Исследования и анализ фундаментальных определений оптических систем

Материал из энциклопедии Учения Григория Грабового
Перейти к навигации Перейти к поиску

Исследование и анализ фундаментальных определений оптических систем в предотвращении катастроф и прогнозно-ориентированном управлении микропроцессами

Работа выполнена с использованием авторского метода цифрового анализа формы информации.

Актуальность

Актуальность работы в том, что для предотвращения катастроф и прогнозирования катастрофических явлений создана физико-математическая теория и прибор, позволяющие определять компоненту информации, относящуюся к будущим событиям. В связи с тем, что многие катастрофические явления природного и техногенного характера происходят без статистической и детерминированной основы, особая актуальность работы в открытиях, направленных на получение точной информации о будущем времени, включающей способы предотвращения катастроф.

В работе реализованы принципы теоретических и приборных технологий, построенные на постулате общих взаимосвязей всех элементов реальности [1]. Определен структурно-аналитический подход построения управляющих систем, в которых каждый элемент выполняет задачу гармонического развития всех элементов реальности. Показан способ получения вещества, построенный на выделении материи применением механизма управления областью будущих событий. Единичные управляющие импульсы текущего времени по данной технологии можно расположить в кристаллах таким образом, чтобы в определенной точке будущего пространства и времени получить необходимое вещество.

Объект исследования:

землетрясения, производственные объекты, любая реальность с известными или неизвестными параметрами.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

  • впервые теоретически и практически реализован способ выделения информации о будущих событиях;
  • впервые применен подход, когда управление любым объектом информации происходит в текущей координате получения информации о свойствах объекта;
  • реализован принцип точного управления объектами реальности, характеристики которых неизвестны или не могут быть определены своевременно.

Теоретическая значимость работы состоит:

  • в фундаментальных определениях оптических систем;
  • в обобщениях и следствиях определений;
  • в разработке структурно-аналитических технологий предотвращения и прогнозирования катастроф и, в первую очередь, катастроф, угрожающих всему миру.

Практическая значимость исследования заключается:

  • в созданном с использованием методов компьютерного моделирования оцифрованной формы объекта приборе предотвращения и прогнозирования землетрясений и катастроф производственных объектов, создании нового направления в управлении микропроцессами;
  • в распространении результата на любые объекты информации;
  • в получении методологических принципов построения техногенных систем, гармонизированных по отношению к любой среде.

Апробация и внедрение результатов

Апробация и внедрение результатов произведены с использованием авторской технологии цифрового анализа формы информации, выделяемой для любого объекта на принципе общих взаимосвязей всех элементов информации [2]. На основе личного опыта точного управления иррациональными способами и принципов перевода результатов такого управления на материальные структуры, описанных в докторской диссертации «Прикладные структуры создающей области информации», получены численные данные, определяющие правильность структурно-аналитического механизма работы, включающие теоретические и практические результаты. В качестве исходного материала для цифрового анализа работы прибора с точки зрения соответствия реальным процессам использованы данные мониторинга поверхности Земли системами контроля со спутников планеты, предоставленные Агентством по мониторингу и прогнозированию ЧС (ВНИИ ГОЧС) Министерства по чрезвычайным ситуациям России.

1. Введение

Исследование процессов реальности с учетом того, что будущие события распознаваемы в текущих, позволяет предотвращать катастрофы и управлять будущими событиями. Сущность данного подхода в том, что события будущего рассматриваются из настоящего в виде управляемых структур [3]. Информация будущих событий выявляется через области перехода из будущего в настоящее. Области перехода строятся на семи координатах: три координаты пространства текущего времени, координата времени, две координаты временных интервалов для прошлого и будущего, координата реакции объекта. Координата реакции объекта в общем случае обозначает область взаимодействия всех объектов информации, а в частном может обозначать восприятие человека. Для спасения объекта информации от разрушения можно воспользоваться трансформацией интервала будущего времени через прошлое время с проекцией данных в трехмерное пространство текущего времени. Условиям регистрации сигналов удовлетворяют оптические системы. Элемент света при движении через оптическую среду кристаллов разделяется на компоненты, соответствующие всем областям информации. Компонента света, организованная в виде отражения будущих событий через интервал прошлого, представляет собой точку, по свойствам бесконечно удаленную от кристалла, но физически находящуюся в нем, что позволяет описать свойства оптической системы по регистрации и расшифровке событий будущего. Имея, таким образом, фрагмент будущих процессов в текущем времени, можно строить материю будущего в соответствии с гармоничной фазой развития и с необходимой точностью. Зная распределение сигналов из будущего в области управления реальностью, можно предотвращать катастрофы путем создания оптической системы, гармонизирующей все области информации. Обрабатываются именно световые сигналы, потому что свет обладает свойством расщепления в кристаллах на компоненты текущего и будущего времени. Физический смысл этого явления в модельном виде виден, если рассмотреть свойства света в промежутке времени с. Тогда сегмент информации, соответствующий будущему времени, для интервала времени с, можно рассматривать как элемент, соприкасающийся с сегментом информации, соответствующим текущему времени. Границу соприкосновения сегментов будущего и текущего времени физически можно выразить кристаллической системой. Поэтому свет разделяется кристаллической системой на элементы текущего и будущего времени. Это означает, что задавая параметры оптической системы, построенной на законах кристаллической структуры, можно управлять материей и создавать элементы событий необходимым образом.

