Естественные науки_БЕН РАН

Приведены экспериментальные данные по кинетике и механизму окисления углеводородов различного строения. Рассмотрены пути совершенствования окислительных процессов и характеристики различных каталитических систем для мягкого и глубокого окисления алкилароматических углеводородов, механизм реакций окисления, кинетические закономерности отдельных реакций, а также пути управления селективностью процессов. Приведены примеры моделирования данных реакций.

Автор, исходя из позиций своей теории «Автономного адаптивного управления», представленной в книге «Автономный искусственный интеллект», предлагает ряд дополнительных аспектов и понятий к общей теории систем (ОТС), которые могут сделать ОТС более конкретным инструментом для разработчиков систем. Особое внимание уделяется системам, конфигурация которых близка к наиболее важным для нас системам — к живому мозгу. С предлагаемых позиций анализируются основные подходы ОТС — математический, физический и теория функциональных систем.

В монографии дается оценка кластеризации газовой отрасли по параметрам рентабельности. Монография рассчитана на широкий круг читателей: представителей государственного и муниципального управления, руководителей бизнес-структур, представителей профессиональных сообществ, научных работников, преподавателей вузов, магистров, аспирантов, студентов.

Представлен анализ отклика модельных и прикладных бактериальных препаратов на воздействие электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности. Продемонстрированы возможности практического применения неинвазивной и бесконтактной, оперативной и экологически безвредной неионизирующей технологии электромагнитной обработки биосистем для регулирования их эволюции и (или) активности.

В монографии представлены материалы анализа основных аспектов применения современных микропроцессорных устройств в электроэнергетике. Представлены основные параметры как традиционных микропроцессорных устройств РЗА, предназначенных для защиты от внешних коротких замыканий в электроустановках напряжением выше 1 кВ, защиты силовых трансформаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей, КРУ, ТПА, шинных конструкций и кабельных линий, так и нового поколения устройств, предназначенных для работы в составе цифровых подстанций.

Исследованы составляющие системы опережающего обучения, модернизация системы управления национальным образовательным комплексом, развитие общеобразовательных учреждений, применение информационных технологий и использование геймификации при подготовке специалистов ОПК. Разработана модель подготовки в научно-образовательных центрах с использованием исследовательской кабины-тренажера, стендов полунатурного моделирования и систем авионики. Опережающая подготовка проводится на всех этапах непрерывного обучения «школа — университет — дополнительное образование — аспирантура». Большое внимание уделено алгоритмам моделирующего комплекса — идентификации и построения моделей систем авионики, процессу экспериментальных исследований в Инжиниринговом научно-образовательном центре «Авионика».

Представлены результаты разработки научно-технологических основ регулирования формоустойчивости заготовки верха обуви из натуральной кожи шкур КРС различных сортов за счет применения ВЧ-плазмы пониженного давления на разных стадиях технологического процесса ее производства.

В монографии дана оценка экологического состояния основных почв юга России (черноземов обыкновенных, бурых лесных и темно-каштановых почв) в условиях загрязнения антибиотиками. Определены наиболее информативные и чувствительные биологические показатели на основе оценки информативности, чувствительности и других характеристик каждого из исследованных показателей. Дана оценка возможности и целесообразности использования биологических показателей для проведения мониторинга, диагностики, индикации и нормирования загрязнения почв антибиотиками.

Монография посвящена математическому моделированию процессов деградации пестицидов в почве в масштабах полевых севооборотов, практикуемых в Ростовской области и Краснодарском крае. Используется метод имитационного моделирования на основе известных значений периодов полураспада действующих веществ в почве. Критерием сравнительной оценки систем химической защиты растений является агроэкотоксикологический индекс (АЭТИ), который вычисляется в динамике ежедекадно в течение всего года. Проанализированы 14 моделей 5–6- и 12-польных севооборотов, составленные на основе препаратов от разных производителей. Также для сравнения проанализирована одна система защиты яблоневого сада. Установлено, что наибольшее токсическое загрязнение вызывает гербицид глифосат, который рекомендуется убирать из систем защиты растений. При подборе разных пестицидов для решения одних и тех же задач контроля целевых объектов возможно существенно увеличить период, в течение которого на поле сохраняется незначительная токсическая опасность от 45 до 77 % времени севооборота.

