В настоящее время в мире проводятся активные исследования в области опто-акустической томографии (ОАТ). Техническая реализация схем измерения ОАТ интенсивно разрабатывается и совершенствуется. Основные надежды связаны с применение ОАТ для ранней диагностики рака молочной железы. Однако вопрос о построении алгоритмов, обеспечивающих достаточно высокое качество изображения и удобных для реализации, оставался открытым. В рамках совместной с Институтом физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского работы такие алгоритмы были построены, реализованы и исследованы. Как показали результаты численных экспериментов, качество построенных алгоритмов, оцениваемое в соответствии с общепринятыми в томографии критериями, лишь немного уступает используемому в радоновской томографии алгоритму свертки и обратной проекции, который de facto является эталоном. Тем самым эти алгоритмы пригодны для практического применения. (Д. В. Сушко).
Выполнено исследование проблемы управления потоком данных при неполной информации о состоянии сети. Задача сформулирована как задача оптимального стохастического управления, где в качестве критерия принята некоторая функция полезности, учитывающая потери, связанные с необходимостью перепосылки данных при потере информации, вызванной перегрузкой сети. Предполагалось, что состояние сети описывается управляемым марковским процессом с конечным множеством состояний, а поток сообщений о потерянных пакетах (поток потерь) описывается считающим процессом, интенсивность которого зависит как от текущей скорости передачи данных, так и от ненаблюдаемого состояния соединения. Полученная задача относится к классу задач с одновременным управлением процессом и наблюдениями. В работе впервые получена характеризация оптимального управления с помощью принципа максимума и в важном для приложений случае получено явное выражение для оптимальной скорости потока данных. Сравнение с известными протоколами, управляющими передачей данных, TCP/IP (Transmission Control Protocols/Internet Protocols) убедительно доказывает, что использование модели сети и априорной информации позволяет добиться более высокой стабильности функционирования, что особенно важно в спутниковых и мобильных сетях передачи данных. (Б. М. Миллер, К.В. Степанян)
Завершено исследование проблемы оптимального стохастического сингулярного управления. Во многих приложениях теории управления таких так: управление летательными аппаратами, хемо- и радиотерапия, финансовая математика, телекоммуникации, управляющие воздействия приводят к быстрым, практически мгновенным изменениям состояния управляемой системы. Такие воздействия естественно описывать как сингулярные управления-меры. До последнего времени в стохастических системах для синтеза оптимальных импульсных управлений применялись методы типа динамического программирования, которые плохо приспособлены для решения задач более или менее высокой размерности, и поэтому исследования стохастических систем с сингулярными управлениями ограничивались весьма простыми линейными моделями размерности не выше двух. В работе впервые предложен метод анализа, основанный на идее управляемой сингулярной замены переменных, который позволил установить теоремы существования и вывести условия оптимальности в форме обобщенного принципа максимума для широкого класса нелинейных динамических систем, описываемых стохастическими дифференциальными уравнениями с мерой, афинными по управлению-мере. (Б. М. Миллер)
В рамках работы, выполняемой по соглашению о сотрудничестве с компанией MicroSpec Technologies Ltd., Carl Zeiss Group, Израиль, по теме "Исследование алгоритмов обнаружения дефектов на изображениях" исследованы методы обнаружения объектов (дефектов) на монохромных и цветных изображениях квазирегулярных объектов. На этапе работы с квазирегулярными изображениями, которые имеют выраженную линейную форму и/или имеют периодические структуры (направления, вдоль которых наблюдается линейность или периодичность объектов называются направлениями регулярности), было выполнено исследование алгоритмов совмещения. Проведено исследование алгоритмов совмещения таких квазирегулярных изображений для случая, когда направлениями регулярности являются горизонтальное и вертикальное направления. Показано, что при таких условиях можно существенно сократить объем вычислений, требуемый для поиска точки наилучшего совмещения, по сравнению с алгоритмом двумерной корреляции, что важно при практическом применении. Разработан алгоритм быстрого совмещения квазирегулярных изображений с вертикальным/горизонтальным направлениями регулярности. (П. А. Чочиа)
Проведены исследования специфических свойств амплитуды и фазы спектральных составляющих изображений, искаженных линейным интегральным оператором и представленных с помощью преобразования Фурье. Показано, что большинство математических моделей линейных искажений приводят к амплитудным изменениям без изменения фазовой составляющей, что порождает задачу восстановления с неполными данными в спектральной области. Предложено использовать специфику спектральных характеристик искаженных изображений в задачах распознавания и классификации. В частности, неизменность фазы при линейных искажениях позволяет применять алгоритмы распознавания и классификации непосредственно к искаженным изображениям, без процедуры предварительного восстановления. (О. П. Милюкова)
Проведено исследование нового явления потерь в усилении антенн в радиолиниях, включающих статистически неровные поверхности. Теоретически и посредством компьютерного моделирования определены количественные соотношения потерь в усилении передающей и приемной антеннах со статистическими характеристиками нерегулярных поверхностей. (А. В. Просин)
Сформирована коллекция высококачественных цифровых изображений, относящихся к истории отечественной и мировой науки - портреты выдающихся ученых (в частности, всех членов Российской академии наук с 1724 г.), репортажные снимки из исследовательских лабораторий и с научных мероприятий. По состоянию на конец 2004 г. это собрание включает 9480 архивных черно-белых и цветных фотографий, рисунков, гравюр высокого разрешения; общий объем хранения превысил 17 Гбайт. Изображения хранятся в табличном пространстве СУБД Oracle 9i и снабжены атрибутами, которые позволяют средствами языка запросов SQL осуществлять поиск и отбор по различным критериям. С помощью этой инфраструктуры был проведен первичный анализ изменчивости по статистическим и теоретико-информационным параметрам, в частности, энтропии изображений. (Л. И. Рубанов)

Сотрудники лаборатории в качестве приглашенных докладчиков участвовали в следующих конференциях:

• Международный Конгресс по Нелинейному Анализу, Флорида, Орландо. США. Июль 2004 г.
• 9-я Международной конференции "Системный анализ и управление", Евпатория, Июнь - Июль 2004 г.
• IV Международная конференция "Идентификация систем и задачи управления" SICPRO'05. Конференция будет проводиться ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, Российским национальным комитетом по автоматическому управлению, Российской академией наук в январе 2005 г.
• Network Optimization and Control, Workshop of EuroNgi Network of Excellence, Октябрь, 2004, ИНРИА София-Антиполис, Франция.