МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

В книге доктора технических наук, профессора, директора Международного института кибернетики и артоники, члена научного совета РАН по методологии искусственного интеллекта, автора многочисленных научных трудов и изобретений популярно рассматриваются основные положения кибернетики как метанауки: неопределенность, хаос, обратная связь, параллельные и виртуальные миры, адаптивность и современные кибернетические системы — Всемирная паутина как основа самоорганизации общества, робототехнические системы, умные автомобили и дороги, а также проблемы моделирования сложных систем — организма для уменьшения врачебных ошибок, движения литосферных плит, функционирования города как сложной системы на основе лингво-комбинаторного подхода.

Возможно, наши далекие предки еще не владели речью, но уже умели считать. Счет — древнейшая интеллектуальная операция, которую освоило человечество. Как считали египтяне и шумеры, греки и римляне? Как развивались приемы счета в Средние века и в Новое время? Как были изобретены первые компьютеры? Кто из гениев внес вклад в науку счета? Об этом рассказано в книге, которая предлагается вашему вниманию.

Чем отличается призрачное свечение молниеносных эльфов от молний-тигров? Как решить загадку шаровой молнии? Что такое ионосферная суббуря? Можно ли «стрелами Перуна» сварить «пластмассовую сталь»? Где живут сверхпроводящие существа? Эти и многие другие удивительные вопросы, связанные с таинственными электрическими явлениями в природе, науке и технике, до сих пор преподносящими сюрпризы ученым, рассматриваются в предлагаемой книге. Автор популярно рассказывает о современных тайнах электрофизики, истории удивительных научных достижений и их авторах.

Когда древние люди научились считать и считали на пальцах, пришла и необходимость в приспособлениях для облегчения этого труда. Так, от дощечек с зарубками, узелков и счётных палочек, от механических счётных машин к электронным, вместе с неотвратимостью автоматизировать гигантские объёмы вычислений и виртуальной свободой человечество добралось до сетевых технологий. Кто помнит сейчас о первопроходцах, проложивших человечеству путь в современное цифровое настоящее? Автор книги совершает экскурс в историю и популярно рассказывает об этапах развития идеи инструментального счета от античности до наших дней, описывает логику развития вычислений и приходит к выводу: с появлением квантовых компьютеров круг завершится...

В книге рассказывается об истории возникновения понятия времени и о связанных с ним парадоксах современной научной картины мироздания. Описываются удивительные свойства пространства–времени в масштабах микромира и всей Вселенной. Рассматриваются теории рождения физического времени в бурных процессах возникновения сингулярности Большого взрыва. Завораживающе и увлекательно излагаются современные космологические сценарии, элементы теории относительности и квантовой космологии. Обсуждается течение потока времени вблизи гравитационных коллапсаров — черных дыр, нейтронных звезд, белых карликов и квазаров. Приводятся популярные гипотезы строения гипотетических машин времени и анализируются причинно-следственные парадоксы при их использовании. Автор старался привлечь внимание читателей к тем противоречивым явлениям окружающей объективной действительности, где обыденные представления о времени меняются самым неожиданным образом.

Криптография существует уже несколько тысяч лет. Мастерство шифрования и дешифровки было востребованным издревле и в разных целях, будь то тайная любовная переписка монарших особ или радиограммы военных разведчиков из вражеского тыла. Книга рассказывает об истории этой шпионской науки, парадоксах и витках в ее развитии, приведших к новым революционным открытиям; об ученых, внесших мировой вклад в криптографическое дело. Сегодня, когда информация приобретает едва ли не главную коммерческую ценность и политическое значение, искусство криптографии становится мощным средством в борьбе за влияние и превосходство. Грядет новый и решающий этап в эволюции вычислительных систем: эпоха квантовых компьютеров. Уже очень скоро информация, хранимая в наших базах данных, устремится в совсем другую реальность, странный и таинственный мир, открытый для нас Максом Планком век назад. Мир, в котором правят иные законы физики и живут иные частицы, делая его столь привлекательным для сокровенных человеческих тайн. Итак, мы снова ждем ответа на вопрос: грядет ли окончательная победа шифрования над дешифровкой в свете ожидаемого появления квантовых компьютеров?

