Естественные науки_БЕН РАН

В настоящей работе впервые представлена детерминистическая модель для количественной оценки вклада популяций в генофонд партеногенетического вида, работающая на основе данных монолокусного ПЦР-анализа и допускающая одновременный расчет по результатам ПЦР-анализа нескольких полиморфных локусов. Реализация данной математической модели позволяет количественно определить вклад популяций в генофонд партеногенетических видов и раскрывает генетико-популяционную структуру партеновида. Полученные количественные оценки могут быть широко использованы в работе по охране редких видов позвоночных животных в целом и партеновида D. unisexualis в частности.

В монографии изложены математические основы нового подхода в современной теории гравитационного поля, основанного на систематическом использовании геометрически обобщенных постримановых пространств, а также на необходимом существовании в природе скалярного поля Дезера-Дирака, имеющего такой же фундаментальный статус, как и метрика.

В монографии представлены результаты исследований по определению научных основ процесса получения сульфидов из серы нефтегазового комплекса и аморфного диоксида кремния. Разработана технология сульфида силиката цинка с активацией хлоридом цинка исходных компонентов. Предложена технология сульфидного покрытия на силикатных бетонах методом пропитки в модифицированном серном расплаве. Таким образом, решается комплекс задач: экономических, технологических, экологических и материаловедческих.

Представлены материалы Международной научной конференции «Плазменные технологии исследования, модификации и получения материалов различной физической природы» и Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов», где отражены новые направления работ по плазменным технологиям.

В основу книги положены материалы лекций по математической биогидродинамике, прочитанных автором на конференции Национального научного фонда (16–29 июля 1973 года) в Политехническом институте Ренсселлера (Трой, Нью-Йорк). Значительная часть материала была опубликована в таких ведущих журналах, как Annual review of Fluid Mechanics и Journal of Fluid Mechanics. В книге представлены методы и стиль исследований автора, который внес значительный вклад в развитие этого направления в динамике в ХХ веке: проанализированы различные механизмы достижения высоких скоростей и маневренности (использование энергии волн, снижение сопротивления жидкости и оптимальные режимы движения), а также вопросы внутренней биогидродинамики, связанные с распространением волновых возмущений, ролью вихревых процессов и эластичности стенок сосудов.

Книга посвящена современным асимптотическим методам, широко используемым в нелинейной динамике и механике деформируемого твердого тела. Авторы обобщили свой многолетний опыт в этой области, нашедший отражение в большом количестве статей и монографий, а также учли достижения коллег. Изложение основано на примерах, при этом авторы старались избегать сложных формальных выкладок и обоснований, отдавая предпочтение описанию основных идей и алгоритмов. Значительное внимание уделено методам суммирования, неразрывно связанным с современными асимптотическими подходами. Основной посыл авторов заключается в утверждении: современная компьютерная революция, бурное развитие численных методов и массированное применение пакетов программ не только не обесценили асимптотические методы, но даже сделали их более значимыми. Именно в разумном сочетании численных и асимптотических подходов заключены истоки прогресса в области нелинейной динамики и механики деформируемого твердого тела.

Книга представляет собой сборник работ, посвященных анализу различных конструкций, разработке математических моделей динамики, алгоритмов планирования траектории, моделированию и экспериментальным исследованиям роботов шаров, роботов колес и неголономных манипуляторов.

Магнитно-резонансная силовая микроскопия (МРСМ) - быстро развивающаяся область, которая зародилась в 1990-е годы и не так давно достигла зрелости, объявив о первой регистрации спина единичного электрона, находящегося внутри непрозрачного твердого вещества. Дальнейшее развитие методов МРСМ окажет огромное влияние на многие отрасли науки и техники, включающие физику, химию, биологию и даже медицину. Целью данной книги является описание основных принципов современной теории МРСМ и ее приложений. Особое внимание в книге уделяется методам экспериментального обнаружения спина единичного электрона с помощью адиабатических обращений, вызываемых осциллирующим кантилевером (метод OSCAR). Книга также содержит ценные экспериментальные данные, которые, несомненно, пригодятся ученым, работающим в области квантовой физики или магнитного резонанса. Даже если читатель не знаком с квантовой механикой и явлением магнитного резонанса, он сможет понять и по достоинству оценить основные принципы МРСМ.

