним воздействиям.

16.                 

Сопоставление показателей двухмерного стрейна и коронарографии. Оценка медикаментозной коррекции контрактильной функции и структурно-функциональных свойств артерий

Ссылка

Олейников В.Э.

ВЫСОКОДОЗОВАЯ СТАТИНОТЕРАПИЯ, ПОСЕГМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ СОКРАТИМОСТИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА, ЛОКАЛЬНАЯ И РЕГИОНАЛЬНАЯ СОСУДИСТАЯ ЖЕСТКОСТЬ, ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ ДИСФУНКЦИЯ, ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ МИОКАРДА

Обследовано 148 человек с различными вариантами течения ишемической болезни сердца. У 71 пациента с острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST (STEMI) изучено влияние длительной медикаментозной терапии аторвастатином на контрактильную функцию и структурно-функциональные свойства артерий. С целью сопоставления результатов коронароангиографии и показателей структурно-функциональных свойств магистральных артерий из общего количества обследуемых выделены 102 человека, которых разделили на три группы в зависимости от наличия гемодинамически значимого стеноза коронарных артерий. На основании изучения общих сонных артерий методом эхотрекинга и сопоставления с результатами коронароангиографии разработан алгоритм неинвазивного выявления коронарного атеросклероза. Кроме того, по результатам этапа получены протоколы исследований, характеризующих глобальную, посегментную сократимость левого желудочка. На основании полученных протоколов изучена эффективность реперфузионной терапии по данным коронароангиографии и двухмерного стрейна у больных STEMI.

17.                 

Суперкомпьютерное моделирование для решения прикладных задач электродинамики

Ссылка

Смирнов Ю.Г.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ, ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ, ОБЪЕМНЫЕ СИНГУЛЯРНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ, ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ, НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНЫ, АНИЗОТРОПНЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТАМАТЕРИАЛЫ, РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА РАКА ГРУДИ

Целью проекта является применение новых фундаментальных результатов, численных методов, параллельных вычислительных алгоритмов и комплексов программ, разработанных коллективом исполнителей в рамках проектной части госзадания и гранта Российского научного фонда в 2014-2016 годах, для решения трех важнейших прикладных задач электродинамики: количественной СВЧ-томографии, моделирования новых композитных материалов с заданными электрофизическими свойствами, построения новых типов оптоволоконных волноведущих структур. Применение суперкомпьютерного моделирования и суперкомпьютерных вычислений должно позволить решать эти задачи с требуемой для практических приложений точностью. Целью проекта также является разработка прикладного программного обеспечения (комплексов программ) на основе параллельных вычислительных алгоритмов для использования с конкретным оборудованием и измерительными установками. Реализация проекта должна привести к развитию новых технологий решения указанных практических задач. Важнейшими задачами прикладной электродинамики являются: 1) количественная СВЧ-томография для ранней диагностики рака груди, позволяющая выполнять обследование пациентов без риска причинения вреда здоровью (в отличие от традиционной маммографии); 2) моделирование новых композитных материалов с заданными электрофизическими свойствами в радио- , СВЧ, терагерцовом и оптическом диапазонах; 3) построение оптоволоконных волноведущих структур на основе новых типов волн с лучшими по сравнению с имеющимися характеристиками. При разработке современных технологий решения указанных проблем ключевую роль играет эффективное применение новых численных методов, вычислительных алгоритмов и комплексов программ для вычисления необходимых параметров решения задачи по данным измерений. Большой объем вычислений и требуемая на практике высокая точность приводят к необходимости применения параллельных вычислительных алгоритмов и решения задач на суперкомпьютерах. В настоящее время имеется оборудование и измерительная аппаратура для получения данных измерений с высокой точностью (для задач 1 и 2 это, соответственно, установки Mamacell systems и Network Analyzers, работающие в различных диапазонах частот). Однако развитие технологий сдерживается отсутствием высокоточных численных методов, вычислительных алгоритмов и комплексов программ для решения указанных задач.

18.                 

Теоретические и экспериментальные исследования лазерной технологии создания биосовместимых поверхностей пористой структуры

Ссылка

Митрошин А.Н.

ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИМПЛАНТАТ, ЭНДОПРОТЕЗ, ПРОТЕЗ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА, ДЕНТАЛЬНЫЙ ИМПЛАНТАТ, ПОРИСТАЯ СТРУКТУРА ИМПЛАНТАТА, ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА

Цель: проведение теоретических и экспериментальных исследований лазерной технологии создания биосовместимых поверхностей пористой структуры. Для выполнения поставленной цели необходимо решить задачи теоретических и экспериментальных исследований лазерной технологии создания биосовместимых поверхностей пористой структуры. Для этого необходимо осуществить разработку лабораторного технологического регламента получения развитой поверхности методом лазерной обработки. Для проверки характеристик получаемой формы развитой поверхности необходимо решить задачи разработки программы и методик испытаний экспериментальных образцов имплантов и протезов с развитой поверхностью на внутрикостной части, а также провести испытания экспериментальных образцов имплантов и протезов с развитой поверхностью на внутрикостной части. Результаты предполагается использовать при исследованиях и разработке технологии нанесения неорганического биоинертного покрытия на имплантаты и протезы с развитой поверхностью.

19.                 

Туннельный транспорт и оптические свойства квазинульмерных и квазидвумерных структур в электрическом поле

Ссылка

Кревчик В.Д.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ, ТУННЕЛЬНО-СВЯЗАННЫЕ КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ, КВАНТОВЫЕ БИЕНИЯ

Целью проекта является исследование особенностей оптических свойств квазинульмерных полупроводниковых структур, обусловленных примесными резонансными состояниями и диссипативным туннелированием во внешнем электрическом поле, а также туннельного транспорта в квантовых точках (КТ) из коллоидного золота и в планарных квазидвумерных структурах, представляющих собой тонкую диэлектрическую пленку с синтезированными в ней Au-КТ. Задачами являются: - В рамках науки о квантовом туннелировании с диссипацией в одноинстантонном приближении получить аналитическую формулу для вероятности 1D и 2D –туннелирования электрона в системе «игла кантилевера совмещенного АСМ/СТМ – КТ», моделируемой двухъямным осцилляторным потенциалом при наличии внешнего электрического поля с учетом взаимодействия с двумя локальными фононными модами среды при конечной температуре в осциллирующем, неосциллирующем и смешанном режимах. - Теоретически исследовать и экспериментально проверить эффект 2D-бифуркаций и квантовых биений на туннельных ВАХ для растущих КТ из коллоидного золота. - Провести качественное сравнение полученных теоретических результатов с планируемым экспериментом по туннельным оптическим переходам в гетероструктурах с вертикально-связанными самоформирующимися квантовыми точками InAs/GaAs(001), а также для растущих золотых КТ в системе совмещенного АСМ/СТМ на начальном этапе их формирования, когда размер КТ не превосходит 10 нм.

20.                 

Фундаментальные исследования фотокаталитических, сенсорных и адсорбционных свойств иерархических наноматериалов на основе полупроводниковых оксидов и связей между ними

Ссылка

Аверин И.А.

ИЕРАРХИЧЕСКИЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ, ФОТОКАТАЛИЗАТОР, ГАЗОВЫЙ СЕНСОР, САМОСБОРКА

Проект направлен на разработку методик управляемого синтеза наноматериалов с заданной иерархической морфологией в рамках различных химических и физических методов для фотокатализаторов и газовых сенсоров, а также фундаментальне исследования взаимосвязей между сенсорными, фотокаталитическими и адсорбционными свойствами данной группы материалов. Актуальность, а также практический и теоретический интерес проекта определяется тем, что несмотря на то, что к настоящему времени достигнут значительный прогресс в области разработки и синтеза иерархических функциональных материалов с контролируемыми микроструктурой, фазовым составом, размерностью, очень трудно спроектировать и изготовить различные виды фотокатализаторов с заранее заданной иерархической морфологией. Образцы наноматериалов планируется получать методами золь-гель технологии и механического высокоэнергетического размола. Первый год проекта посвящен разработке методик изготовления иерархических материалов с заданной структурой в рамках заявленных методов; второй и третий годы – фундаментальным исследованиям сенсорных, фотокаталитических и адсорбционных свойств и связей между ними, а также разработке лабораторных образцов фотокатализаторов, датчиков газов и бактерий.