Естественные науки_БЕН РАН

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития методов биофармацевтического анализа для исследования генетически детерминированных процессов метаболизма лекарственных средств в организме человека. Обсуждена роль аналитических методов в определении активности ферментных систем, контролирующих процессы биотрансформации ксенобиотиков и эндогенных соединений в организме. Показана возможность использования химических и физико-химических методов анализа для прямых и косвенных аналитических определений метаболических и экзогенных маркеров биотрансформации. Рассмотрена роль аналитических технологий в персонализированной медицине для диагностики, оценки риска возникновения различных заболеваний и выявления индивидуальной химической чувствительности.

Освещаются вопросы моделирования плазменного воздействия на трикотажные материалы на основе природных целлюлозных волокон. Приведен обзор плазменных технологий в отделке хлопчатобумажных и льняных текстильных материалов. Предложена физическая модель воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы на целлюлозосодержащие трикотажные материалы, приведены результаты математического моделирования воздействия плазмы на парафиновый слой целлюлозного волокна, представлен обширный экспериментальный материал.

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.

Учебное пособие рассчитано на формирование общего экологического мировоззрения и ответственности за сохранение биологического разнообразия растительного и животного мира, а также на формирование представления о целесообразности природопользования и природообустройства в современных условиях.

Монография посвящена остроактуальной теме личностной автономии, которая никогда раньше в отечественной психологической науке не была предметом самостоятельного рассмотрения. Обосновывается понятие «психологическое пространство личности» как ключевое в понимании феноменов и генезиса человеческой субъективности. Обозначается теоретико-методологический контекст основной проблемы и тезаурус понятий; предлагаются к использованию авторские методы, отвечающие онтологии и гносеологии основного понятия. Приведены оригинальные данные об этапах генезиса психологического пространства личности и его связях с индивидуально-психологическими качествами. Конструктивность подхода иллюстрируется примерами из клинической практики. Приложения содержат психометрические характеристики нового личностного опросника «Суверенность психологического пространства».

В предлагаемой книге впервые в отечественной психологии систематически исследуется феноменология и становление психологической суверенности личности как одной из форм человеческой свободы. Обосновывается принципиально новый методологический взгляд на понимание бытия человека — предлагаемый автором субъектно-средовой подход, ключевым конструктом которого является «Психологическое пространство личности». Рассматриваются разные онтологические языки самовыражения, соответствующие измерениям психологического пространства: язык тела, территории, вещей, социальных привязанностей, временных привычек, вкусов и ценностей. Анализируется внутрисемейное взаимодействие с точки зрения сохранения личной суверенности, границ и оптимальной психологической дистанции по отношению к близким. Дается новая психологическая интерпретация явлениям доверия и толерантности.

Монография содержит теоретические основы конструктивной геометрии, нашедшей широкое применение в авиастроении. Рассмотрены классические методы дифференциальной геометрии кривых и поверхностей, а также вопросы их дальнейшего использования в практике геометрического моделирования. Подробно изложены основные методы задания технических форм поверхностей и возникающие при этом сложности.

Монография посвящена важной проблеме современности – изучению формирования концентраций и потоков одного из главных «парниковых» газов – метана. В монографии проанализированы и обобщены данные литературы и собственные материалы, касающиеся влияния различных природных и антропогенных факторов на образование, окисление и концентрации метана в водных экосистемах, а также его эмиссию в системе «донные отложения – вода – атмосфера».

В книге систематизируются современные данные о психофизиологических особенностях решения арифметических задач и вовлекаемых специализированных нейросетей. Представлены собственные данные о динамике поведенческих и электрофизиологических показателей при решении двух типов арифметических задач. В заключительном разделе сформулированы схемы и положения, иллюстрирующие вклад рабочей памяти и произвольного внимания в выполнение арифметических действий, а также вовлечение систем активного бодрствования и ментальной арифметики, по результатам анализа показателей общей и локальной активации.