Нелинейные дифференциальные уравнения встречаются не только в математике, но и во многих областях физики, химии и биологии. Предлагаемая монография знакомит читателя с методами решения этих уравнений в явном виде. Первостепенная цель - научить читателя оценивать свои шансы на успех, не имея никаких априорных представлений о решении. Для этого используется так называемый тест Пенлеве - мощный алгоритм, подробно рассматриваемый в книге. Если нелинейное дифференциальное уравнение проходит тест Пенлеве, то оно считается интегрируемым. Если же уравнение не проходит тест Пенлеве, то система является неинтегрируемой или даже хаотической. В этом случае, однако, по-прежнему можно найти ее решения. Описанные методы иллюстрируются, главным образом, примерами из физики. К ним относятся: нелинейное уравнение Шредингера, уравнение Кортевега-де Фриза, гамильтонианы Эно-Эйлеса. Все они являются интегрируемыми. К неинтегрируемым же примерам относятся: комплексное уравнение Гинзбурга-Ландау, уравнение Курамото-Сивашинского, реакционно-диффузионная модель Колмогорова-Петровского-Пискунова (КПП), модель атмосферной циркуляции Лоренца и космологическая модель IX по Бьянки.

Изложены методологические основы анализа и аттестации уровней зрелости процессов программного проекта, включающие в себя современный подход к построению современной методики аттестации процессов программного проекта в условиях нечеткости исходных данных. Предложены модель и алгоритмы для решения слабоструктурированных задач, связанных с определением уровня зрелости процессов программного проекта в условиях нечеткости. Рассмотрены модели процесса оценки процессных рисков, основанные на качественном представлении экспертных данных по характеристикам анализируемого процесса, а также приведены алгоритмы нечеткой оценки процессных рисков, основанные на построении нечеткой базы знаний, формируемой посредством применения положений теории нечеткой идентификации и нечеткой логики.

Изложены методологические основы, включающие в себя современную концепцию построения информационного сопровождения стадий жизненного цикла гибких многослойных печатных плат (ГМП), основы анализа и синтеза проектных конструкторско-технологических решений и информационной поддержки этапов автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства изделий ГМП.

Представлена новая математическая модель теплопереноса в кремниевом автоэмиссионном острийном катоде малого размера, которая позволяет учитывать возможное его частичное проплавление. Приведенная математическая модель основана на системе фазового поля – современного обобщения задачи типа Стефана. Используемый авторами подход является не чисто математическим, а основан на понимании структуры решения (построении и изучении асимптотических решений) и компьютерных вычислениях. В книге приведен алгоритм численного решения уравнений полученной математической модели, в том числе его параллельная реализация. В заключение приведены результаты численного моделирования.

В монографии представлены материалы научных исследований и анализ надежности работы, восстанавливаемости и резервирования кадрового персонала предприятий горно-металлургического комплекса. Постановка задачи связана с необходимостью анализа безотказности эргатических комплексов в соответствии с методами оценки надежности машин и оборудования в системе отраслевых, государственных и международных стандартов. Выполнено исследование параметрической надежности персонала предприятий и анализ характеристик индивидуальной и коллективной надежности с учетом восстанавливаемости и резервирования исполнителей. Коллективные показатели дают возможность прогноза количества отказов и реабилитаций в кадровых формированиях нижнего звена — экипаж, звено, бригада, отделение. Индивидуальные показатели в коллективе позволяют определить субординацию исполнителей по величине индексов надежности и восстанавливаемости. Подобные оценки дают основание для формирования персонального резерва, а также могут применяться в условиях ротации сотрудников при производственной необходимости. Практическая апробация полученных результатов предоставляет возможность применения метода, с этой целью разработаны алгоритмы вычислительных процессов, а также обработки данных расчета для составления практических рекомендаций при управлении кадрами.

В монографии рассматриваются избранные вопросы экологической морфологии и физиологии нейроэндокринных центров и периферических эндокринных желез у жителей Архангельской области и Республики Коми с учетом северного стажа. Исследованы физиологические особенности органов адаптивного, энергетического и репродуктивного гомеостатических комплексов у мужчин и женщин зрелого возраста. Проведены патоморфологические и морфометрические исследования эндокринных желез, изучено содержание биоэлементов в образцах волос. Обоснованы тенденции компенсаторно-приспособительных изменений эндокринной системы вследствие длительного воздействия факторов внешней среды региона высокого риска экопатологии человека.

