Работа посвящена разработке системы пространственного распространения звука на основе трассировки лучей (Ray-Trace Sound Transmission, RTST). Основная цель исследования — реализация реалистичного моделирования отражений звука, его затухания, задержек и частотной фильтрации в зависимости от материала поверхности. Предложенный подход учитывает геометрию сцены, препятствия между источником и приёмником звука, а также применяет параметры окружающей среды для расчёта финальной звуковой картины. Система реализует динамическое построение звуковых лучей с возможностью многократных отражений. Также учитываются особенности распространения звуковых волн, включая различие плотностей материалов в акустической среде и фильтрацию частот. Проведены тесты производительности и анализ отклика системы в реальном времени. Разработанная архитектура демонстрирует перспективность трассировочного подхода для игровых и симуляционных приложений, требующих высокой акустической достоверности.

Одними из наиболее актуальных с точки зрения применения в медицине и промышленности и, одновременно, представляющих наибольший научный интерес для полимерной химии являются (био)полиэлеткролитные комплексы ((био)ПЭК) состава хитозан:карбоксиметилкрахмал (КМК). Комплексное исследование механизмов формирования и структурной организации данных (био)ПЭК представляет значительный интерес для их практического применения при создании новых биоразлагаемых, нетоксичных и биосовместимых материалов с управляемыми характеристиками. Данная работа посвящена изучению влияния степени замещения КМК и соотношения компонентов на оптические свойства дисперсий структур (био)ПЭК состава хитозан/КМК.  Установлено, что увеличение доли КМК способствует более эффективному образованию (био)ПЭК. Кроме того, процесс формирования (био)ПЭК делится на несколько ключевых этапов, связанных с изменениями pH и степенью замещения КМК. По результатам экспериментальной работы установлен диапазон рН и соотношение компонентов хитозан:КМК для получения стабильных дисперсий (био)ПЭК, а также изучена их структура. Контроль этих параметров позволит управлять процессом комплексообразования и создавать материалы с управляемыми свойствами на основе данных систем.

В работе предложен подход по автоматизации проектирования требований ИБ посредством использования системы поддержки принятия решений. Проведён эксперимент по определению оптимального состава модулей СППР, на основании которого сформирована архитектура системы. Разработана информационная модель СППР, обеспечивающая возможность определения применимости требований исходя из различных критериев, характеризующих особенности функционирования ИТ-систем. Разработан прототип СППР, реализующий следующие основный функциональные возможности: получение информации из внешних источников для наполнения и актуализации локальных справочников системы (источники угроз и уязвимостей, реестры СрЗИ и др.); возможность внесения информации о разрабатываемой или дорабатываемой ИТ-системе различными способами, включая автоматические распознавание и анализ документации на системы; возможность гибкого изменения информационного обеспечения системы пользователями с определёнными ролями через прикладной интерфейс системы, включая наполнение локальных справочников. Результаты проведения экспериментов в действующей крупной организации с большим количеством проектов создания и модернизации ИТ-систем и формируемой в рамках них документации показали, что применение СППР является обоснованным с экономической точки зрения для решения задач автоматизации проектирования требований ИБ, что подтверждает в ходе реальной апробации решения достижение цели исследования, заключающейся в снижении стоимости процесса формирования требований. Кроме того, применение СППР приводит к увеличению полноты документирования требований за счёт уменьшения количества неучтённых релевантных требований к ИТ-системам, что позволяет судить также о повышении качества проектирования.

Optical nonlinearities are crucial for advanced photonic technologies since they allow photons to be managed by photons. Exciton-polaritons resulting from strong light–matter coupling are hybrid in nature: they combine the small mass and high coherence of photons with strong nonlinearity enabled by excitons, making them ideal for ultrafast all-optical manipulations. Among the most prospective polaritonic materials are halide perovskites since they require neither cryogenic temperatures nor expensive fabrication techniques. Here, we study strikingly nonlinear self-action of ultrashort polaritonic pulses propagating in planar MAPbBr3 perovskite slab waveguides. Tuning the input pulse energy and central frequency, we experimentally observe various scenarios of its nonlinear evolution in the spectral domain, which include peak shifts, narrowing, or splitting driven by self-phase modulation, group velocity dispersion, and self-steepening. The theoretical model provides complementary temporal traces of pulse propagation and reveals the transition from the birth of a doublet of optical solitons to the formation of a shock wave, both supported by the system. Our results presented here represent an important step in ultrafast nonlinear on-chip polaritonics in perovskite-based systems.

