24
КРИТИЧЕСКИЕ СЕТИ МАГНИТОГРАММ, КАК ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДВЕСТНИКИ Х- ВСПЫШЕК. Главная Астрономическая Обсерватория РАН Санкт-Петербург Макаренко Н.Г., Князева И.С., Уртьев Ф. А., Рыбинцев А.С., Д. Пак Физика плазмы в Солнечной системе, ИКИ РАН, 4.02-8.02, 2013 г.

КРИТИЧЕСКИЕ СЕТИ МАГНИТОГРАММ, КАК ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДВЕСТНИКИ Х- ВСПЫШЕК

Embed Size (px)

DESCRIPTION

КРИТИЧЕСКИЕ СЕТИ МАГНИТОГРАММ, КАК ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДВЕСТНИКИ Х- ВСПЫШЕК. Главная Астрономическая Обсерватория РАН Санкт-Петербург. Макаренко Н.Г., Князева И.С., Уртьев Ф. А., Рыбинцев А.С., Д. Пак. Физика плазмы в Солнечной системе, ИКИ РАН, 4.02-8.02, 2013 г. ЗВЕЗДЫ И ГРАФЫ. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

КРИТИЧЕСКИЕ СЕТИМАГНИТОГРАММ, КАК

ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ

ПРЕДВЕСТНИКИ Х- ВСПЫШЕК.

Главная Астрономическая Обсерватория РАН

Санкт-Петербург

Макаренко Н.Г., Князева И.С., Уртьев Ф. А.,

Рыбинцев А.С., Д. Пак

 Физика плазмы в Солнечной системе, ИКИ РАН,4.02-8.02, 2013 г.

ЗВЕЗДЫИ

ГРАФЫ

Леонард Эйлер (1707–1783) 

Динамика ГрафодинамикаНайти интересные точки магнитной топографииПостроить на них графСледить за динамикой графа

Индекс точки - число собственных отрицательных значений

– критическая для если

КРИТИЧЕСКИЕ ТОЧКИ 1 2( , )z f x x

p

и Морсовская, если

( ) 0f p 2 0f i jH f x x

p

0p 1p 2p

2 2 ,f X Y 2 2 ,f X Y 2 2f X Y

M. Morse(1892-1977)

f

p

fH

ГРАФ РИБА

Georges Henri Reeb (1920 –1993) 

Reeb, G. Comptes Rendus (1946), 222, 847.Shinagawa, Y., Kunii, T. L. IEEE Comput. Graph.Appl. (1991), 11, 6 44.

ПРОБЛЕМА: поиск критических точек требует дифференцирования. ОДНАКО: Классический дифференциал плохо определен относительно sup нормы

Iijima Taizo. (1925-)

Andrew Witkin (1952-2010)

SCALE –SPACE

T. Iijima Bull. Electrotech. Lab 1962, v.26, 368A.P. Witkin, Proc. 8th Int. Joint Conf. Art. Intell., 1983,1019. J.Koenderink, Biol.Cybern. 1984. 50, 363

БЛЮР ЯДРОМ ГАУССА

2t t ty Rf x f g f y g y x dy

21exp 2

2tg x x t

t

s t s tg g g

0

0

t t

t

t

f t f R

f n R

f f

Для компакта Ω

КАК ВЫЧИСЛИТЬ ЛАПЛАСИАН БЕЗ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ

( )t t t tf x f f t

tt

fa f x

t

2

2 32

1( ) ( ) ( )

2!t t

t t tf f

f x f t t O tt t

1 ~t t tf f f x

ДИФФУЗИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ: - устойчивый масштаб

1# 0 : , 0k k k k kf f p k k

КРИТИЧЕСКИЕ СЕТИ

• Выберем β- устойчивый масштаб

• Локализуем экстремумы на изображении

• Соединим минимумы с ближайшими максимумами. Полученный ациклический граф - критическая сеть

Критические Сети инвариантны

относительно афинных и монотонных изменений

ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА:

Критические сети для магнитограмм АО 11263 (2011.08.01-2011.08.08)

a b a b

cd

a b

cd

a b

cd

a b

cd

a b

cd

a, b d, ab,bc cd, ad ac abc acd

t=0 t=1 t=2 t=3 t=4 t=5

НЕРВ И ФИЛЬТРАЦИЯ

Л. Вьеторис (1891-2002)

Э.Чех(1893-1960)

0 0 15 1; 1

Баркоды АО 11158 (2011.02.12 - 2011.02.15)

Баркоды АО 11263

Диаграммы персистентности АО 11263

X6.9: 09. 7.48

AO 11520

06.07.2012 08.07.2012 10.07.2012 12.07.2012 14.07.2012 16.07.2012 18.07.2012

-300

-250

-200

-150

-100

-50

Eu

ler

-500,0 -375,0

0

50

100

150

Flares

0 25 50 75 100 125 1500

25

50

75

100

125

150

hmi.M_720s.20120710_034800_TAI.1.magnetogram.fits

B

dim1

dimension 1

12.02.2011 14.02.2011 16.02.2011 18.02.20110,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

0,055

Choqet capacities

Flares

Ch

oq

et c

ap

aci

ties

100

0

50

100

150

200

250

AO 11158

ИДЕЯ ПЕРСИСТЕНТНОСТИ

ТЕОРЕМА УСТОЙЧИВОСТИ

Для двух ручных непрерывных функций f и g на конечно триангулируемых пространствах

( ), ( )b k kd D f D g f g

Связь топологии и морфологии

Т.Soubie Mon. Not. R. Astron. Soc. 2011. p.511

Quid deinde? Дискретная теория МорсаКомплексы Морса – Смейла.

ГРАДИЕНТНОЕ ПОЛЕ

Активная область Солнца

ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ РЕДАКТИРОВАНИЕT. Weikauf, Y. Gingold, O. Sorkine,  Eurographics/IEEE-VGTC 2010, v.29, N3

СПАСИБО ЗАВНИМАНИЕ[email protected]

Если то, куда мы идем, есть то, как мы туда попадаем, то мы уже там, куда мы идем (Роберт Фрипп)