Что такое Большой взрыв и черные дыры? Когда загорелись звезды? Как возникли первые галактические звездные острова? Каков будет вселенский «конец света»? Эти и многие другие вопросы современной астрономии, астрофизики и космологии увлекательно и популярно рассматриваются с учетом самых последних научных данных, полученных на Земле и в космосе. Книга повествует об истории открытия расширения Вселенной и возникновении нашего мира по сценарию Большого взрыва; освещает современный подход физики и космологии к понятиям пространства и времени, галактической и звездной эволюции. Эта книга — кратчайшая история нашего мира от Большого взрыва до последних черных дыр и разрыва пространства–времени.

Еще древние видели в золотом сечении отражение космического порядка. Учение о символике чисел наделяло эти знаки философским смыслом и даже эстетической значимостью, и число φ, названное так в честь скульптора и зодчего Фидия, среди этих символических величин занимало первое место. Крупный средневековый математик Леонардо Фибоначчи вывел на новый уровень применение свойств золотого деления при решении геометрических задач. Создав бесконечный ряд, он доказал, что соотношение соседних чисел близко к пропорции золотого сечения. Художников эпохи Возрождения озарило: любая картина имеет определенные точки, невольно приковывающие внимание, так называемые зрительные центры, — и они непременно связаны с пропорциями золотого сечения. Современная наука рассматривает золотое сечение как «ассиметричную симметрию», универсальное правило, отражающее структуру и порядок нашего мироустройства. Книга увлекательно рассказывает об истории божественной пропорции и доказывает ее присутствие во всех структурах окружающего мира — как на Земле, так и во всей Вселенной.

Почему 22 % материи во Вселенной называют темной? Потому что ее не видно в традиционном смысле и даже в оптическом диапазоне длин волн, как видно обычную, светящуюся материю. Темная материя не принимает участия в электромагнитном взаимодействии. При этом она однозначно существует. Еще большую долю, 74 %, в составе Вселенной занимает темная энергия, предположение о существовании которой было высказано после наблюдений за сверхновыми и расширяющейся Вселенной. Свойства этой субстанции оказались очень странными… По мнению ряда ученых, без темной материи и темной энергии невозможно возникновение и существование самих галактик, звезд в галактиках, звездных систем, планет и жизни. Книга увлекательно рассказывает об истории изучения Вселенной, о великих астрономах, астрофизиках и космологах, их попытках узнать или, скорее, рассчитать судьбу Вселенной. Одна из таких попыток — недавно полученная первая в истории фотография тени черной дыры, фундаментальный шаг в научном исследовании астрофизиков.

Антиматерия — одна из любимых тем писателей-фантастов. Тем не менее она реальна, и ученые уже научились ее получать. Материя и антиматерия появились в результате Большого Взрыва в равных количествах. Но материя осталась, а антиматерии в нашей Вселенной нет или почти нет. Почему так получилось? Что происходило почти четырнадцать миллиардов лет назад? Есть ли другие вселенные, состоящие из антиматерии? Как можно использовать антиматерию на Земле? Автор отвечает на все эти вопросы и рассказывает о большом интересе к антиматерии различных специалистов — как альтернативному источнику энергии, как возможному топливу для межгалактических космических кораблей и как основе самого страшного оружия, которое только может изобрести человечество.

В настоящем учебном пособии сделаны акценты методического характера на рассмотрении деталей и принципиальных моментов, возникающих при изучении основных понятий и соотношений технической термодинамики, понимание которых необходимо для правильного их использования в инженерной деятельности теплоэнергетика. При обосновании модели одномерной поточной системы, в том числе для течений Пуазейля и Куэтта, используется материал из курса гидрогазодинамики. Это позволяет продемонстрировать тесную связь между разными разделами теоретических основ теплотехники, описывающими процессы, протекающие в оборудовании энергоустановок. Рассмотрено применение основных соотношений технической термодинамики для различных видов энергоустановок и устройств, применяемых в теплотехнике.

В учебном пособии детально изучено поведение системы отопления с элеваторным смешением на нерасчетных режимах работы. Определена точность вычислений, выполняемых с помощью рекомендованных к применению расчетных соотношений для элеваторных узлов при расположении выходного сечения сопла элеватора на входе в цилиндрическую камеру смешения и на расстоянии от нее. Исследование работы системы отопления проведено для различных проектных температурных графиков регулирования тепловых сетей, применяемых на практике. Рассмотрено поведение системы отопления при изменении величины сопротивления регулировочной арматуры, расположенной на линии смешения, до и после системы отопления, перед элеваторным узлом в подающей линии. В зависимости от сопротивления соответствующего регулирующего органа определены коэффициент смешения, температуры теплоносителя на входе и на выходе из системы отопления, расходы сетевой воды и циркуляционного потока, тепловой мощности системы отопления, средней температуры помещений. Исследовано влияние циркуляционного гравитационного напора на работу системы отопления при низких располагаемых напорах перед элеваторным узлом. Приводится оценка параметров системы отопления при существенном снижении температуры прямой сетевой воды. В результате выполненного исследования показано, что поведение системы отопления с элеваторным смешением при изменении сопротивления регулирующей арматуры и приборов отопления является достаточно консервативным. Сопротивление арматуры существенно влияет на величину коэффициента смешения, но эта зависимость значительно слабее для тепловой мощности системы отопления, средней температуры воздуха в помещениях, температур и расходов теплоносителей.