В настоящее время существует необходимость разработки автономных систем экологического мониторинга, особенно в местах, удаленных от централизованной энергосети. Исследование направлено на решение данной проблемы путем разработки автономной системы, работающей на базе микробных топливных элементов (МТЭ), которые представляют собой устойчивый и автономный источник энергии. Основное внимание в работе уделяется оптимизации работы МТЭ за счет обработки электродов и использования стимулирующих веществ для повышения выходного напряжения. Для оценки эффективности стимулирующих добавок был применен метод мультиреспираторного тестирования, а для анализа полученных данных автором разработано специализированное программное обеспечение. Результаты исследования демонстрируют значительное улучшение выходного напряжения МТЭ при использовании обработанных электродов и целесообразности внесения стимулирующих веществ. Кроме того, была успешно разработана функциональная автономная система мониторинга, питающаяся от МТЭ и реализующая возможности работы в рамках IoT.

Работа посвящена разработке модели оценки эффективности менторинга в условиях цифровой трансформации университетов. Проведен анализ российских и зарубежных подходов к менторингу, рассмотрены особенности функционирования университетов с различной структурой управления. Предложена многоуровневая модель менторинга, включающая систему оценки эффективности на основе количественных и качественных метрик, отражающих как объективные показатели, так и субъективные аспекты взаимодействия участников. Проведено моделирование бизнес-процессов действующей программы менторинга «Выпускники ИТМО» в формате AS IS / TO BE с использованием концептуальной модели менторинга. В заключающей части исследования предложены рекомендации по использованию концептуальной модели, позволяющей определить траекторию развития менторинга под специфику любого типа университета, вне зависимости от уровня цифровой зрелости или управленческой модели.

В моей ВКР описана реализация нейронного оператора DeepONet внутри фреймворка TEDEouS в качестве одного из методов решения дифференциальных уравнений. Модифицированный за счёт нового метода решатель уравнений получил возможность к общению решения на новые, отличные от изначальных задачи, что было экспериментально доказано в работе.

Спрос на литий, известный в качестве «Энергетического металла XXI века», растёт из-за распространения устройств, спроектированных на основе литий-ионных аккумуляторов. Так, к 2030 году потребление металла вдвое превысит объём запасов, что делает поиск дополнительных источников лития критически важной задачей. Идея проекта заключается в разработке технологии извлечения лития из попутных вод нефтегазоконденсатных месторождений, посредством использования селективной мембраны и модифицированной металл-органическими каркасами. Технология обладает высочайшим потенциалом к масштабированию, она позволит компаниям нефтегазового сектора получать дополнительную прибыль из неиспользуемых ранее ресурсов. В рамках исследования проводилась как оптимизация модификации мембраны, так и анализ технологической схемы извлечения лития. Были реализованы три ключевых этапа: предварительная подготовка рассола, стадия мембранного разделения и карбонизация. Впоследствии, из образца пластовой воды месторождения Восточной Сибири был получен карбонат лития чистотой 98,44%, что подтверждает эффективность технологии и подчёркивает потенциал для промышленной реализации.

Работа посвящена исследованию транспортной связанности и предметно раскрывает методы оценки транспортной связанности городов Российской Федерации. В рамках исследования по разработке методики была произведена экспресс-оценка транспортной связанности, а также даны рекомендации по развитию транспортной инфраструктуры. Основываясь на численности населения, количестве рейсов в неделю и качестве транспортной инфраструктуры: были созданы критерии для оценки транспортной связанности между разными городами. На экспериментальных сценариях была построена и визуализирована методика оценки транспортной связанности. На основе анализа сценарных данных представлены рекомендации по улучшению транспортного взаимодействия между городами, посредством развития транспортной инфраструктуры.