Монография посвящена основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Приводится описание разработанных симуляторов квантовых вычислительных устройств. Описана разработанная открытая архитектура модели квантового вычислителя. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники.

В монографии рассмотрены основные направления развития экологического менеджмента по обеспечению практического регулирования сферы обращения твердых коммунальных отходов городов. Выявлены важнейшие проблемы устойчивого развития современных городов, где экологические факторы влияют на безопасность жизнедеятельности населения. Проведен анализ состояния сферы обращения отходов, выявлены проблемы сбора, транспортировки и утилизации, определены основные задачи местных органов власти по совершенствованию управления сферой ТКО. Обобщен отечественный и зарубежный опыт разработки и применения нормативно-правовых актов в области утилизации ТКО, а также опыт зарубежных стран по переработке и использованию вторичных ресурсов. Предложены новые формы организации и управления сферой обращения ТКО и разработана типовая система организации и управления отходами.

В работе рассмотрены теоретические вопросы правового регулирования и действующее российское законодательство в сфере охраны поверхностных вод от загрязнения, выявлены и проанализированы основные организационные и практические проблемы охраны водных объектов от негативного антропогенного воздействия, а также разработаны научно обоснованные рекомендации по совершенствованию водного и экологического законодательства. Издание подготовлено по состоянию законодательства на сентябрь 2011 г.

Монография посвящена описанию авторской концепции проективно-рекурсивной технологии обучения и ментальной дидактики. Представлена разработка проективно-рекурсивной методической системы предметной подготовки студентов, раскрыта сущность проективно-рекурсивной технологии обучения с позиций когнитивной науки, сформулированы основные положения ментальной дидактики, обозначено проблемное поле для фундаментальных, прикладных и практических исследований в области современных теорий и практик обучения.

Рассмотрены теоретические основы расчета при проектировании или модернизации промышленных установок разделения углеводородных смесей. Приводятся основные расчетные формулы гидравлических и тепломассообменных характеристик контактных устройств. Представлены конструкции тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов и методы расчета эффективности тепло- и массообменных процессов. Даны конструкции новых контактных устройств и результаты экспериментальных исследований гидравлических и массообменных характеристик. Показаны примеры модернизации промышленных ректификационных колонн, насадочных абсорберов и других тепломассообменных аппаратов, внедренных на предприятиях нефтехимии с энергосберегающим эффектом.

Объектом исследования являются ряды осреднённых во времени основных метеорологических параметров, полученных девятью метеорологическими станциями государственной сети гидрометеорологической службы Российской Федерации на территории Краснодарского края и расположенные в радиусе до 150 км от района Новороссийск-Анапа за весь период инструментальных наблюдений в регионе с 1944 по 2011 гг., продолжительностью 67 лет. Целью работы является выявление особенностей климата северо-восточной части Чёрного моря. Задачи исследования: построение и описание карт средних и экстремальных величин температуры воздуха, количества осадков, скорости, направления, повторяемости ветра, а также температуры, солёности морской воды и поверхностных течений исследуемого района. В результате проведенных исследований построены климатические карты: температуры воздуха (среднегодовой, зимней - январь и летней - июль, абсолютного максимума и абсолютного минимума), атмосферного давления, осадков, высоты снежного покрова, числа дней со снежным покровом, направления переноса воздушных масс, температуры и солёности поверхностного слоя воды прилегающей акватории моря и основных поверхностных течений. Климатическое картографирование территории выполнено современным методом ГИС-технологий с применением программного обеспечения ArcGIS 9.2. Использована карта территории на базе 4-х листов топоосновы масштаба 1:200000 Генштаба ВС СССР, разрешённая к использованию. Векторная карта, содержащая необходимое для построения карт и анализа количество слоёв, построена самостоятельно. Тип климата территории может быть определен как средиземноморский с влиянием климата умеренных широт. Важной особенностью региона является совместное влияние Чёрного моря и Русской равнины, частые вторжения сухого континентального воздуха с востока и наличие невысоких горных хребтов, которые определяют скорость и характер вторжения воздушных масс с севера, северо-востока и востока РФ.

