МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Монография посвящена математическому моделированию процессов распространения и локализации лесных пожаров как управляемых волновых процессов. Особенностью работы является то, что она написана в значительной мере с точки зрения специалиста по механике и процессам управления. Рассматривается комплекс проблем, связанных с моделированием процессов распространения и локализации лесных пожаров. Предложен ряд моделей этого процесса, позволяющих решать важные прикладные задачи. Показана связь процессов распространения с классической гамильтоновой механикой и теорией управляемых динамических систем. Предлагается использование индикатрис и фигуротрис в качестве рабочего аппарата для исследования и расчета таких процессов. Разработана модель волновых процессов с диссипацией на основе теории обобщенных уравнений Гамильтона – Якоби. Создана теория локализационного управления, позволяющая определять стратегию как борьбы с пожарами, так и уклонения от них. Рассмотрены вопросы практического создания систем моделирования и управления борьбой с лесными пожарами: разработки эффективных алгоритмов, информационного и картографического обеспечения таких систем. Описаны управляющие и обучающие системы, реализованные на основе данной теории.

Практикум предназначен для аудиторной и самостоятельной работы студентов по экологии с целью овладения инструментами управления природопользованием и охраной окружающей природной среды на предприятии. Практические и лабораторные работы предполагают проведение натурных исследований для сбора материалов и использование профессиональных компьютерных программ для обработки результатов, анализ данных по предприятиям различных отраслей экономики, а также работу с различными информационно-справочными системами.

Пособие включает в себя описание оптических, электрохимических и хроматографических методов анализа. Написано в соответствии с действующей в вузе программой по курсу химии и ГОС ВПО для технических направлений и специальностей.

В учебно-методическом пособии излагаются природа шума и вибраций, их влияние на человека и окружающую среду, нормирование их величины, практические способы измерения шумов и вибраций, методы защиты от них средствами строительной акустики - звукоизоляцией и звукопоглощением.

Настоящее пособие является продолжением первого учебно-методического пособия по элективному курсу "Информационные технологии в физике" (2009 г.) для 11 класса. Содержит дидактические материалы, комплекты задач для упражнений. Представлен материал для учителя, который может быть использован на уроках по данному курсу и на уроках физики.

В пособии рассмотрены классификация проводниковых материалов и теоретические основы их электрических свойств. Описаны конструкции и работа лабораторного стенда для исследования электропроводности и температурного коэффициента электросопротивления.

Дано краткое описание способа измерения времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции проводимости точечного контакта. Измерения проводятся на образцах германия и кремния. В работе рассмотрен вопрос о времени жизни неосновных носителей заряда и изложена теория механизма рекомбинации через локальные центры захвата. Приведены краткие теоретические сведения о неравновесных процессах в полупроводниковых материалах, дано описание лабораторной установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания лабораторной работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов и список рекомендованной литературы.

Дано краткое описание работы по исследованию температурной зависимости термоЭДС. Приведены краткие теоретические сведения о термоэлектрических явлениях в полупроводниковых материалах, дано описание лабораторной установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания лабораторной работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов и список рекомендованной литературы.

Представлены рекомендации по выполнению контрольных работ по курсу "Высшая математика". Пособие содержит достаточное для подготовки к экзамену количество примеров, а также тренировочные упражнения с ответами.

Настоящее издание рассчитано на учащихся 9-х классов, желающих поступить в Инженерный лицей НГТУ. В него включены программа, краткое изложение теоретического материала, упражнения по темам.

Данное учебно-методическое пособие посвящено механике, которая является основой для изучения всех разделов физики. Надеемся, что пособие окажется полезным желающим освоить основы физики.

В работе кратко рассмотрены основные закономерности восприятия цвета, психологическое воздействие цвета, цветовое зрение, роль цветоощущения в жизни и трудовой деятельности, оптические явления в природе.

В пособии представлены задания с выбором ответа по основным темам курса физики 7-9 классов (часть 2) в соответствии с действующим стандартом основного общего образования по физике.

В пособии представлены некоторые элементы теории электромагнитного поля, дано краткое описание программного продукта FEMM версии 4.01 и применяемого метода расчета магнитных систем, изложены методики создания физико-математических моделей для расчета магнитных систем любого типа.

