Цели. В настоящее время при разработке моделей для преобразования речи с акцентом в речь без акцента используются архитектуры глубоких нейросетей, а также ансамбли предобученных нейросетей для распознавания и генерации речи. При этом доступ к реализациям таких моделей является ограниченным, что затрудняет их применение, изучение и дальнейшее развитие. Также использование данных моделей ограничено особенностями архитектуры, которая не позволяет гибко менять тембр генерируемой речи и требует накопления контекста, что ведет к увеличению задержки при генерации и делает данные системы непригодными для использования в сценариях коммуникации двух и более людей в реальном времени. В связи с этим актуальной задачей и целью настоящей работы является разработка метода, позволяющего на основе входной речи с акцентом генерировать речь без акцента с минимальными задержками с возможностью сохранения, клонирования и модификации тембра говорящего, что позволит преодолеть ограничения текущих моделей.
Методы. Применены методы модификации, обучения и объединения глубоких нейросетей в единую сквозную архитектуру для прямого преобразования речи в речь. Для обучения использованы оригинальные и модифицированные наборы данных из открытых источников.
Результаты. Разработан метод конвертации акцента с клонированием голоса в реальном времени на основе неавторегрессионной нейросетевой модели, которая состоит из модулей определения акцента и пола, идентификации говорящего, преобразования речи в фонетическое представление, генерации спектрограммы и декодирования полученной спектрограммы в аудиосигнал. Метод демонстрирует высокое качество конвертации акцента с сохранением оригинального тембра, а также низкие задержки при генерации, приемлемые для использования в сценариях реального времени.
Выводы. Апробация разработанного метода подтвердила эффективность предложенной неавторегрессионной нейросетевой архитектуры. Разработанная прикладная нейросетевая модель продемонстрировала возможность работы в информационных системах на английском языке в режиме реального времени.

Цели. Несмотря на наблюдаемые в последние несколько лет успехи больших языковых моделей, которые способны решать широкий перечень задач, ряд практических проблем остается не до конца решенным. В контексте построения вопросно-ответных систем к таким проблемам можно отнести использование общих знаний и учет причинно-следственных связей. Целью статьи является рассмотрение методов интеграции знаний, которые способны усовершенствовать функционирование больших языковых моделей путем предоставления необходимых сведений и закономерностей из внешних источников.
Методы. В работе осуществляются классификация, анализ и сопоставление методов интеграции знаний, используемых в актуальных реализациях вопросно-ответных систем. В частности, рассматривается вовлечение вспомогательных сведений через самообучение, дообучение, механизм внимания и использование токенов взаимодействия, а также описываются соответствующие вспомогательные подходы для акцентирования наиболее релевантных сведений.
Результаты. Рассмотренные в обзоре вопросно-ответные системы непосредственно демонстрируют возрастание точности относительно базового решения на основе предобученной языковой модели за счет использования методов интеграции знаний на примере бенчмарка CommonsenseQA. При этом в целом более высокие результаты показывают методы интеграции знаний, основанные на использовании языковых моделей и механизма внимания.
Выводы. Представленный систематический обзор существующих методов интеграции знаний из внешних источников в работу вопросно-ответных систем фактически подтверждает эффективность и перспективность этого направления исследований. Данные методы демонстрируют не только возможность увеличить точность вопросно-ответных систем, но и в некоторой степени сгладить проблемы, связанные с интерпретируемостью результатов и устареванием знаний в предобученных моделях. Последующие изыскания способны как улучшить и оптимизировать отдельные аспекты существующих подходов, так и выработать концептуально новые.

Цели. Конвейеризация является эффективным приемом повышения тактовой частоты цифровых схем. При этом балансировка стадий конвейера при синтезе схемы на уровне регистровых передач еще не гарантирует сбалансированную по задержкам распространения сигнала топологическую реализацию такого конвейера в выбранном технологическом базисе. Это обусловлено спецификой алгоритмов размещения и трассировки компонентов цифровых устройств, которые не позволяют получать оптимальные решения в строгом математическом смысле за приемлемое время. В практике разработки цифровых устройств применяются подходы, основанные на комбинации ручного управления топологическими ограничениями, задающими общие правила размещения компонентов, и автоматической оптимизации для локализованных фрагментов схемы, которая в этом случае позволяет получать результаты, близкие к оптимальным. Конвейерные структуры имеют простую схему соединений отдельных стадий, что позволяет продемонстрировать на их примере эффект от применения топологических проектных ограничений. В то же время, на базе конвейерных структур возможна реализация ряда алгоритмов, эффективно дополняющих программируемые процессорные устройства и обеспечивающие аппаратное ускорение некоторых задач. Цель работы – разработка методических рекомендаций по управлению топологическими проектными ограничениями при реализации конвейерных вычислительных структур на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) с архитектурой field-programmable gate array (FPGA).
Методы. Использованы методы проектирования и моделирования цифровых систем.
Результаты. На основе проведенного анализа разработаны модификации конвейерного вычислителя 32-разрядного преобразования CORDIC для вычисления трансцендентных функций. Установлено, что добавление проектных ограничений по размещению групп регистров, соответствующих стадиям конвейера, позволяет существенно повысить тактовую частоту по сравнению с автоматическим размещением и уменьшить время работы алгоритмов трассировки. Полученный эффект систематически воспроизводится в нескольких реализованных вариантах конвейера.
Выводы. Рассмотренные рекомендации позволяют управлять тактовой частотой и количеством стадий конвейерных вычислительных структур при одновременном уменьшении времени одной итерации размещения и трассировки модуля на базе ПЛИС.

