МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-57003. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25.02.2014 г. Журнал включен в Реферативный журнал и Базы данных ВИНИТИ. Сведения о журнале ежегодно публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’sPeriodicalsDirectory».

Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-57003. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25.02.2014 г. Журнал включен в Реферативный журнал и Базы данных ВИНИТИ. Сведения о журнале ежегодно публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’sPeriodicalsDirectory».

Методические указания и задания составлены в соответствии с ФГОС-3 и предназначены для студентов третьего и четвертого курсов физико-технологического факультета по направлениям подготовки «Механика и математическое моделирование» и «Системный анализ».

В методических указаниях представлена лабораторная работа по изучению способа определения универсальной газовой постоянной, плотности воздуха и молярной массы воздуха.

В методических указаниях рассмотрены понятия необходимые для понимания принципа работы вакуумных систем, а также приведена методика расчёта вакуумных систем в стационарном режиме работы. В приложении представлена таблица условных обозначений элементов вакуумных систем.

Рассмотрены лабораторные исследования поверхностных явлений и свойств дисперсных систем. Основное внимание уделено приобретению студентами навыков лабораторных исследований.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Математика». В каждом разделе пособие содержит краткую теорию и типовые задачи с решениями.

В методических указаниях представлен алгоритм определения тепловых потерь аналитическим и экспериментальным способами для трубопроводов с изоляцией и без нее. Приведены формулы для расчета тепловых потерь при движении нагретого теплоносителя по данным трубопроводам.

Целью работы является углубление знаний по теории теплопроводности, изучение методики экспериментального определения коэффициента теплопроводности твёрдых тел, получение навыков проведения экспериментальных работ.

Монография посвящена изучению одной из актуальных проблем физической культуры и спорта - индивидуально-типологическим особенностям адаптации организма юных спортсменов и спортсменов высокой квалификации к различным видам мышечной деятельности Автором теоретически и экспериментально, на основе большого фактического материала, полученного в результате многолетних научных исследований, обоснованы механизмы и закономерности срочной и долговременной адаптации организма спортсменов различных видов спорта к мышечной деятельности в зависимости от типа метаболических реакций на физическую нагрузку.

Учебно-методическое пособие разработано в соответствии с учебными программами по математике и теории вероятностей и математической статистике. Практикум содержит краткие теоретические сведения, которые могут служить справочным материалом при решении задач, два полностью решённых варианта заданий со всеми объяснениями, 12 вариантов заданий, предназначенных для самостоятельного выполнения (всего 98 задач). В конце пособия приведены ответы ко всем задачам.

Пособие содержит материал лекций по дисциплине «Спортивная биохимия». Подробно изложены следующие разделы: строение мышечной клетки, биохимические основы мышечного сокращения, биоэнергетика мышечной деятельности, биохимические основы воспитания физических качеств, возрастные аспекты адаптации к мышечным нагрузкам, основы питания спортсменов.

Пособие содержит материал лекций по дисциплине «Естественнонаучные основы физической культуры (биология)». Подробно изложены разделы: общие свойства живого, организм как уровень существования живого, происхождение и эволюция неживой и живой материи во Вселенной.

Учебное пособие написано в соответствии с ФГОС ВО по направлениям: 49.03.01 «Физическая культура», 49.03.02 «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья» (адаптивная физическая культура) для студентов очной и заочной форм обучения. В учебном пособии освещены основные требования к качеству питьевой воды, воды, находящейся в ванне бассейна, гигиенические требования к системам водоснабжения и системам очистки и обеззараживания воды.

