МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

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 рассмотрены проблемы развития математического образования будущего учителя информатики в свете формирования математической культуры. Исследование математической культуры учителя информатики рассматривается в контексте развития математики в областях дискретной математики, математической логики, теории алгоритмов, информационного моделирования. Существенное внимание уделено интеграции предметных областей «Информатика» и «Математика». Определены и обоснованы структура и содержание математических дисциплин дискретного блока с учетом интеграции предметных областей «Математика» и «Информатика» и основных аспектов развития общеобразовательного курса информатики. Представлено учебно-методическое обеспечение формирования математической культуры будущего учителя информатики на базе ИКТ.

Учебное пособие посвящено проблемам философии и методологии математики. В нем на материале истории математики рассматриваются проблемы становления философии математики, анализируются различные подходы к пониманию математики и её развития, соотношения в математике рационального и иррационального, а также специфика математического познания, связанная с предметом, объектами и методами этой науки и пониманием в ней истины. В пособии выделен специальный раздел, в котором раскрывается взаимосвязь математики с философией, гуманитарной наукой и искусством, значимость для любого вида творчества своеобразной диффузии интеллектуального и чувственного, научного (математического) и художественного знания.

В статье предложена конструкция биофильтра (БФ), в котором для дыхания микроорганизмов используются пузырьки кислорода, образующиеся при электролизе воды на аноде. Приведены алгоритм и результаты сравнительных расчетов БФ и электробиофильтра (ЭБФ). // Экологические системы и приборы.- 2006.- № 12.- С. 47-50.

Постановка проблемы: использование в интеллектуальных роботах гексаподоподобных структур SEMS (умных элек- тромеханических систем) дает возможность получить максимальную точность исполнительных механизмов при мини- мальном времени перемещения за счет введения параллелизма в процессы измерения, вычисления, перемещения и применения высокоточных пьезодвигателей, способных работать в экстремальных условиях, в том числе в открытом космосе. Основным элементом SEMS является универсальный модуль, обеспечивающий, в отличие от гексаподов, не только сдвиги и повороты верхней платформы, но и сжатие и расширение верхней и нижней платформ, что в совокуп- ности с системами управления, измерения и стыковки обеспечивает его универсальность. Целью работы является построение математической модели системы автоматического управления универсального модуля SEMS, предназна- ченного для функционирования в условиях априорной неопределенности динамически изменяющейся внешней среды. Результаты: описана структура универсального модуля, содержащего электромеханическую систему параллельного ти- па, систему автоматического управления, измерительную систему и систему стыковки. Ядром системы автоматическо- го управления служит нейропроцессорная система автоматического управления, основной функцией которой является автоматическое управление перемещением верхней платформы, имеющей шестиосевую систему позиционирования с блоком управления, а также автоматическое управление сжатием и растяжением верхней и нижней платформ за счет удлинения трех управляемых стержней в каждой платформе. Построена математическая модель системы авто- матического управления универсального модуля SEMS, которая содержит следующие блоки: вычисления удлинений, управления стержнями верхней платформы и нижней платформы, управления актуаторами ног, двигателей стержней верхней платформы и нижней платформы, двигателей актуаторов ног, редукторов стержней верхней платформы и нижней платформы, редукторов актуаторов ног, определения моментов и сил сопротивления и вычисления координат платформы. Для каждого блока приведено математическое описание. При этом отмечено, что для получения параметров ряда блоков системы требуется проведение экспериментальных исследований. Практическая значимость: возможно применение универсальных модулей SEMS с рассмотренной нейропроцессорной системой автоматического управле- ния в интеллектуальных робототехнических комплексах, медицинских микророботах, платформах орудийных и пусковых установок, опорно-поворотных устройствах антенн и др.

Рассмотрены способы представления учебного материала в виде матричной системы управления, состоящей из обычных упражнений, но объединенных в единую логико-пространственную двумерную схему. Соответствие между содержательными и пространственными отношениями элементов матрицы знания приобретают характер взаимодействия, благодаря чему достигается системное качество матрицы знаний.

Изложены основные принципы построения математических моделей в задачах исследования физических процессов, решение задачи расчета установившихся режимов и анализа статической устойчивости электро-энергетических систем, а также задач синтеза и анализа логических схем, практические навыки использования современных методов компьютерного моделирования, в частности в программных системах Mathcad, Microsoft Excel, Electronics Workbench. Подготовлено в соответствии с основной образовательной программой подготовки бакалавра по направлениям 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и 110800 «Агроинженерия».