Функциональное изображение, получаемое при решении обратной задачи электроэнцефалографии, представляет собой распределение нейронной активности по коре головного мозга. Анализируя функциональные изображения, можно получить информацию об активности определенных областей коры головного мозга. Это открывает широкий спектр возможностей – локализация нейронной активности позволяет формировать сигналы управления нейрокомпьютерных интерфейсов, выполнять исследования физиологических механизмов человеческого восприятия. Для повышения качества изображения в работе предлагается собственная методика, основанная на интеграции пространственной фильтрации в существующие алгоритмы обработки, состоящая в выделении зоны интереса на функциональном изображении. Разработанная методика позволяет вдвое повысить пространственное разрешение в нейровизуализации.

В работе рассмотрены программные механизмы повышения надежности микроконтроллеров во встраиваемых системах. Выполнен сравнительный анализ существующих подходов, включая механизмы, основанные как на единой реализации, так и на многообразии реализаций, оценены их преимущества и недостатки. Разработано инструментальное средство в виде программной библиотеки, которая позволяет выявлять и устранять типовые ошибки программного обеспечения. Предложена архитектура библиотеки, подробно описаны ее компоненты и взаимодействие между ними. Работоспособность библиотеки была оценена на отечественном микроконтроллере MIK32, что подтвердило ее эффективность в рамках задач в области повышения надежности ПО. Исходя из результатов, проведенных экспериментов по внедрению библиотеки, были сформулированы рекомендации по применению различных механизмов надежности повышения ПО в процессе создания встроенных систем.

Моя выпускная работа посвящена исследованию того, как светится искусственный алмаз с примесью никеля и азота. Я изучал, почему одни участки алмаза светятся по одному, а другие — по-другому, и как это связано с тем, где именно в структуре кристалла находится атом никеля. Для этого я проводил измерения при разных температурах и использовал лазеры с разной длиной волны. Результаты показали: то, как именно "сидит" никель внутри алмаза — влияет на характер свечения. Эти знания могут быть полезны при создании новых материалов для квантовых технологий, например, для сверхточных сенсоров или элементов будущих компьютеров.

Работа посвящена уличному искусству как особой форме визуальной культуры, возникающей вне институциональных рамок и тесно связанной с ритмами городской повседневности. Исследование направлено на разработку цифровой платформы, способной сохранять не только изображение произведений, но и их пространственный, социальный и акустический контекст. Теоретическая часть опирается на концепции Лефевра, де Серто, Бурдье и феноменологические подходы к восприятию пространства. В практической части была создана 3D-модель фрагмента территории «Севкабель Порт» в Санкт-Петербурге с точной интеграцией объектов уличного искусства. Платформа позволяет воссоздать условия их восприятия — маршруты движения, углы обзора, звуковую среду — и тем самым зафиксировать ускользающую структуру городского опыта. Работа показывает, как цифровые технологии могут стать инструментом осмысления и сохранения хрупких форм культурной визуальности.

В рамках работы изучаются технико-технологическая составляющая и классификация Deepfake-произведений, а также их правовая природа. Проводится анализ практики применения Deepfake-произведений, их текущее регулирование и качественная оценка рисков. На основе полученных результатов формулируются рекомендации как для разработчиков ПО, предназначенного для создания Deepfake-произведений, так и для правообладателей ОИС, используемых в целях создания Deepfake-произведений, а также для лиц, желающих создавать и использовать Deepfake-произведения в коммерческих целях. Все рекомендации, сформулированные в результате работы, готовы к практическому применению и могут быть внедрены как физическими, так и юридическими лицами в деятельность с целью управления рисками при создании и использовании Deepfake-произведений.

Выпускная работа решает задачу цифровой трансформации малого розничного бизнеса в части работы с маркированным товаром и системой «Честный Знак». Актуальность темы обусловлена цифровизацией логистических процессов и необходимостью соответствия новым государственным требованиям по маркировке товаров, что особенно важно для малого и среднего бизнеса в условиях ограниченного бюджета и ресурсов. Проведен анализ существующих решений и регуляторных требований, по итогам которого сформулированы функциональные требования к приложению. Разработана архитектура системы, включающая в себя существующую на предприятии товароучётную систему, мобильное приложение, серверную часть, электронную подпись, сервер печати, принтер этикеток. Проведено сравнение точности библиотек сканирования штрихкодов для платформы Android используя синтетические данные, что позволило выбрать оптимальное решение для работы с повреждёнными штрихкодами. В процессе проектирования и разработки был создан UX/UI дизайн приложения, выбраны инструменты и технологии, разработана серверная и клиентская части приложения, модули для интеграции с системой «Честный Знак» и работы с электронной подписью. Завершающей частью стало тестирование интеграционных компонентов и последующее внедрение приложения в двух розничных магазинах. Получены положительные отзывы от сотрудников и результаты, свидетельствующие об эффективности и востребованности разработанного решения.