Формирование вновь создаваемых насаждений предполагает возможность расширения их породного состава и биологического разнообразия лесной растительности. Интродукция давно признана успешным инструментом пополнения местной флоры перспективными видами. Устойчивость видов в новых для них условиях непосредственно связана с их физиологическими особенностями. Практика интродукции представителей рода лиственница подтверждает широкие биологические возможности, высокую устойчивость и продуктивность созданных из них насаждений. Показатели сезонных изменений содержания запасных веществ в тканях годичных побегов выступают важной характеристикой физиологического состояния древесных растений, как аборигенных представителей рода лиственница, так и ее экзотов. Цель исследования – выявление межвидовой и индивидуальной фенотипической изменчивости различных видов лиственницы в условиях интродукции по показателям их физиологического состояния. Объект исследования – коллекционные посадки лиственницы на территории дендрологического комплекса «Явлейка» в Сергачском межрайонном лесничестве Нижегородской области. Наличие крахмала (цветная реакция на раствор Люголя) и жиров (реакция на Судан III) в тканях однолетних побегов исследовано у трех видов лиственницы. Содержание этих компонентов оценивали в условных баллах по разработанным нами шкалам. Первичной единицей выборки в гистохимическом опыте была принята разовая фиксация количества анализируемого вещества в учетной ткани побега. Визуальный отсчет значений выполняли на временных препаратах поперечных срезов из средней части годичного прироста. Срезы после окрашивания и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Для статистического и дисперсионного анализов использовали общепринятые методики. Установлена степень генотипической обусловленности характеристик физиологического состояния исследуемых растений, определено влияние факторов среды на формирование фенотипических различий между ними. Виды рода лиственница существенно различались по способности образовывать запасы жироподобных веществ в годичных побегах разных фенологических фаз. Наиболее высокое содержание жиров в марте отмечено у лиственниц Сукачева (18,33 балла) и даурской (17,50 балла), лиственница сибирская значительно отставала от них по этому показателю (7,84 балла). В период активного отрастания побегов (конец мая) содержание жиров в тканях исследуемых видов снижалось, различия между ними выравнивались. Существенно различались рассматриваемые виды рода лиственница по способности образовывать запасы крахмала в годичных побегах в разные фенологические фазы. Наиболее высокое содержание крахмала (конец мая) характерно для лиственницы даурской, наиболее низкое – для лиственницы Сукачева. Диапазоны значений тестируемых признаков у разных видов лиственницы неодинаковы и варьируют по фенологическим фазам. Фенотипические различия по исследуемым показателям определяются как видовой принадлежностью, так и внешними факторами. Влияние среды на формирование запасов жироподобных веществ и крахмала зависит от фенологического состояния растений.

Жизнь жертвенна. Она дарит, а смерть принимает. Поэтому сотворение Вселенной Начальником Жизни было неизбежно. Она искусственна, а не естественна. Не сказочную живую и мертвую воду, а реальную мертвую землю создал Бог. Тварный Люцифер задумал создать на ней мертвый мир роботов. Рожденный же Христос преобразовывал прах в живую землю, Адама, и насаждал райский сад. Даже Жизнь Свою отнес Он в царство мертвых, чтобы разрушить смерть и воскреснуть. Историю победы Жизни над смертью и содержит эта книга.

В монографии представлены материалы по характеристике витаминов, их классификации, функциях, биотрансформации и патологических процессах, которые могут происходить при недостаточном поступлении витаминов в организм. Содержатся сведения об антиоксидантных и антиканцерогенных свойствах витаминов, их роли в интоксикации и взаимодействии с другими соединениями. Приведены сведения об ареале витаминоносных растений, встречающихся в различных биомах Южного Урала и экспериментальные данные авторов о содержании витамина С в ряде растений. Монография предназначена медицинским работникам, биологам, экологам, студентам медицинских и биологических специальностей и работникам сферы питания. Материалы, изложенные в книге, могут быть полезны всем, кто интересуется здоровым образом жизни, стремится сохранить здоровье, активность и долголетие.

В учебно-методическом пособии представлены необходимые для изучения дополнительных глав дифференциальных уравнений методические рекомендации по изучению дисциплины и дидактические материалы для контроля и самостоятельного усвоения учебного материала. Пособие предназначено магистрантам направления 01.04.02 Прикладная математика и информатика квалификации магистр и может использоваться также на направлениях 01.04.01 Математика, 01.03.02 Прикладная математика и информатика, 01.03.01 Математика и др.

Пособие содержит необходимые данные для формирования первичных навыков практической работы в химической лаборатории, практические задания, необходимые для закрепления знаний раздела «Теоретические основы неорганической химии» курса неорганической химии. Пособие предназначено для студентов первого курса, обучающихся по направлению подготовки 04.03.01 Химия.

В учебном пособии рассматриваются основные формы территориальной организации промышленности, технологические особенности главных отраслей индустрии, теоретические основы энергопроизводственных циклов и промышленных узлов, а также специфика их влияния на компоненты природной среды и человека. Анализируются территориальные различия, определяемые загрязнением со стороны различных отраслей хозяйства. Ятя студентов-бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки — География. Экология и природопользование.

Курс «Основы экологической генетики» включает материалы но генетике, биологии развития, биотехнологии. Учебное пособие предназначено для формировании знаний по основам интеграции генетики и экологии Оно предполагает дать студентам основополагающие методы и приемы использования полученной информации в научно-практической деятельности. Предназначено в качестве учебною и справочною пособия дли студентов биологических. медицинских и экологических факультетов.

