МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

За последние 50 лет население планеты удвоилось, производство пищи утроилось, потребление энергии выросло в четыре раза. Это спровоцировало климатические проблемы, большая часть из которых необратимы. Геохимик, профессор Университета Осло и автор бестселлера «Девушка из лаборатории» Хоуп Джарен провела исследование — и результатом стала эта понятная и честная книга. Опираясь на статистику, цифры и факты, автор объясняет, как человечество изменило Землю. Здесь нет пугающих прогнозов, теорий о конце света, упреков и критики. Только понятные и разумные советы, как научиться меньше тратить и больше делиться.

Термин «электронные формулы» применительно к теории вероятностей употребляется впервые для обозначения принципиально новой технологии компьютеризации математического аппарата прикладной теории. Язык электронных формул не копирует стиль аналитических формул, однако имеет адекватную компьютерную поддержку в виде специально разработанной библиотеки программ и классов в объектно-ориентированной среде MATLAB. Контекстно-зависимое применение программного обеспечения классов объектов обусловливает принципиальное преимущество электронных формул, оперирующих числовыми типами и объектами классов. В монографии систематически по разделам теории вероятностей приведены теоретические обоснования электронных формул и многочисленные примеры их применения в решении характерных вероятностных задач. Предлагаемая технология решения вероятностных задач развивалась в течение ряда лет как методическое обеспечение цикла дисциплин, читаемых автором на выпускающей кафедре «Высокоточные летательные аппараты» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Учебно-методическое пособие относится к практической части учебного процесса по дисциплине «Физика» (модуль 2 «Молекулярная физика и термодинамика»), входящей в учебную программу курса физики для всех технических специальностей МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана. На основе предложенных задач формируются тестовые задания по проверке остаточных знаний. Для каждого студента компьютерная программа методом случайной выборки составляет вариант для тестирования, содержащий 15 тестов по 15 разделам.

Издание посвящено решению актуальных задач в системе управления «учебное заведение — современный рынок труда». Раскрыта технология формирования показателя профессиональной готовности как элемента управления на современном рынке труда, включающая дополнительную подзадачу по оценке качества профессорско-преподавательского состава. Представлена разработанная авторами математическая модель и методика комплексной оценки качества педагогической деятельности при подготовке специалистов на основе теории нечетких множеств и алгоритма рейтинговой оценки. Впервые использован алгоритм выбора экспертов, основанный на энтропийном подходе. В качестве примера было исследовано направление «Информационная безопасность» (ИБ).

Пособие содержит теоретический материал, а также варианты индивидуальных и проектных заданий, связанных как с основными разделами языка программирования Python (функции, строки, списки и т. п.), так и с использованием распространенных библиотек научного программирования — Numpy, Matplotlib, Pandas. В качестве средства выполнения заданий предполагается использование среды Jupyter Notebook.

Приведены основные сведения из теории однопараметрических групп преобразований, рассмотрены понятия дифференциального инварианта и продолжения группы. Изложены основные теоретико-групповые подходы к интегрированию обыкновенных дифференциальных уравнений первого и второго порядков.

Учебное пособие рассчитано на формирование общего экологического мировоззрения и ответственности за сохранение биологического разнообразия, содержит значительный материал по способам живоотлова, обездвижения и мечения диких животных, которые соответствуют международным требованиям гуманного промысла. Актуальность изучения этих вопросов стала основой для составления второй части учебного пособия по дисциплине «Техника промысла». При написании пособия учитывался личный опыт к. б. н., доцента С.А. Царёва.

Учебное пособие рассчитано на формирование общего экологического мировоззрения и ответственности за сохранение биологического разнообразия, содержит значительный материал по способам отлова диких животных, которые соответствуют международным требованиям гуманного промысла. Актуальность изучения этих вопросов стала основой для составления первой части учебного пособия по дисциплине «Техника промысла», в котором освещена история развития самоловных орудий промысла диких животных с XVII века по настоящее время.

Перед вами — удивительная тетрадь. Путешествуя по её страницам вместе с Тимсиком и его друзьями, вы откроете новые возможности познания математики и естествознания: герои помогут вам не только повторить изученный материал, но и раскрыть в себе способности к рассуждению, логическим умозаключениям, метапредметным связям. В тетради представлены тестовые задания с выбором и свободно конструируемым ответом. Формат заданий визуализирован: задачи и вопросы сопровождаются рисунками и диаграммами, схемами. Оно поможет понять особенности подходов международного исследования TIMSS в оценке образовательных достижений обучающихся, позволит педагогам совершенствовать технологии обучения.