Книга отражает актуальный уровень развития численных методов и алгоритмов, ориентированных на применение современной вычислительной техники и позволяющих проводить количественный анализ математических моделей широкого класса реальных природных, социальных и технических объектов. Изложены методы решения задач линейной алгебры, систем нелинейных алгебраических уравнений, интерполяция функций, методы численного интегрирования и дифференцирования, численные методы решения задачи Коши и краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Приведены основы общей теории разностных схем и ее применение к построению и анализу методов численного решения эллиптических, параболических и гиперболических уравнений, а также численные методы решения интегральных уравнений. Представлены методы генерации сеток для многомерных задач математической физики, многосеточные методы решения, численные методы для решения уравнения переноса и уравнений газовой динамики, алгоритмические основы метода конечных элементов.

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».

В книге намечены пути улучшения качества обучения и повышения эффективности профессиональной деятельности специалистов инженерного профиля. В качестве основного средства решения этих задач предложена ментально-структурированная образовательная технология, позволяющая целенаправленно формировать не только фундаментальные знания, умения и навыки обучающихся, но также составляющие их мыслительной грамотности (знаниевая, или познавательная, функциональная, креативная, корпоративная и социально-экономическая грамотность). Эта же технология помогает в воспитании разнохарактерных профессионально значимых личностных качеств обучающегося. Исследована возможность создания информационно-коммуникационной обучающей среды, обеспечивающей поддержку гармонизированного (ментально-структурированного) обучения, ориентированного на использование интеллектуально-дидактических возможностей ЭВМ.

Представлены материалы Международной научно-практической конференции «Кадровый потенциал инновационного развития». Основные направления конференции: профессиональные компетенции, востребованные промышленными предприятиями; поведенческие компетенции специалистов наукоемких и высокотехнологичных предприятий; профессиональная подготовка инновационных кадров.

В сборнике представлены научно-методические труды IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы состояния и перспектив развития сложных технических систем военного назначения», проходившей в военном учебном центре Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана 24 апреля 2020 года.

Исследованы актуальные научные проблемы моделирования динамических процессов в экономических системах. Изложены основы моделирования динамики производственно-сбытовых и социально-психологических процессов взаимодействия экономических субъектов. Представлены разработанные авторами динамические модели, отражающие различные аспекты функционирования экономических систем в промышленности. Проанализированы прикладные аспекты использования инструментов системной динамики и агентного моделирования для исследования мультиагентного взаимодействия и проблем внедрения современных технологий цифрового производства.

Представлена краткая, но вместе с тем многосторонняя оценка синдрома профессионального выгорания как вида профессиональной деформации в работе менеджера. Описаны причины, симптомы и стадии этого состояния, последствия его проявления для деятельности и личности профессионала. Особое внимание уделено средствам профилактики профессионального выгорания и факторам, противостоящим его возникновению, таким как личностный потенциал, удовлетворенность трудом и инновационное поведение. В контексте проблемы профессионального выгорания рассматриваются принципы гуманистического подхода к менеджменту А. Маслоу.

На основе системного анализа выявлены основные закономерности кластерных распадов атомных ядер, позволяющие сделать вывод о возможности существования гораздо большего числа f-активных ядер, чем известно. В области средних ядер кластерный распад возможен для нейтронно-дефицитных нуклидов. Кластерная радиоактивность характерна для α-активных ядер, обладающих повышенной устойчивостью. Тяжелый кластер f-распада трансактинидов делится спонтанно.

Рассмотрены применение скалярных полей в космологии и методы построения моделей ранней Вселенной на основе их динамики. Выполнен анализ динамики Вселенной на различных стадиях ее эволюции. Проведен расчет параметров космологических возмущений. Представлены методы верификации инфляционных моделей и новые методы детектирования гравитационных волн.