Данное пособие составлено в соответствии с требованиями федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования нехимических направлений и специальностей к дисциплинам «Химия», «Общая и неорганическая химия». В первой части пособия изложены современные представления о строении атомов, молекул и природе химической связи, рассмотрены закономерности протекания химических реакций, сущность химического равновесия и пути его смещения, основы химической кинетики.

Учебное пособие составлено в соответствии с программой дисциплины «Ботаника», преподаваемой в сельскохозяйственных вузах, в нём представлен теоретический материал и порядок выполнения работ по цитологии, гистологии, морфологии и анатомии вегетативных и генеративных органов и систематике растений.

Учебно-методическое пособие содержит методические рекомендации к изучению тех разделов общей, неорганической, органической, физической, коллоидной, аналитической химии, химии высокомолекулярных соединений, биохимии человека, которые предусмотрены Госстандартом для специальностей по направлениям "Физическая культура", "Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)

Изложены сведения о фундаментальных закономерностях химических явлений (общая химия) и характеристика основных классов неорганических и органических веществ по схеме: элементарный состав , химческая природа (принадлежность к определенному классу), классификация и номенклатура, физические и химическиее свойства, биологические функции.

В книге представлен взгляд на исторический процесс как на процесс арогенеза: парадоксальный, нелинейный, ускоряющийся и обостряющийся, т.е. радикально изменяющий свое поведение и, соответственно, математическую модель. Привычных исторических событий с этой точки зрения не наблюдается, зато открываются фундаментальные законы истории, пробивающие себе дорогу через исторические случайности, отвлекающие внимание историков.

Данное учебно-методическое пособие адресовано слушателям курсов повышения квалификации учителей математики, студентам и аспирантам, овладевающим основами технологии обучения геометрии с использованием интерактивной геометрической среды GeoGebra. Пособие включает материалы для освоения самого программного продукта в контексте рассмотрения его дидактических возможностей; теоретических и нормативных основ организации обучения в школе с компьютерной поддержкой; частных методик обучения геометрии с использованием интерактивной геометрической среды. Пособие разработано в рамках реализации Российско-Болгарского проекта «Методики и информационные технологии в образовании» (MITE).B приложении приведены примеры конспектов уроков геометрии, разработанных и проведенных учителями пилотных площадок проекта Архангельской области.

Изучается краевая задача для дифференциального оператора высокого нечетного порядка. Потенциал оператора является суммируемой функцией на отрезке изучения оператора. Граничные условия заданы на границах отрезка и в нескольких внутренних точках, которые делят отрезок на несоизмеримые части. Таким образом, граничные условия являются многоточечными. Многоточечные граничные условия возникают при изучении колебаний мостов и балок, опоры которых находятся во внутренних точках. В статье найдена асимптотика решений соответствующего дифференциального уравнения при больших значениях спектрального параметра при условии суммируемости потенциала. Ранее асимптотика решений дифференциальных уравнений изучалась в случае гладких коэффициентов, затем – в случае кусочно-гладких коэффициентов. Асимптотические оценки в различных секторах комплексной плоскости получаются аналогично выводу оценок методом М.А. Наймарка. С помощью полученной асимптотики решений исследованы граничные условия. Это исследование приводит к системе однородных уравнений, которая имеет ненулевые решения только в том случае, когда ее определитель равен нулю. Таким образом, выведено уравнение, которому удовлетворяют собственные значения изучаемого оператора. Изучена индикаторная диаграмма этого уравнения. Функция, которой удовлетворяют собственные значения, является целой в различных секторах индикаторной диаграммы. С помощью индикаторной диаграммы найдена асимптотика собственных значений исследуемого дифференциального оператора. Доказано, что спектр изучаемого оператора является дискретным. Показано, что у этого оператора не наблюдается эффект «расщепления» кратных в главном собственных значений. С помощью полученного спектра можно изучить поведение собственных функций исследуемого оператора.