Перед вами — удивительная тетрадь. Путешествуя по её страницам вместе с Тимсиком и его друзьями, вы откроете новые возможности познания математики и естествознания: герои помогут вам не только повторить изученный материал, но и раскрыть в себе способности к рассуждению, логическим умозаключениям, метапредметным связям. В тетради представлены тестовые задания с выбором и свободно конструируемым ответом. Формат заданий визуализирован: задачи и вопросы сопровождаются рисунками и диаграммами, схемами. Оно поможет понять особенности подходов международного исследования TIMSS в оценке образовательных достижений обучающихся, позволит педагогам совершенствовать технологии обучения.

Перед вами — удивительная тетрадь. Путешествуя по её страницам вместе с Тимсиком и его друзьями, вы откроете новые возможности познания математики и естествознания: герои помогут вам не только повторить изученный материал, но и раскрыть в себе способности к рассуждению, логическим умозаключениям, метапредметным связям. В тетради представлены тестовые задания с выбором и свободно конструируемым ответом. Формат заданий визуализирован: задачи и вопросы сопровождаются рисунками и диаграммами, схемами. Оно поможет понять особенности подходов международного исследования TIMSS в оценке образовательных достижений обучающихся, позволит педагогам совершенствовать технологии обучения.

Перед вами — удивительная тетрадь. Путешествуя по её страницам вместе с Тимсиком и его друзьями, вы откроете новые возможности познания математики и естествознания: герои помогут вам не только повторить изученный материал, но и раскрыть в себе способности к рассуждению, логическим умозаключениям, метапредметным связям. В тетради представлены тестовые задания с выбором и свободно конструируемым ответом. Формат заданий визуализирован: задачи и вопросы сопровождаются рисунками и диаграммами, схемами. Оно поможет понять особенности подходов международного исследования TIMSS в оценке образовательных достижений обучающихся, позволит педагогам совершенствовать технологии обучения.

В учебнике излагаются основы некооперативной теории игр и разбираются примеры из различных областей экономики и политической науки. Для понимания материала необходимо знание математического анализа и теории вероятностей на уровне первого курса. Книга может быть использована как основной учебник по семестровому курсу теории игр для студентов бакалавриата или магистратуры, не изучавших предмет ранее, или для более короткого повторного курса.

В монографии выявлены типоморфные особенности полевых шпатов по составу и упорядоченности из различных регионов России и мира (Балтийского, Алданского, Украинского щитов, Алтае-Саянской, Уральской, Памирской, Карпатской, Кавказской складчатых областей, Канады, Италии, Франции и т. д.

Клемент Аркадьевич Тимирязев — этим именем гордится наша Родина. Великий ученый широко известен многогранным творчеством в различных разделах биологии, гениальным решением ряда труднейших научных проблем. Тимирязев заново осветил множество положений в органическом мире, указав новые пути, которыми должна следовать научная мысль, тем самым внес ценнейший вклад в биологическую науку. Путь, избранный ученым, путь тесной связи науки с практикой, оказался единственно правильным в познании закономерностей в развитии живой природы. Но, к сожалению, в наше время труды К. А. Тимирязева не переиздают, о них почти не вспоминают, а если и вспоминают, то лишь когда посетители навещают Мемориальный музей-квартиру К. А. Тимирязева и Биологический музей, носящий имя ученого, да еще когда видят, проезжая или пробегая мимо, памятник у Никитских ворот, или здание Тимирязевской сельскохозяйственной академии. В книге о К. А. Тимирязеве авторы только прикасаются к его жизненному пути, оставляя возможность заинтересованным читателям самим углубиться в его биографию и найти там для себя множество интересных и полезных фактов.

Настоящее пособие предназначено для студентов строительных специальностей, т. е. для специалистов, которым необходимы навыки работы с ортогональными и аксонометрическими чертежами, а также с чертежами в проекциях с числовыми отметками, позволяющими изображать земную поверхность и различные ее объекты. В пособии рассматриваются позиционные задачи по темам «Пересечение прямой с плоскостью», «Пересечение плоскостей», «Чертеж земляного сооружения».

Для понимания основных процессов, применяемых в нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической отраслях, необходимо знать термодинамику. Представленный материал освещает вопросы, касающиеся в первую очередь массообменных процессов. Изложенные методики поясняют, как работают современные программы для технологических расчётов процессов.

В учебнике рассмотрены системные исследования как самостоятельное научное направление. Выделены основные виды системного подхода. Предложен оригинальный системно-объектный подход, позволяющий построить оригинальную теорию систем. Изложены основные положения, функциональные возможности и приложения новой теории систем. Дано формальное описание системы в терминах «Узел-Функция-Объект». Представлены известные и новые системно-объектные средства графоаналитического моделирования и анализа сложных систем. Показаны примеры практического применения нового инструментария.

