Разработки СО РАН - каталоги программ и БД

Поиск по каталогам:

2016-06-16

Назначение - восстановление трёхмерных объектов с использованием автостереоскопического подхода
Область применения - цифровая голография, цифровая голографическая микроскопия, оптическая физика.

Используемый алгоритм: автостереоскопический подход. 

На вход программы подаётся файл модели трёхмерного объекта в формате obj. Формат obj можно использовать для представления данных цифровой голораммы. Вычисляются размеры и крайние точки объекта. Модель объекта отображается согласно автостереоскопическому подходу: воссроизведение разных видов модели, с последовательной сменой вида, с задаваемой скоростью. Изменение кадра, с достаточно быстрой для человеческого глаза частотой, благодаря инертности зрения воспринимается как объёмное изображение [1].

1. Методы формирования и оценки качества автостереоскопических изображений / Диссертация / Савельев В.В. – 2014

Функциональные возможности:

  • восстановление трёхмерных объектов на дисплее с помощью автостереоскопического подхода,
  • возможность настройки параметров отображения объекта: выбор модели, скорость изменеия вида, толщина сечения объекта, 
  • обрабатывается любой файл формата obj, в котором модель состоит из примитива - треугольник.

Программный продукт выполняет следующие функции:

  • Загрузка трёхмерных объектов
  • Расчёт буфера глубины для отрисовки необходимого вида объекта

Инструментальные средства создания - Microsoft Visual Studio 2013, С++, OpenGL, GLSL.

2016-06-01

Назначение - Анализ направления прихода широких атмосферных ливней (ШАЛ)
Область применения -  Физика космических лучей
Используемый алгоритм - В программе вычисляется амплитуда и фаза k-ой гармоники n точек на круге прямых восхождений, αi, i=1,..,n (направления прихода космических лучей в экваториальной системе координат) в заданном интервале энергии (в единицах эксаэлектронвольт=1018 эВ) Алгоритм опубликован в [1].
Функциональные возможности - анализ направления прихода ШАЛ.
Инструментальные средства создания - Fortran

В приложении находятся 2 файла:

1) Описание программы.doc - описание программы

2) Garm_analiz_EAS.zip - архив содержащий три файла:

   а) Code.f90 - программа гармонического анализа направлений прихода атмосферных ливней по прямому восхождению в экваториальной системе координат

  б) Data.txt - входные данные программы для примера

  в) Out.txt - выходные данные программы для примера

[1] А. А. Иванов, А. Д. Красильников, С. И. Никольский. Эффект органиченной статистики в наблюдаемом распределении направления прихода космических лучей сверхвысоких энергий. Сб. ФИАН / Краткие сообщения по физике/ - М. : ФИАН. - 1990. - №6.- С. 30-32.

2016-03-29

 

Назначение -  для исследования исторических природных катастроф (землетрясений и космических ударов) и выявления структур сейсмичности и метеоритных кольцевых структур математическими и геоинформационными средствами по данным пользовательских каталогов.

Область применения - геодинамика, геотектоника.

Используемые алгоритмы - расчет характеристик сейсмического режима, построение линеаментов сейсмичности, построение карт осредненного значения характеристик (на рисунке приведен расчет сейсмических затиший перед Великим Восточным Японским землетрясением и их градиента).  Подробное описание алгоритмов в [1,2].

1. Михеева А.В., Дядьков П.Г., Марчук А.Г. Геоинформационная система GIS-EEDB и методы пространственно-временного анализа сейсмологических данных // Геоинформатика, 2013. – № 2. – С. 58-65.

2. Mikheeva A.V., Marchuk An.G., Dyadkov P.G. Geoinformation Systems for Studying Seismicity and Impact Cratering using Remote Sensing Data // In Book: “Geographic Information Systems (GIS): Techniques, Applications and Technologies”. - Nantes University, France: Nova Science Publishers, 2014. – 65 p.

 

 

Функциональные возможности- ограничений на объем пользовательских данных нет, максимальный размер файла растровой информации в настоящий момент составляет 18 Гб, наиболее полный каталог - 2722946 записей.