Работа посвящена разработке метода формирования синтетических циклических вольт-амперных характеристик (ЦВА) для создания цифрового двойника процессов ингибирования коррозии в нефтегазовой отрасли. Для решения задачи собраны экспериментальные ЦВА четырёх органических ингибиторов и вычислены квантово-химические (DFT) и QSAR-дескрипторы, описывающие их электронную структуру. На основе этих данных реализованы три физически информированные генеративные архитектуры — сверточная GAN, сверточный VAE и VAE-LSTM — способные синтезировать реалистичные временные ряды ЦВА. Качество генерации оценивалось метрикой динамического индикатора искажения времени с перекрёстной валидацией, что имитирует поиск новых ингибиторов. Наилучший результат показала модель VAE-LSTM, обеспечившая минимальное значение метрики и достоверное воспроизведение ключевых пиков ЦВА. Предложенный подход позволяет значительно расширять объёмы электрохимических данных без дорогостоящих экспериментов и тем самым ускоряет разработку и оценку эффективности новых ингибиторов коррозии.

Работа посвящена созданию и применению специализированного корпуса данных TradeNewsSum для автоматической генерации кратких рефератов внешнеэкономических новостей. Данный корпус включает примерно 60 тыс. пар «текст–реферат» на русском и английском языках, относящихся к ключевым экономическим событиям международного уровня, таким как торговля, санкции, инвестиции и совместные проекты стран. Для повышения качества резюме использовались передовые трансформерные модели (например, BART, mBART, T5) и большая языковая модель LLaMA 3.1, прошедшая специальную подготовку на данном наборе данных. Была проведена проверка эффективности методов с применением стандартных метрик ROUGE, METEOR и BERTScore, а также больших языковых моделей для проверки смыслового соответствия оригиналу. Основной вывод работы подтверждает, что разработанный специализированный корпус данных TradeNewsSum является эффективным инструментом для улучшения качества генерации кратких резюме внешнеэкономических новостей. Применение данного набора данных совместно с современными моделями абстрактивного реферирования позволяет создавать точные и информативные резюме, соответствующие требованиям аналитики и менеджмента в сфере международной торговли. Работа имеет значительную прикладную ценность, так как созданные инструменты внедрены в аналитическую систему торговых новостей и обеспечивают автоматизированную обработку большого объема торговой информации в режиме реального времени.

Телеангиэктазии представляют собой расширенные кровеносные сосуды малого диаметра, локализованные преимущественно на коже. Основными методами их лечения являются склеротерапия и лазерная фотокоагуляция, последняя считается наиболее эффективной. В работе использованы два диапазона длин волн для облучения телеангиэктазий с целью их коагуляции. Разработана оптическая модель крови, рассчитаны спектры отражения и поглощения для различных концентраций и форм гемоглобина. Проведено компьютерное моделирование нагрева кожи и эксперименты с лазерным воздействием на кожу человека и кролика. Полученные результаты подтвердили данные моделирования и показали, что двухволновой режим облучения является перспективным для лечения глубоколежащих телеангиэктазий.

Выпускная работа посвящена разработке аналитического расширения для СУБД PostgreSQL. Автором проведен анализ текущих подходов к хранению и аналитике данных. Далее, проведен сравнительный анализ возможностей реляционных СУБД в контексте интеллектуального анализа данных, упор сделан на PostgreSQL. Обоснован выбор набора алгоритмов машинного обучения для аналитического расширения, выявлены их особенности, преимущества и недостатки. Также, в работе представлена реализация выбранных алгоритмов на процедурном SQL. Автором проведено сравнительное тестирование производительности созданного решения в сравнении с существующими аналогами, по результатам тестирования сделан ряд выводов. Помимо этого, в исследовании представлены результаты тестирования алгоритмов на синтетических данных, а также необходимые доработки для апробации на реальных данных.