2. Фундаментальные определения оптических систем

Фундаментальные определения оптических систем определены по трем областям.

2.1. Первой областью является определение информационного взаимодействия объектов в будущем времени для исходного пространства и восприятия текущего времени.

2.1.1. Формулировка и данные открытия энергии будущего:

Определена энергия будущего, состоящая из энергии прошлого, умноженной на пространство распределения энергии текущего времени и деленной на пространство распределения энергии прошлого

,

где – энергия будущего, – энергия прошлого, – пространство распределения энергии текущего времени, U – пространство распределения энергии прошлого.

Новизна определения энергии будущего состоит в том, что впервые выделен сегмент энергии будущих объектов информации, позволяющий определять будущее из устанавливаемых величин.

Область применения определения реализуема во всех управляющих системах и системах оптического преобразования информации В оптических системах, построенных на кристаллах, регистрируется разделение света в соответствии с открытием энергии будущего. Определяя в W пространство кристаллов, в U пространство области замера, и Е как энергию истекшего светового импульса, выводится. На основе классификации в зависимости от нормы событий устанавливается управляющий прогноз.

2.2. Второй областью является определение энергии прошлого.

2.2.1.    Формулировка и данные определения энергии прошлого:

Определена энергия прошлого в виде произведения энергии текущего времени (энергии настоящего) и функций пересечения энергий будущего и прошлого

где Е – энергия настоящего, F – функция пересечения энергий будущего и прошлого.

Новизна определения энергии прошлого состоит в том, что открыты неизвестные ранее явления реальности, позволяющие определять в одной области энергии всех времен.

Область применения определения энергии прошлого реализуется в системах распознавания сигналов от объектов, находящихся в любой реальности. В том числе в реальности с неизвестной структурой. В концептуальном направлении для бесконечных величин F идентифицируется с F. Распознавание сигнала в структуре кристаллических оптических систем реализуется фиксацией F в областях взаимодействия сигнала между кристаллами.

2.3. Третьей областью является определение общей реальности.

2.3.1.    Формулировка и данные определения общей реальности:

Определена общая для всех процессов реальность, заключающаяся в том, что импульс любого события преобразуется в текущее время (в события настоящего) на области пересечения будущего с прошлым. В связи с этим реальность любого процесса преобразуется в области удаленного и единичного содержания в воспроизводимую среду, т.е. любой процесс настолько же единичен, насколько часто он повторяется в области преобразования энергий в настоящее (в события текущего времени). Следовательно, любой элемент реальности в фазе преобразования неразрушим и повторяем при любых условиях внутренней и внешней среды. Значит любой элемент реальности можно восстановить. Поэтому импульс события будущего содержит решение по способу предотвращения катастроф. В формализованном виде формулы открытия представляются в следующем виде:

где W – общая реальность, W – функция общей реальности для фиксируемых явлений динамики любой среды.

Новизна определения общей реальности состоит в том, что впервые определена функциональная среда, позволяющая преобразовывать и описывать любые процессы реальности из одной точки.

Область применения определения общей реальности в оптико-проводниковых системах позволяет выделять преобразующий импульс любой среды и управлять реальностью. В общем случае открытие определяет все явления реальности. ,

– энергия будущего, – энергия прошлого, – пространство распределения энергии текущего времени, – пространство распределения энергии прошлого

,

– энергия настоящего

,

,


,

,

– постоянная Планка в кубе.

– энергия, которая зеркально и диффузно отражается облучаемой поверхностью

– энергия,

– энергия,

– число Нуссельта; – коэффициент теплопроводности охлаждающей среды; – характерный размер единичной площади; – температура поверхности тела; – температура охлаждающей среды.

– при ламинарном режиме течения охлаждающей среды; – при турбулентном режиме течения охлаждающей среды;

– число Рейнольдса (при режим течения охлаждающей среды будет ламинарным),

где – кинематическая вязкость охлаждающей среды; – плотность потока лазерного излучения.

