Динамический хаос и бифуркационные явления

Исследования включают в себя анализ общих закономерностей поведения систем с хаосом и изучение свойств конкретных источников хаоса.

Генерация динамического хаоса

Создание и исследование источников хаоса в различных диапазонах электромагнитного спектра. Особое внимание уделяется созданию источников с заданными спектральными, статистическими и другими характеристиками, а также вопросам воспроизводимости характеристик источников от образца к образцу. Ведется также разработка и изучение источников хаоса с дискретным временем и непрерывным множеством состояний.

Взаимодействие хаотических систем

Задачи исследования взаимодействия хаотических систем включает в себя такие вопросы как управление одним хаотическом источником динамикой другого хаотического источника, хаотическая синхронизация и хаотический синхронный отклик при взаимодействии двух систем, возможные типы коллективного поведения при взаимодействии совокупности многих систем с хаосом, условия получения тех или иных режимов, условия синхронизации и десинхронизации в ансамблях систем с хаосом.

Информационные процессы в системах со сложной динамикой

Анализ информационных свойств хаотических систем и генерируемых ими хаотических колебаний как непосредственных объектов участвующих в процессах обработки и передачи информации. Рассмотрение с точки зрения теории информации специфических свойств хаотических систем и сигналов.

Информационные технологии на основе динамического хаоса и нелинейных явлений

Анализ экспериментальных данных и теоретических представлений об информационных процессах в живых системах позволяет выдвинуть и в значительной степени обосновать гипотезу о существовании общих принципов и закономерностей обработки информации в системах со сложной динамикой, не зависящих от конкретного вида и реализации самих систем. На ее основе открывается возможность построения простых математических структур, реализующих различные процессы обработки информации с использованием хаоса. Проводятся исследования по использованию в качестве таких структур одномерных и многомерных отображений, цепочек и решеток из хаотических элементов, нейроподобных систем.

Применение динамического хаоса для передачи информации в компьютерных сетях и системах связи

В большинстве современных систем связи в качестве носителя информации используются гармонические колебания. Информационный сигнал в передатчике модулирует эти колебания по амплитуде, частоте или фазе, а в приемнике информация выделяется с помощью обратной операции - демодуляции. Модуляция носителя может осуществляться либо за счет модуляции уже сформированных гармонических колебаний, либо путем управления параметрами генератора в процессе формирования колебаний.

Аналогичным образом можно производить модуляцию хаотического сигнала информационным сигналом. Однако возможности здесь значительно шире. Действительно, если в случае гармонических сигналов управляемых характеристик всего три (амплитуда, фаза и частота), то в случае хаотических колебаний даже небольшие изменения значения параметра одного из элементов источника хаоса приводит к изменению характера колебаний, которое может быть надежно зафиксировано.

Исследования направлены на:

• разработку схем передачи аналоговой и цифровой информации с применением хаоса в низкочастотном и радио- диапазонах, в оптоволоконных системах и компьютерных сетях
• анализ помехоустойчивости и пропускной способности этих схем
• исследование вопросов защиты с помощью хаоса информации циркулирующей в информационных системах
• создание принципов кодирования и декодирования информационных сигналов с использованием хаоса
• изучение возможности реализации новых методов разделения каналов и принципов многопользовательского доступа