Изоморфизм двух коммутативных идемпотентных полугрупп (полурешеток) можно устанавливать с помощью алгоритмов теории графов. Для этого полурешеткам сопоставляется граф, и в том случае, когда полученный граф является деревом, для проверки изоморфизма таких полурешеток применяются известные алгоритмы проверки изоморфизма деревьев. Еще один из видов графов, для которых существует алгоритм проверки изоморфизма (отличающийся от алгоритмов полного перебора), – планарные графы. В статье решен вопрос о том, является ли граф произвольной полурешетки деревом, планарным графом. Реализован алгоритм, с помощью которого можно выяснить, изоморфны ли полурешетки, графы которых являются деревьями. Данный алгоритм может быть применен и для произвольных полурешеток, но в этом случае для изоморфных полурешеток ответ будет верным, а для неизоморфных может быть ошибочным. В статье показано, какое кодовое слово выдается произвольной полурешетке; и то, что это кодовое слово может служить инвариантом для проверки изоморфизма такой полурешетки. Далее рассмотрены другие инварианты теории графов, которые можно успешно применить для полурешеток, а также решен вопрос о полноте представленной системы инвариантов. Созданная в итоге программа для двух произвольных полурешеток, заданных таблицами Кэли, дает информацию о графах (их инварианты), определяет, изоморфны ли они; в случае изоморфизма выдается биективное отображение элементов этих полурешеток. С помощью программы были проанализированы все полугруппы от первого до восьмого порядков, для каждого порядка найдено число полурешеток, графы которых являются деревьями; показано, что для полурешеток не выше восьмого порядка совокупность предложенных инвариантов является полной системой инвариантов.

Методами световой микроскопии изучена микрофенология репродуктивных циклов сосны (Pinus sylvestris L.), ели (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata Ledeb.), лиственницы (Larix sibirica Ledeb.) и можжевельника (Juniperus communis L.) в северной тайге. Приведены результаты многолетних наблюдений за феноритмикой развития женских репродуктивных структур и эмбриогенеза хвойных видов. Выявлены и описаны нарушения в морфогенезе репродуктивных структур и дана оценка вклада этих нарушений в общую структуру урожая семян и их влияния на качество семян. На примере сосны и лиственницы показана роль условий опыления в формировании структуры урожаев семян хвойных видов. Потенциальная семенная продуктивность и соотношение семян по категориям качества в структуре общего урожая вида, популяции и каждого отдельного дерева определяются большим количеством факторов и сильно варьируют. Показано, что опыление является одним из наиболее значимых факторов в формировании структуры урожаев хвойных видов. Отсутствие опыления и опыление нежизнеспособной пыльцой приводит к деструктивному типу развития семязачатков на ранних стадиях у большинства видов, что является одной из причин формирования недоразвитых семян. Низкая энергия роста пыльцевых трубок, стерильность мужского гаметофита, а также гибель эмбрионов в раннем эмбриогенезе приводят к некрозу семязачатков на более поздних стадиях их развития, следствием чего является образование «пустых» семян. Высказано предположение, что наиболее высокими адаптивными возможностями к репродукции в условиях Европейского Севера России обладает можжевельник. Менее всех среди изученных видов адаптирован к холодному климату репродуктивный цикл сосны.

The paper presents new data on the bumblebee fauna of Vaygach Island and the Yugorsky Peninsula. The authors use materials collected on these territories as well as data from published sources. 5 species of bumblebee fauna are found on Vaygach Island: Bombus flavidus, B. lapponicus, B. pyrrhopygus, B. balteatus and B. hyperboreus. 11 species are met in the Yugorsky Peninsula: B. flavidus, B. norvegicus B. lapponicus, B. hypnorum, B. jonellus, B. cingulatus, B. pyrrhopygus, B. balteatus, B. hyperboreus, B. sporadicus and B. cryptarum pallidocinctus. 2 specimen of bumblebees (B. sporadicus and B. cryptarum pallidocinctus) are studied by DNA-barcoding to confirm the morphological identification. The local studied faunae are characterized by species widely spread in the Palaearctic. Most of them are trans-Palaearctic. The number of species on Vaygach Island is comparable with the number of species of the regional island faunae of the Arctic territories in the European North of Russia. The number of bumblebee species in the Yugorsky Peninsula is higher, due to the presence of species, which are not typical of zonal tundra habitats. The regional bumblebee fauna has a low specificity that is the result of the postglacial origin of faunae in the European North. Представлены новые данные о фауне шмелей о. Вайгач и Югорского п-ова. Исследование основано на материалах, собранных авторами на данных территориях, а также на материалах из опубликованных источников. На о. Вайгач найдено 5 видов шмелей: Bombus flavidus, B. lapponicus, B. pyrrhopygus, B. balteatus и B. hyperboreus. На Югорском п-ове обнаружено 11 видов: B. flavidus, B. norvegicus B. lapponicus, B. hypnorum, B. jonellus, B. cingulatus, B. pyrrhopygus, B. balteatus, B. hyperboreus, B. sporadicus и B. cryptarum pallidocinctus. Два экземпляра шмелей (B. sporadicus и B. cryptarum pallidocinctus) были изучены при помощи ДНК-баркодинга с целью подтверждения идентификации по морфологическим признакам. В исследованных локальных фаунах преобладают виды, широко распространенные в Палеарктике. Большинство из них являются транс-палеарктическими. Число видов на о. Вайгач сравнимо с числом видов в локальных островных фаунах арктических территорий Европейского Севера России. Число видов шмелей на Югорском п-ове выше по причине присутствия в локальной фауне видов, не типичных для зональных тундровых местообитаний. Региональная фауна шмелей имеет малую специфичность, что является результатом постгляциального происхождения фауны Европейского Севера.