В монографии рассмотрены вопросы, связанные с изучением теплоотдачи и сопротивления в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов. Приведены сведения о влиянии высоких чисел Прандтля, наличия отложений, двухфазности потоков.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с выводом основных соотношений, определяющих численные значения характеристик гидродинамики и теплообмена в трубах и каналах. Особое внимание уделено вопросам теоретического рассмотрения характеристик потока вблизи ограничивающих его стенок. Приведены представительные данные по исследованию теплообмена и трения при турбулентном течении в трубах и каналах.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с разработкой и применением моделей потенциальных течений в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов. Приведены фотографии картин течения.

В учебном пособии рассмотрены вопросы интегрирования тепла и энергии с использованием пинч-технологии, которая зарекомендовала себя как одна из наиболее эффективных концепций энергосбережения в перерабатывающей промышленности.

Монография рассматривает вопрос применения гидроаэродинамической левитации для повышения эффективности энергетических аппаратов. От основных физических эффектов левитации автор переходит к частным случаям левитации шара в стесненном потоке и ее применению в различных технических приложениях для обеспечения высокой эффективности теплового и массообменного оборудования. Через фундаментальные исследования и грамотно выполненные инженерные решения раскрываются новые возможности для энергосбережения на нефтехимических, химических и других предприятиях.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с применением шаровых укладок в теплообменных и технологических устройствах и аппаратах. Особое внимание уделено анализу влияния на гидродинамику и теплообмен геометрических параметров шаровых укладок, как регулярных, так и случайных. На основании проведенных экспериментальных исследований и анализа данных других авторов предложены зависимости для учета воздействия дополнительных факторов: числа рядов в укладке; ограждающих проницаемых поверхностей; градиента потока и температурного фактора.

Загрязнение поверхностей и коррозия являются наиболее серьезными проблемами для разработчиков и предприятий, эксплуатирующих промышленное оборудование, в частности, теплообменники. В настоящей работе изучено влияние свойств поверхности (шероховатости и свободной энергии) на формирование кристаллических, биологических и парафиновых отложений, а также на процесс коррозии.

В учебном пособии рассматриваются вопросы, связанные с применением результатов визуализации течений оптически активной жидкости в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов.

Учебное пособие предназначено для проведения курса «Введение в математику». В нем раскрываются логические и теоретико-множественные основы математики, значимость знания этих основ для продолжения математического образования в вузе, содержатся учебные материалы для проведения аудиторных занятий и организации самостоятельной работы студентов. Отличительными особенностями данного пособия являются преемственность со школьным курсом математики, реализация идей проблемного обучения и обучения через задачи.

В кватернионной постановке рассмотрена задача оптимальной переориентации плоскости орбиты космического аппарата (КА). Управление (ускорение от вектора реактивной тяги, ортогональной плоскости орбиты) ограничено по модулю. Необходимо минимизировать затраты энергии на процесс переориентации плоскости орбиты КА. Рассмотрен актуальный частный случай задачи, когда орбита КА является круговой, а управление принимает постоянные значения на отдельных участках активного движения КА. Построен оригинальный генетический алгоритм нахождения траекторий оптимальных перелётов КА. При применении этого способа не требуется какая-либо информация о неизвестных начальных значениях сопряжённых переменных. Приведены примеры численного решения задачи для случая, когда отличие между начальной и конечной ориентациями орбиты КА составляет единицы градусов в угловой мере. При этом конечная ориентация плоскости орбиты КА соответствует ориентации плоскости орбиты спутников отечественной орбитальной группировки ГЛОНАСС.

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».

В учебном пособии рассматриваются основные понятия теории линейных систем управления: передаточная функция, временные и частотные характеристики, основные типы звеньев и структур систем управления.