В пособии изложен теоретический материал дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика» касающийся раздела теории вероятностей «Случайные события». Изложение сопровождается многочисленными примерами, а также иллюстрациями. Представлены задания для самостоятельной работы студентов, которые сопровождаются подробными примерами их решения. Утверждено редакционно-издательским советом ВоГУ.

В этой книге разговор о теории относительности начинается издалека — не с открытий Эйнштейна, а с первых попыток сформулировать принцип относительности, предпринятых ещё античными учёными. После знакомства с историей вопроса читателю предлагается рассмотреть собственно научные аспекты: как расшифровывается знаменитая формула E = mc?, как теория относительности повлияла на развитие квантовой механики и каковы современные подходы к вопросам космического масштаба (возникновение и развитие Вселенной, тайны света, гравитационые волны). Особое место в книге отведено Альберту Эйнштейну как создателю теории относительности. Биографические сведения о нем приводятся в конце первых четырёх глав.

Скольких красок достаточно для раскрашивания любой географической карты? Какие типы правильных многоугольников подходят для составления мозаичного узора? Как рассчитать вероятность поступления в один из нескольких выбранных вузов? Ответ на эти и другие вопросы помогают найти теоремы. Помимо разбора увлекательных задач читатель найдёт в книге любопытные истории — о появлении математических символов, о «числе Шахерезады», о том, к каким неожиданным результатам приводит многократное умножение на 2, и о многом другом. В конце каждой главы приводятся краткие рассказы об известных математиках прошлого.

Книга состоит из двух разделов, в которых подробно рассказывается о двух загадочных субстанциях нашей Вселенной, относительно которых до сих пор нет единой точки зрения. Темная материя и темная энергия — две невидимые космические субстанции, на которые в сумме приходится более 95% полной массы/энергии наблюдаемой Вселенной. Их микроскопическая структура неизвестна. Это одна из фундаментальных проблем физики и астрономии ХХI века.

Путешествия во времени издавна занимали умы фантастов и футурологов. В этой книге показано, как развивалась идея путешествий во времени — от чисто умозрительных представлений до научных изысканий, стремящихся приблизить теорию к практике. Реально ли время как таковое, и возможно ли перемещение по временной шкале с точки зрения релятивистской физики? Имеет ли время направление и как оно связано с пространством? От этих тем автор книги переходит к обсуждению разнообразных проектов ученых, мечтающих «приручить» время, — от машины времени Типлера (1974 г.) до космической струнной модели. Также вниманию читателя предлагается ряд занимательных парадоксов, связанных с путешествиями в прошлое. Каждая глава книги завершается разделом «Вопросы для самостоятельных размышлений», где предложен к рассмотрению ряд дискуссионных тем.

Рассмотрен способ получения нейтронозащитных материалов на основе модифицированной древесины березы. Для создания защиты от нейтронного излучения в атомной промышленности, медицине и военно-промышленном комплексе широко используются материалы на основе полиэтилена с добавлением бора. За счет высокого содержания водорода их применение позволяет защитить объекты от воздействия быстрых нейтронов, а тепловые нейтроны эффективно сдерживаются благодаря наличию в защитных экранах атомов бора. Древесина также является водородосодержащим материалом, поэтому представляет научный и практический интерес создание и исследование свойств нейтронозащитных материалов на ее основе. Наиболее целесообразно создание нейтронозащитных материалов из древесины лиственных пород, характеризующихся высокой удельной плотностью и, соответственно, большим содержанием водорода в единице объема. Увеличить содержание водорода в единице объема древесины, и, следовательно, снизить толщину защитного слоя можно уплотнением древесины способом плоского (одноосного) прессования. Основное условие получения высокопрочной и формоустойчивой прессованной древесины – сохранение ее микроструктуры (без повреждений) во время прессования. Теоретическим путем установлено, что оптимальная степень прессования, при которой наблюдается наименьший процент микроразрушений в древесине, составляет 50 %. В экспериментальной части работы для изготовления опытного нейтронозащитного материала использовали березовые пиломатериалы радиального распила длиной 200 мм, шириной 100 мм и толщиной 80 мм. Получены нейтронозащитные материалы толщиной 40 мм, эквивалентные по содержанию водорода в единице объема защите из полиэтилена толщиной 26,8 мм. Как известно, в процессе плоского прессования в древесине возникают распирающие усилия, которые могут приводить к появлению трещин, разрушению кромок, выпучиванию, расслаиванию, снижению равномерности распределения плотности. Распирающие усилия действуют в направлении, перпендикулярном действию приложенной нагрузки. Поэтому при изготовлении нейтронозащитного композиционного материала необходимо использовать пресс-формы с боковыми упорами, купирующие воздействие распирающего усилия. Конструктивные параметры пресс-форм и режимы прессования определены с учетом сопротивления, обусловленного силами трения древесины о боковые стенки пресс-формы. Представлена конструкция пресс-формы, обеспечивающая получение из древесины нейтронозащитного материала с заданными свойствами. Для цитирования: Бирман А.Р., Тамби А.А., Угрюмов С.А., Гильванов П.Р. Технология модификации древесины березы для создания нейтронозащитных материалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 159–169. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-159-169