Особенности ростовых процессов деревьев Picea abies изучались в 2001–2006 годах в городе (урбанизированная среда) и пригородных лесах (примыкающие к границам города, рекреационное воздействие). В качестве контроля выступали ненарушенные древостои, расположенные в 5 км южнее г. Петрозаводска (леса зеленой зоны). Объектами исследований в пригородных лесах и лесах зеленой зоны являлись чистые по составу, приспевающие (70–90 лет) сообщества ельника кисличного, черничного, приручейного и травяного. Фенологические наблюдения проводились через каждые 3 сут. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30 % побегов всех особей учетных деревьев тех или иных условий произрастания. Исследования установили, что последовательность в прохождении фенофаз P. abies в условиях урбанизированной среды и в ненарушенных древостоях не различается. При этом обнаружено, что изменчивость фенодат по годам в условиях городской среды в 1,5–1,8 раза больше, чем в пригородных лесах. Наибольшая стабильность наступления фенофаз характерна для P. abies в лесах зеленой зоны. Сроки наступления почти всех фенофаз P. abies в разных условиях произрастания в значительной мере зависят от текущего температурного режима воздуха, а также температуры воздуха в течение нескольких суток, предшествующих началу той или иной фенофазы. В лесах зеленой зоны и пригородных лесах сроки начала и окончания формирования вегетативных органов у деревьев P. abies существенно не различаются.

Очень высокая численность («сверхпик» численности) эндемика Фенноскандии – норвежского лемминга (Lemmus lemmus L.) – наблюдалась в 2011–2012 годах. Получена информация о состоянии популяций с 2009 по 2014 год для 41 географического пункта: 37 локалитетов на территории Кольского полуострова, 4 – в Норвегии и Северной Швеции. Проанализирована пространственно-временная структура полного цикла (депрессия – пик – депрессия) динамики численности вида. Впервые для исследования пространственно-временных закономерностей динамики численности леммингов использована методика картографирования состояния лемминговых популяций за каждый год цикла. Пространственно-временные и количественные параметры цикла обобщены на обзорных кадастрово-справочных картах. Для отражения данных введена 4-балльная оценка состояния популяций: вид не встречен, вид очень редок, вид обычен и вид многочислен. Определение фазы леммингового цикла проводилось как по результатам учетов численности, так и по результатам визуальной оценки. В 2009 году на всей территории Фенноскандии наблюдалась депрессия численности леммингов. В 2010 году, по имеющимся данным, высокая численность отмечалась на территории Северной Швеции и на севере Кольского полуострова (о. Харлов, оз. Юля-Аккаярви). В 2011 году практически на всей территории Фенноскандии наблюдался пик численности норвежского лемминга, сменившийся депрессией 2012 года на большей ее части. Высокий уровень численности сохранялся только на юге Кольского полуострова. В 2013–2014 годах депрессия охватила всю Фенноскандию. Исследованный пик численности норвежского лемминга 2011–2012 годов – самый продолжительный и самый высокий за последние 30 лет.

Приведено описание видового состава макрозообентоса в Двинском заливе Белого моря. Выявлено, что состав макрозообентоса характеризуется высоким видовым и таксономическим разнообразием. В нем присутствуют 89 таксонов, относящихся к 9 типам и 13 классам (подклассам). По количеству видов и надвидовых таксонов в составе зообентосных проб единично были представлены круглые черви и хордовые. Сипункулиды включали 1 класс – Sipunculoidea. Двумя таксонами были представлены Nemertea; Cnidaria включали в себя 2 класса с 2 таксонами в каждом, среди них – Hydrozoa и Anthozoa. Иглокожие были пред- ставлены 1 классом – Ophiuroidea, объединившим 3 таксона. Значительно большим количеством таксонов характеризовались Arthropoda (1 класс, 14 видов и надвидовых таксонов). В качестве субдоминантной группы выступили кольчатые черви (24 вида и надвидовых таксона), в качестве доминантной группы – моллюски (37 видов и надвидовых таксонов), представленные Bivalvia (22 вида и надвидового таксона, в т. ч. 1 кладка), Gastropoda (14 видов и надвидовых таксонов) и Caudofoveata (1 вид). Выявленное видовое разнообразие донных сообществ Двинского залива Белого моря позволяет охарактеризовать его как водоем, имеющий достаточно хорошие кормовые возможности для бентосоядных промысловых рыб. Макси- мальное количество таксонов зообентоса обнаружено на глинистых донных отложениях, а минимальное – на илистых песках. Полученные данные могут быть полезны для проведения оценки воздействия на окружающую среду, при реализации комплексных программ экологического мониторинга Белого моря, российских и международных проектов по сохранению биологического разнообразия водных экосистем, а также при разработке практических рекомендаций по рациональному использованию рыбохозяйственных водоемов.

