Заведующий лабораторией - д.ф.-м.н. Миллер Борис Михайлович

Ведущие ученые лаборатории:

изображений;

• исследование дискретно-непрерывных и гибридных систем;
• управление стохастическими и детерминированными дискретно-непрерывными системами;
• применение теории обобщенной оптимизации в задачах управления

наблюдениями и обработки сигналов;

• методы решения некорректных задач, обработка изображений,

фильтрация, улучшение и сжатие;

• интерпретация и анализ сцен;
• распознавание и идентификация видеоизображений;
• исследование человеко-машинных диалоговых систем;
• разработка корреляционно-спектральной теории рассеяния электромагнитного излучения.

Продолжены исследования в области обобщенных (разрывных) решений в задачах оптимального управления стохастическими системами с импульсными управлениями. Доказана эквивалентность данной задачи некоторой задаче с обычными (ограниченными) управлениями с управляемым моментом остановки. Данный результат является основой для получения теорем существования для широкого класса задач стохастического управления и создает основу для вывода условий оптимальности обобщенных решений. (Б. М. Миллер.)

Решена задача представления оптического потока, порождаемого плоскими элементарными движениями (смещение, растяжение, поворот), с помощью афинной системы дифференциальных уравнений. Построена алгебра Ли, описывающая преобразование изображения, выведена полная система уравнений, описывающая эволюцию параметров преобразования. Целью данной работы является создание оптимальных алгоритмов сжатия подвижных изображений на основе описания их эволюции с помощью афинных дифференциальных уравнений. (Б. М. Миллер, П. А. Серебровский.)

Рассмотрена задача управления наблюдениями для стохастической системы с шумами в наблюдениях, зависящими от текущей оценки. Доказана теорема существования оптимального управления в классе обобщенных, получено представление для обобщенного решения. Целью данной работы является создание методов оптимального управления наблюдениями в системах измерения и слежения на основе корреляционных алгоритмов. В качестве приложений данной задачи можно рассматривать проблему определения параметров движения при анализе видеопоследовательностей. (Б. М. Миллер, К. В. Степанян.)

В рамках задачи восстановления неограниченных операторов по неполным данным рассмотрена задача восстановления изображений с априори известными искажениями (искажающим оператором). В ряде случаев указанная задача сводится к численному решению двумерного уравнения свертки. Разработана и реализована модель для генерации изображений с заданным типом и величиной искажений. Проведенные математические эксперименты показывают, что если искажающий оператор известен точно, или может быть достаточно точно аппроксимирован, а уровень шума мал (мала статистическая ошибка), то даже применение простейших линейных алгоритмов восстановления приводит к удовлетворительным результатам.

Разработана и реализована базовая математическая модель двумерной радоновской томографии. В рамках этой модели проведено исследование проектируемой оптико-акустической томографической системы для ранней диагностики рака груди. Получены грубые предварительные оценки возможных метрологических характеристик указанной системы. (Д. В. Сушко.)

В рамках проекта, выполняемого по гранту Самсунг Электроникс, разработан многоуровневый пирамидально-иерархический алгоритм сегментации цветных изображений. Алгоритм реализован в виде соответствующей программы для персональной ЭВМ. Работа принята и одобрена заказчиком. (П. А. Чочиа, Д. В. Сушко.)

В рамках проекта РФФИ № 00-07-90032 "Разработка и создание тексто-графической базы данных по истории российской фундаментальной науки на основе фондов архивов РАН" и проекта "Разработка интегрированной системы хранения и обработки многомерных сигналов для информационного обеспечения научных исследований, культуры и образования" ГНТП "Информатизация России" приоритетного направления "Информационные технологии и электроника" выполнены следующие исследования и разработки:

– разработана база данных реляционного типа, которую предложено использовать в качестве типовой структуры представления архивной информации, хранящейся в фондах Архива РАН. В отличие от применяемых в библиотечном и архивном деле полнотекстовых баз данных, эта структура ориентирована на фонды, содержащие преимущественно графическую информацию, требующую аутентичного воспроизведения (фотографии, рисунки, чертежи, рукописные документы). Помимо графических изображений, поля разработанной базы данных содержат информацию, дополнительно описывающую фонд или разряд архива, а также конкретные единицы хранения (описи, аннотации). Дополнительно предусмотрены поля для атрибутов, помогающих проводить ускоренный тематический поиск необходимой информации, в том числе через WWW;

– в качестве администратора базы данных осуществлялось сопровождение базы данных по персональному составу РАН за 1724-2000 гг. (RAS2000), зарегистрированной в Госреестре ("Информрегистр"): информация актуализирована по текущему состоянию, с отражением результатов выборов в члены РАН в мае 2000 г.;

– по поручению Президиума РАН разработано и издано второе (переработанное и дополненное) издание юбилейного CD-ROM "Российская академия наук: 1724-1999 гг.", с версией и на немецком языке;

Разработанная типовая структура архивной базы данных применена практически для создания цифровой коллекции медалей Архива РАН (Разряд XIII); начато наполнение соответствующей базы данных. Помимо стандартных архивных атрибутов, в базе данных организована логическая связь с ранее разработанной и сопровождаемой базой данных RAS2000, что позволяет информационно дополнить обе базы данных. (Л. И. Рубанов.)

В рамках общей задачи восстановления искаженных изображений разрабатывались новые нелинейные алгоритмы восстановления, а также анализировались различные подходы к решению задачи апостериорного определения операторов искажения. В частности, исследовалась возможность применения современных алгоритмов распознавания для идентификации типа искажающего оператора и определения параметров искажения. Для этих целей изучались свойства амплитудной составляющей спектра ядра искажающего оператора для наиболее простых математических моделей.

С целью адаптации алгоритмов распознавания к решению поставленной задачи была создана репрезентативная база данных. (О. П. Милюкова.)

На основе разработанных рекуррентных соотношений, алгоритмов и программ для ЭВМ исследованы аналитические свойства производных амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик двухлучевых радиоканалов, которые определяют помехоустойчивость стохастических систем передачи информации с частотной, фазовой и амплитудной модуляцией. (А. В. Просин.)