Работа посвящена исследованию коэффициента теплопроводности обмоток электрических машин с учётом их композитной структуры. Основной целью являлась разработка методики, позволяющей более точно определять теплопроводность обмоток, в отличие от традиционного подхода, где используется коэффициент теплопроводности меди. Была разработана теоретическая модель, основанная на теории контактного термического сопротивления, с применением формулы Герца для расчёта площади контакта между витками проводов, а также проведены экспериментальные исследования на специализированной установке с использованием образцов из медного (ПЭВ-2) и константанового (ПЭК) проводов, включая вариации толщины, степени сжатия и применения силиконовой пропитки. Разработанная методика позволяет оптимизировать тепловые модели электрических машин, что критично для проектирования высоконагруженных устройств.

This master’s thesis addresses a real-world robotics challenge: helping robots understand and map their surroundings, even when lighting conditions change dramatically. The paper presents an improved version of the CLIP model, that uses contrastive learning techniques to enable robots to better recognize objects, whether in bright daylight or dim indoor lighting. To test these improvements, a comprehensive simulation environment was created using Habitat-Sim that simulates different lighting scenarios, allowing us to thoroughly evaluate how well the system performs in different conditions. The solution combines 3D scene understanding with 2D image refinement, creating a more robust system that excels at recognizing both common and rare objects, even in challenging low-light situations. When tested against existing methods such as ConceptGraphs, BBQ and OpenScene, the new approach showed significantly better performance, especially in challenging lighting conditions where existing systems often struggle.

Использование биологически активных соединений (БАВ) Reynoutria japonica (горец японский) в составе функционального продукта способствует активному здоровому долголетию за счет обеспечения профилактического эффекта в результате воздействия стильбенов на клеточном уровне. В работе проведена оптимизация экстракции БАВ горца японского, а также количественно определены индивидуальные вещества, в частности, ресвератрол и полидатин, способствующие здоровому долголетию. Инкапсулирование экстракта в состав липосомы и последующая лиофилизация способствовало сохранности БАВ. In vitro исследование биодоступности БАВ в составе разработанного ингредиента на модельных растворах ЖКТ показало высокую степень высвобождения БАВ в кишечной фазе. Разработанный функциональный пищевой ингредиент имеет отличное качество согласно проведенным слепым дегустациям.

Вариации числа копий (CNV) играют важную роль в развитии наследственных опухолевых синдромов, таких как рак молочной железы и яичников, однако их точная детекция в данных таргетного секвенирования нового поколения (NGS) короткими прочтениями остается сложной задачей. Основные проблемы связаны с высокой неравномерностью покрытия целевых регионов и наличием технических артефактов, приводящих к ложноположительным результатам. В данной работе предложен и реализован новый алгоритм для детекции CNV, адаптированный специально для малоформатных таргетных панелей. Проведена оптимизация параметров алгоритма и внедрены дополнительные метрики контроля качества данных, включая оценку равномерности покрытия. Разработана методика фильтрации артефактов, основанная на статистическом анализе шумовых характеристик данных. Предложенный подход существенно улучшил точность выявления вариаций числа копий и успешно внедрен в молекулярно-генетическую диагностику.

Независимо разработанная лапароскопическая оптическая система с большим углом обзора 80° и рабочим расстоянием 40 мм. Лапароскопия может быть отображена на КМОП-матрице, что позволяет врачам наблюдать пораженные ткани на электронном дисплее. Лапароскоп характеризуется малыми искажениями и большой общей длиной оптической системы. Представленное исследование имеет практическую ценность и огромное значение для врачей при проведении клинических малоинвазивных операций на брюшной полости.

В работе представлен новый метод визуализации на основе метода однопиксельной съемки и методов машинного обучения. Предложена схема поляризационного мультиплексирования световых полей, использование которых позволяет увеличить информативную емкость в 2 раза, за счет параллельного считывания данных с двух каналов. Комбинация поляризационного мультиплексирования и методов машинного обучения позволила значительно ускорить процесс восстановления изображений. Представленный метод демонстрирует высокую эффективность в условиях зашумленных данных и может быть применен в системах компьютерного зрения, включая автономное вождение. Сравнение данного метода со стандартными алгоритмами однопиксельной визуализации показало его преимущество в скорости восстановления в 4,6 раз без потери в качестве получаемых изображений.