Расчет начальной концентрации взвешенных веществ и моделирование распространения облака мути в водных экосистемах является в настоящее время одной из актуальных задач в связи с необходимостью оценки влияния различных типов работ, планируемых к реализации на водных объектах, на обитателей этих экосистем. Решение такой задачи носит комплексный характер и обсуждается в различных научных школах. Для проведения предварительных оценок используются несложные инженерные методы, которые описаны в нормативно-правовых документах и методических рекомендациях. Одним из самых сложных методов прогнозирования динамики концентрации взвешенных веществ является построение трехмерной математической модели с последующей разработкой методов ее решения при использовании высокопроизводительных вычислений. С другой стороны, пристальное внимание государства к промышленному освоению арктических территорий обусловливает комплексное уточнение методов (как инженерных, так и математических) оценки воздействия планируемых работ на окружающую среду с целью нивелирования глобальных экологических рисков. В данной статье представлены результаты исследования динамики плотности морской воды в зависимости от температурных данных и солености, приведена методика расчета плотности воды на основе Международного уравнения состояния морской воды. Получены расчетные значения гидравлической крупности частиц при различных значениях плотности воды и исследована зависимость изменения начальной концентрации взвешенных веществ от скорости осаждения частиц. Реа- лизован численный эксперимент, результаты которого показали, что на начальную концентрацию облака взвешенных веществ, образующегося от точечного источника при дноуглубительных работах в приустьевых районах арктических морей, влияет плотность воды.

Представлены результаты многолетних мониторинговых исследований динамики сезонного протаивания пород в различных районах палеорегиона Берингия: Колымская и Анадырская низменности, берег залива Лаврентия, полуостров Сьюард и мыс Барроу. Основу фактического материала составили данные полевых измерений, проведенных в рамках программы циркумполярного мониторинга сезонноталого слоя (Circumpolar Active Layer Monitoring – CALM), материалы исследований на геокриологическом стационаре «Дионисия» (г. Анадырь, Чукотка), а также массив метеорологической информации с действующих метеостанций северо-востока России. Площадки мониторинга расположены в природных условиях, наиболее типичных для окружающих территорий, представляя зональные ландшафты от арктических тундр в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород до северной тайги и южных тундр в области прерывистого распространения мерзлых отложений. Интразональные ландшафты, представленные речной поймой, также включены в исследование. Анализ межгодового хода глубины сезонного протаивания пород и летней температуры воздуха (июнь–сентябрь) выявил общие закономерности и тренды: на большинстве рассматриваемых мониторинговых площадок с 1980–1990-х годов вслед за ростом температур воздуха в теплый период наблюдается увеличение толщины сезонноталого слоя, завершившееся фазой стабилизации в 2000–2010-х годах. Продолжение роста глубины сезонного протаивания почв характерно лишь для некоторых точек Колымской низменности и района Восточной Чукотки (залив Лаврентия), что демонстрирует неоднозначность реакции сезонноталого слоя на изменения внешних воздействий на разных участках. Представленные в работе результаты могут быть использованы для анализа динамики природных условий региона в контексте региональных изменений климата.

Доставка людей и различных грузов на побережье и острова Северного Ледовитого океана – насущная задача при организации научно-исследовательских, геолого-разведочных и других экспедиций, обеспечении работы буровых по добыче нефти и газа, жизнедеятельности поселений в Арктической зоне Российской Федерации. Создание транспортной инфраструктуры и управление ею требует учета важных природных и экономических особенностей, присущих этому региону. Необходима разработка оригинальных подходов и методов математического моделирования при решении транспортных логистических задач. Поиск оптимального географического положения для места разгрузки судна с использованием вертолета очень важен, поскольку такой способ разгрузки затратен. Авторами разработана математическая модель нахождения географического места для максимально выгодной, по цене или времени, доставки груза с грузового судна с использованием вертолета в необходимые точки разгрузки. На примере разработанной модели показано, что транспортировка грузов в район Обско-Тазовской губы может дать значительные экономические и временные выгоды при осуществлении северного завоза на труднодоступные гидрометеорологические станции Росгидромета. Найдены ограничения по массе перевозимых грузов с учетом критериев минимизации по времени и стоимости, а также с учетом распределения грузов между различными точками. Решение выполнено вне рамок традиционно применяемого подхода транспортной задачи, что позволило повысить точность и уменьшить время вычислений. Выработаны конкретные рекомендации для менеджера, осуществляющего управление процессом погрузки-разгрузки на судне, с учетом возможных вариантов. Определены стоимостные затраты и затраты по времени для типичных задач в зависимости от стоимости вертолеточаса, судосуток и т. д.