Рассмотрена возможность применения теории размерностей для расчета теплового моделирования излучательной способности металлов и их сплавов в широком диапазоне температур, включая фазовый переход в системе «твердое тело – жидкость». Проанализировано использование температур Дебая металлов по отношению к периодическому закону Д.И. Менделеева.

Содержит материал для проведения практических занятий по термодинамике и теоретическим основам холодильной техники. Включает теорию термодинамических процессов, задания и пояснения к порядку их выполнения. Рассмотрены отдельные термодинамические процессы, идеальный цикл паровой холодильной машины в диаграммах T−s и lg p−h, энергетические потери, различные варианты теоретических циклов, термоэлектрический эффект.

Представлены материалы для подготовки к контрольным работам по теоретической механике.

Приведены задания для выполнения на практических занятиях по дисциплинам «Дискретная математика», «Теория графов и математическая логика».

Данное пособие представляет собой сборник конспектов интегрированных учебных занятий для проведения на уроках общей биологии в 10-11 классах. Конспекты разработаны по авторской методической модели обучения «Интеграция науки и искусства на уроках биологии». Каждое занятие разработано с учетом использования электронных образовательных ресурсов.

Данное пособие представляет собой сборник конспектов интегрированных учебных занятий для проведения на уроках общей биологии в 10-11 классах. Конспекты разработаны по авторской методической модели обучения «Интеграция науки и искусства на уроках биологии». Каждое занятие разработано с учетом использования электронных образовательных ресурсов.

В методических указаниях содержится порядок выполнения, правила оформления и контрольные задания для выполнения расчетно-графических работ по теоретической механике.

В краткой форме изложены основные разделы дисциплины «Теория механизмов и машин», охватывающие структурный анализ и метрический синтез механизмов, их кинематическое и динамическое исследования, синтез зубчатых зацеплений и проектирование планетарных и кулачковых механизмов, позволяющие разработать алгоритмы как графоаналитического, так и численного их исследования. Приведены примеры выполнения листов курсового проекта с использованием математического пакета Mathсad и графических пакетов AutoCAD и «Компас». Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, читаемому в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Исследованы актуальные научные проблемы моделирования динамических процессов в экономических системах. Изложены основы моделирования динамики производственно-сбытовых и социально-психологических процессов взаимодействия экономических субъектов. Представлены разработанные авторами динамические модели, отражающие различные аспекты функционирования экономических систем в промышленности. Проанализированы прикладные аспекты использования инструментов системной динамики и агентного моделирования для исследования мультиагентного взаимодействия и проблем внедрения современных технологий цифрового производства.

Представлены теоретические и практические материалы в области теории инноваций, примеры заданий для аудиторной и самостоятельной работы, вопросы для самоконтроля по изучаемым темам.

Издание содержит теоретический материал по основным разделам курса «Органическая химия» и задачи с примерами решения по каждой теме. Также предложен набор задач для самостоятельной работы. Предложенные задачи позволяют найти соотношение между структурой органических веществ и их химическими свойствами, что создает предпосылки для творческого подхода к решению.

Представлен подробный конспект лекций по дисциплине «Теория случайных процессов». Приведены основные понятия стохастического анализа, необходимые сведения о спектральных характеристиках стационарных случайных процессов, их преобразовании при воздействии линейного оператора, о марковских случайных процессах. В пособии наряду с классическими представлениями содержится информация о современном уровне исследований в данной области.

Пособие содержит задания для лабораторных работ по темам: «Регулярные выражения», «Автоматные грамматики», «Лексический анализатор» и «Обработка текстовой информации с помощью регулярных выражений». Приведен необходимый для выполнения заданий теоретический материал.

Рассмотрены различные методы решения задач теории игр. Приведены методические указания для выполнения лабораторных работ и расчетно-графического домашнего задания по дисциплинам «Теория игр и исследование операций», «Методы теории игр в информационной безопасности».

