МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Представлен комплекс заданий для аудиторной и самостоятельной работы студентов над профессионально ориентированным устным и письменным английским языком в области технической физики. Подобраны аутентичные англоязычные материалы по темам из современных областей технической физики: физики твердого тела и элементарных частиц, ядерной физики, оптики и квантовой электроники, общей теории относительности, астрофизики и космологии. Каждый раздел учебного пособия содержит терминологический словарь, лексико-грамматические упражнения, задания на развитие навыков чтения, говорения, аудирования, письма и перевода в англоязычном профессиональном дискурсе, которые имеют коммуникативный и практико-ориентированный характер. Предложены дополнительные тренировочные тексты и задания для подготовки к успешной сдаче экзамена по дисциплине «Иностранный язык (английский)».

Представлен современный курс общей и неорганической химии, охватывающий основные теоретические и практические разделы. Кратко изложены основные понятия и законы химии. Вопросы, посвященные строению вещества, химии элементов, химической термодинамике и кинетике, свойствам растворов, возникновению и особенностям коррозионных процессов, объединены в пять модулей. Особое внимание уделено влиянию различных веществ на окружающую среду.

Предназначено для самостоятельного изучения студентами специалитета пятого модуля дисциплины «Физика». Рассмотрены квантовые свойства излучения и волновые свойства микрочастиц. С помощью уравнения Шредингера решены стационарные задачи квантовой механики. Приведены ядерная модель атома Резерфорда, постулаты Бора. В конце каждого раздела даны решения тематических задач и задания для самоконтроля.

Рассмотрено электромагнитное поле, посредством которого в классической физике осуществляется электромагнитное взаимодействие электрических зарядов — фундаментальное физическое взаимодействие, проявляющееся не только в электромагнитных явлениях, но и в ряде других явлений и процессов. В основе теории лежат уравнения Максвелла, которые дают математически строгое и полное описание всех известных в природе явлений электромагнетизма. Приведено решение большого числа задач, иллюстрирующих теоретический материал, а также развивающих и дополняющих его. Описаны новейшие технические достижения в области электромагнетизма. Материал, приведенный в учебном пособии, соответствует курсу лекций, читаемых авторами в МГТУ им. Н.Э. Баумана в рамках курса общей физики..

Книга соответствует традиционной программе технических вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. По сравнению с предыдущими изданиями она сокращена за счет разделов, которые на лекциях обычно не читаются, и дополнена некоторыми элементарными сведениями по композитным материалам.

Предложен системный подход к разработке конструкции электродугового генератора плазмы — плазмотрона. Приведены примеры конструкций плазмотронов различных схем и назначения. Представлена методика расчета основных характеристик плазмотрона, предложена его универсальная схемная модель.

Пособие предназначено для самостоятельного изучения студентами модуля 2 курса «Физика». Изложены основные понятия, применяемые в термодинамике. Приведено уравнение состояния термодинамических систем. Рассмотрен статистический подход к равновесным состояниям.

Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения студентами материалов третьего модуля курса «Физика». Кратко изложены основы электростатики и магнитостатики. Даны основные понятия и определения. Рассмотрены примеры решения задач. Приведены задачи для самостоятельного решения.

Представлен курс лекций по дисциплине «Линейная алгебра и функции нескольких переменных». Рассмотрены основные разделы линейной алгебры и дифференциального исчисления функций нескольких переменных, общих принципов, положений и методов решения задач.

В девятнадцатом выпуске серии «Математика в техническом университете» изложены теория множеств и отношений, элементы современной абстрактной алгебры, теория графов, классические понятия теории булевых функций, а также основы теории формальных языков, куда включены теории конечных автоматов, регулярных языков, контекстно-свободных языков и магазинных автоматов. В анализе графов и автоматов особое внимание уделено алгебраическим методам. Содержание учебника соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрены современные стохастические популяционные алгоритмы решения однокритериальной задачи глобальной оптимизации. Изложены методы повышения эффективности этих алгоритмов путем их гибридизации и метаоптимизации. Наряду с однокритериальной рассмотрена задача многокритериальной оптимизации и популяционные алгоритмы ее решения. Представлены методы распараллеливания указанных алгоритмов. Содержит большое число примеров решения тестовых и практически значимых задач оптимизации.

Изложены современные представления об урбоэкологии — динамично развивающейся области науки и практики, ее направлениях и междисциплинарных связях. Рассмотрено влияние градостроительной, производственной, транспортной, хозяйственно-бытовой, рекреационной деятельности на экологические процессы и компоненты среды урбанизированных территорий. Каждая глава завершается практикумом, который позволяет организовать индивидуальную и групповую, внеаудиторную и аудиторную учебную работу студентов, создает условия для творческой работы над учебными проектами различного уровня (рефератами, курсовыми и выпускными работами), обеспечивая профессиональное самоопределение по окончании вуза.