Книга посвящена одному из видов электрических приводов — частотно-управляемому с асинхронными электродвигателями, наиболее сложному и широко распространенному в современной технике. Рассмотрены проблемы теории и практики частотного управления асинхронными электродвигателями. Подробно изложены вопросы расчета статических характеристик, проанализированы режимы работы и управления частотно-управляемыми приводами. Теория работы частотно-управляемого привода рассмотрена применительно ко всем возможным приложениям, а особенности его работы, основные примеры и расчеты — к тяговому приводу. Предполагается знание читателем основ теории электротехники, электрических машин, преобразовательной техники, электроприводов и автоматического управления.

Рассмотрены возможности спутниковых многолучевых зеркальных и линзовых антенн, а также особенности построения бортовых цифровых многолучевых антенных решеток на основе крупноапертурных зеркальных и линзовых излучателей. Приводятся результаты оптимизации структуры и характеристик крупноапертурных излучателей, а также антенных решеток из них. Показаны преимущества многолучевых крупноапертурных излучателей при построении антенных решеток для глобальных систем спутниковой связи и возможные схемотехнические и конструктивные решения по построению цифровых антенных решеток.

Исследованы алгоритмы комплексной обработки информации современных навигационных систем летательных аппаратов. Представлены структуры навигационных комплексов, прицельно навигационных комплексов высокоточных летательных аппаратов. Разработаны критерии степени наблюдаемости переменных состояния моделей и критерии степени параметрической идентифицируемости, которые использованы для повышения точности алгоритмов оценивания и построения моделей погрешностей навигационных систем. Представлены оригинальные: подход динамического системного синтеза моделей исследуемых процессов, алгоритм коррекции в структуре навигационной системы на базе SDC-представления, комплексный критерий определения эффективности алгоритмов обработки информации в полете, а также редуцированная система контроля работоспособности навигационного комплекса.

Сборник научных статей посвящен 80-летию кафедры «Высокоточные летательные аппараты» МГТУ им. Н.Э. Баумана. В него вошли статьи сотрудников кафедры, посвященные проблемам разработки средств поражения и боеприпасов за последнее десятилетие.

В предлагаемой вниманию читателей монографии впервые в отечественной и мировой литературе рассмотрена в широком аспекте многостадийная модель флотации, предложенная автором более 30 лет назад. Показаны возможности ее использования в различных направлениях флотационной очистки воды, сгущения осадков и обогащения полезных ископаемых. Широко освещены вопросы, касающиеся нового флотационного оборудования в виде флотокомбайнов, разработанных на основе модели многостадийной флотации. Указаны перспективы и пути интенсификации флотационных процессов очистки воды.

В сборник включены доклады, представленные на Одиннадцатой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России», которая состоялась в сентябре 2018 г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Структура сборника отражает тематическую направленность конференции. Тексты докладов размещены в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU.

В настоящем издании исследуется комплекс правовых и смежных с ними проблем, обусловленных развитием генетических технологий, выступающих одним из драйверов биоэкономики как экономики нового технологического уклада. В связи с новыми вызовами и угрозами возрастает роль права в регулировании как широко распространенных общественных отношений, так и зарождающихся. В книге предпринимается попытка постановки и разрешения как отдельных общетеоретических, так и частных, прикладных проблем в связи с появлением генетических технологий, их внедрением в отдельные отрасли и сферы экономики. Настоящая работа не является полным и системным изложением имеющихся представлений по проблемам развития генетических технологий в связи с абсолютной их новизной для правовой доктрины. Законодательство приведено по состоянию на 1 июля 2020 г.

Глоссарий понятий содержит достаточно полную и систематически представленную терминологию по вопросам, относящимся к сфере искусственного интеллекта и робототехники. Он включает более 440 терминов, широко используемые аббревиатуры и их расшифровки. Суждение об основных терминах и определениях опирается на значительное число проанализированных зарубежных и отечественных официальных документов. Законодательство приведено по состоянию на 1 сентября 2020 г.