Вычисления – это физический процесс. В природе действуют эволюционные процессы. Поэтому естественно говорить об эволюционных вычислениях, инспирированных природными системами. В книге делается попытка решения фундаментальной проблемы вычислительного интеллекта по разработке общей теории эволюционных вычислений, инспирированных природными системами, математических моделей и эффективных форм распределенных алгоритмов эволюционных вычислений, а также изучаются когнитивные возможности композиции эволюционных операторов.

Книга представляет собой переработанную диссертацию на соискание ученой степени кандидата социологических наук, защищенную в Институте социологии РАН в феврале 2011 г. Эмпирическую базу исследования составляет проект ФОМ «Поколение ХХI: структура и “среды” достижительных стратегий». Данная работа обращена к широкому кругу читателей, интересующихся Интернетом и новыми онлайновыми методами социологических исследований. Результаты и выводы работы будут полезны для социологов, работающих в сфере качественных и интернет-исследований, и могут быть рассмотрены как методические рекомендации и практические руководства.

Монография посвящена психофизиологическим особенностям деятельности детей с высокой тревожностью. Рассмотрены общие вопросы теории деятельности, проблемы тревожности и особенности ее проявления у детей. Описаны возможности метода регистрации сенсомоторных реакций для психофизиологической оценки деятельности. Дается психофизиологическая характеристика сенсомоторной и интеллектуальной деятельности детей с высокой тревожностью.

Изложены основные понятия и формулировки дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» цикла общеинженерных дисциплин. Предназначена для студентов всех направлений и форм обучения.

Приведены всесторонний анализ и сравнительная характеристика российских и зарубежных нормативно-технических документов, регламентирующих требования и нормативы физико-химических и эксплуатационных характеристик низкозамерзающих охлаждающих жидкостей на основе моноэтиленгликоля и методик их испытаний.

Монография состоит из «Введения» и четырёх глав – «Краткая история и методы флорогенетики», «Проблемы степного флорогенеза и эволюционный возраст таксонов», «Эколого-географические факторы древнего степного флорогенеза», «Прошлое, настоящее и будущее степей» и «Списка использованной литературы». В монографии широко использованы достижения палеонтологических наук, биосистематики, ряда смежных естественных наук, а также новые данные молекулярной биологии. Это позволило ввести читателя в сферу методов флорогенетики – науки, зародившейся в России полвека назад, и показать, как при комплексном использовании достижений общеизвестных естественных наук и новейших данных молекулярной биологии можно решить ряд сложных проблем степеведения. Автор монографии – ботаник, биосистематик, ресурсовед, специалист по белковому маркированию гено- мов высших растений, доктор сельскохозяйственных наук . Данная монография по флорогенезу степей рассчитана на научных работников, преподавателей, учащихся вузов и может быть использована как научное пособие.

В монографии подробно представлены начальные понятия, принципы работы, свойства, поведение и построение самосинхронных схем. Приведены примеры комбинационных и последовательностных схем, а также результаты экспериментальной проверки их уникальных свойств. Изложение ведется с позиций нового, функционального подхода, основанного на исследовании логических функций, описывающих элементы схем, без привлечения методов теории автоматов. Аналогов данного подхода ни в отечественной, ни в зарубежной литературе не отмечено.

В книге изучается дифракция акустических и электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развитая в ней асимптотическая теория может быть полезна при решении разнообразных дифракционных задач, возникающих, например, в таких областях техники, как проектирование микроволновых антенн, конструирование акустических барьеров для снижения уровня шумов, мобильная и спутниковая радиосвязь, стелс-технология по созданию объектов, невидимых для радаров и сонаров.