Дано краткое изложение способа измерения ширины запрещенной зоны и толщины гетероэпитаксиальных узкозонных полупроводников методом определения спектральных зависимостей коэффициентов поглощения и отражения на ИК Фурье-спектрометре.

В пособии представлен конспект лекций по теории принятия решений.

Конспект лекций содержит описание основных понятий и методов решения задач дискретной математики. Предназначен для студентов, обучающимся по направлению 230100 "Информатика и вычислительная техника".

Конспект лекций составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для курса "Теоретическая механика" для направлений подготовки: прикладная механика, авиа- и ракетостроение, оружие и системы вооружений, безопасность технологических процессов и производств.

Рассматривается построение, исследование и использование ортонормированных базисов, образованных элементарными и специальными функциями. Излагается метод фурье-преобразования и обобщенные функции: дельта-функция, функция Хевисайда, знаковая и прямоугольная функции, гребенчатая функция. Рассматриваются методы решения однородных дифференциальных уравнений обобщенного гипергеометрического типа и анализируются их решения в виде специальных функций математической физики. Излагается метод функции Грина и дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка. Приводятся примеры решений задач и задачи для самостоятельного решения.

В работе обоснована концепция анализа энергетических характеристик плазменных сред и активации процессов в плазме. Предложена теория представления реакторных объемов плазменных установок в виде «цепных» аналогов. Рассмотрены схемотехнические решения, лежащие в основе функционирования емкостных, индукционных и гибридных генераторов высокочастотной низкотемпературной плазмы. Предложены конструктивные решения установок для плазмохимической обработки приборов.

Пособие содержит теоретические положения, таблицы и практические примеры робастной обработки статистических данных. Предназначено для студентов, изучающих курс теории вероятностей и математической статистики.

Рассматриваются векторно-матричные математические модели трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, получившего широкое распространение в большинстве промышленных установок и технологических комплексов. На основании линейных преобразований с соответствующими матрицами, которые можно интерпретировать как математические операции над вектором или координатной системой, получены дифференциальные и алгебраические уравнения асинхронной машины в различных базисах трехмерного пространства, с помощью которых описывается процесс электромеханического преобразования энергии при симметрии электромагнитных переменных, а также в случае наличия токов нулевой составляющей. Содержание работы иллюстрируется большим количеством рисунков, а также рядом практических приложений, которые облегчают изучение излагаемого материала.

В учебном пособии на уровне требований ГОС для указанных специальностей изложены основы работы пакета MathCAD, приемы решения учебных и профессиональных задач, а также задания к упражнениям для выполнения лабораторных работ. Основной материал освобожден от детального пояснения синтаксиса операторов и других вспомогательных материалов, необходимых для приобретения навыков в MathCAD – они достаточно подробно приведены в приложениях.

В учебном пособии изложены методологические основы моделирования объектов и процессов при решении задач электроэнергетики. Рассматриваются три уровня представления математических моделей: микро- макро- и метауровень. Приводятся примеры моделирования основных объектов электроэнергетических систем в задачах, связанных с анализом установившихся режимов электрических сетей. Дано описание подходов к прогнозированию электропотребления и нагрузки энергосистем с использованием различных моделей. Приводятся методы построения математических моделей, выбора их структуры и вычисления параметров моделей. Примеры использования и исследования математических моделей даны в системе Mathcad.

Сборник содержит: в первом разделе – задания по основным темам учебной дисциплины "Сопротивление материалов" в соответствии с программой для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии. Отдельное задание представляет собой комплексную задачу и сопровождается примером ее выполнения с подробным объяснением всех действий; во втором разделе рассматривается решение задач в среде MathCAD и методом конечных элементов.

Учебное пособие посвящено построению статистических моделей временных рядов и прогнозированию на основе моделирования. В первой части рассматриваются модели декомпозиции и сглаживания. Во второй части дается развернутое изложение методологии ARIMA. В рамках этой методологии рассматриваются не только модели стационарных, нестационарных и сезонных временных рядов, но и модели рядов с интервенциями и выбросами. Изложение математической теории сопровождается изложением методологии анализа и рассмотрением конкретных примеров построения математических моделей по реальным данным в системе Statistica. Материалы пособия апробированы при проведении занятий по дисциплинам «Математическое обеспечение систем обработки данных» и «Компьютерные методы статистического анализа и прогнозирования» в Новосибирском государственном техническом университете.