В монографии представлен новый взгляд на содержание и понимание преступности, особенно ее понятие и причины, обоснованы иные детерминации. Преступное насилие рассмотрено как разновидность зла. Исследованы наиболее опасные виды преступного насилия и самые отвратительные его проявления. Особое внимание уделено преступнику и преступному поведению, проанализированы индивидуальное и коллективное бессознательное в таком поведении.

В монографии приводится полный текст сочинения доктора юридических наук, профессора, заслуженного деятеля науки РСФСР Митрофана Ивановича Ковалева «Правовые проблемы защиты жизни, здоровья и генетического достоинства человека». Коллективная монография обобщает работу кафедры уголовного права Уральского государственного юридического университета в области проблем уголовно-правового регулирования генетических исследований и манипуляций. Рассматриваются вопросы защиты жизни, здоровья и генетического достоинства человека. Анализируется накопление общественной опасности генетических манипуляций разного рода и уровня, оценивается необходимость криминализации отдельных видов деяний в области генетических исследований и манипуляций. Российское и зарубежное законодательство приведены по состоянию на 1 сентября 2020 г.

Глоссарий содержит понятия, используемые при осуществлении и применении генетических (геномных) исследований, закрепленные в законодательстве Российской Федерации и международных документах. Законодательство приведено по состоянию на 2 июля 2020 г.

Описан эффект Ранка, разработаны физическая и математическая модели рабочего процесса вихревой трубы. Доказано, что количество удельной работы, совершаемой осевыми слоями газа над периферийными в вихревой трубе, определяется полной температурой подогретого потока, отношением полных давлений подогретого и охлажденного потоков газа, а также их теплофизическими свойствами.

В книге обобщены и систематизированы современные знания о структуре, физико-химических, биохимических свойствах и особенностях коллагена в составе основного и вторичного сырья перерабатывающих отраслей АПК; приведены новые сведения о свойствах коллагеновых субстанций применительно к производству пищевых и кормовых продуктов, косметологии, медицине.

В монографии изложена теория дальних электропередач как элемента энергосистемы. Рассмотрена структура, основные технические параметры, физико-технические вопросы дальних электропередач, их функционирование в составе энергообъединения, включая вопросы устойчивости и перенапряжений.

Представлены результаты экспериментального и численного исследования динамических и тепловых характеристик дозвуковых отрывных потоков, образующихся за различными преградами. Рассмотрены картины обтекания обратной ступеньки, одиночного ребра и прямоугольной каверны, являющиеся в настоящее время классическими задачами аэрогидродинамики и тепломассопереноса. Последовательно изучены более сложные случаи развития отрывных течений за преградами: обтекание ребра и системы ребер, расположенных под разными углами к направлению потока, ступеньки со скошенной обратной стенкой, каверн с наклонными стенками, а также отсоединенных ребер. Исследовано влияние различных факторов на динамику отрывного течения и турбулентный теплообмен.

Рассматривается новое поколение структурированных каталитических систем на основе стекловолокнистых катализаторов, отличающихся необычной геометрической структурой и высокой механической гибкостью, что открывает путь к разработке принципиально новых конструкций каталитических реакторов на их основе. Обсуждаются вопросы синтеза стекловолокнистых катализаторов, конструкций каталитических картриджей на их основе, описаны исследования их гидравлических и массообменных свойств. Приводятся примеры эффективного практического применения таких катализаторов и процессов на их основе для целей очистки отходящих газов от токсичных органических примесей и диоксида серы, кондиционирования дымовых газов ТЭЦ для снижения золопылевых выбросов, экологически чистого производства электрической и тепловой энергии.

Рассматриваются статистические задачи и методы их решения в системах пассивной сейсмической локации (ПСЛ), эффективность которых в значительной мере определяется применяемыми методами обработки сигналов. Исследуются основные локационные задачи, такие как обнаружение сейсмически активных объектов, оценивание характеристик движения, определение типа объекта (классификация). Предложенные методы получили свое развитие при работе авторов над реальными проектами по созданию новых систем ПСЛ. Большая роль в развитии статистической теории ПСЛ принадлежит экспериментам, значительная часть которых выполнена на сейсмическом полигоне Новосибирского государственного технического университета.