Излагаются основания физики на базе нового подхода к построению объединенной теории пространства-времени и физических взаимодействий (бинарной геометрофизики), который опирается на понятие отношений между событиями. Физический фундамент данного подхода оставляют: 1) реляционная концепция классического пространства-времени,  2) концепция дальнодействия (теория прямого межчастичного взаимодействия Фоккера—Фейнмана), альтернативная теории поля,  3) теория S-матрицы в физикемикромира, 4) принципы многомерных геометрических моделей физических взаимодействий типа теорий Калуцы и Клейна и  5) идея о макроскопической природе классического пространства-времени. Математическая основа реляционного подхода обеспечивается теорией бинарных систем комплексных отношений, являющихся прообразом систем отсчета в теории относительности. Обосновывается принципиальная возможность представления оснований геометрии и фундаментальных физических понятий микромира в терминах бинарных систем комплексных отношений низших рангов (размерностей).

В монографии изложены современные тенденции в наноструктурном материаловедении, сформулированы нерешенные проблемы. Систематизированы многочисленные данные о влиянии размерных эффектов и поверхностей раздела на физические, физико-химические и механические свойства наноматериалов, обобщены и проанализированы сведения о термической, радиационной, деформационной и коррозионной стабильности. Рассмотрены особенности наиболее характерных наноматериалов на основе соединений титана, кремния и их сплавов.

Приводятся необходимые общие сведения из теории непрерывных одномерных распределений, описан ряд их важных общих классов. Подробно излагаются свойства девяти семейств базовых распределений (нормального, логнормального, Коши, Вейбулла, хи-квадрат, гамма-, обратного гауссовского, Парето). Важно, что издание снабжено обширной библиографией, таблицами и графиками, необходимыми для активной работы с соответствующими семействами распределений.

Приводятся необходимые общие сведения из теории непрерывных одномерных распределений, описан ряд их важных общих классов. Подробно излагаются свойства девяти семейств базовых распределений (нормального, логнормального, Коши, Вейбулла, хи-квадрат, гамма-, обратного гауссовского, Парето). Важно, что издание снабжено обширной библиографией, таблицами и графиками, необходимыми для активной работы с соответствующими семействами распределений.

Приводится ряд общих сведений из математического анализа и теории вероятностных распределений, а также необходимые алгоритмы компьютерной генерации одномерных дискретных случайных величин. Вводятся важные общие классы одномерных дискретных величин, включая семейства смешанных и составных случайных величин. Подробно рассмотрены свойства семейств биномиальных, пуассоновских, отрицательных биномиальных, геометрических, гипергеометрических, логарифмических распределений. Менее подробно рассмотрено несколько десятков связанных с ними семейств распределений дискретных случайных величин.

На основе новейших данных впервые на русском языке рассмотрены следующие вопросы, связанные с регуляцией цикла «бодрствование–сон»: феноменология и дефиниции, анатомия, физиология и нейрохимия соответствующих мозговых систем, организация внутрисуточных «биологических часов» организма, взаимодействие циркадианных и гомеостатических механизмов, молекулярно-генетические механизмы, эволюция сна, депривация сна, сон и память, сон и гормоны, роль пептида DSIP в регуляции сна. Каждая глава представляет собой краткое введение в данную проблему, снабженное списком рекомендуемых англоязычных обзорных теоретических работ. В приложении приводятся шесть кратких очерков по истории сомнологии.

В монографии рассмотрены основные требования, предъявляемые к современной технике. Показаны выбор направлений и этапы совершенствования современной техники и место в этом процессе прикладных научных исследований. Отмечается, что большое значение при создании новой техники имеют: выбор конструкции, разработка и изготовление экспериментального образца, определение путем проведения исследований оптимальных параметров механизмов. Рассмотрены требования, предъявляемые к экспериментальному образцу, правила разработки методики экспериментов, особенности планирования исследований, обработки экспериментальных данных и оценка их достоверности. Приведены правила оформления результатов исследований в виде научного отчета.

