Аносов А.А., Грановский Н.В., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Казанский А.С. «Экспериментальная локализация источника теплового акустического излучения корреляционным методом» Акустический журнал, 71, № 5, с. 633-639 (2025)

В эксперименте с помощью корреляционного приема была проведена локализация источника теплового акустического излучения. Для этого использовалась приемная решетка из четырех датчиков. В качестве источника использовали охлажденный на 34°С относительно окружающей среды тефлоновый цилиндр диаметром 5.5 мм, который находился на расстоянии 770 мм от датчиков размером 20 мм. Локализация проводилась при двух положениях источника, расстояние между которыми было 10 мм. Средняя частота приема составляла 1.5 МГц. При локализации суммировались пространственные корреляционные функции, рассчитанные для трех пар соседних датчиков и для двух пар датчиков, расположенных “через один”. Полученные в эксперименте изображения источника были разнесены на 8.5 мм, размер изображений составил 6 мм для источника в центре и 6.5 мм для сдвинутого источника. Таким образом, полученное при заданной геометрии пространственное разрешение соответствует расчетным данным для решетки датчиков и значительно выше пространственного разрешения при некорреляционном приеме.

Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю. «Локализация источника звука в волноводе с использованием нейронной сети, обучаемой на данных численного моделирования» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 25 (2025)

Важным направлением современной акустики океана в последние годы стало активное применение методов машинного обучения для решения обратных задач. Одной из таких задач является оценка координат источника звука в волноводе по измерениям его поля с помощью вертикальной приемной решетки. В большинстве работ по данной тематике задача решается с использованием нейронной сети, входными данными которой служат элементы корреляционной матрицы (КМ) поля на решетке. Неизбежная неточность математической модели среды, особенно в условиях многолучевого распространения, ограничивает точность теоретического расчета КМ. Поэтому для обучения нейронной сети приходится использовать данные натурных измерений КМ на исследуемой акватории для различных положений источника. В докладе обсуждается альтернативный подход, в котором входные данные задаются распределением интенсивности регистрируемого поля в плоскости глубина–угол прихода. Это распределение, которое строится с использованием заимствованного из квантовой теории метода когерентных состояний, менее, чем КМ, чувствительно к неточностям модели среды. Показано, что это обстоятельство в ряде случаев поможет избежать сложной и дорогостоящей процедуры натурных измерений КМ и обучать нейронную сеть на синтетических (то есть полученных с помощью численного моделирования) данных. Ключевые слова: подводный звуковой канал, вертикальная решетка, когерентные состояния, нейросеть

Степанов К.Д., Дружинина О.В., Петров А.А. «Анализ моделей и разработка программного комплекса для оценки влияния вибрационных воздействий транспортных средств на объекты городской инфраструктуры» Нелинейный мир, 22, № 1, с. 5-14 (2024)

Постановка проблемы. Учитывая высокие темпы современного гражданского строительства в крупных городах и расширения транспортных сетей, можно утверждать, что актуальным на сегодняшний день является создание моделей, которые могут быть использованы для прогнозирования влияния вибрационных воздействий транспортных средств на окружающие инфраструктурные объекты. Разработка моделей для оценки вибрационных воздействий и для последующего использования в системах мониторинга и диагностики требует привлечения современных методов нелинейного анализа, дискретной математики, а также инструментов разработки экспертных систем и технологий искусственного интеллекта. Цель. Провести анализ комплексной математической модели пространственных взаимодействий, разработать алгоритмическое обеспечение и охарактеризовать структуру программного комплекса для оценки влияния вибрационных воздействий транспортных средств на объекты городской инфраструктуры. Результаты. Предложена новая модель пространственных взаимодействий для оценки уровней воздействия вибраций, для которой построен граф размещения объектов, связанных каналами распространения вибраций с применением математического аппарата моделирования гибридных динамических систем, экспертных знаний и нечетких правил логического вывода. Рассмотрены примеры построения модели пространственных взаимодействий с учетом трех объектов вибрационного наблюдения. Разработан алгоритм VibCalcAlg для расчета состояний трехкомпонентной модели. Дано описание структуры программного комплекса VibCalc, включающего в себя блоки нечеткой логики, построения моделей и визуализации. Практическая значимость. Результаты исследования могут найти применение при решении задач математического моделирования, связанных с оценкой и прогнозированием вибрационных воздействий в области транспортного и гражданского строительства, а также при решении задач охраны окружающей среды. Эти результаты направлены на совершенствование интеллектуальных систем мониторинга и систем поддержки принятия решений в проектировании, строительстве и эксплуатации транспортных объектов.

Сергеев И.С., Балакирев Н.Е. «Универсальный метод восстановления звуковых сигналов из сжатого структурированного представления» Труды Московского авиационного института, № 144, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=186307 (2025)

Описывается метод восстановления и воспроизведения звуковых сигналов, представленных в сжатом структурированном виде. Основной задачей является реализация универсального механизма восстановления звукового потока в оперативной памяти и его последующего воспроизведения в реальном времени, независимо от применённой схемы оптимизации. Разработанная программная система обеспечивает загрузку сжатых файлов собственных форматов CUWAV, преобразование их содержимого в звуковой поток формата WAV, передачу потока в звуковое устройство и визуализацию сигнала в виде масштабируемой осциллограммы. Предложенный метод позволяет использовать систему в качестве универсального расширяемого модуля в составе технических комплексов анализа, мониторинга или архивации звуковых данных.

Жостков Р.А. «Численное моделирование поверхностных акустических волн в программном комплексе COMSOL Multiphysics» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 7 (2025)

Для решения современных задач геофизической сейсморазведки широко применяются методы, основанные на использовании поверхностных акустических волн (ПАВ). Многие из этих подходов нуждаются в совершенствовании, включая теоретическое обоснование, как, например, метод микросейсмического зондирования, выгодно отличающийся простотой проведения полевых работ и обработки полученных данных. Поскольку аналитическое рассмотрение распространения ПАВ в сложно построенных неоднородных средах затруднено, то особую роль в этих исследованиях приобретает численное моделирование. Эффективным инструментом для этого выступает программный комплекс COMSOL Multiphysics, особенности работы в котором рассмотрены в настоящем докладе. Уделено внимание построению геометрии и сетки конечных элементов, настройке граничных условий и особенностям борьбы с отраженными от границ модели сигналами. Рассмотрены процедуры верификации и валидации численной модели, а также поиска оптимальных настроек. Исследованы возможности нескольких решателей в различных режимах исследования с учетом доступных вычислительных ресурсов. Ключевые слова: геоакустика, сейсморазведка, численное моделирование, поверхностные акустические волны, неоднородная среда