Коллективное поведение активных систем, взаимодействующих по сверхширокополосным беспроводным каналам связи шифр заявки «2014-14-585-0014-3175» Руководитель проекта: Дмитриев Александр Сергеевич, д-р физ.-мат. наук, профессор Работа выполнятся в Лаборатории беспроводных технологий (5топ100) Соглашение о предоставлении субсидии Минобрнауки № 14.584.21.0010 Программа: "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014-2020 годы" Мероприятие 2.1: Проведение исследований в рамках международного многостороннего и двустороннего сотрудничества Приоритетное направление: "Информационно-телекоммуникационные системы" Тема лота: Конкурсный отбор проектов по выполнению научных исследований по приоритетным направлениям федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 20142020 годы» в рамках сотрудничества с научно-исследовательскими организациями и университетами стран Азии и Латинской Америки Мероприятие 2.1, 8 очередь. Иностранный партнер: Instituto de Investigación en Comunicación Óptica, Universidad Autónoma de San Luis Potosí (IICO-UASLP) (Институт исследований оптической связи Автономного университета Сан-Луис-Потоси, Мексика) Этап 2, 1.01.2015 – 30.06.2015 В соответствии с Планом-графиком на 2 этапе научных исследований «Теоретические исследования и разработка экспериментальных образцов» проведены теоретические исследования сетей со сложными связями и проведена подготовка к экспериментальным исследованиям экспериментального образца (ЭО) сегмента активной беспроводной сети (АБС). Исследованы режимы межмодульной синхронизации двухмодульных сетей, в которых соединения между модулями организованы в виде сравнительно редких направленных возбуждающих связей с запаздыванием. Обнаружено двоякое действие запаздывания межмодульных связей на характер коллективной динамики сети. Во-первых, увеличение временных задержек приводит к смене синфазного и противофазного режимов, при которых отдельные спайки внутри каждого модуля складываются в ритмические колебания в виде групповых бёрстов. Во-вторых, средняя частота коллективных колебаний в каждом из этих режимов уменьшается с увеличением времени запаздывания межмодульных связей. Увеличение силы межмодульных связей и уровня возбудимости сети приводит к усилению степени синхронизации как в синфазном, так и в противофазном режимах. На примере модели беспроводной сенсорной сети, построенной на основе теории клеточных автоматов, аналитически оценены и с помощью моделирования получены характеристики структуры сети в зависимости от параметров закона взаимодействия «узлысвязи», определены оптимальные параметры работы сети. Изготовлены актуаторы для проведения на 3 этапе экспериментальных исследований ЭО сегмента АБС. Разработано программное обеспечение (ПО) управления узлом ЭО сегмента АБС, состоящее из трех программных модулей: ПО для МК актуатора, ПО для МК приемопередатчика и ПО для ПК. На разработанное ПО выполнена программная документация по стандартам ГОСТ 19.401-78, ГОСТ 19.402-78, ГОСТ 19.502-78. Разработаны Программа и методики исследований экспериментального образца сегмента активной беспроводной сети. Экспериментальные исследования ЭО сегмента АБС намечены на 3 этап. Разработана эскизная конструкторская документация на актуатор для элемента (узла) активной беспроводной сети. Предложена математическая модель энергосети, построенная в классе сетей взаимосвязанных фазовых осцилляторов и проведено исследование ее динамики. Установлено, что система может демонстрировать несколько различных типов синхронного поведения: глобальная синхронизация сети, двухкластерные и мультикластерные режимы, различные синхронные состояния с фиксированными соотношениями фаз между элементами сети. Выделены области параметров и наборы начальных условий, при которых наблюдается реализация различных синхронных режимов сети. Иностранным партнером предложена модель, демонстрирующая широкое разнообразие структурно-устойчивой неиерархической транзитивной динамики. Математическим образом такой активности являются символические последовательности, возникающие в результате переходов в гетероклинической последовательности между сетями метастабильных состояний. Также Иностранным партнером разработан метод вычисления величин, позволяющей характеризовать различные режимы коллективной динамики, возникающие в СД-сетях с различным поведением локальных элементов и топологией. Объем и качество выполненных в ходе 2 этапа работ полностью соответствуют требованиям Технического задания и Календарного плана Соглашения о предоставлении субсидии, запланированные значения программных индикаторов достигнуты. В ходе 2 этапа состоялся визит директора Института исследований оптической связи Автономного университета Сан-Луис-Потоси (IICO-UASLP) (Иностранного партнера) Альфонсо Ластрас-Мартинеса (Alfonso Lastras-Martinez) в МФТИ. Директор IICO-UASLP А. Ластрас-Мартинес (на фото слева) и ректор МФТИ Н.Н. Кудрявцев 26.06.2015 г.