Пособие предназначено для изучения курса ""Моделирование систем управления" бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 220400.62 - Управление в технических системах "

Пособие разработано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и включает методические материалы для выполнения лабораторных работ по физике, включая вопросы для самостоятельной контролируемой работы. Предназначено для студентов 1–2 курса, обучающихся по специальности 060601.65 – Медицинская биохимия.

В настоящем пособии изложены основные представления о природном процессе позднего плейстоцена. В нем приводятся данные о природных условиях и органическом мире, изложены основные приемы восстановления климатов и ландшафтов ледниковых и межледниковых эпох неоплейстоцена.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре уравнений в частных производных и теории вероятностей математического факультета Воронежского государственного университета

"Методические указания и контрольные задания для студентов, обучающихся по направлении 280100 ""Природообустройство и водопользование"""

Описан вариант лекционного изложения темы «Законы Максвелла распределения молекул газа по скоростям хаотического движения» в рамках курса общей физики технических ВУЗов. В основе изложения лежит последовательное использование условий постановки задачи и свойств функций распределения, что позволяет упростить процесс понимания и запоминания студентами смысла каждого сомножителя, входящего в функции распределения, обеспечивая безошибочное практическое применение различных функций распределения Максвелла применительно к поставленным задачам.

Авторами разработана методика формирования исследовательских компетенций студентовфизиков в рамках лабораторного практикума. Методика предполагает, что, кроме предусмотренных программой лабораторных работ, студенты выполняют задания творческого характера, формулировка которых составлена в трех уровнях сложности. Методика формирования исследовательских компетенций студентов физиков раскрыта на примере выполнения творческого задания исследовать свойства наноматериала – магнитной жидкости. Приведены результаты эксперимента, подтверждающего эффективность применения данной методики проведения лабораторного практикума в вузе.

Проведено сравнение трех из исследуемых ценопопуляций Kochia prostrata по размерам пыльников, находящихся на разных стадиях развития // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VII заочной Международной научно-практической конференции. - 2010. - С. 23-26

В статье даны результаты исследования по изучению фитоценотической приуроченности видов житняка на территории Республики Калмыкия // Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов Калмыцкого государственного университета. - 2011. - С. 159-161

МИКРОФЕНОЛОГИЯ ЖЕНСКОГО РЕПРОДУКТИВНОГО ЦИКЛА И СТРУКТУРА УРОЖАЕВ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В СЕВЕРНОЙ ТАЙГЕ

Учебное пособие содержит основные понятия морфологии и анатомии растений, а также результаты современных исследований. Особое внимание уделено отличиям растительной клетки от животной, вопросам происхождения и эволюции тканей и органов, а также жизненному цветковых растений.

Тематика журнала — информационно-аналитическая в области клинической, промышленной, авиационно-космической, морской и спортивной медицины, а также специализированного санитарно-эпидемиологического надзора и медико-санитарного обеспечения работников организаций отдельных отраслей промышленности с особо опасными условиями труда и жителей отдельных территорий. В журнале публикуются научные статьи, научные обзоры, лекции, случаи из клинической практики, краткие сообщения в указанных областях, комментарии и обращения редакционной коллегии, аннотации тематических зарубежных и отечественных публикаций, основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, научные рецензии и отзывы, отчёты о проведённых конгрессах, симпозиумах, конференциях и других научно-практических мероприятиях, методические рекомендации, нормативные и правовые документы. Авторами научных статей журнала являются ведущие ученые и специалисты в области клинической, промышленной, авиационно-космической, морской и спортивной медицины, а также специализированного санитарно-эпидемиологического надзора и медико-санитарного обеспечения работников организаций отдельных отраслей промышленности с особо опасными условиями труда, и жителей отдельных территорий, аспиранты, соискатели, докторанты, а также врачи и специалисты Федерального медико-биологического агентства.

Наводнение является наиболее распространенным стихийным бедствием и может произойти в любом месте. Основными их причинами являются интенсивные дожди, прорывы дамб и плотин. Для определения затопленных районов, былы использованы разновременные изображения ENVISAT ASAR до и после наводнения. Полученные результаты могут использовать для оценки риска и ущерба от наводнений.

В работе предложен регулярный итерационный процесс идентификации числового параметра в ядре оператора интегрального уравнения первого рода типа свертки. Показано, что однозначное определение параметра возможно в случае, когда точное решение имеет разрывы первого рода. Доказана теорема сходимости и приведен содержательный пример уравнения с параметром, для которого применим по- строенный метод.

В работе предложен метод описания процессов теплопроводности (диффузии), протекающих во фрактальных системах, с использованием в уравнении теплопроводности дополнительной переменной, характеризующей масштаб рассмотрения фрактала.