Пособие состоит из двух частей, которые, в свою очередь, составлены из нескольких разделов. Каждый раздел содержит теоретическое введение, примеры решения задач и условия задач (25 вариантов в каждом разделе). Первая часть посвящена случайным событиям, вторая – случайным величинам.

Пособие знакомит с основными светотехническими величинами, методиками их расчета. Большое внимание уделено источникам излучения и измерению их параметров. Подбор материала позволяет студенту освоить не только сами понятия, но и производить светотехнические расчеты для выбора типа, вида и мощности осветительных приборов при создании необходимого освещения в павильоне.

Настоящее пособие соответствует рабочим программам, принятым на кафедрах общей физики и прикладной и теоретической физики НГТУ. Может быть использовано и при проведении практических занятий на дневном отделении, а также при самоподготовке студентов к практическим занятиям.

Настоящая работа является третьей частью курса лекций и включает в себя четыре главы. В третьей части курса лекций рассмотрены серо- и азотсодержащие, гетероциклические и высокомолекулярные соединения, их химическое строение, свойства, способы получения и применения. Данный курс лекций – переработка курсов органической химии применительно к специальности «Технология переработки продуктов питания».

В учебном пособии рассматриваются основные понятия катализа и история развития катализа, проанализирована его роль в современной промышленности. Представлена базовая информация по термодинамике, кинетике химических реакций, описаны основные виды катализаторов и методы их приготовления.

Курс лекций рассчитан на один семестр и предназначен для студентов ФПМИ, но может быть полезен и студентам других специальностей. Настоящее издание должно помочь студентам овладеть прикладными методами оптимизации.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

Учебное пособие представляет собой первую часть «Практикума по высшей математике». Оно состоит из двух частей: пределы и дифференциальное исчисление. Пособие предназначено помочь студентам самостоятельно овладеть навыками решения типовых задач по математике, необходимыми для успешной сдачи экзамена и в последующем изучении специальных дисциплин. Пособие снабжено большим количеством примеров, решение которых сопровождается подробными комментариями. Кроме этого, в начале каждой новой темы приводится краткий теоретический материал, позволяющий облегчить понимание методов решения задач.

Учебное пособие содержит теоретический материал по основным разделам органической химии, представляющий сложность при изучении студентами, обучающие задачи, а также задания для самостоятельной работы и вопросы для самоконтроля.

Учебное пособие представляет собой курс лекций по органической химии для студентов по специальности «Инженерная экология». В пособии рассмотрены общие вопросы органической химии: основные положения строения органических веществ, виды изомерии, номенклатура основных классов органических соединений, типы химических связей, механизмы и типы химических реакций. Подробно рассмотрены методы получения и физико-химические свойства основных классов химических соединений (алканов, алкенов, алкадиенов, алкинов, циклоалканов, ароматических соединений, спиртов, альдегидов, кетонов, аминов, сахаров и углеводов). Описаны методы химической технологии получения углеродсодержащих наноматериалов. Рассмотрены механизмы образования углеродсодержащих материалов и научные основы регулирования процессов их образования.

Представлены основные приемы работы с языком программирования пакета MathCad. Рассмотрены численные алгоритмы типичных задач вычислительной математики и способы их решения с помощью пакета MathCad.

Конспект лекций составлен в соответствии с программой курса «Теоретическая механика», читаемого в авторской постановке, но с исторически традиционным для данного курса содержанием в течение ряда лет в основном на факультете летательных аппаратов для различных направлений и специализаций. Он может быть использован также как базисный курс ТМ по ряду направлений дневных и вечерних отделений ФМА и МТФ. Конспект насыщен достаточным числом примеров и приложениями, необходимыми для самостоятельной работы студента над материалом курса. Кроме того, в конспекте приведен пример оформления курсовых задач, а также плакаты по разделу «Кинематика», прошедшие апробацию временем, начиная с конца 60-х годов ХХ века. Настоящий конспект лекций может быть использован и при изучении курса «Теоретическая механика» студентами немеханических специальностей НГТУ.

Настоящее пособие подготовлено для учителей физики и учащихся 10–11-х классов общеобразовательных учреждений физико-математического профиля. В нем представлены рабочая программа элективного курса «Информационные технологии в физике» (2 года обучения, 70 ч) и дидактические материалы для двухчасовых занятий в 10-м классе.

