Гелиогеофизические приложения современных методов обработки цифровых данных

221 / 320

219
межпланетной плазмы посвящены решению вопроса определения
наклонов фронтов разрывов [Haaland, S. ., 2004; Sonnerup, B.U.O.,
., 2004]. Для этих целей применяется метод «minimum variance»,
в основу которого положено изучение поведения конкретных параметров
плазмы (плотности, скорости, компонент магнитного поля), полученных
на одном (single-spacecraft method) или нескольких КА (multi-spacecraft
method). В основе этих методов лежат модифицированный закон
сохранения массы и эмпирические модели разрывов, получаемые
на основе статистических данных.
Недостатком такого подхода является частая неразделимость
тангенциальных и вращательных разрывов и, соответственно, неточность
в определении ориентации фронтов. Доработка подхода, заключающаяся
в устранении шума в исходных данных, предлагается в [Hausman B.A. et. al.,
2004]. Также указывается на то, что при использовании этого метода
с разрешением больше минуты становится затруднительно выделять
вращательные разрывы.
В отличие от вышеупомянутых работ в нашем исследовании
разрабатывается нейросетевая методика разделения скачков в регистрируемых
параметрах космической плазмы и магнитного поля на классы, отвечающие
известным типам магнитогидродинамических (МГД) разрывов. Результаты
выполненной классификации являются обязательными для установления
ориентаций фронтов разрывов. Для выполнения классификации создана
искусственная нейронная сеть (ИНС) вида «слой Кохонена», позволяющая,
в отличие от вышеупомянутой методики, выполнять автоматическую
классификацию зарегистрированных на КА WIND скачков параметров
солнечного ветра (ПСВ) среды и межпланетного магнитного поля (ММП).
Результаты ИНС классификации сопоставлены с «ручной» классификацией по
алгоритмам, реализованным ИНС. В работе также предложен альтернативный
отмеченному выше [Haaland, S. , 2004; Sonnerup, B.U.O., , 2004],
способ поиска ориентации фронтов. Этот способ применим после выполнения
классификации скачков. В результате для разрывов установленных классов
определены ориентации плоскостей их поверхностей на основе одномерных
наблюдений. Также проведено исследование эволюционности найденных
ударных волн.
Основы предлагаемых алгоритмов классификации заключаются
в анализе соотношений параметров на МГД-разрывах (см. например, [Ландау
и Лифшиц, 1986]), когда давление принимается изотропным, а подогрев
разрыва за счет влияния внешней радиации несущественен. Заметим, что
разрывы, перемещающиеся вместе с солнечным ветром, должны быть