Изложены основы расчета и проектирования теплообменных аппаратов и систем охлаждения газовых турбин как элементов газотурбинного комплекса, все агрегаты которого влияют друг на друга, и их параметры взаимосвязаны. Содержание учебника соответствует курсу лекций, читаемому авторами в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Учебное пособие состоит из четырех частей. Вторая часть пособия посвящена изложению основных понятий химической кинетики, включая теорию элементарного акта химической реакции. Приведены контрольные вопросы для самостоятельной работы.

Представлены теоретические основы методов растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного анализа, а также аспекты их применения к исследованию размеров, формы, состава, структуры и других физико-химических свойств наноматериалов.

Пособие является продолжением пособия, выпущенного в 2018 году. В нем сначала излагаются основные формулы, далее рассмотрены решения новых примеров, а затем приведены условия задач типового расчета и ответы к ним.

Целью учебного пособия является совершенствование умений и навыков чтения и перевода, а также практики устной и письменной речи в сфере общепрофессиональной коммуникации. Структура пособия содержит три раздела: Unit I. Human activity impact on the environment. Unit II. The antithesis of the biosphere. Unit III. Technosphere safety – protecting man from himself. Содержание текстовых материалов включает актуальную информацию, ориентированную на интеллектуальное развитие личности. Комплекс упражнений способствует развитию критического мышления и творческих способностей обучающихся. Учебное пособие может использоваться как в аудиторном режиме работы, так и в самостоятельной работе студентов.

Рассмотрены вопросы методологии и технологии создания тонких пленок (ТП) неорганических материалов осаждением из газовой фазы для использования в технологиях микро- и наноэлектроники. Пособие создано на основе исследовательской и публикационной активности автора в течение 40 лет; развиты и обобщены результаты исследований, начатых в 1970-х годах в Институте физики полупроводников Академии наук СССР и исследовательских отделах предприятий электронной промышленности г. Новосибирска. Рассмотрена совокупность вопросов, связанных с методологией и технологией получения высококачественных ТП для изделий микроэлектроники, показана возрастающая роль ТП технологий в технологических маршрутах изготовления изделий, рассмотрены тенденции развития, типы и характеристики оборудования для процессов производства ИМС, технологические процессы получения различных ТП материалов на основе кремния, свойства ТП материалов. Учебное пособие разработано в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Семинары по специальности», образовательная программа: 11.04.04. «Электроника и наноэлектроника», магистерская программа «Микро- и наноэлектроника».

Интегрированная система программирования для автоматизации научных и инженерно-технических расчетов Mathcad делает учебную и научно-исследовательскую работу более удобной и результативной, позволяет решать широкий круг инженерных задач в различных отраслях техники. Практическая работа ориентирована на выполнение наиболее часто встречающихся математических задач.

Изложены теплофизические основы холодильной обработки пищевых продуктов, методы расчета тепловых процессов, даны расчетные соотношения. При этом в математических решениях отдано предпочтение простым средствам, которые могут быть использованы для расчетов с необходимой точностью. Процессы холодильной технологии рассмотрены в совокупности со свойствами пищевых продуктов и технологическими условиями. Рассмотрены примеры решения задач. Даны контрольные задачи для самостоятельной работы.

Учебник включает в себя основные понятия и законы технической термодинамики и теплопередачи, приложения этих законов к процессам и системам.

Представлены результаты экспериментального и численного исследования динамических и тепловых характеристик дозвуковых отрывных потоков, образующихся за различными преградами. Рассмотрены картины обтекания обратной ступеньки, одиночного ребра и прямоугольной каверны, являющиеся в настоящее время классическими задачами аэрогидродинамики и тепломассопереноса. Последовательно изучены более сложные случаи развития отрывных течений за преградами: обтекание ребра и системы ребер, расположенных под разными углами к направлению потока, ступеньки со скошенной обратной стенкой, каверн с наклонными стенками, а также отсоединенных ребер. Исследовано влияние различных факторов на динамику отрывного течения и турбулентный теплообмен.

Курс «Тепломассообмен» является базовой дисциплиной для ряда инженерных и прежде всего теплотехнических и энергетических специальностей. В связи с быстрым развитием теории теплообмена из года в год видоизменяется и совершенствуется учебный курс тепломассообмена, читаемый студентам высших учебных заведений. В учебном пособии рассмотрены теоретические положения одного из способов распространения теплоты – теплопроводности, приведены сведения по методам и алгоритмам расчета стационарных и нестационарных температурных полей.

Настоящая работа является руководством к решению студентами расчетно-графических работ по курсу «Теоретическая механика». В работе приведены варианты заданий и примеры решения задач по основным разделам курса, необходимые краткие теоретические сведения.