МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Данное пособие является продолжением рассмотрения примеров стохастических моделей, основанных на представлении о случайном поле. В нем представлена стохастическая модель шероховатости поверхности тела. Приводятся примеры решения задачи устойчивости, распределения напряжений и полей температур в телах с шероховатой границей. Пособие содержит необходимые материалы для самостоятельных исследований в рамках НИР, а также в процессе изучения курса «Стохастические модели в неоднородной теории упругости».

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре уравнений в частных производных и теории вероятностей математического факультета Воронежского государственного университета

Длительное динамическое развитие самогравитирующих газообразных астрофизических систем (в частности, эволюция протопланетного аккреционного диска) определяется главным образом относительно быстрыми процессами столкновительной релаксации частиц. Однако более медленные динамические процессы, связанные с силовым (ньютоновским или кулоновским) межчастичным взаимодействием, также должны быть вовлечены в рассмотрение, как q-столкновения, в неэкстенсивную кинетическую теорию. В работе предложена процедура включения ньютоновского потенциала самогравитации и центробежного потенциала в квазиравновесное степенное q-распределение в фазовом пространстве, полученное в рамках неэкстенсивной статистики на основе модифицированного кинетического уравнения Больцмана с усреднением по ненормированному распределению. Показано, что если степенное распределение удовлетворяет стационарному q-кинетическому уравнению, то это уравнение накладывает четко выраженные ограничения на характер дальнодействующего силового поля, а также на возможную зависимость гидродинамических параметров от координат, тем самым фактически определяя эти параметры единственным образом. Дается термодинамический критерий устойчивости равновесия неэкстенсивной системы. Полученные результаты позволяют более адекватно моделировать эволюцию газообразных астрофизических систем, в частности, гравитационную устойчивость вращающихся протопланетных аккреционных дисков

Моисеев Никита Николаевич, действительный член Российской академии наук, доктор физико-математических наук, один из основателей и президент Международного независимого эколого-политологического университета, продолжает панорамно и системно с позиций современного ограниченного рационализма раскрывать логику Природы и логику истории в их трудном восхождении к Разуму. Достоинство книги – в ее исключительной доступности по стилю изложения для любого заинтересованного судьбами человечества читателя благодаря заведомо избранной автором популярной форме представления весьма непростых естественнонаучных и гуманитарных концепций, позволяющих не только глубоко осмыслить прошлое, но и заглянуть в будущее.

Исследованы детерминированные и стохастические модели термонапряженного состояния массивного твердого тела при условии теплоизоляции его границы, движущейся с постоянной скоростью. Приведены постановки задач для плотности вероятности и дисперсии, соответствующие детерминированным задачам переноса теплоты и поведения термоупругих напряжений. Дано стохастическое толкование эффекта проявления градиента при теплоизолированной движущейся границе и ненулевой начальной температуре, кинетическая энергия движения границы переходит в тепловую энергию

По современным представлениям предприятие следует, в первую очередь, рассматривать с позиций системного анализа. Этот принцип положен в основу данной работы, здесь рассматриваются вопросы теории сетевых методов планирования (СПУ), представляющих один из разделов современной теории управления сложными системами. Настоящее издание дает представление об основных методах анализа, оптимизации и построения сетевых графиков.

Учебное пособие составлено на основе лекций и семинаров, проводимых авторами для студентов инженерно-физических специальностей Саровского физико-технического института НИЯУ МИФИ. Пособие содержит справочный материал и решения типовых задач по наиболее важным темам курса "Математические методы физики". Особое внимание авторы уделяют связи математической формулировки с физическим и механическим содержанием задач.

В книге изложен системный подход к использованию современного математического инструментария в современных инновационных производствах; кроме теоретической базы, даны основы и примеры использования системного подхода и математического аппарата в различных приложениях, причём каждая тема иллюстрируется примерами. Подробно представлено решение рассматриваемых примеров и задач с помощью одной из современных систем компьютерной математики — пакета прикладных программ MathCAD, которая делает преподавание системного подхода более эффективным и позволяет сосредоточить внимание учащегося на логике методов и алгоритмов, освобождая его от необходимости освоения громоздких вычислительных процедур.

Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов бакалавров и магист ров, обучающихся по программам высшего образования, специальности 35.03.01 Лесное дело, 35.03.04 Агрономия, 35.04.04 Агрономия. Пособие содержит набор основных методов, применяемых в биологии и агрономии. Особое внимание уделено малоизвестным методам (расчёту наследуемости, дискриминации признаков, оценке таксономического отношения, различий видов на электрофореграммах запасных белков семян, в популяциях – исчислению частот генов и генотипов, расчёту показателей приспособленности генотипов, жизненности особей, оценке пригодности полевых условий для возделывания растений и ряду других). Пособие будет полезно тем, кто знаком с основами биометрии и математической статистики. Им могут пользоваться студенты, сотрудники вузов, научных учреждений, подготовленные учащиеся школ, лицеев.

В статье рассмотрены важнейшие характеристики топливно-энергетического комплекса страны — состояние, качественная структура и степень освоения сырьевой базы, а также перспективы и реальные объемы подготовки новых запасов УВ, восполняющих их сокращение вследствие добычи. Рассмотрены четыре варианта возможного развития добычи нефти и конденсата до 2050 г. с учетом достигнутого уровня добычи и прогноза ее падения, вследствие выработанности разведанных запасов на разрабатываемых месторождениях, и в зависимости от объемов и темпов подготовки новых разведанных запасов, т.е. степени восполнения ими ежегодной добычи. Достоверность и возможность реализации вариантностных прогнозов добычи нефти напрямую зависят от объемов и темпов подготовки промышленных запасов, широкого внедрения инновационных технологий разработки месторождений, экономических, ценовых и организационно-правовых факторов. В условиях дефицита ресурсной базы возросла необходимость применения методов повышения нефтеотдачи с принципиально новыми

Выполнен полный цикл работы по исследованию откольного разрушения и компактирования медных образцов, включающий проведение экспериментов и металлографический анализ сохраненных образцов, проведение численных модельных расчетов и сравнение результатов численного моделирования и опытных данных

Получены и проанализированы соотношения, связывающие групповую скорость и скорость переноса энергии сдвиговой волны, распространяющейся в нелинейном градиентно-упругом материале

Дается описание двух методов (параллельно-конвейерного и метода Яненко) решения системы линейных алгебраических уравнений с трехдиагональной матрицей на параллельных ЭВМ с графическими ускорителями. Описываются особенности их реализации как на параллельных ЭВМ без ускорителей, так и на гибридных ЭВМ. Оценивается арифметическая сложность метода Яненко и приводятся результаты численных экспериментов по исследованию масштабируемости методов

Дается описание алгоритма, реализующего метод сшивания многогранных неструктурированных сеток. Данный метод реализован в программе расчета начальных данных методики ТИМ-3D. Применимость метода продемонстрирована на примерах сшивания различных типов сеток в единую счетную сетку области. Проведено исследование быстродействия алгоритма, выполняющего сшивание трехмерных сеток

В пособие включены типовые задачи по теоретической механике, даны общие методические подходы к решению задач.

Актуальность и цели. Распределение Гаусса естественно возникает во многих приложениях и широко используется в различных теоретических построениях. Важную роль играет и нижняя срезка Q(x) несобственного интеграла от плотности стандартного гауссова распределения. Целью данной работы является получение оценок сверху для произвольной степени функции Q(x) через несобственный интеграл того же вида с нижней границей ax, где a – некоторый параметр. Материалы и методы. Для получения необходимых оценок изучалось по- ведение разности Qm(x)−Q(mx)на различных интервалах числовой оси, при этом широко использовались хорошо известные свойства гауссова распределения. Кроме того, были выведены точные неравенства для показательной функции специального вида и получены оценки сверху и снизу функции Q(x). Результаты. В работе показано, что для любого действительного x (при m > 2 ) выполняется неравенство Qm(x)

В пособии рассматриваются основные вопросы семеноводства полевых культур. Даются понятия сортосмены и сортообновления, изложены особенности организации первичного семеноводства, основные принципы агротехники и уборки зерновых культур в условиях Самарской области. Описаны методика и техника апробации сортовых посевов некоторых полевых культур, способы послеуборочной обработки и хранения семян.