В монографии изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований парообразования сжиженных газов при их аварийном залповом выбросе в атмосферу. Приведена разработанная модель оценки последствий аварий на объектах хранения, переработки и использования сжиженных газов. Модель базируется на численном решении трехмерных нестационарных уравнений гидродинамики, переноса массы и энергии. Вычислительная процедура реализована c использованием программы FLUENT. На основе представленной модели исследовано влияние скорости ветра, устойчивости атмосферы, теплового эффекта при конденсации водяного пара, препятствий в области выброса в виде зданий, сооружений на интенсивность парообразования и характеристики опасных зон при залповом выбросе сжиженного газа.

Книга посвящена математическому изложению аналогий, существующих между гидродинамикой, геометрической оптикой и механикой. Оказывается, изучение семейств траекторий гамильтоновых систем, по существу, сводится к задачам многомерной гидродинамики идеальной жидкости. В частности, известный метод Гамильтона-Якоби отвечает случаю потенциальных течений. Рассказано о некоторых приложениях такого подхода, в частности о вихревом методе точного интегрирования дифференциальных уравнений динамики.

Это третья книга профессора О. М. Айвазяна из его трилогии, содержащей радикальную переработку современной гидравлики. Она посвящена представлению результатов этой переработки в разделе гидравлики, относящемся к проблемам бурных потоков. В ней продемонстрированы оригинальные авторские теоретические разработки, адекватные полуэмпирические обобщения и компактное формульное представление данных экспериментальных исследований, натурных измерений и наблюдений.

Обобщаются сложившиеся в конце XX века представления об океанологических процессах в районах подводных гор Тихого океана, где исследования проводились преимущественно экспедициями ТИНРО. Излагаются экспериментальные наблюдения топографических вихрей различных масштабов, меандров, вихрей Тэйлора, топографических волн Россби, и связанные с ними особенности мезомасштабной гидрологической и гидрохимической структур в различных районах сосредоточения подводных гор и хребтов Тихого океана.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) – один из наиболее информативных методов исследования строения и свойств конденсированной фазы. Во многом бурное развитие и внедрение в практику этого метода связано с разработкой новых многоимпульсных методик. К таковым следует отнести методы сужения линии ЯМР, разнообразные методики кросс-поляризации, получение двух- и трехмерных спектров ЯМР и другие подходы, понимание которых невозможно без освоения основ квантовой теории магнитного резонанса. К сожалению, имеющиеся книги, посвященные современным импульсным методам ЯМР, часто предполагают знание читателем квантовой теории или, наоборот, пытаются интерпретировать процессы, лежащие в основе методик ЯМР, опираясь на аппарат классической физики. В последнем случае это нередко приводит к непониманию происходящих в действительности физических процессов. Главная цель данной книги – ликвидация существующего пробела в популяризации современных достижений ЯМР на основе систематического изложения квантовой теории ядерного магнитного резонанса.

Измерение тепловых потоков (теплометрия) как важнейшая часть теплотехнического эксперимента до настоящего времени не получило должного развития – в первую очередь из-за малой номенклатуры и низкого уровня современных датчиков теплового потока. Большинство разработанных и присутствующих на рынке датчиков предусматривают измерение перепада температуры на вспомогательной стенке с помощью дифференциальных термопар и элементов Пельтье. Эти датчики обладают недостаточным быстродействием и термостойкостью, а также низкотехнологичны. Предлагаемые в качестве средства теплометрии градиентные датчики теплового потока (ГДТП) реализуют поперечный эффект Зеебека: их термоЭДС пропорциональна градиенту температуры, линейно связанному с плотностью теплового потока.

Рассматриваются вопросы анализа состояния городских земель, методика и технология оценки их качества. Обсуждаются основные понятия, принципы и методы мониторинга земель как системы регулярных наблюдений (в том числе дистанционных) за состоянием земель и негативными процессами. Предложена классификация и дана характеристика основных негативных процессов на городских землях. Излагаются важнейшие способы охраны городских земель от отрицательных последствий негативных процессов. Рассмотрены существующие и перспективные проблемы мониторингового картографирования в городских условиях. Работа подготовлена на основе фактического материала по г. Москве.