Цели. Активное развитие интеллектуальных систем автоматического управления, связанное с повышением требований к качеству и точности систем управления современных технических систем, требует разработки новых подходов к их анализу и синтезу. Одним из перспективных классов интеллектуальных управляющих устройств выступают регуляторы, построенные на базе технологии нечеткого логического вывода. Целью настоящей работы является разработка методики комплексного синтеза параметров нечеткого регулятора I рода на основе кругового критерия Якубовича.
Методы. В основу предлагаемой методики положено рассмотрение нечеткого регулятора с позиции соответствующего нелинейного преобразования, что позволяет использовать методы теории нелинейных систем автоматического управления. В качестве показателей качества в работе используются аналоги понятий «степень устойчивости» и «степень колебательности». Синтез параметров нелинейного преобразования сводится к определению достаточных областей абсолютной устойчивости системы со смещенной и расширенной амплитудно-фазовыми частотными характеристиками, полученных с помощью кругового критерия устойчивости Якубовича.
Результаты. В соответствии с теорией нечетких множеств и алгоритмом нечеткого логического вывода Такаги – Сугено показана возможность взаимно-однозначного соответствия нелинейного преобразования и параметров базы знаний нечеткого регулятора при соответствующей организации последней. В работе предложена процедура синтеза параметров нечеткого регулятора I рода, нацеленная на обеспечение комплексных требований к качеству системы управления по «степени устойчивости», «степени колебательности» и точности в установившемся режиме. Предложенная методика также гарантирует абсолютную устойчивость не только положения равновесия, но и процессов, а ее эффективность подтверждена результатами модельных экспериментов.
Выводы. В работе предложена удобная инженерная методика настройки параметров интеллектуального регулятора, построенная по технологии нечеткого логического вывода на основе методов теории автоматического управления. Показано удобство применения таких косвенных показателей качества, как «степень устойчивости», «степень колебательности» и точность в установившемся режиме. 

Цели. Вусловиях проведения боевых действий государства столкнулись с угрозами атак беспилотных воздушных судов (БВС) на различные объекты, в частности, объекты силовых структур. В настоящее время нет единого, а самое главное, эффективного подхода по обнаружению и подавлению различных видовБВС, а именно, FPV-дронов. Целью работы является создание модернизированных комплексов обнаружения и подавления БВС противника и обоснование полномасштабного внедрения этих комплексов в служебную деятельность силовых структур.
Методы. В работе использовались системно-структурный, сравнительно-правовой, измерительный методы исследования, анализ, наблюдение и натурное моделирование, а также обобщение и систематизация опыта применения БВС в условиях боевых действий.
Результаты. Описаны структура, основные тактико-технические характеристики и принцип работы идентификационного комплекса обнаружения и подавления БВС с возможностью перехвата аналогового радиосигнала, несущего видеоинформацию, позволяющего эффективно обнаруживать и противодействовать БВС противника на значительном расстоянии. Разработан и описан алгоритм действий сотрудников силовых структур при работе с данным комплексом, изложены предложения по созданию на базе комплекса аппаратно-программных систем с возможностью подмены видеопотока.
Выводы. Полученные результаты исследования указывают на необходимость внедрения в служебную деятельность силовых структур идентификационного комплекса обнаружения и подавления БВС с возможностью перехвата аналогового радиосигнала, несущего видеоинформацию, применение которого на широком участке местности, подверженном атакам БВС, позволит существенно улучшить эффективность оповещения всех категорий служащих и гражданского населения, а также будет способствовать установлению контроля над воздушным пространством и повышению эффективности борьбы с БВС.