В пособии рассматриваются некоторые экономико-математические методы и модели. В нем излагаются системы массового обслуживания, динамическое программирование и модели управления запасами. Задачи сопровождаются числовыми примерами.

В методических указаниях представлена лабораторная работа по изучению способа определения плотности твердого тела.

Методические указания соответствуют дисциплине «Общая физика». Предназначены для студентов первого и второго курсов направления очной формы обучения

В лабораторной работе изучаются основы измерения длины звуковых волн резонансным методом и определения скорости звука в воздухе, что позволяет понять принципы работы акустического зондирования

В лабораторной работе изучаются стоячие волны на струне с закрепленными концами с наблюдением формы собственных колебаний, а также исследуются зависимости скорости волн изгиба от силы натяжения струны, что позволяет понять принципы формирования звуковой волны при акустическом зондировании.

Изложены разработанные теоретико-методологические и научно-методические положения, модели, технологические и управленческие предложения инновационной направленности, на их основе решена крупная научная проблема – впервые созданы научно-методологические и практические научные методы организации эффективного и биосферно-совместимого грузодвижения, внедрение которых обеспечит значительный вклад в развитие экономики страны и улучшение качества окружающей среды за счет повышения эффективности эксплуатации автомобильного транспорта и работы обслуживаемых предприятий, что подтверждает народнохозяйственную значимость полученных результатов

Содержат 60 вариантов охватывающих основные положения раздела «Моделирование физических объектов с применением теории графов» учебной дисциплины «Моделирование в технике», а также краткие методические указания к выполнению расчётно-графического задания.

Методические указания предназначены для студентов физико-технологического факультета направления 27.03.03 «Системный анализ и управление» и профиля подготовки «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических, экономических и социальных системах».

Пособие является одной из частей системы учебных пособий по дискретной математике. Рассматриваются основные разделы дисциплины «Теория графов и математическая логика», в частности теория множеств, комплектов и нечетких множеств, теория функций и отношений, и теория графов. Все темы содержат достаточное количество примеров и задач с решениями. Приведены варианты индивидуальных домашних заданий, контрольных работ, тесты для текущего контроля знаний.

Рассмотрен способ расчета константы равновесия химических реакций. Приведены основные методы обработки статистических данных при помощи расчета парной корреляционной связи и множественного линейного регрессионного анализа. Уделено внимание методам планирования экспериментов.

Пособие содержит справочный материал по теории функций комплексного переменного, задания для контрольных работ и примеры их решения.

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».

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».

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».

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».

Изложены результаты комплексных исследований по программе экспедиции «Арктический плавучий университет - 2016» на НИС «Профессор Молчанов» в акваториях Белого и Баренцева морей. Представлены данные по, гидрологии, геологии, энтомофауне и малакофауне прибрежных территорий, изучению адаптивности и рисков в Арктическом регионе. Рассмотрены вопросы адаптации человека к арктическим условиям. Проведен мониторинг объектов культурного и природного наследия на архипелагах Новая Земля.

Рассматриваются вопросы минерального питания растений, транспирации, фотосинтеза, дыхания, роста и развития растения, а также влияния экологических факторов на процессы формирования урожая сельскохозяй-ственных растений.

В первой части приведена биологическая характеристика диких животных Рязанской области, их численность, местообитание и содержание в охотничьих хозяйствах. Отмечена необходимость проведения подкормки диких животных. Приведена ботаническая характеристика некоторых травянистых и древесных растений, используемых в подкормке.Дана информация о возможных причинах отравления диких животных растительными кормами. Во второй части приведены сведения о лесах Рязанской области. Учебное пособие предназначено для аудиторной и самостоятельной работы студентов ВУЗов, аспирантов и заинтересованных лиц.

В учебном пособии представлены разделы по физической химии, химии элементов и аналитической химии, содержащие теоретический материал и контрольные вопросы.

Целью журнала является обеспечение научной общественности объективной информацией о современном состоянии биологических наук и наук о Земле в области экологических исследований. Редакция журнала «Социально-экологические технологии» ставит перед собой задачи всестороннего и объективного освещения вопросов общей экологии, информирования читателей о современном состоянии прикладной экологии и охраны природы. Основные разделы журнала посвящены изучению природных и антропогенно-измененных территорий, экологическому туризму и природопользованию, проблемам сохранения биологического разнообразия, а также антропоэкологическим исследованиям.

В статье анализируются обычаи, свойственные коренным малочисленным народам Севера в связи с российским природоохранным законодательством.