В методических указаниях приводится теоретический материал, необходимый для выполнения лабораторных работ. Содержатся задания к лабораторным работам, контрольные вопросы, вопросы для самостоятельной подготовки и программы коллоквиумов по каждому разделу.

В книге рассматриваются основные атмосферные явления: динамика атмосферы, формирование погоды и климата, проблема озона, оптические явления, явления атмосферного электричества, в том числе проблемы грозового электричества. Для студентов и преподавателей естественно-научных факультетов высших учебных заведений.

Каким образом вести игру, чтобы всякий раз побеждать? Как рассчитать шансы в игре, где делаются ставки? Насколько можно рисковать, чтобы выиграть? Как укротить случайность? Служат ли всем известные игры только для развлечения, или с их помощью можно моделировать реальные жизненные ситуации? Вы узнаете, как изучение игр с помощью математических методов, которые изначально были способом получения интеллектуального удовольствия, выросло в серьезную науку: теорию игр.

Испепеляющий зной пустынь и леденящий полярный холод, многолетняя сушь и «разверзнутые хляби небесные» — все это погода и климат нашей планеты, вызывающие столько озабоченности в последнее время. От чего зависят капризы погоды? Что следует ждать от климата будущего? Как создавать правдивые метеопрогнозы? Можно ли изменить погодные условия к лучшему? Эти и многие другие будоражащие проблемы автор обсуждает с точки зрения современной науки, рассказывая о странностях климатических изменений в истории человечества. В книге рассмотрены парадоксы, связанные с ролью климата в зарождении жизни на нашей планете и его влиянием на организм человека и даже энергетику будущего.

Человек менялся на протяжении всей своей истории. Условия жизни и культура изменялись быстрее всего, инстинктивные программы медленнее, анатомия и физиология — на протяжении поколений. Но и биологически человек изменялся. С середины XIX века, с появлением городской машинной цивилизации, жизнь человека изменилась кардинально. В начале XX века, сто лет назад, в цивилизованных условиях жило не больше 10—15% населения земного шара. Сегодня живут почти все. Мы часто даже не представляем себе, какие грандиозные возможности подарила нам цивилизация. Живущий в ней человек равен по богатству и могуществу даже не императорам и высшей знати, а языческим божествам. Ведь ни один фараон и ни один император Древнего Рима не мог летать в самолете и пользоваться мобильным телефоном. Новый образ жизни не только дал огромные богатства и увеличил в два раза продолжительность жизни, но и вызвал ряд стремительных изменений в психологии, физиологии, даже анатомии человека. Изменения происходят все быстрее, по нарастающей. Наши потомки будут отличаться от нас еще больше, чем мы отличаемся от предков. Мы — деды людей, которым жить по 130—150 лет, становиться взрослыми к 30—40 годам. А владеть информацией и энергией, сравнимой со всем, чем владела любая Великая Держава XIX столетия.

То, что мы читаем в учебниках истории о происхождении человека, не что иное, как набор устоявшихся мифов и привычных легенд о человекообразной обезьяне. Эти мифы давно отброшены наукой; никто из антропологов сегодня не применяет термина «питекантроп», а с Дарвином современная теория эволюции имеет только одно общее: признает изменяемость биологических видов. Опираясь на последние открытия в теории эволюции, на данные археологии и антропологии, автор еще раз показывает: разумное существо — закономерный результат эволюции. Такое существо возникало неоднократно и от разных предков. Сегодня мы знаем о таких существах гораздо больше, чем еще тридцать лет назад; но новые знания рождают и новые загадки. До сих пор точно не известно, какими «родственниками» приходятся друг другу популяции современных разумных обитателей Земли. Очевидно одно — путь эволюции наших предков не был прямым и непрерывным; различающихся популяций разумных существ намного больше, чем пресловутые три «расы». Эта книга открывает новую серию под общим названием «Эволюция разума». Она написана ярким, простым языком, прекрасно иллюстрирована.

