Презентация (Разработка программы для оценки присутствия объекта в анализируемой среде в реальном времени)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. М.В. ЛОМОНОСОВАФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИРАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ДЛЯ ОЦЕНКИПРИСУТСТВИЯ ОБЪЕКТА В АНАЛИЗИРУЕМОЙ СРЕДЕВ РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИДипломная работаКириллова Д. А.студента 504 группыНаучный руководитель:д.ф.-м.н., проф. Трофимов В.А.Актуальность дипломной работыВ последнее десятилетие задача обнаруженияскрытых взрывчатых и наркотических веществявляется одной из наиболее сложных и актуальныхпроблем безопасности. Одними из перспективныхсистем обнаружения веществ являются системы,использующие терагерцовое излучение. Онобезопасно для здоровья, так как не являетсяионизирующим.Настоящая дипломная работа посвященаразработке критериев идентификации веществ ипакета программ, их реализующих в реальномвремени.Цели и задачи дипломной работы• Цели дипломной работы:• Разработка программы, реализующей различные методынахождения эталонного сигнала в исходном терагерцовомсигнале в реальном времени.

В дальнейшем использованиеданной программы при работе с установкой, использующейтерагерцовое излучение, в к.513• Разработанные и использованные Критерии:• Корреляция и схожесть сигналов и их спектров Фурье• Корреляция и схожесть динамик спектральных линий на различныхчастотах• Интегральные критерииТерагерцовые сигналыf(t)f(t)20f(t)f(t)10404083015306410202025100-201000-4-10-5-10-6-20-8-20-100246810t024HMX68100246810RDXTNT150010005000-500-1000t02040600246PETNf(t)-20tt80100120140160180исходный терагерцовый сигнал200810Разработанные критерии• Корреляционная функцияРеализованные критерии:• Корреляция и схожесть сигналов• Функция Likenessи их спектров Фурье• Корреляция и схожесть динамикспектральных линий наразличных частотах• Интегральные критерииСравнение динамик спектральныхлиний эталонного и исходного сигналовНе существует приборов, позволяющих получить динамикуспектральных линий на определенной частоте.

Их вычисляют спомощью компьютерных методов. В данной работе использовалсяоконный метод Фурье-Габора.Сравнение динамик спектральных линий:• На фиксированных частотах• На фиксированных для данного эталонного сигнала частотах и динамикисходного сигнала на частотах, чьи минимумы на спектре Фурьенаиболее совпадают с фиксированными для эталонного сигнала.• На совпадающих у них частотах поглощения.Интегральные критерииЯвляются наиболее перспективными критериямиобнаружения эталонного сигнала в исходном терагерцовомсигнале.Критерии построены на сравнении спектральных динамикисходного сигнала со спектральными динамиками эталонныхсигналов.

Поскольку заранее неизвестно, какой фрагментисходного сигнала содержит отклик вещества на терагерцовыйимпульс, то имеет смысл сравнивать спектральные динамики навсей длине сигнала.Публикации и статьи• Trofimov V.A., Peskov N.V., Kirillov D.A. Efficiency of usingcorrelation function for estimation of probability of substancedetection on the base of THz spectral dynamics. // In “TerahertzEmitters, Receivers, and Applications III”. Eds.: Razeghi M., BaranovA.N., Everitt H.O., Zavada J.M., Manzur T. Proceedings of SPIE.2012. V. 8496.

P. 84960T (17 pages).• Trofimov V.A., Peskov N.V., Kirillov D.A. Efficiency of usingcorrelation function for estimation of probability of substancedetection on the base of THz spectral dynamics.// Abstracts of theInternational Conference “SPIE Optical Engineering + Applications”.12-16 August 2012. San Diego. USA. Book of abstracts on CD. Paper8496 - 28.ЗаключениеВ ходе выполнения работы достигнуты следующиерезультаты:• Реализованная программа позволяет в реальномвремени оценивать присутствие эталонного сигнала висходном терагерцовом сигнале.

Позволяет изучитьэффективность различных критериев обнаружения какпо отдельности, так и в совокупности.• Один из предложенных критериев докладывался намеждународной конференции (Сан Диего, США, 2012)и опубликован в англоязычной статье.Спасибо за внимание!.