В данной работе с помощью спектральной модели исследуется реакция циркуляции атмосферы на изменения климата. Показано, что при уменьшении меридионального градиента температуры проис- ходит ослабление циркуляции Гадлея и движение ее границ к полюсам. Исследуется динамика высо- ты тропосферы в зависимости от температуры радиационного равновесия атмосферы. Показано, что при усилении выхолаживания в стратосфере происходит изменение термической стратификации в верх- ней тропосфере, где стратификация определяется радиационными процессами. В нижней тропосфере стратификация определяется радиационно-конвективными процессами и бароклинной турбулентностью. Уровень, на котором происходит смена режимов термической стратификации, σ ≈ 550 мбар. Результа- ты экспериментов показывают, что изменения наклона изоэнтропических поверхностей в нижней тро- посфере при усилении стратосферного полярного вихря в стратосфере согласуются с теоретическими оценками.

Пособие составлено в соответствии с учебными программами, ФГОС ВПО и содержит необходимые теоретические сведения по дисциплине «Исследование операций» для составления простейших экономико-математических моделей с использованием матричной алгебры, линейного программирования, элементов теории игр, основ корреляционно-регрессионного анализа, сетевого планирования и методов многокритериальной оптимизации. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 230700 – Прикладная информатика и 231300 – Прикладная математика, а также других направлений, в учебных планах которых предусмотрены представленные в книге разделы математической теории.

Изложены сведения об основных свойствах цвета, о цветовом круге, смешении цветов и красок, факторах, изменяющих собственный цвет, контрасте, светотени, изменении цветов на расстоянии, теории цветовой выразительности, искусстве цвета, дизайне интерьера и цвета в интерьере.

В представленном пособии в доступной форме рассказывается о фундаментальных понятиях дискретной математики – логике, булевых функциях, множествах, отношениях и графах. Теория изложена кратко, но иллюстрирована многочисленными простыми для понимания примерами. Изложение курса дискретной математики представлено в форме решения математических задач различной сложности, связанных с программированием. Предложены алгоритмы решения этих задач, написанные на «псевдокоде». Пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Дискретная математика», «Информатика», «Линейная алгебра и дискретная математика», «Логика» студентами института легкой промышленности моды и дизайна (направление подготовки «Информационные системы и технологии»), инженерного химико-технологического института (направление подготовки «Информационная безопасность»), института управления, автоматизации и информационных технологий (направление подготовки «Информатика и вычислительная техника»).

Представлены тезисы победителей I тура XXIII Менделеевского конкурса научно исследовательских работ студентов-химиков по номинациям: « Исследования по химии» и исследования по химической технологии», принявшим участие в работе XXIII Менделеевской конференции молодых ученых.

Рассмотрены основные методы исследования структуры материалов, параметры микроструктуры и способы ее визуализации. Особое внимание уделено методам микроскопии, применяемым в материаловедении, таким как оптическая, электронная и зондовая. Приведены сведения о дополнительных и специальных микроскопических методах.

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.

Содержит теоретический материал, прикладные задачи, расчетные задания, типовые задачи с решениями, варианты контрольных работ по темам: линейная и векторная алгебра, дифференциальное исчисление функции одной переменной, основные понятия о функции нескольких переменных.

Содержание книги отражает основные результаты научных исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области нано- и супрамолекулярной химии в сорбционных и ионообменных процессах.

Рассмотрены проблемы адаптационного обучения студентов первого курса химической дисциплине в технологическом вузе, связанные со сменой языка обучения при переходе из довузовского учебного заведения в высшую школу. Представлены структура процесса учебно-дидактической адаптации, модель, технология адаптационного обучения химии отечественных и зарубежных студентов на двуязычной основе.

В данной работе рассмотрены некоторые вопросы состояния здоровья населения Республики Калмыкия и прилегающих регионов (Волгоградская и Астраханская область, Республика Дагестан). Особенностью работы является комплексное медико–эколого–географическое исследование наиболее распространенных типов заболеваний. // Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов Калмыцкого государственного университета. - Элиста, 2011.- С.170-171

Приведены краткие теоретические сведения по математической логике. Даны темы лабораторных работ. Методические указания содержат задания по традиционным разделам курса математической логики и теории алгоритмов.

Пособие является одной из частей системы учебных пособий по дискретной математике. Рассматриваются основные разделы дисциплины «Теория графов и математическая логика», в частности математическая логика.

Данное методическое указание содержат 50 вариантов, охватывающих основные положения раздела «Элементы теории подобия» учебной дисциплины «Моделирование в технике», а также краткие методические указания к выполнению расчётно-графического задания.