Рассматриваются методы искусственного интеллекта в задачах управления и оптимизации режимов электрических интеллектуальных сетей (Smart Grid) с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии. Введены и обоснованы понятия генерирующих потребителей (холонов) и иерархической структуры в виде холархии для сетей с двусторонним потоком энергии и информации. Применены различные алгоритмы роевого интеллекта и их сравнительный анализ с методом градиентного спуска. Рассмотрены принципы Q-обучения с подкреплением.

Рассмотрены возможности применения методов искусственного интеллекта, вероятностно-статистических методов и экспертных оценок для технической диагностики электрооборудования электроэнергетических систем с учетом их текущего технического состояния, а также управление жизненным циклом и их остаточным эксплуатационным ресурсом.

Рассматриваются основные понятия и определения искусственных нейронных сетей, представлен обзор методов обучения нейронных сетей, где наибольшее внимание уделено многослойному персептрону. Показано применение традиционных и нейросетевых методов для прогнозирования электрической нагрузки и оценки потерь мощности в электрических сетях.

В книге представлена основная информация, характеризующая современное состояние нанотехнологии. Особое внимание уделено истории развития науки о нанотехнологиях, применению достижений нанотехнологий в различных областях промышленности, а также проблемам и перспективам развития нанотехнологий.

Монография посвящена линейной задаче о возмущениях ударной волны. Эта задача имеет долгую историю и может считаться классической. В данной работе предлагается сравнительно новый метод построения решения задачи, в основе которого лежит применение преобразования Фурье сразу по всем переменным. Это преобразование переводит задачу в алгебраическую, что позволяет выписать решение задачи в явном виде, проанализировать с помощью современных математических методов его структуру, качественные свойства, уточнить некоторые известные результаты теории ударных волн и получить новые результаты.

В монографии излагаются основы получения оптических голограмм, методы регистрации голограмм и цифровые алгоритмы восстановления волновых полей из голограмм; рассматриваются вопросы дискретизации голограмм с помощью обобщенных функций; показаны реализация процесса восстановления изображений при расшифровке полученных классическим способом голограмм и методы получения и расшифровки цифровых голограмм с помощью методов пошагового фазового сдвига. Компьютер при этом используется не только для обработки, но и для управления процессом получения голографических картин.

Книга является второй частью монографии «Классификация счётных моделей полных теорий», состоящей из двух частей. В книге рассмотрены генерические эренфойхтовы теории и реализации предпорядков Рудин–Кейслера в этих теориях; решение проблемы Гончарова–Миллара о существовании эренфойхтовой теории, имеющей счётные, не почти однородные модели; стабильные генерические эренфойхтовы теории (решение проблемы Лахлана); гиперграфы простых моделей и распределения счётных моделей малых теорий, а также распределения счётных моделей теорий с континуальным числом типов.

Книга является первой частью монографии «Классификация счётных моделей полных теорий», состоящей из двух частей. В монографии излагается классификация счётных моделей полных теорий относительно двух основных характеристик (предпорядков Рудин–Кейслера и функций распределения числа предельных моделей) применительно к важнейшим классам счётных теорий. К таким классам относятся класс эренфойхтовых теорий (т. е. полных теорий с конечным, но большим единицы числом попарно неизоморфных счетных моделей), класс малых теорий (т. е. полных теорий, имеющий счётное число типов) и класс счётных теорий с континуальным числом типов. Для реализации основных характеристик счётных полных теорий приводятся синтаксические генерические конструкции, обобщающие конструкции Йонсона–Фраиссé и конструкции Хрушовского. На основе этих конструкций представляется решение проблемы Гончарова–Миллара о существовании эренфойхтовой теории, имеющей счётные, не почти однородные модели. С помощью модификации генерической конструкции Хрушовского–Хервига приводится решение проблемы Лахлана о существовании стабильной эренфойхтовой теории. В первой части рассмотрена характеризация эренфойхтовости, свойства эренфойхтовых теорий, генерические конструкции, а также алгебры распределений бинарных полуизолирующих формул полной теории.

