Нижегородские ученые изучили стабильность систем связи

Ученые Международной лаборатории динамических систем и приложений Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» Нижнего Новгорода изучили стабильность систем связи, сообщили в пресс-службе вуза. Исследование поддержано мегагрантом Правительства РФ в ходе нацпроекта «Наука и университеты» и грантом Российского научного фонда.

Специалисты обнаружили, что использование систем с гиперболическими соленоидальными аттракторами и репеллерами может стать проблемой при передаче сигналов связи. Результаты исследования опубликованы в журнале Results in Mathematics.

Аттракторы и репеллеры — это математические понятия, которые описывают и визуализируют сложные динамические процессы, происходящие в природе и технике. Аттракторы притягивают траектории системы, а репеллеры — отталкивают подобно магнитам с противоположным зарядом. Для контроля и прогнозирования различных процессов важно, чтобы аттрактор и репеллер системы были структурно устойчивыми.

Гиперболические аттракторы могут иметь хаотическую структуру, то есть траектории внутри них разбегаются на большое расстояние за короткое время. Будучи локально структурно устойчивыми, системы с одновременно сосуществующими аттрактором и репеллером глобально могут оказаться неустойчивыми. Тогда даже небольшие помехи или искажения могут изменить траекторию сигнала или привести к потере информации в процессе передачи.

При исследовании нижегородские ученые доказали, что системы с глобально плоскими соленоидальными аттрактором и репеллером не являются структурно устойчивыми.

«Наше открытие показывает, что в случае генерирования хаоса системой с гиперболическим соленоидальным аттрактором и репеллером для передачи сигнала, например, в системах шифрования или в защищенных коммуникациях, она будет чувствительной к помехам, потерям и искажениям. А это значит, что такие системы могут столкнуться с проблемами в надежности передачи информации», — отметила заведующая Международной лабораторией динамических систем и приложений Ольга Починка.

По мнению авторов статьи, результаты исследования в будущем помогут уменьшить влияние помех и обеспечить более стабильную передачу сигналов в системах связи.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.