Проведено исследование крутильных и продольно-изгибных колебаний ортотропных гофрированных оболочек. С использованием гипотез Кирхгофа — Лява получены соотношения, включающие уравнения движения в усилиях и моментах и соотношения закона Гука. Для оболочек с жесткозащемленными торцами приводятся результаты исследования влияния геометрических параметров оболочки (амплитуды гофра и его длины) на величину собственных частот и формы собственных колебаний. Установлено, что при крутильных колебаниях увеличение амплитуды гофра, как и увеличение количества гофров, приводит к уменьшению значений резонансных частот. В случае крутильных и продольно-изгибных колебаний исследовано влияние амплитуды гофра на формы собственных колебаний

В методических указаниях приведены основные положения по расчету загрязнения атмосферы выбросами вредных веществ промышленных предприятий, определению характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы, оценке эффективности улавливания промышленных выбросов.

Методические указания содержат теоретический материал, задания для практических занятий, список рекомендуемой учебной литературы, контрольные вопросы.

Аналитически изучены общие качественные свойства семейств основных квазистатических кривых (ползучести, релаксации, деформирования и др.), порожденных одномерным нелинейным определяющим соотношением типа Максвелла.

Рассмотрены три способа учета неопорных шарнирных соединений, используемых при прочностных расчетах рамных конструкций методом конечных элементов в форме метода перемещений. На конкретном числовом примере подробно показаны особенности программной реализации для каждого способа. Установлено, что наибольшей универсальностью и вычислительной эффективностью обладает способ объединения степеней свободы одного направления в смежных узлах модели

При эксплуатации нефтегазовых месторождений существует проблема утилизации отходов бурения. Одним из наиболее надежных способов является закачка шлама в пласт. Большое значение имеет структура пласта. Она может быть установлена с помощью структурных методов, основанных на стохастических моделях

Приведены результаты исследований, выполненных в 2010 году в Ботаническом саду Петрозаводского государственного университета (южная Карелия, подзона средней тайги). Установлено, что рост побегов и листьев у изученных видов рода Syringa L. начался в конце мая – начале июня, при этом различия в сроках между видами варьировали от 5 до 18 сут. Ранее всего рост побегов закончился у S. vulgaris var. Congo (25 июня), а у других видов − на 7–14 сут позже; рост листьев закончился почти одновременно (25–28 июня). Выявлено, что время максимального прироста побегов у разных видов варьировало в пределах двух недель; быстрее всего эта фаза наступила у S. vulgaris (25 мая – 8 июня). Наибольший суточный прирост побегов обнаружен у S. villosa (1,5 мм). Максимальный прирост листьев у изученных видов наступил почти одновременно (18–25 июня), в это время наибольший суточный прирост листьев отмечен у S. × henryi (26 мм2). Показано, что в зависимости от вида длительность формирования побегов составила от 19 до 43 сут, а листьев − от 14 до 18 сут. При этом длина сформировавшихся побегов (2,6–24,7 см) различалась почти в 10 раз, а площадь листьев (8,0–25,0 см2) – в 3 раза. Между интенсивностью прироста побегов и листьев изученных видов Syringa и динамикой температуры и солнечной радиации отмечена слабая и средняя положительная зависимость. Проведенные в течение 16 лет исследования позволили установить, что самая высокая перспективность интродукции (100 баллов) характерна для S. vulgaris, а самая низкая (77 баллов) − для S. vulgaris var. Congo.