Предложены новые подходы к проблеме проектирования технологических машин на примере пищевого оборудования. Рассмотрены синтез и анализ механизмов кулачкового, рычажного и других типов в математических пакетах. Представлена методика проектирования механизмов смесителей, гомогенезатора, привода неравномерного движения рабочих валов месильной машины. Большое внимание уделено колебаниям и уравновешиванию отдельных частей машины. Приведены конкретные примеры синтеза законов движения и проектирования кулачковых механизмов, анализа рычажных и других механизмов с использованием прикладных пакетов.

Рассмотрены предложенные авторами методы синтеза малоточечных геометрических моделей распределенных радиолокационных объектов. В частности, разработан математический аппарат, позволяющий по функциям распределения плотности автокорреляции и взаимной корреляции квадратурных составляющих эхосигналов по поверхности объекта синтезировать его одномерную или двумерную геометрическую модель, состоящую из двух-девяти точек. Получены условия физической реализуемости моделей для разных типов объектов. Представлен обобщенный алгоритм синтеза геометрических моделей, а также алгоритм имитации эхосигналов на их основе. Корректность полученных результатов подтверждена результатами цифрового моделирования.

Излагаются теоретические и прикладные аспекты активной параметрической идентификации стохастических линейных нестационарных и нелинейных дискретных и непрерывно-дискретных систем с предварительно выбранной модельной структурой. Рассматривается случай, когда неизвестные параметры входят в уравнения состояния и измерения, в начальные условия и в ковариационные матрицы шумов системы и измерений. Приводится описание разработанного алгоритмического и программного обеспечения, позволяющего решать задачи оптимального оценивания параметров с привлечением прямых и двойственных градиентных процедур планирования эксперимента.

Настоящая монография отражает результаты междисциплинарного исследования, посвященного валеологическим проблемам влияния мультимодальной поликодовой среды Интернета на трансформацию когнитивных, психо- и нейрофизиологических характеристик реакции реципиентов-пользователей Интернета, в частности молодежи. Интернет-коммуникация рассматривается как комплекс мультимодальных поликодовых стрессоров, оказывающих многоканальное воздействие на ее пользователей. Предлагаемый подход помогает расширить наше представление о состоянии современной экосистемы человека, включающей его вовлеченность в Интернет-коммуникацию, в значительной степени негативно влияющую на его здоровье и психику.

Данная монография представляет собой пример интегрированной методологии в двух современных научных парадигмах: когнитивной и корпусной. В ней решаются общие вопросы методологии когнитивного анализа семантики слова на основе компьютерно-корпусных исследований, изложены результаты, объединенные единой целью — разработать или развить методы в области когнитивной семантики на базе корпусов. Авторы используют Национальный корпус русского языка, Британский национальный корпус и ряд других корпусов. Впервые предствлена методология создания мультимодального русскоязычного эмоционального корпуса, включающего материалы вербальной и невербальной коммуникации.

Представлены результаты исследования процесса гидролитической деструкции лигноцеллюлозного материала, активированного паровзрывной обработкой, разработаны методы и технология получения микрокристаллической целлюлозы на базе созданных методов расчета.

Посвящена изучению процесса тепломассообмена в вихревых контактных аппаратах. Изложены результаты физических экспериментов и моделирования в универсальном моделирующем пакете ChemCAD и в программном обеспечении Wolfram Mathematica процессов контактной конденсации в аппарате вихревого типа, а также распыливания жидкостей центробежной форсункой с винтовым завихрителем.