Курс является классическим представителем математических дисциплин, образующих базу для подготовки специалистов в области прикладной механики. Основу курса составляет теория аналитических функций с некоторыми приложениями. Теория излагается как естественное обобщение теорем анализа функций вещественной переменной. Базой для изучения функций комплексной переменной являются: основы математического анализа, дифференциальное исчисление, функции нескольких независимых переменных, функциональные ряды. Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов факультета летательных аппаратов при изучении дисциплин «Уравнения математической физики», «Теория упругости» и окажется полезным студентам других факультетов.

Актуальность этого издания определяется необходимостью усиления гуманитарной составляющей в образовании технических специалистов. Его целью является эмоциональная подготовка студентов к восприятию лекционного материала. До лекций на определенную тему студенты должны ознакомиться с соответствующим текстом.

В третьей части учебного пособия рассмотрены наиболее важные процессы, происходящие в МОП-транзисторах. Адресовано студентам, специализирующимся в области создания полупроводниковых устройств.

Учебное пособие содержит в минимальном объеме теоретический материал по элементам теории вероятностей, необходимый для обучения студентов решению задач по данной дисциплине. Приведены примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения с ответами по каждой из глав. В конце пособия изложены вариант контрольной работы и условия задач по типовому расчету.

Учебник содержит следующие разделы математического анализа: элементы теории множеств, функции, пределы, непрерывность, дифференциальное и интегральное исчисление функций одной переменной, их геометрические и механические приложения. Объем и содержание тем в основном соответствует рабочим программам для студентов 1-го курса технических специальностей. Основная цель пособия – помочь студентам в осмыслении основных понятий и методов математического анализа и в грамотном их применении.

Представлены физические основы светодиодов и полупроводниковых лазеров, а также области применения этих приборов. Предназначено для студентов физико-технического факультета.

Это второе пособие из серии «Практикум по высшей математике». Оно состоит из двух частей: интегральное исчисление функции одной переменной и обыкновенные дифференциальные уравнения. Пособие предназначено помочь студентам самостоятельно овладеть навыками решения типовых задач по математике, необходимыми для успешной сдачи экзамена и в последующем изучения специальных дисциплин. Пособие снабжено большим количеством примеров, решение которых сопровождается подробными комментариями. Кроме этого, в начале каждой новой темы приводится краткий теоретический материал, позволяющий облегчить понимание методов решения задач.

Работа посвящена методам оценки эффективности и выбору оптимальных режимов работы механохимических аппаратов, используемых в механохимии для создания новых материалов. Содержит теоретические и экспериментальные исследования механохимических процессов. Пособие включает в себя вопросы для самоконтроля усвоения знаний, тематику лабораторных работ, а также темы для курсовых и дипломных работ. Издание подготовлено на кафедре инженерных проблем экологии (ИПЭ) и предназначено для аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студентов, магистрантов и аспирантов, обучающихся по направлению «Инженерная защита окружающей среды в топливно-энергетическом комплексе», специальность 280202 дневного отделения.

Рассмотрены основные понятия аэродинамики воздушного винта и кратко изложены теории изолированного элемента лопасти, идеальных пропеллера и винта, теории Сабинина–Юрьева и Жуковского. Описаны экспериментальные методы исследований. Даны рекомендации по подбору винта к летательному аппарату и по его компоновке. В приложении содержатся необходимые методические материалы для лабораторной работы «Экспериментальное определение характеристик воздушных винтов».

В первой части учебного пособия рассматриваются физические основы волоконной оптики. Объясняется физический принцип распространения оптического излучения в волоконных световодах. Описываются конструкция и структурные параметры наиболее типичных кварцевых волокон. Излагаются основы волновой теории распространения излучения в волоконных световодах. В рамках этой теории устанавливаются зависимости волноводных свойств от структурных параметров волокна и частоты (длины волны) излучения. Дается феноменологическое и математическое описание основных физических явлений, приводящих к искажению оптических сигналов при распространении в оптическом волокне, а именно дисперсии света и оптических потерь. Указываются способы их учета и минимизации. В пособии выводятся формулы, позволяющие самостоятельно рассчитывать различные характеристики оптических волокон. Для сравнения приводятся параметры наиболее распространенных коммерческих телекоммуникационных волокон.

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