В сборник вошли статьи зарубежных математиков и художников-фракталистов, многие из которых хорошо известны в научных и художественных кругах. Проблематика книги связана с философскими и эстетическими смыслами фрактального искусства, представляющего собой особый художественный феномен конца ХХ – начала ХХI вв. Подборка статьей представляет собой попытку посмотреть на цифровое фрактальное искусство с нескольких ракурсов: математического, технологического, эстетического и философского. Большинство текстов не носит специально-математического характера и относится, скорее, к сфере digital humanities (цифровых гуманитарных наук). Многие статьи сборника впервые публикуются на русском языке.

Монография посвящена осмыслению пространственных и семантических «лабиринтов» городской культуры (пост)постмодерна с позиций цифровых гуманитарных наук (digital humanities), в частности концепции фрактальности. Понятия «фрактал», «фрактальный паттерн», «мультифрактал», «аттракторы» и «странные петли обратной связи» в их культурологических аспектах дают возможность увидеть в городской повседневности, в социокультурных практиках праздничного и ночного мегаполиса фрактальные фор(мул)ы истории и культуры. Улицы и городские кварталы, памятники и скульптуры, манекены и уличные артисты, рекламные билборды и музейные артефакты, библиотеки и торговые центры, огненные феерии и художественные проекты — как и город в целом — создают бесконечные фрактальные «узоры» локальной и мировой культуры.

Что такое теория относительности, о которой все знают из школьного курса физики, но мало кто может кратко и точно объяснить ее суть? Можно ли доступно рассказать об основах этой современной науки, отметившей не так давно свой столетний юбилей? Эти и многие другие вопросы постарался решить автор, популярно рассказывая об элементарных основах одной из главных теорий современной физики. Изложение построено в виде занимательных очерков, позволяющих понять, что лежит в основе современных научных представлений о пространстве и времени, и как ученые пришли к современной картине окружающей физической реальности.

Мир вокруг нас наполнен фракталами. Фрактальные структуры обнаруживают себя в контурах горных хребтов и в листве на фоне неба, в системах кровеносных сосудов, в облаках и молниях. Фрактал совмещает в себе раздробленность и целостность, сложность и простоту. Современная наука исходит из того, что физическая реальность «собрана» из таких элементов вещества и таких элементарных взаимодействий, которые допускают замену кванта вещества квантом действия при сохранении свойств и качеств системы в целом. Такое условие называется суперсимметрией. Структурам, которые подчиняются условию суперсимметрии, естественно предшествует приставка «супер»: суперструны и суперфракталы. Опыт показывает, что природа расточительна на производство материальных форм и экономна на создание операций для их производства. Идея суперфракталов позволяет смоделировать «экономную расточительность» природы.

Фрактальную геометрию открыл Бенуа Мандельброт в конце 1970‑х годов. Фракталы появились на обложках глянцевых журналов и сразу привлекли внимание не только ученых и инженеров, но также дизайнеров и модельеров. Мир не фрактален. Но фрактал блестяще иллюстрирует сложные сетевые структуры, которые не имеют «дна элементарности», а также единство формы, алгоритма и математического символа. Книга насыщена материалами о фундаментальных основах фрактальной геометрии и примерами различных фракталов.

Второе издание книги «Просто символ» продолжает цикл авторских публикаций о символах. Символическое содержание мира автор видит столь же реальным, как сама реальность, соглашаясь с титанами теоретической физики: глубинные связи можно понять только тогда, когда используется язык иносказаний и образов. Автор рассматривает символ, как основополагающий элемент реальности, стоящий в одном ряду с элементарными частицами вещества и квантами действия. Обобщая принцип суперсимметрии, автор утверждает даже то, что при определенных условиях символ может заместить вещь или действие так, что в реальности ничего не изменится. Книга призвана популяризировать фундаментальные положения точной науки и философии согласно идее: символ реален.

Чем больше одни стремятся что-то скрыть, тем больше другие хотят это «что-то» узнать. Когда люди только научились писать, их тайны материализовались, представ в образе символов, иероглифов, букв, цифр. Но в таком виде они стали доступны другим. С этого времени началось извечное соревнование между шифровальщиками, пытающимися скрыть информацию, и криптоаналитиками, стремящимися расшифровать ее. Криптография сегодня — это область научных, прикладных, инженерно-технических исследований, основанная на фундаментальных понятиях математики, физики, теории информации и сложности вычислений. В книге рассказывается об истории криптографии: от примитивных систем шифрования и дешифровки, придуманных людьми еще в древние времена, до современных компьютерных алгоритмов — как существующих, так и тех, над которыми работают нынешние ученые-криптографы.