Монография посвящена проблеме становления образа взрослого в сознании детей и подростков, находящихся в условиях социально - реабилитационного центра. Авторами проведен теоретический анализ литературы по проблеме восприятия человека человеком, обозначены особенности социальной ситуации развития воспитанников социально - реабилитационных центров. В монографии выделены особенности становления образа взрослого в сознании воспитанников социально-реабилитационного центра, а также психолого-педагогические закономерности построения взаимодействия между ребенком и взрослым, способствующего оптимизации представлений о взрослом.

Приведены основные сведения об оптических свойствах полимеров, сравнительные характеристики органических стекол (и других полимерных материалов), способы их модификации, включая разработанные в Казанском государственном технологическом университете. Отражено развитие исследований в традиционных областях применения прозрачных полимеров, а также рассмотрены современные тенденции в области создания функциональных полимерных материалов, содержащих наноразмерные наполнители, обладающих нелинейно-оптическими и другими свойствами.

Монография посвящена реконструкции условий седиментации юрско-неокомских отложений полуострова Ямал. Проводится анализ геолого-геофизических материалов, позволивший создать достоверную модель строения нижних горизонтов осадочного чехла. Дополнена литолого-стратиграфическая характеристика изученных отложений, уточнено районирование юрских и нижнемеловых образований по типам разрезов. Впервые представлена приразломная модель сочленения Щучинского выступа и осадочного чехла. Выделены резкие уступы в окраинных районах полуострова, где предполагается развитие нижних горизонтов юры и, возможно, пород триасового возраста. На основе созданной модели разработаны методические обоснования выделения зон развития ловушек барьерного типа. Для нижне-среднеюрских осадочных образований предложена единая индексация продуктивных пластов. Разработанный автором комплекс рекомендаций по поиску скоплений углеводородного сырья в ловушках барьерного типа позволит увеличить нефтегазовый потенциал северо-западных районов провинции и обеспечить стабильную добычу нефти и газа на длительный период.

Рассмотрены методы и алгоритмы идентификации, анализа и мониторинга проектных рисков качества программных изделий в условиях нечеткости, а также приведены методические аспекты построения баз знаний по проектным рискам программного проекта. Рассмотрена современная методика анализа и сокращения проектных рисков по характеристикам качества программных изделий. Приведена классификация задач поддержки принятия решений по проектным рискам в условиях нечеткости. Обоснованы к применению ряд формальных методов и алгоритмов для автоматизации процесса анализа проектных рисков качества программных изделий (ПИ), которые позволяют также оптимизировать и состав контролируемых проектных рисков по стадиям жизненного цикла программного проекта. Рассмотрен метод формализации и автоматизации процесса мониторинга проектных рисков качества ПИ, ориентированный на программное определение (идентификацию) по ходу проекта текущих рисковых ситуаций с выбором рациональной альтернативы смягчения рисков. Изложена современная методика построения базы знаний по проектным рискам качества программного проекта. На формальном уровне рассмотрены модели и методы нечеткой лингвистической аппроксимации в интеллектуальной технологии сокращения проектных рисков качества, а также процедуры настройки нечетких баз знаний по проектным рискам. Приведено описание специальных инструментальных средств, предназначенных для поддержки процессов идентификации, анализа и мониторинга проектных рисков качества программных изделий.

В монографии рассмотрены основные вопросы многопротокольной коммутации по меткам, преимущества, проблемы распределения трафика и безопасности в сетях MPLS, переход от MPLS к GMPLS, особенности GMPLS. Особое место в монографии уделено методам оптимизации трафика в сетях IP/MPLS с дифференцированным обслуживанием и методам распределения многопродуктовых потоков, а также локализации сбоев, резервированию и восстановлению для обеспечения живучести в сетях GMPLS. Представлен алгоритм оптимизации сетей на основе множителей Лагранжа и модель для определения показателей надежности в сетях GMPLS с защитной коммутацией (1+1) в условиях недостоверного комбинированного контроля.