Монография посвящена вопросам организации и мониторинга инфраструктуры пространственных данных (ИПД). Мониторинг выполняет функции контроля и повышения качества ИПД, в частности, решает задачи оценки эффективности функционирования ИПД и тестирования ее компонентов. Объектом мониторинга является технология организации пространственных данных в условиях работы российской инфраструктуры пространственных данных (РИПД), включая модели геоданных и принципы работы с ними. Показаны пути выработки нового подхода к обработке пространственной информации и мониторинга этой информации в рамках концепции ИПД, применения новых моделей данных и новых алгоритмов обработки метрической, семантической и метаинформации. Последовательно изложены все этапы разработки информационной системы.

Данная книга посвящена изложению теории мультипликационных модулей и идеалов в случае не обязательно коммутативных колец. Многие из результатов принадлежат автору и не излагались ранее в монографиях на русском языке, причем целый ряд результатов не отражался в монографиях вообще.

В монографии представлены современные алгоритмы голосования, используемые в мультиверсионном программном обеспечении при принятии решения о корректности полученных результатов; приведена их классификация. Рассмотрены проблемы применения алгоритмов голосования в мультиверсионном программном обеспечении. Показана модель оценки надёжности мультиверсионного программного обеспечения, представлены результаты ее исследования при имитировании поведения реальной мультиверсионной системы с распределенной архитектурой. Результаты исследования служат теоретической базой для разработки высоконадёжного и отказоустойчивого программного обеспечения на основе мультиверсионной парадигмы.

В монографии предложен комплекс математических моделей и алгоритмов анализа надежности программного обеспечения сложных систем с учетом их многоуровневости и распределенности архитектуры. Представлена система построения трансляторов мультисинтаксических языков программирования мультиверсионного программного обеспечения сложных систем.

Монография посвящена исследованиям в области моделирования процессов переноса печатной краски, протекающих в полосе печатного контакта офсетной печатной машины. С помощью конечно-разностных методов проведено численное и графическое моделирование переноса печатной краски между вращающимися цилиндрами печатного аппарата в печатной системе «машина — краска — запечатываемый материал»; представлены результаты их практической реализации. Получена количественная оценка коэффициента расщепления красочного слоя на выходе из зоны печатного контакта.

В работе освещены вопросы, связанные с сохранением и восстановлением фильтрационных характеристик продуктивных пластов. Рассмотрены геолого-физические критерии применения физико-химических методов. Проанализированы основные технологии для сохранения и восстановления фильтрационных характеристик пород-коллекторов. Предложены методы исследования пород-коллекторов с целью разработки новых технологий для восстановления фильтрационных характеристик продуктивных пластов месторождений Западной Сибири.

В монографии детально представлены разработанные автором методы и программное обеспечение для многопараметрического анализа клеточной структуры годичных колец хвойных, которые могут быть применимы и для других древесных растений. Впервые рассматриваются методы комплексного анализа клеточной структуры годичных колец с использованием гистометрических, денситометрических, рентгенографических и элементных данных, включая методы получения первичных данных, методы их обработки, методы построения на их основе новых показателей клеточной структуры и примеры использования в дендроэкологии. Многопараметрический подход к исследованию клеточной структуры годичных колец позволил выявить существование ранее неизвестных связей между параметрами клеточной структуры, инвариантных относительно вида древесного растения и места его произрастания.

Монография посвящена развитию теории моделирования электронных элементов и целостных систем источник-приёмник. В работе рассматриваются проблемы математического моделирования электронных систем в графической форме, используется классический термин внешняя характеристика нагруженного источника и раскрывается объём этого понятия. Понятие «линия нагрузки» в работе определено как внешняя характеристика нагруженного эквивалентного источника. В монографии исследована процедура построения математических моделей электронных систем графическими методами опрокинутой характеристики и эквивалентного источника, рассмотрены прикладные вопросы моделирования электронных цепей. Областью применения результатов исследования являются теоретические основы электротехники и схемотехника электронных устройств.

Рассмотрены вопросы автоматизации проектирования локальных сетей Ethernet. Предложено решение задачи имитационного моделирования работы сети Ethernet с заданной структурой с целью выявления ее производительности. Рассмотрена проблема синтеза оптимальной по стоимости структуры сети Ethernet и ее решение с помощью генетических алгоритмов.