Цели. В последние годы в теории и практике радиолокации все больше внимания уделяется вопросам создания MIMO (англ., «много входов – много выходов») радиолокационных станций (РЛС), обладающих рядом достоинств перед традиционными РЛС с фазированными антенными решетками. К этим достоинствам следует отнести возможности гибкого обзора пространства, адаптации к меняющейся сигнально-помеховой обстановке и т.д. Технология MIMO в радиолокации требует излучения зондирующих сигналов в виде когерентной системы ортогональных сигналов, каждый из которых возбуждает собственный излучатель передающей антенной решетки (АР). Вследствие этого одновременно «освещается» заданная зона поиска цели. Пространственно-временная обработка (ПВО) «собирает» сигналы со всех направлений в облученной зоне на выходе приемника. В связи с этим актуальной является задача поиска оптимальной структуры ПВО в MIMO РЛС по сравнению с традиционным подходом. Цель работы – синтез структуры ПВО при одноканальном приеме в MIMO РЛС и сравнение полученного построения и характеристик с аналогичными в традиционных РЛС параллельного обзора на основе многолучевой приемной АР.
Методы. Использованы методы и принципы теории многолучевых антенн с синтезированной апертурой и методы синтеза оптимальных по критерию Неймана – Пирсона обнаружителей на основе отношения правдоподобия.
Результаты. Для MIMO РЛС с АР на передачу и одиночной слабонаправленной антенной на прием синтезирована разделяющаяся ПВО, формирующая оптимальную предпороговую статистику (ППС) обнаружителя на фоне белого гауссова шума. Проведено сравнение полученной ППС с аналогичной ППС в традиционной РЛС параллельного обзора пространства, имеющей «зеркальное» построение.
Выводы. Доказано, что в режиме параллельного поиска цели в одинаковых пространственных секторах показатели качества обнаружения у сравниваемых РЛС при «зеркальном» построении эквивалентны. 

Цели. Цель работы – исследовать возможность и эффективность использования в конструкции фотонного кристалла подвижного цилиндрического дефекта с металлическими штырями для управления амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) узкополосного фильтра на прямоугольном волноводе с сечением 23 × 10 мм в трехсантиметровом диапазоне (X-диапазоне), определить способы наиболее эффективного управления АЧХ.
Методы. Для численного моделирования АЧХ фильтра используется программный пакет openEMS, в основе которого лежит система уравнений Максвелла, решаемая методом конечных разностей во временной области. Проведено также экспериментальное исследование АЧХ действующего макета предложенной и созданной конструкции фильтра в трехсантиметровом диапазоне (X-диапазоне).
Результаты. Результаты численного моделирования показывают, что введение в центр конструкции фотонного кристалла подвижного цилиндрического дефекта с двумя металлическими штырями приводит к появлению в полосе запирания на АЧХ фильтра резонансного пика пропускания, положение которого эффективно управляется поворотом цилиндрического дефекта вокруг его оси. При неизменном положении цилиндрического дефекта уменьшение периода фотонного кристалла приводит к увеличению частоты пика пропускания. На частоту резонансного пика пропускания наиболее сильное влияние оказывает изменение размера отверстий в конструкции фотонного кристалла, что может использоваться как эффективный фактор для управления положением пика пропускания и формой всей АЧХ; при этом значение коэффициента пропускания при повороте цилиндрического дефекта вокруг его оси практически не изменяется. Проведены также экспериментальные исследования АЧХ фотонных кристаллов, изготовленных с использованием технологии 3D-печати из пластика PETG (полиэтилентерефталатгликоль), данные которых согласуются с результатами моделирования.
Выводы. Предложенные спроектированные и изготовленные экспериментальные модели узкополосных фильтров в трехсантиметровом диапазоне (X-диапазоне) на основе фотонного кристалла показали достаточные для практики изменения значения коэффициента пропускания и возможности эффективного управления частотой резонансного пика и всей формой АЧХ, что делает их весьма перспективными для практических применений в радиоэлектронной аппаратуре.

