Поиск - новости науки и техники

Математики ТГУ в 10 раз улучшили алгоритмы обработки сигналов и изображений

04.12.2019

Завершен проект по разработке математических методов анализа сигналов и изображений в сложных телекоммуникационных и навигационных системах, на которые воздействуют случайные помехи. Работы проводили математики ТГУ. Созданные ими методы до 10 раз улучшают точность оценивания информации и позволяют с высоким качеством восстановить изображение или сигнал.

Методы, разработанные учеными международной лаборатории статистики случайных процессов и количественного финансового анализа ТГУ, приложимы к распознаванию сигналов в авиации, “расшифровке” изображений с аппарата МРТ в медицине, анализу топографических снимков для нефтегазовой отрасти и другим процессам. Полученные математиками результаты будут использоваться для построения новых радиолокационных систем оперативного анализа и мониторинга окружающей обстановки, систем спутниковой навигации, перспективных систем приемо-передачи информации.

“Все в нашем проекте сфокусировано на задачах статистической радиофизики, это проблема передачи данных по каналам связи. Например, летит самолет, передает сигнал. Во время передачи сигнала на него накладываются различные шумы и, соответственно, на приемнике нужно получить данные, максимально близкие к тому, что было передано. Строятся оптимальные алгоритмы, которые позволяют на входе отсеять эти шумовые явления и получить сигнал, максимально близкий к реально передаваемому. Это и в медицине применяется, и в финансах, и в экономике, – объясняет зав. лабораторией, доцент ММФ Евгений Пчелинцев, ведущий исполнитель проекта.

Алгоритмы, созданные в ТГУ, учитывают качественно более сложные шумы в моделях, чем существующие ранее. С физической точки зрения это процессы со сложной структурой зависимости, что позволяет изучать задачу оценивания сигналов, наблюдаемых на фоне импульсных помех. При этом рассматриваются как процессы с “памятью”, так и быстро теряющие зависимость от прошлого. Возвращаясь к примеру с самолетом: сигнал прошел, но самолет уже летит дальше, и на сигнал уже не действуют факторы, оставленные позади.

Сейчас ученые ТГУ уже получили два патента на свои изобретения, прототип устройства приема информации с использованием их алгоритма создан в Московском энергетическом институте (МЭИ). В следующем году ученые планируют применить свои алгоритмы к анализу big data: это могут быть данные социологических опросов, физические или финансовые данные.

“С одной стороны, с математической точки зрения, нам неважно, что именно обрабатывать. С другой – мы видим прикладные задачи, на которые ориентируемся, и это нам помогает прицельно создавать алгоритмы обработки big data”, – подчеркнул Пчелинцев.

Елена Краснова

Нет комментариев