Граничное условие на тыльной поверхности:

Граничное условие при наличии теплоизоляции на тыльной поверхности:


,

,

где – время воздействия лазерного излучения на материал, введём сетку:

; ; ;

; ; ;

где – приращение пространственной координаты; – приращение временного промежутка; – число узлов пространственной разбивки; – число узлов временной разбивки.

, тогда Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{\text{i,j+1}} = \left(1-2\cdot\omega\right)T_{\text{i,j}} + \omega\cdot \left(T_{\text{i+1,j}} + T_{\text{i-1,j}} \right) }

Конечно-разностная аппроксимация уравнения (2) имеет вид:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{\text{i,0}} = T_{\text{0}}} ,.

Конечно-разностная аппроксимация уравнения (3) запишется в виде:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{\text{1,j+1}} = T_{\text{1,j}} - Q_1\cdot T_{\text{1,j}} + Q_2\cdot T_{\text{1,j}}^4 +Q_3\cdot T_{\text{2,j}} + Q_0 + Q} ,

где Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_1 = G \cdot \Biggl(\frac{k}{h} + \frac{Nu \cdot \lambda}{l_1}\Biggl)} ; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_2 = G\cdot\boldsymbol{\varepsilon}\cdot b} ; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_3 = G\cdot k/h} ; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q = G\Biggl(\boldsymbol{\varepsilon} \cdot b \cdot T_0^4 + \frac{Nu \cdot \lambda}{l_1}\cdot T_0\Biggl) } ; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_0 = \rho\cdot A \left( T \right) \cdot G } ; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle G = 2 \cdot \Delta \tau / k \cdot h } .

Конечно-разностная аппроксимация уравнения (4) имеет вид:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{\text{M,j+1}} = T_{\text{M,j}} + Q_1\cdot T_{\text{M,j}} + Q_2\cdot T_{\text{M,j}}^4 - Q_3\cdot T_{\text{M-1,j}} - Q} ,

уравнения (4*):

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{\text{M,j+1}} = T_{\text{M,j}} + \frac{2\cdot \Delta \tau}{h^2}\Biggl(T_{\text{M-1,j}} - T_{\text{M,j}}\Biggl)} .


Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \frac{\partial \Tau_1}{\partial \tau} = a_1 \cdot {{\partial}^2 \Tau_1 \over \partial {x}^2}} ,

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle 0\leq x \leq l} ,

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle 0\leq t \leq \infty} .

Для слоя 2 имеем:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \frac{\partial \Tau_2}{\partial \tau} = a_2 \cdot {{\partial}^2 \Tau_2 \over \partial {x}^2}} ,

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle l < x \leq L} ,

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle 0 \leq \tau < \infty} .

Начальные условия:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_1 \Bigr|_{\tau=0} = T_1^0} ;

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_2 \Bigr|_{\tau=0} = T_2^0} .

Граничные условия на облучаемой и тыльной поверхности материала...

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_1 \Bigr|_{x=0} = T_2 \Bigr|_{x=0}} ,

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle K_1\frac{\partial T_1}{\partial {x}} \Bigr|_{x=1} = K_2\cdot\frac{\partial T_2}{\partial {x}} \Bigr|_{x=1} }

Конечно-разностная аппроксимация уравнения (11):

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{1_{i,j}} = T_{2_{i,j}} } .

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_{1_{i,j+1}} = Q_4 \cdot T_{1_{i-1,j}} + Q_5 \cdot T_{1_{i,j}} - Q_9 \cdot T_{2_{i+1,j}}}

где Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_4 = \frac{K_1}{K_2 - K_1} \cdot \frac{\Delta \tau}{h^2}} ;

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_5 = \left(h^2 - \Delta \tau \right) \cdot K_2 - \left(h^2 + \Delta \tau \right) \cdot K_1} ;

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Q_9 = \frac{K_2}{K_2 - K_1} \cdot \frac{\Delta \tau}{h^2}} .

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Tn \Bigr|_{\tau=0} = T_n^0} , Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle N = 1,2 \dots} ,

где Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle N} – количество слоёв материала.

Пусть Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \tau_1} – промежуток между импульсами; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \tau_0} – длительность импульса; Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \tau_n = \tau_0 + \tau_1 } – период следования импульсов.

Если Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \tau} – время воздействия излучения, тогда условия замены на квазинепрерывный процесс имеют вид:

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \tau_n \langle\langle\sqrt{\tau_0\tau}} .

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \rho \cdot A(\tau) \cdot S(Q_0)}

Невозможно разобрать выражение (MathML с запасными SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \mathbf{d}T = T_\text{А} - T_\text{Б}}