рассматриваются вопросы математического моделирования напряженного и деформированного состояния пластических тел. Обсуждается возможность определения пластического потенциала анизотропного пластического тела как функции только собственных значений и собственных векторов тензора напряжений. Условие симметрии свертки тензора напряжений и скоростей пластических деформаций в качестве определяющего соотношения сопоставляется с соотношениями ассоциированного закона пластического течения. Использование обобщенного закона пластического течения для получения непрерывных полей деформаций в упругопластическом теле рассматривается на примере плоской осесимметричной задачи

Описана разработка процедур синергетического синтеза законов управления базовыми нелинейными динамическими системами, которые обеспечивают подавление режимов хаотического поведения. Представлено решение одной из характерных задач антихаотического управления – задачи подавления апериодических колебаний в таких системах. Разработаны синергетические законы управления хаотическими моделями Лоренца и Ресслера, обеспечивающие стабилизацию фазовых переменных. Введение синтезированных обратных связей приводит к возникновению в системах состояния равновесия. Проведено компьютерное моделирование синтезированных замкнутых динамических систем, подтверждающее теоретические положения синергетической теории. Синтезированные законы управления могут быть использованы в различных технических приложениях

В работе рассмотрены основные вопросы процесса управления проектами, которые в значительной мере ориентированы не только на сам проект, но и на ту среду, в которой он реализуется. Методы управления проектами подразумевают сбалансированное сочетание интересов всех участников проекта, их ответственности и прав.

Представлены результаты определения частот свободных колебаний подкрепленной кольцевыми ребрами цилиндрической конструктивно-анизотропной оболочки из стеклопластика, внутри которой течет жидкость. На торцах оболочки ставятся граничные условия Навье. Результаты вычислений собственных частот колебаний представлены в виде зависимостей частоты от угла намотки стекловолокна и скорости потока жидкости при различных значениях параметров волнообразования и параметров, характеризующих геометрические размеры оболочки

Обоснована и применена оценка качества жизни, по результатам анкетирования и использования индекса комплексной оценки здоровья детей и подростков. Выявлена зависимость между влиянием антропогенных групп факторов и показателем комплексной оценки здоровья детей и подростков.

Рассмотрены вопросы стратегии управления государственной и муниципальной собственностью, а также методы формирования новых подходов к управлению собственностью на современном этапе развития экономики государства. Приведен современный научно-практический опыт управления государственной и муниципальной собственностью. Рассмотрены отдельные вопросы управления природными ресурсами.

Освещены вопросы планирования и обработки результатов эксперимента в области строительных материалов. Изложены процедуры математической обработки для оценки результатов эксперимента, проверки статистических гипотез. Рассмотрены вопросы планирования эксперимента с целью математического описания и выявления важнейших факторов, воздействующих на объект исследований с области строительных материалов. Приведены результаты исследований, связанные с определением свойств строительных материалов.

Рассмотрены проблемы обеспечения безопасности труда и охраны здоровья, а также охраны окружающей среды в организациях строительной отрасли. Актуальность выбранного направления обусловлена масштабностью задач, стоящих перед сферой строительства и ее субъектами хозяйствования, а также проблемами создания интегрированных систем менеджмента в организациях строительной отрасли.

Рассмотрены проблемы повышения эффективности очистки различных по составу сточных вод с целью снижения негативного воздействия на водные источники. Приведены итоги исследований в области совершенствования биотехнологических приемов в системах ВКХ, актуальные для решения вопросов в области водного обеспечения городов, промышленных производств, сельского хозяйства. Представлены методы экологического воздействия на окружающую среду путем максимально сбалансированного функционирования водохозяйственных систем. Изложены проблемы повышения эффективности биологической доочистки сточных вод, сбрасываемых в открытые водные объекты, повышения надежности функционирования систем ВКХ и систем эксплуатации биологической очистки сложных по составу смесей сточных вод. Рассмотрен эффективный метод утилизации газообразных отходов при обработке осадков сточных вод и энергетические характеристики анаэробных систем очистки сточных вод и обработки осадков. Предложены методы борьбы с биологическими обрастаниями в охлаждающих сооружениях и коммуникациях водного хозяйства различных производств.

С позиций системного анализа рассмотрены методы и алгоритмы структурно-параметрического синтеза, идентификации и управления в сложных системах. Предложены методы оптимизации, основанные на скаляризации глобального критерия и построении множеств Парето. Применительно к синтезу строительных композиционных материалов функционального назначения сформулированы принципы проектирования сложных систем.