Цели. Отрезки микрополосковых линий конечной длины применяются для разработки интегральных схем и устройств сверхвысоких частот (СВЧ) различного назначения, таких как делители мощности, направленные ответвители, аттенюаторы и фильтры, имеющих, в большинстве случаев, сложную топологическую структуру. В частности, фильтры нижних частот (ФНЧ) СВЧ-диапазона представляют собой ступенчатое соединение регулярных отрезков микрополосковых линий с различными геометрическими параметрами. Однако современные подходы к расчету фильтров СВЧ при помощи коммерческих программ требуют больших вычислительных и временных затрат, связанных, в частности, с предложенными подходами к электродинамическому анализу микрополосковых линий. Целью статьи является разработка алгоритма и методики расчета фильтров с использованием проекционного подхода к электродинамическому анализу микрополосковых линий, позволяющих сократить время расчета характеристик фильтров СВЧ при сохранении высокой точности полученных результатов.
Методы. Предложен проекционный подход к проведению электродинамического анализа микрополосковой линии, позволяющий быстро и с высокой точностью проводить расчет ее основных электродинамических параметров – коэффициента замедления и волнового сопротивления в широком диапазоне изменения геометрических параметров линии, ее диэлектрической проницаемости и частоты.
Результаты. На базе аналитических выражений для расчета электродинамических параметров микрополосковой линии получены формулы для описания характера изменений элементов матрицы рассеяния многокаскадных ФНЧ в заданной полосе частот. Разработана компьютерная программа, позволяющая рассчитывать значения элементов матрицы рассеяния ФНЧ в широком диапазоне диэлектрической проницаемости подложки и частоты. Проведено сравнение полученных результатов с характеристиками фильтров, рассчитанных при помощи коммерческих программ.
Выводы. Предложенный подход к расчету электродинамических параметров микрополосковых линий и, как следствие, элементов матрицы рассеяния многокаскадных ФНЧ позволяет значительно сократить время расчетов при достижении достаточно высокой точности полученных результатов, что значительно снижает трудозатраты при проектировании фильтров СВЧ в инженерной практике.

Цели. Микросистемная техника является одним из наиболее популярных и перспективных направлений, которые активно развиваются в настоящее время. Область применения элементов микросистемной техники весьма широка. Настоящая работа направлена на всестороннее изучение процессов разработки и создания современных гироскопов на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС-гироскопов). Целью исследования является анализ рисков, связанных с технологическими аспектами их производства, а также определение перспективных направлений для дальнейшего развития как самих МЭМС-гироскопов, так и технологий их изготовления.
Методы. В ходе работы осуществлен детализированный анализ существующих научных публикаций, аналитических обзоров и других доступных источников, посвященных МЭМС-гироскопам и актуальным трендам в области микрооптоэлектромеханических технологий и сегнетоэлектрических пленок.
Результаты. Представлено краткое описание конструктивных решений современных МЭМС-гироскопов, а также их интеграция в мехатронные системы. Рассматриваются технологии производства МЭМС-гироскопов и специфика используемого технологического оборудования. В отдельном разделе обсуждаются аспекты настройки и калибровки этих устройств. Выделены перспективные направления развития МЭМС-гироскопов с акцентом на применение микрооптоэлектромеханических преобразователей и сегнетоэлектрических пленок.
Выводы. На основе проведенного анализа показана перспективность развития МЭМС-гироскопов, несмотря на имеющиеся технологические вызовы. Отмечено, что новые физические принципы и уникальные технологии могут способствовать появлению новых видов МЭМС-гироскопов, использующих микрооптоэлектромеханические преобразователи и сегнетоэлектрические пленки. Это, в свою очередь, открывает новые горизонты для будущих разработок в данной области. Показана необходимость разработки новых технологий производства и специализированного оборудования для повышения качества МЭМС-гироскопов.

Цели. Целью работы является исследование спектров магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в нанокомпозитах «кобальт–кремний» (Co–Si) с учетом вклада размерного эффекта, а также сравнение полученных результатов при изменении параметров размерного эффекта. Данное исследование является важным для практического применения бесконтактных методов, т.к. оно направлено на расширение их возможностей и создание новых подходов к неразрушающему контролю и исследованию магнитооптических свойств нанокомпозитов, что может значительно повысить эффективность их использования в различных областях, включая спинтронику и оптику.
Методы. Применялось компьютерное моделирование в рамках перспективного метода эффективной среды – приближения Бруггемана, согласно которому исследуемая структура заменяется средой с эффективными свойствами.
Результаты. В рамках моделирования получены спектры МРЭ в диапазоне 0.5–3.5 эВ. При этом моделирование проводилось для МРЭ без учета и с учетом квазиклассического размерного эффекта. Конечным результатом стало моделирование спектральных зависимостей МРЭ на примере нанокомпозита Co–Si при различных значениях размера частиц и форм-фактора кобальта. Показано влияние размерных эффектов на вид спектров МРЭ. Достоверность методик хорошо подтверждается сравнением полученных результатов с эмпирическими данными, а ценность полученных результатов обусловлена тем, что все рассчитанные параметры обсуждаемого нанокомпозита и форма спектральных зависимостей МРЭ хорошо согласуются с результатами различных экспериментов.
Выводы. В рамках моделирования показано, что учет размеров и форм-фактора гранул оказывает значительное влияние на вид спектров МРЭ, демонстрируя перспективные свойства нанокомпозита при определенных размерах частиц. Представленные результаты подчеркивают возможность оптимизации характеристик материала для улучшения чувствительности в магнитных сенсорах и устройствах бесконтактного исследования наноструктур.