Д 219.003.01 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (ФГБОУ ВО ПГУТИ) Федерального агентства связи по диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.
Аттестационное дело № __________
Решение диссертационного совета от 11 ноября 2016 г. № 16/16
О присуждении Карлову Артему Владимировичу, гражданину Российской Федерации, ученой степени кандидата физико-математических наук.
Диссертация «Регулярные и хаотические колебания в дробных и дискретных осцилляторах» по специальности 01.04.03 – «Радиофизика» принята к защите
1 июля 2016 г., протокол № 14/16, диссертационным советом Д 219.003.01 на базе ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» Федерального агентства связи РФ, 443010, г. Самара, ул. Льва Толстого, 23, состав которого утвержден Приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки № 2397-1904 от 14.12.2007 г. и изменен Приказами Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки № 1484-264/190 от 18.07.2008 г., № 1925-912 от 08.09.2009 г., № 1777-705/1904 от 18.06.2010 г., № 677/нк от 14.10.2013 г. и № 216/нк от 21.04.2014 г.
Соискатель Карлов Артем Владимирович, 1989 года рождения, в 2011 году окончил Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет». Работает ведущим инженером лаборатории информационных технологий АО «Концерн «Автоматика».
Диссертация выполнена на кафедре радиофизики, полупроводниковой микро- и наноэлектроники ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» Минобрнауки РФ.
Научный руководитель – кандидат физико-математических наук Зайцев Валерий Васильевич, ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», профессор кафедры радиофизики, полупроводниковой микро- и наноэлектроники.
Официальные оппоненты:
Яцышен Валерий Васильевич, доктор технических наук, профессор, ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет», профессор кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения, руководитель НОЦ «Радиофизика»;
Медведев Сергей Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент, ЗАО «Время-Ч» (г. Нижний Новгород), начальник отделения радиотехнических, оптических и информационных систем и технологий
дали положительные отзывы на диссертацию.
Ведущая организация – ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», г. Нижний Новгород, в своем положительном отзыве, подписанном заведующим кафедрой бионики и статистической радиофизики, доктором физико-математических наук, профессором Мальцевым А.А. и утвержденном Проректором по научной работе, доктором физико-математических наук Казанцевым В.Б., указала, что диссертация Карлова А.В. соответствует специальности 01.04.03 – «Радиофизика» и представляет собой завершенную научно-квалификационную работу, в которой содержится решение задачи моделирования и анализа дробных нелинейных осцилляторов, имеющей теоретическое и практическое значение для теории нелинейных колебаний, теории и практики цифровой обработки сигналов. Диссертационная работа удовлетворяет требованиям пп.9, 10 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» (постановление Правительства РФ № 842 от 24.09.2013 г.), а ее автор, Карлов Артем Владимирович заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата физико-математических наук.
Соискатель имеет 33 опубликованные работы, в том числе по теме диссертации 15 работ, опубликованных в рецензируемых научных изданиях, 4 работы, опубликованные в сборниках научных трудов, 14 публикаций в материалах научно-технических конференций. К числу наиболее значимых работ относятся:
1. Зайцев В.В., Карлов А.В. (мл), Карлов Ар.В. Метод эквивалентной линеаризации и алгоритм генерации ДВ-автоколебаний // Нелинейный мир. 2012. Т.10. №3. С.169-173.
2. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Карлов А.В.(мл) Генераторы дискретных сигналов и шумов дробного порядка // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15. №2. С. 58–61
3. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Стулов И.В. Синхронизация дробного осциллятора Ван дер Поля // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2012. № 3/1 (94). С. 116-122.
4. Зайцев В.В., Карлов Ар.В. Нелинейный резонанс в контуре с фрактальной емкостью // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2012. №6(97). С. 136–142.
5. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Яровой Г.П. Динамика автоколебаний дробного томсоновского осциллятора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15. №1. С. 64-68.
6. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Нураев Д.Б. Численный анализ автоколебаний активного фрактального осциллятора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2013. Т. 16. №2. С. 45-48.