Некоторые функции:

- отрисовка фоновых карт (рельефа, гравики, теплового потока),

- вывод данных импактного и сейсмологического каталогов (координаты, время, диаметр/магнитуда и прочие характеристики), задание детальности ЦМР (от 30'' до 1”), 

- инструмент построения разрезов с отображением рельефа фонового поля  и сейсмологических данных,

- функция построения линеаментов (на рисунке представлен результат работы алгоритма - линеамент событий за неделю до Чуйского землетрясения на фоне карты аномалий силы тяжести)

 

Инструментальные средства создания - Visual Studio, FoxPro, ActiveBar. Алгоритмы опубликованы в журнале "Геоинформатика" и "Bulletin NCC. Series: Mathemaical Modeling in Geophysics":

 

 

2016-03-23

Назначение - Программа предназначена для численного решения обратной задачи для линейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений с правыми частями.

Область применения - Процессы, характеризующиеся системами линейных дифференциальных уравнений (например, фармакокинетика).

Используемый алгоритм - В работе рассмотрена вариационная постановка обратной задачи для линейной системы дифференциальных уравнений с правыми частями [1]. С помощью введения сопряженной задачи в явном виде была получена матрица градиента целевого функционала (подробное описание алгоритма, вид градиента и сопряженной задачи в файле "Инструкция по работе с программой"). Задача оптимизации решается методом итераций Ландвебера. В программе предусмотрены следующие функции:

1. Задание точности решения.
2. Задание временного интервала.
3. Задание параметра метода итераций Ландвебера.
4. Возможность фиксировать параметры в системе дифференциальных уравнений.
5. Возможность ограничения определяемых параметров интервалом допустимых значений.
6. Задание правых частей системы в виде экспонент.

Инструментальные средства создания - Программа написана на языке программирования C++ в среде разработки Visual Studio 13.

[1] А.И. Ильин, С.И. Кабанихин, Д.А. Воронов, Универсальный подход к решению обратной задачи фармакокинетики в случае произвольного количества камер // Сибирские электронные математические известия. «Труды V международной молодежной школы-конференции "Теория и численные методы решения обратных и некорректных задач". 2014. Т. 11. С. С41-С49

Алгоритм разработан в рамках гранта РФФИ № 16-31-00382.

 

2015-12-30

Назначение - структурная оптимизация сетей различного назначения с целью повышения надёжности.

Область применения - моделирование и проектирование сетей различного назначения.

Используемый алгоритм - генетический алгоритм с использованием кумулятивных оценок верхней и нижней границ надёжности. Программа позволяет для заданного числа узлов и каналов связи сети находить структуру сети, оптимальную или близкую к оптимальной по критерию надёжности. Под надёжностью понимается вероятность связности сети. Узлы сети предполагаются абсолютно надёжными, т.е. надёжность узлов предполагается на порядки выше надёжности каналов связи. Для каждого канала связи задаются значения надёжности и стоимости прокладки. Поиск ведётся в условиях наперёд заданных ограничений на общую стоимость прокладки каналов связи и диаметр сети. Подход с использованием кумулятивных оценок позволяет быстрее принимать решение о пригодности (непригодности) получаемых в процессе работы алгоритма вариантов топологии сети.

Алгоритм опубликован в следующих работах:

[1] K. Nechunaeva, D. Migov. Speeding Up of Genetic Algorithm for Network Topology Optimization with Use of Cumulative Updating of Network Reliability // Proc. 9th Int. Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ACM IMCOM 2015), Bali, Indonesia, 2015. ACM New York, USA, 2015. ISBN 978-1-4503-3377-1. Article No. 42. (Indexed by Scopus)

[2] Д.А. Мигов, К.А. Нечунаева, А. С. Родионов Генетический алгоритм структурной оптимизации сетей с применением подхода кумулятивного уточнения границ надёжности. Вестник СибГУТИ, 2015, № 4. В печати.

Входные данные программы: количество узлов и каналов связи сети, значения надёжности для всех каналов связи (числа от 0 до 1), значения стоимости прокладки для всех каналов связи, параметры генетического алгоритма (размер популяции, кол-во поколений, размер турнира, вероятность мутации), ограничения на общую стоимость прокладки каналов связи, максимальное значение диаметра графа.

Функциональные возможности - структурная оптимизация сетей с количеством  каналов до 100.

Инструментальные средства создания - Delphi.

Алгоритм разработан в рамках гранта РФФИ № 14-07-31069.