Квантовый полумарковский системный анализ и обработка информации в стохастической модели с интерферирующими нецелевыми состояниями

Ключевые слова: системный анализ, обработка информации, полумарковский процесс, сложная квантовая система, пропагатор, стохастическая модель, интерферирующие состояния, амплитуда вероятности

Аннотация

Статья посвящена актуальной тематике распространения в рамках квантового полумарковского системного анализа, как одного из возможных перспективных направлений системного анализа, методов конечных полумарковских процессов на случай сложных квантовых систем с интерферирующими нецелевыми состояниями. Исследование таких систем с позиций системного анализа означает исследование, прежде всего, информационных аспектов системы: целей, сигналов, информационных потоков. Тогда полумарковские процессы и состояния рассматриваются в расширенном смысле, в котором стохастичность понимается в контексте не только вероятностей, но и амплитуд вероятностей. Предложен комплекс взаимосвязанных аксиологического и каузального представлений стохастической модели динамики сложной квантовой системы. Эта динамика описывается с точки зрения фейнмановской формулировки квантовой механики. На основе предложенного комплекса представлений удобно проводить квантовый полумарковский системный анализ при обработке информации в процессе моделирования динамики системы, как случайного в расширенном смысле процесса переходов между конечным числом интерферирующих нецелевых и несовместимых целевых состояний согласно заданным пропагаторам. Этот анализ позволяет оценивать достижимость цели и своевременность ее достижения сложной квантовой системой. Под целью системы здесь понимается достижение любого состояния, принадлежащего подходящим образом определенному целевому подмножеству (подпространству) конечного множества (пространства) всех состояний. Исходными данными анализа являются физические характеристики динамики системы в фазовом пространстве с целевым подпространством физических состояний стохастической модели системы: начальная волновая функция системы и ее пропагаторы для заданных фазового пространства с целевым подпространством. Через эти исходные данные выражены характеристики каузального представления, а уже через них — аксиологического. Каузальное представление построено, исходя из формализации динамики сложной квантовой системы процессами марковского восстановления в расширенном смысле. Такая формализация позволяет использовать в расширенном смысле теорию конечных полумарковских процессов для построения характеристик аксиологического представления.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Анатолий Станиславович Дубровин, Воронежский институт ФСИН России

д-р техн. наук, доц., профессор факультета внебюджетного образования Воронежского института ФСИН России

Литература

1. Kholevo А. S. (ed.) (1982–1984) Kvantovye sluchainye protsessy i otkrytye sistemy [Quantum random processes and open systems]. Translated from English by Kholevo А. S. (1988) Moscow, Mir. (in Russian).
2. Itzykson C. and Zuber J.-B. (1980) Kvantovaya teoriya polya [Quantum Field Theory]. Translated from English by ed. Mir-Kasimov R. M. (1984) Moscow, Mir. (in Russian).
3. Slavnov A. A. and Faddeev L. D. (1988) Vvedenie v kvantovuyu teoriyu kalibrovochnykh polei [Introduction to Quantum Gauge Field Theory]. Moscow, Nauka. Gl. red. fiz.-mat. lit. (in Russian).
4. Feinman R. and Khibs A. (1965) Kvantovaya mekhanika i integraly po traektoriyam [Quantum Mechanics and Path Integrals]. Translated from English by ed. Barashenkov V. S. (1968) Moscow, Mir. (in Russian).
5. Zinn-Justin J. (2005) Kontinual’nyi integral v kvantovoi mekhanike [Path Integrals in Quantum Mechanics]. Translated from English by ed. Slavnov, А. А. (2010) Moscow, FIZMATLIT. (in Russian).
6. Shestakova T. P. (2005) Metod kontinual’nogo integrala v kvantovoi teorii polya [The Path Integral Method in Quantum Field Theory]. Izhevsk, IKI. (in Russian).
7. Ryder L. H. (1984) Kvantovaya teoriya polya [Quantum Field Theory]. Translated from English by Azakov S. I. by ed. Mir-Kasimov R. M. (1998) Moscow, Platon. (in Russian).
8. Korolyuk V. S. and Turbin A. F. (1976) Polumarkovskie protsessy i ikh prilozheniya [Semi-Markov Processes and Their Applications]. Kyiv, Naukova dumka. (in Russian).
9. Dubrovin A. S. (1992) Analiticheskoe modelirovanie setei svyazi s kommutatsiei soobsh chenii [Analytical Modeling of Communication Networks with Message Switching]. Tekhnika sredstv svyazi. Seriya : Tekhnika radiosvyazi. (5). P. 92–103. (in Russian).
10. Dubrovin A. S. (1992) Mnogourovnevoe analiticheskoe modelirovanie pri postroenii sistem svyazi s povyshennoi pomekhoustoichivost’yu [Multilevel Analytical Modeling in the Construction of Communication Systems with Increased Noise Immunity]. In: Tekhnika sredstv svyazi: Procedings of the XVIII scientific and technical conference, 1992, Voronezh, Russia. Voronezh, VNIIS, pp. 113. (in Russian).
11. Dubrovin A. S. (2011) Modeli i metody kompleksnogo obespecheniya nadezhnosti informatsionnykh protsessov v sistemakh kriticheskogo primeneniya [Models and Methods for Integrated Reliability of Information Processes in Critical Application Systems] : Dis. doctor of technical sciences. Voronezh, Voronezh State University. (in Russian).
12. Korolyuk V. S. and Turbin A. F. (1978) Fazovoe ukrupnenie slozhnykh sistem [Phase Enlargement of Complex Systems]. Kyiv, Vyssh. shk. (in Russian).
13. Peregudov F. I. and Tarasenko F. P. (1989) Vvedenie v sistemnyi analiz [Introduction to Systems Analysis]. Moscow, Vyssh. shk. (in Russian).
14. Tarasenko F. P. (2004) Prikladnoi sistemnyi analiz (Nauka i iskusstvo resheniya problem) [Applied Systems Analysis (The Science and Art of Problem Solving)]. Tomsk, Izd-vo Tom. un-ta. (in Russian).
15. Volkova V. N. and Denisov A. A. (2021) Teoriya sistem i sistemnyi analiz [Systems Theory and Systems Analysis]. Moscow, Yurait. (in Russian).
16. Korolyuk V. S. and Turbin A. F. (1982) Protsessy markovskogo vosstanovleniya v zadachakh nadezhnosti system [Markov Reconstruction Processes in System Reliability Problems]. Kyiv, Nauk. dumka. (in Russian).
Опубликован
2024-10-14
Как цитировать
Дубровин, А. С. (2024). Квантовый полумарковский системный анализ и обработка информации в стохастической модели с интерферирующими нецелевыми состояниями. Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии, (2), 25-38. https://doi.org/10.17308/sait/1995-5499/2024/2/25-38
Раздел
Математические методы системного анализа, управления и моделирования