7. Зайцев В.В., Карлов А.В. (мл), Карлов Ар.В. Подмена частот в численных моделях автоколебательных систем // Нелинейный мир. 2014. Т.12. №1. С. 51-53.
8. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Нураев Д.Б. Интегральная модель дробного томсоновского автогенератора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2014. Т.17. №4. С.34-37.
9. Зайцев В.В., Карлов Ар.В. Динамика автогенераторов с дробными связями // Радиотехника. 2015. №4. С. 38-43.
10. Зайцев В.В., Карлов Ар.В., Стулов И.В. Флуктуации амплитуды и частоты автоколебаний в активном фрактальном осцилляторе // Нелинейный мир. 2015. Т.13. №5. С. 4-11.
11. Зайцев В.В., Карлов Ар.В. Метод численного моделирования генераторов квазигармонических колебаний // Радиотехника. 2016. №4. C. 105-112.
На автореферат поступили отзывы ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ», подписанный профессором кафедры формирования и обработки радиосигналов, д.т.н. Смольским С.М.; ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный технический университет», подписанный заведующим кафедрой проектирования и технологии электронных средств,
д.ф.-м.н., профессором Самохваловым М.К.; Нижегородского филиала ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», подписанный заведующим кафедрой математической экономики, д.ф.-м.н., профессором Силаевым А.М.; АО «Самарская кабельная компания», подписанный начальником информационной службы, к.ф.-м.н., доцентом Тяпухиным П.В.; ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева», подписанный заведующим кафедрой «Общая и ядерная физика», д.т.н., профессором Радионовым А.А.
В отзывах содержатся следующие критические замечания:
1. В общей характеристике диссертации не очень точно изложены формулировки научных положений, подлежащих защите (вместо положений указаны основные направления диссертации, а это не одно и то же).
2. В автореферате не представлены ограничения предлагаемых моделей и возможные погрешности оценок и расчетов на их основе.
3. Использованы сокращения и аббревиатуры, расшифровка которых в автореферате отсутствует (например, МЭЛ и АДО на стр.9).
4. В автореферате нет определения дробной производной, хотя в формуле (2) на стр. 8 вводится в рассмотрение оператор дробной производной.
5. Автор неаккуратно работает с введенными сокращениями и аббревиатурами. Например, «ДВ-осциллятор» употребляется впервые на стр. 5, а его расшифровка даётся на стр. 10. Сокращения «НВ-система», АКС и некоторые другие вводятся, но в дальнейшем по тексту не используются. Наконец, расшифровка некоторых аббревиатур не даётся вовсе (в частности, АЧХ, НВ-прототип).
6. В автореферате присутствуют опечатки. На стр. 12 идёт речь о неких «значениях параметров АЧХ», хотя речь явно идёт о значениях параметров осцилляторов.
7. Не конкретизированы некоторые разработанные в диссертации модели. Например:
- в главе 1 модель активного осциллятора с дробной цепью обратной связи;
- в главе 2 разностная модель активного дробного осциллятора на основе аппроксимации его дифференциального уравнения движения.
Все вышеперечисленные отзывы положительные. В них отмечается актуальность темы исследования, новизна полученных результатов, их теоретическая и практическая значимость; также указано, что диссертация соответствует требованиям ВАК, предъявляемым к кандидатским диссертациям, и сделано заключение о возможности присуждении Карлову А.В. ученой степени кандидата физико-математических наук.
Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается их компетентностью и наличием публикаций в соответствующей тематике исследования и способностью определить научную и практическую ценность диссертации.
Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем исследований:
разработаны новые математические модели дробных автогенераторов томсоновского типа, обогащающие парк нелинейных систем дробной динамики; численные модели дробных нелинейных осцилляторов, позволяющие расширить возможности математического моделирования динамических систем с дробными связями и установить пределы применимости приближенных аналитических методов; новые модели объектов нелинейной динамики систем с дискретным временем с режимами как регулярных, так и хаотических автоколебаний; новый алгоритм генерации «цветных» хаотических процессов, основанный на дробных преобразованиях «белого» хаоса;
предложен новый подход к синтезу систем с дискретным временем (ДВ-систем) по аналоговым моделям, построенный на основе метода инвариантности импульсных характеристик линейных резонаторов в сочетании с формулами дробных дифференциальных преобразований дискретных гармонических функций;
введены в рассмотрение новые объекты нелинейной динамики в дискретном времени, новое понятие – «цветной» хаос, под которым понимается хаотический процесс со спектральной плотностью мощности вида 
(при 
).
Теоретическая значимость исследований обоснована тем, что:
доказано наличие новых закономерностей генерации нелинейных колебаний в системах с дискретным временем, вызванных взаимодействием гармонических компонент колебаний на некратных частотах;
применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно, то есть с получением обладающих новизной результатов) использован комплекс существующих базовых методов исследования, включающий методы теории нелинейных колебаний – метод эквивалентной линеаризации и метод медленно меняющихся амплитуд, а также методы численного анализа и цифровой обработки сигналов;
изложены новые факты, относящиеся к динамике автоколебательных систем с дробными связями в непрерывном и дискретном времени, которые показывают, что дробность цепей автогенератора приводит к ухудшению его энергетических характеристик;
раскрыто существенное влияние дробных нелинейных связей на динамику автоколебаний, заключающееся во внесении в колебательную систему автогенератора дополнительных нелинейных реактивностей;
изучены зависимости энергетических и флуктуационных характеристик генератора томсоновского типа от порядка дробности цепей;
проведена модернизация приближенных аналитических методов теории нелинейных колебаний для их применения в динамике нелинейных ДВ-систем, а также модернизация стандартноймодели Лоренца, по результатам которой предложен ДВ-генератор с инерционной нелинейностью, демонстрирующий режимы как регулярных, так и хаотических автоколебаний.
Значение полученных соискателем результатов для практики подтверждается тем, что:
разработаны численные алгоритмы генерации регулярных и хаотических колебаний для систем нелинейной цифровой обработки и защиты информации;
определены перспективы практического использования радиоэлектронных генераторов с дробными цепями и связями;
создана схема численного эксперимента с дробными и дискретными автогенераторами, основанная на теории и методах цифровой обработки сигналов;
представлены рекомендации по выбору шага временной дискретизации в численных моделях нелинейных динамических систем.
Оценка достоверности результатов исследования выявила:
теория построена на известных, физически аргументированных и математически обоснованных положениях и для частных случаев согласуется с опубликованными результатами по теме диссертации, полученными ранее другими авторами, а также экспериментальными оценками характеристик автогенераторов томсоновского типа;
идея базируется на обобщении современных представлений и методов нелинейной динамики и цифровой обработки сигналов;
использовано сравнение авторских результатов с данными, полученными ранее по приложениям теории дробного интегро-дифференциального исчисления в радиоэлектронике;
установлено качественное и количественное совпадение авторских результатов с данными, представленными в независимых источниках по схожей тематике, в тех случаях, когда такое сравнение является обоснованным;
использованы апробированные методы теории колебаний, теории случайных процессов, дробного интегро-дифференциального исчисления, а также методы численного анализа и методы цифровой обработки сигналов. Вычисления проведены с использованием пакетов прикладных программ.
Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии в постановке задач, обсуждении моделей, проведении расчетов, а также в обсуждении и интерпретации результатов, апробации результатов исследования, подготовке основных публикаций по выполненной работе.
На заседании 11 ноября 2016 года диссертационный совет принял решение присудить Карлову А.В. ученую степень кандидата физико-математических наук.
При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 18 человек, из них 11 докторов наук по специальности 01.04.03, участвовавших в заседании, из 22 человек, входящих в состав совета, проголосовали: за 18,
против 0, недействительных бюллетеней 0.
Заместитель председателя
диссертационного совета,
д.т.н., проф. Тяжев А.И.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
д.ф.-м.н. Антипов О.И.
11 ноября 2016 г.