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.

Рассмотрены методологические основы теории сложных технических систем (СТС), изложены основные положения системного подхода к процессу проектирования, составляющие суть информационной технологии разработки образцов техники. Исследованы и сопоставлены различные методы подготовки исходной информации, выбора математических моделей функционирования СТС, поиска наилучших технических решений. Рассмотрены вопросы построения математических моделей боевых операций для военно-экономической оценки вооружения и последующего выбора образца, отвечающего предъявляемым к нему требованиям.

Изложен материал, определяющий связь физических и математических моделей, описывающих на микроуровне свойства материалов (в основном кристаллической структуры), используемых в современной технике. Содержание пособия соответствует образовательной программе подготовки бакалавров по направлению «Прикладная математика». Использованы материалы лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Книга соответствует традиционной программе технических вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. По сравнению с предыдущими изданиями она сокращена за счет разделов, которые на лекциях обычно не читаются, и дополнена некоторыми элементарными сведениями по композитным материалам.

В первом томе комплекса учебников «Прикладная механика сплошных сред» приведены основные элементы векторного и тензорного анализа, необходимые и достаточные для изучения краткого курса «Основы механики сплошных сред», излагаемого с помощью математического аппарата тензорного исчисления. Рассмотрены понятия и соответствующие физические величины, используемые для описания движения и состояния материального континуума. Выводятся уравнения и соотношения, справедливые для описания поведения любых сплошных сред независимо от их агрегатного состояния и физико-механических свойств. Описаны основные реологические модели сплошных сред и приведены соответствующие физические соотношения. Даны общие принципы постановки задач механики сплошных сред и примеры постановки ряда практических задач. В приложении приведены примеры решения типовых задач. В основу учебника положен материал лекций, читаемых авторами студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В третьем томе комплекса учебников серии «Прикладная механика сплошных сред» изложены вопросы использования разностных методов вычислительной математики применительно к задачам физики быстропротекающих процессов. Рассмотрены фундаментальные понятия теории разностных схем, представлены основные сеточные конечно-разностные методы, численный метод характеристик, конечно-разностные методы семейства частиц в ячейках. Приведены постановки, алгоритмы численного решения и результаты решения ряда одномерных и двумерных нестационарных задач при использовании лагранжевых, эйлерово-лагранжевых и эйлеровых методов. Обсуждены проблемы технологии проведения вычислительного эксперимента и приведены примеры, демонстрирующие возможности численного моделирования как инструмента исследования быстропротекающих процессов. Материал учебника предназначен для первоначального ознакомления учащихся высших технических учебных заведений с теорией разностных схем и основами практического использования численных методов при решении задач физики взрыва и механики высокоскоростного соударения различных деформируемых тел и сред. В основу учебника положен материал лекций, читаемых авторами студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Во втором томе комплекса учебников серии «Прикладная механика сплошных сред» изложены современные представления о процессе разрушения деформируемого твердого тела в условиях статического, динамического и ударно-волнового нагpужения. Систематизированы основные феноменологические модели статического, динамического и ударно-волнового разрушения деформируемого тела - от физического представления процессов деформирования и разрушения тела до детального описания хрупкого и вязкого разрушения с позиций микро- и макроразрушений. Рассмотрены проблемы прочности тела при деформировании, а также вопросы образования и распространения трещин в хрупких и пластичных материалах. Даны основы механики рассеянных повреждений и линейной механики разрушения. Подробно описаны процессы распространения ударных волн и волн разрежения в твёрдых телах, механика и морфология высокоскоростного деформирования и разрушения материалов при ударно-волновом нагpужении. В основу учебника положен материал лекций, читаемых автором студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Представлены материалы для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ по основным разделам генетики. Приводятся работы по изучению материальных основ наследственности и изменчивости, законов наследования при полном доминировании, закономерностей наследования при взаимодействии генов, мутационных процессов и процессов, протекающих в популяциях древесных растений. Уделено внимание цитогенетике и гибридологическому анализу.

Приведены задачи, которые включены в домашнее задание модуля II «Растворы. Электрохимические явления и процессы» курса «Общая химия». В каждом разделе пособия даны примеры решения типовых задач. В приложении представлен обширный справочный материал.

Пособие предназначено для самостоятельного изучения студентами материалов четвертого модуля курса «Физика». Рассмотрены теоретические основы следующих разделов физики: уравнения Максвелла, электромагнитные волны и основные положения волновой оптики. После каждого раздела приведены решения тематических задач и задания для самоконтроля.