Модули упругости (модуль Юнга и модуль сдвига) твердых растворов обычно считаются пропорциональными аналогичным характеристикам их элементов с коэффициентами пропорциональности, совпадающими с объемной долей элемента в материале. В данной работе показано, что связь упругих модулей среды с концентрацией составляющих ее элементов (концентрационная зависимость) является полиномиальной.

Степные ландшафты Восточно-Европейской равнины генетически связаны со степными формациями Средиземноморья. В пределах современного ареала, от венгерских пушт до Урала и далее на восток, степи сложились в начале голоцена. Соотношения годовых осадков, температур и испаряемости определяют подразделение степной зоны на подзоны. Для степных ландшафтов характерны самые плодородные почвы на планете – черноземы.

На примере четырех модельных малых водоемов Центрально-черноземного заповедника (Курская область) показано, что в течении безледного сезона в водоемах происходит флуктуация видового богатства и последовательная смена основных альгологических комплексов, а динамика видового разнообразия коррелирует с обилием доминантов и числом уникальных видов. Основу доминантного комплекса составляют диатомовые водоросли, они же демонстрируют высокое разнообразие - до 90% общего числа видов в пробах в течении сезона.

Методом Монте-Карло изучаются особенности распространения лазерных импульсов и формирования лидарных эхосигналов при дистанционном зондировании облачности наземными и космическими лидарами. В частности, обнаружен эффект увеличения контрастности эхосигнала, который позволяет лучше «видеть» дальнюю границу облачности. Обсуждаются результаты статистического моделирования расширяющегося светового кольца, которое может возникать в облачном слое при прохождении сквозь него лазерного импульса. Кратко описываются возможности программного обеспечения, созданного автором для моделирования лидарных эхосигналов и представленного в сети Интернет

Проведен синтез квантовых точек (КТ) сульфида цинка микроволновым методом в водной среде с использованием диоктилсульфосукцпната натрия (DS) или 4,4'-бипиридина (ВР). Па основе анализа профилен рентгеновской дифракции сделано заключение, что полученные КТ имеют структуру кубической цинковой обманки со средним размером частиц 5.6 нм для образца ZnS[,s и 4,8 нм для ZnSBp- Снимки просвечивающей электронной микроскопии показали наличие сферических агрегатов частиц лишь в случае ZnSDs-Данные инфракрасной спектроскопии свидетельствуют о наличии в обоих образцах сульфат-ионов; DS остается в образце, способствуя агломерации КТ. в то время как ВР эффективно вымывается. По оптическим спектрам диффузионного рассеяния была оценена ширина запрещенной зоны, которая оказалась больше ожидаемой вследствие присутствия в образцах элементарной серы и частичного окисления поверхности КТ. Также в работе выполнено моделирование структуры КТ на основе частиц ZnS. Продемонстрирована возможность использования спектроскопии рентгеновского поглощения в ближней к краю области для верификации параметров атомной структуры вокруг позиций цинка в КТ на основе сульфида цинка.

Предложена электростатическая система, предназначенная для получения моноэнер-гетичного электронного пучка. Она состоит из основного фильтра по энергии в виде плоского зеркала с закрытыми торцами и дополнительного плоского конденсатора, компенсирующего начальный разброс по энергии. Получена аналитическая формула связи напряжен-ностей этих полей. Проведены численные расчеты системы, которые показали, что энергетический разброс в электронном пучке на линии фокусов уменьшился на порядок по сравнению с начальным тепловым разбросом

Рассматривается концепция развития минерально-сырьевого потенциала Казахстана на основе картирования полей концентрации элементов в коренных породах и концентраций слабозакрепленных форм элементов в почвах. Предлагается схема работ, содержания четырех этапов исследований (от регионального до детального). Приводятся результаты SWOT-анализа программы.

В книге последовательно рассматриваются этапы заключительного этапа биосинтеза хлорофилла от формирования активного протохлорофиллид-ферментного комплекса до путей образования пигментов реакционных центров фотосинтетических систем. Обсуждаются фундаментальные исследования прошлых лет и результаты новейших исследований, осуществленных с помощью современных методов молекулярной биологии. Большое внимание уделено приоритетным исследованиям российских ученых.