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.

Рассмотрен способ определения удельного заряда электрона методом магнетрона. Приведены принципы работы магнетрона. Дано описание устройства магнетрона начиная от испускания электронов из катода под действием термоэлектронной эмиссии. Рассмотрены виды траекторий электронов при различных значениях электрических и магнитных полей и их параметры. Описаны силы, действующие на заряд при его движении в скрещенных электрическом и магнитном полях.

Представлен теоретический материал для изучения явления вязкости в несжимаемых ньютоновских жидкостях. Изложена методика измерения вязкости по методу Стокса по наблюдению за движением шарика в вязкой среде. Дано описание экспериментальной установки. Даны указания по выполнению лабораторной работы МКТ-1 по курсу «Физика» и обработке результатов.

Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами темы «Лазеры. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом» по дисциплинам «Физика» и «Общая физика». Рассмотрены физические принципы и устройство лазеров, свойства и основные преимущества лазерного излучения. Приведены требования к изделиям конструкционной оптики. Представлены технологии лазерного скрайбирования, абляции и лазерного управляемого термораскалывания с одновременным притуплением кромок торцов.

Содержит три раздела, структурированных в соответствии с четырьмя задачами домашних заданий по первому и второму модулям дисциплины «Физика и естествознание» (разделы «Механика», «Термодинамика»). Все задачи имеют многовариантные условия. Даны примеры решения типовых задач.

Приведены основные сведения об электропроводности твердых тел, описана лабораторная установка, изложена методика измерения сопротивления металлов и полупроводников в зависимости от температуры.

Учебное пособие дополняет курсы лекций по дисциплинам «Теоретическая механика», «Аналитическая механика», которые изучаются в рамках основной образовательной программы подготовки бакалавров, специалистов и соответствуют новым образовательным стандартам МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рассмотрены движение материальной точки и пушечного ядра (без угловой скорости), плоское движение классического артиллерийского снаряда и спускаемого аппарата (баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска). Большое внимание уделено переходу между системами координат и математическому аппарату описания движения вокруг центра масс с использованием параметров Родрига — Гамильтона.

Приведено описание лабораторной работы по курсу «Теоретическая механика». Показана работа лабораторного комплекса, предназначенного для исследования с применением ПЭВМ свободных колебаний физического маятника при наличии сухого трения и в широком диапазоне изменения его инерционных и жесткостных характеристик. Комплекс позволяет в реальном времени измерять отклонения маятника от положения равновесия, отображать их на экране виртуального прибора, а также сопоставлять полученные экспериментальные данные с результатами теоретических расчетов. Приведены результаты теоретического анализа процесса колебаний, дано описание методики и порядка выполнения лабораторной работы.

Рассмотрены методика спектральных преобразований в алгоритмах имитации случайных процессов, а также математический аппарат спектральных преобразований и пример его использования на конкретных системах базисных функций.

Рассмотрены современные подходы к верификации поведения интеллектуальных агентов. Кратко изложены особенности формальных языков, применяемых для описания спецификаций поведения агентов, и принципы проверки корректности этих спецификаций. Приведены формулировки типичных условий корректности спецификаций поведе- ния агентов. Показано, как сравнительно простыми средствами языка ПРОЛОГ можно осуществлять прототипирование верификации муль- тиагентных интеллектуальных систем, используя предварительно со- ставленную спецификацию и сформулированные на языке модальной логики условия их корректности.

Приведены краткие теоретические сведения, примеры с подробными объяснениями, задачи для самостоятельного решения. Представлено введение в теорию нейронных сетей. Задачи рассматриваются с позиций нейрокомпьютерной математики к постановке физических задач. Учебное пособие поможет студентам старших курсов овладеть методами нейросетевых технологий, которые широко используются при решении задач прикладного характера.

Рабочая тетрадь предназначена для решения задач на практических занятиях при изучении курса начертательной геометрии, а также содержит задачи для самостоятельного решения.

Приведены задания для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков в черчении.

Рабочая тетрадь предназначена для записи лекций по начертательной геометрии, читаемых на кафедре «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Содержится текстовый и графический материал, требующийся при изложении курса лекций.

Рабочая тетрадь предназначена для записи лекций по начертательной геометрии, читаемых на кафедре «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана. В рабочей тетради содержится графический материал, требующийся при изложении курса лекций. Пояснения к чертежам следует делать на свободных полях тетради или на чистых листах бумаги, вставив их между страницами тетради.

Представлены задачи по начертательной геометрии, предназначенные для самостоятельной работы по курсу «Начертательная геометрия» в рамках дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика».

Изложены основные определения, понятия, алгоритмы решения и задачи для самостоятельного решения в целях закрепления теоретического материала дисциплины «Инженерная графика».

Предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ по курсу «Электрические измерения неэлектрических величин». Рассмотрены основы электрических измерений на примерах мостовых схем. Исследованы методы определения методической погрешности измерений, обусловленной влиянием измерительных приборов.

Издание содержит описание вычислительного практикума по компьютерной технологии MSC Apex, используемой для анализа прочности, устойчивости и колебаний сборок конструкций. Данная технология позволяет автоматически преобразовывать 3D-модели тонкостенных элементов конструкций летательных аппаратов в их 2D-аналоги. Вычислительный практикум проводится при изучении дисциплины «Динамика неконсервативных систем».

Издание содержит эскизы образцов, диаграммы, схемы, необходимые студентам для выполнения шести лабораторных работ по курсу «Сопротивление материалов» в 3-м семестре под руководством преподавателя. В рабочей тетради также приведены таблицы для записи результатов испытаний и расчетов.

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

В учебном пособии, охватывающем некоторые темы курса «Сопротивление материалов», подробно рассматриваются методы расчетов деталей машин, элементов конструкций и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Каждая тема содержит большое количество примеров с подробным решением задач и задач для самостоятельной работы.

В издании изложены основы физико-химии поверхностных явлений и адсорбции, сведения о свойствах дисперсных систем и растворах высокомолекулярных соединений.

Научная монография имеет целью определить основные правовые проблемы, возникающие в современной модели организации здравоохранения в связи с развитием инновационных технологий, выявить перспективы совершенствования российского законодательства. Самостоятельными объектами исследования являются: понятие инноваций в медицинском праве, правовой режим использования искусственного интеллекта и роботов в медицинской деятельности, особенности регулирования репродуктивных прав, юридические проблемы внедрения достижений в области генетики и микробиологии и др. Законодательство приведено по состоянию на 1 сентября 2020 г.

В настоящем издании исследуется комплекс достижений в области геномики, которые содействуют разработке более эффективных, персонализированных подходов к профилактике и лечению инфекционных и неинфекционных заболеваний. Технологии генетического секвенирования помогают понять, как геномные факторы человека и патогенов (и их взаимодействия) способствуют индивидуальным различиям в иммунологических ответах на лекарственную терапию. Такое понимание способно повлиять на будущую политику и процедуры управления в отрасли здравоохранения, профилактику и лечение заболеваний. Реализация новой политики в значительной мере зависит от правовой доктрины и законодательства, ориентированного на решение практических проблем технологического развития. Законодательство приведено по состоянию на 1 февраля 2021 г.

Передача технологий в новых областях знаний, таких как биоэкономика, стоит перед серьезными проблемами. Связанные с этим проблемы основаны на различиях в восприятии, целях, ценностях и мотивациях между академическими учеными и практиками, принадлежащими к разным сферам и областям знаний (например, право и медицина, биоэтика и биология, техника и философия). Используя исследовательский подход, в монографии предлагаются различные мнения, позиции авторов на проблемы формирующейся биоэкономики. Создается некое совокупное представление различных групп заинтересованных в развитии биоэкономики сторон (от академических ученых, координаторов передачи технологий до практиков, представителей бизнес-сообщества, медицинских работников, общественников). Законодательство приведено по состоянию на 1 апреля 2021 г.

В предлагаемом учебном пособии в соответствии с требованиями ФГОС ВО исследуются теоретико-правовые основы обеспечения экологической безопасности населения и территорий; правовое регулирование промышленной безопасности, безопасности объектов топливно-энергетического комплекса, гидротехнических сооружений, ядерной, радиационной, химической и биологической безопасности; правовые основы устойчивого развития; выявляются особенности правового регулирования обеспечения экологической безопасности населения и территорий при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. Нормативные акты используются по состоянию на 1 апреля 2021 г.

В предлагаемой монографии рассмотрены дискуссионные вопросы правового обеспечения экологической безопасности Арктической зоны РФ при использовании геномных технологий. Выявлены основные угрозы и риски в сфере обеспечения экологической безопасности Арктики; дана комплексная оценка эффективности действующего законодательства РФ и реализуемой государственной экологической политики в рассматриваемой сфере; определены базовые стратегические направления правового обеспечения экологической безопасности Арктической зоны РФ; исследованы понятийный аппарат, международное и зарубежное законодательство, материалы правоприменительной и судебно-арбитражной практики; выделены наиболее важные правовые проблемы обеспечения экологической безопасности Арктической зоны РФ при использовании геномных технологий в различных видах хозяйственной и иной деятельности, сформулированы комплексные предложения по их решению. Нормативные акты используются по состоянию на 30 апреля 2021 г.