В учебном пособии описываются основные математические методы, предлагаемые математической теорией и широко применяемые на практике в современных психолого-педагогических исследованиях. Излагаются основные понятия теории вероятностей и описываются конкретные математические методы обработки данных. В приложении даются общие рекомендации по использованию статистических пакетов программ. Изложение ведется практически без строгих математических доказательств, но с подробными обсуждениями, объяснениями и иллюстрациями. Для конкретных методов статистического анализа разъясняются их сущность и границы применимости. Приведено большое количество задач для самостоятельной работы.

Задачник обеспечивает практические занятия по курсу «Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление». В начале каждого параграфа приводятся решения типовых задач. Ко всем задачам даны ответы.

Захватывающая приключенческо-математическая история от известного и блестящего автора Дональда Кнута. Двое героев случайно находят камень с древними письменами и открывают для себя новые математические структуры.

Самоорганизующиеся карты, вместе с их разновидностями, представляют собой одну из наиболее популярных нейросетевых архитектур, ориентированных на обучение без учителя. Они широко используются в таких областях, как статистика, обработка сигналов, теория управления, финансовый анализ, экспериментальная физика, химия, медицина, для решения сложных, многомерных, нелинейных задач, связанных с извлечением признаков, обработкой и классификацией изображений, адаптивным управлением и т. п. В книге дается детальное изложение математического аппарата и применений для самоорганизующихся карт.

В учебном издании, написанном автором из Германии, в очень краткой форме понятно изложены правила номенклатуры ИЮПАК. Подробно рассмотрены важнейшие классы соединений (с примерами), номенклатура которых может вызвать затруднения.

В качестве фундаментальных средств разработки программ рассматриваются такие вопросы, как структурное решение задач, абстракция данных, принципы программной инженерии и сравнительный анализ алгоритмов. Дано полное освещение большинства модулей знаний, касающихся структур данных и алгоритмов. Бóльшая часть глав начинается основной темой и сопровождается примерами, приложениями и практическими исследованиями. Это учебное пособие дает основательные знания, которые позволяют студентам по ходу своей дальнейшей работы использовать ее также в качестве справочного пособия.

Традиционные историко-генетические методики оценки малоизученных бассейнов, оформленные в современные технологии моделирования нефтегазовых систем, позволяют решать задачи при переходе от регионального этапа геолого-разведочных работ к поисково-оценочному. Две основные проблемы возможной нефтегазоносности Туапсинского прогиба: прогноз коллекторов в майкопской серии и генерационный потенциал материнских свит – успешно решаются путем последовательного применения методик секвенс-стратиграфического анализа геолого-геофизических данных с прогнозом коллекторов и построением модели формирования углеводородной системы кайнозойской части разреза в Адлерской депрессии и Туапсинского прогиба. Среди выводов отметим отсутствие промышленных скоплений в Адлерской депрессии; возможность существования промышленных скоплений в погруженной части Туапсинского прогиба (20...30-километровая зона в радиусе от г. Сочи); необходимость использования геосинергетической методики оценки потенциалов эмиграции с учетом влияния фактора динамокатагенеза (различных величин динамического давления в геодинамически разнородных осадочных бассейнах мира) для сравнения и верификации моделей, что особенно важно в бассейнах с развитием складчато-надвиговых дисклокаций

Изучена морфология плодов и анатомия стенки плода представителей семейства Nymphaeaceae s. l. Установлено, что у нимфейных развиваются полимерные апокарпные и синкарпные винтерины, лишенные склеренхимной зоны в перикарпии. Перикарпий дифференцирован на экзокарпий (эпидерма), мезокарпий (подразделен на сложноустроенную наружную паренхимную и внутреннюю аэренхимную топографические зоны) и эндокарпий (эпидерма). Показано, что в пределах семейства Nymphaeaceae s. l. происходит трансформация исходных апокарпных винтерин в синкарпные верхние винтерины (Nuphar), которые затем трансформируются в полунижние (Nymphaea s. l.) и полностью нижние (Euryale, Victoria). Характерная для всех Nymphaeaceae s. l. структура перикарпия может рассматриваться как синапоморфия.