Методические указания разработаны на основании федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлению подготовки 111900.62 – Ветеринарно-санитарная экспертиза (бакалавриат)

Обсуждаются ретроспективы возникновения и формирования трех древнейших научных дисциплин — механики, астрономии и математики, — и выявляется роль различных культур и цивилизаций, а также отдельных исторических личностей в этом процессе. Отмечаются основные стимулы и этапы развития научного мышления, а также оцениваются его взаимосвязи с эволюцией общественного сознания в периоды Античности, Возрождения и Нового Времени. Подчеркивается нарастающее давление научных истин и нового мышления на ход исторического процесса в Европе и на возникновение глобальных научно-технических революций.

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.

Математика — признанная царица наук — вовлечена практически во все исследования, известные человечеству. Ее применение будет обязательным повсюду, где требуется установить взаимосвязь между пространством, временем и мыслью. Не стала исключением из этого правила и музыка, представляющая собой вполне строгую шкалу высотных отношений, но в то же время обладающая чем-то неуловимым и недосягаемым для строгой абстрактной логики. Как и явления природы, музыка — результат взаимодействия принципов физики и математики, поэтому с незапамятных времен эти науки идут «рука об руку» и подчас связаны друг с другом совершенно удивительным образом. В этом Вы убедитесь, прочитав данный сборник: здесь представлены наиболее интересные работы и статьи зарубежных ученых, посвященные исследованию взаимосвязей между музыкой и математикой.

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.

Учебное пособие вводит в круг классических аналитических методов теории чисел. Составлено по материалам специальных курсов, прочитанных автором в Научно-образовательном центре при Математическом институте им. В. А. Стеклова РАН. Cнабжено задачами для самостоятельного решения.

Предлагаемая книга представляет собой систематическое изложение имеющихся данных ряда наук о минимуме Маундера, который представляет собой мощный сбой в работе солнечной динамо-машины, обеспечивающий механизм 11-летнего солнечного цикла. В отечественной литературе практически нет книг, которые бы столь последовательно и квалифицированно отражали научную ситуацию в рассматриваемом вопросе. Авторы данной книги на основании собственных результатов исследований (Гарвард-Смитсонианский астрофизический центр, США) и строго документированных архивных данных обосновывает свою точку зрения, которая заключается в том, что основные изменения климата, в том числе и глобальное потепление, обусловлено цикличностью солнечной активности. Знакомство с данной монографией будет интересно не только специалистам по физике Солнца и солнечно-земным связям, по магнитной гидродинамике и нелинейным явлениям, но и климатологам, биологам, экологам, а также широкому кругу читателей, желающим узнать, что такое современная наука и какой путь становления она прошла за четыре столетия.

Монография посвящена методу функции управляемости, который является развитием метода функции Ляпунова на управляемые системы. Дается применение метода функции управляемости к задаче допустимого синтеза управления для различных классов систем дифференциальных уравнений. Проводится построение управления в виде функции фазовых координат, удовлетворяющего заданным ограничениям, такого, что траектории замкнутой системы попадают в заданную конечную точку за конечное время. Результаты проиллюстрированы примерами, рисунками.

В монографии излагаются современные математические методы качественного анализа динамических систем применительно к классической задаче о вращении твердого тела с неподвижной точкой. Рассмотренные задачи группируются вокруг трех связанных друг с другом проблем: существование однозначных аналитических интегралов, периодические решения, малые знаменатели. Эти проблемы занимают одно из центральных мест в классической механике. Первое издание вышло в 1980 г. и давно стало библиографической редкостью. В новое издание вошла работа В.В. Козлова, посвященная исследованию уравнений Дуффинга.

В настоящей книге авторы попытались расширить традиционные границы применимости магнитной гидродинамики, показать новые направления ее развития. Особое внимание уделено таким проблемам, как МГД в реакторах на быстрых нейтронах, МГД при производстве алюминия в современных электролизерах, а также вопросам, связанным с созданием озонаторов с турбулентным потоком рабочей среды. В некоторой степени данную книгу можно рассматривать как программу исследовательских работ. Ее цель - заинтересовать этой областью науки возможно большее число опытных ученых и молодых исследователей.

Предлагаемая книга написана классиком отечественной науки, одним из лидеров советской атомной программы, академиком Я.Б. Зельдовичем в последний период его творчества вместе с двумя - тогда еще молодыми - соавторами А.А. Рузмайкиным и Д.Д. Соколовым (сейчас проф. А. А. Рузмайкин работает в Калифорнии, США, а проф. Д.Д. Соколов - в МГУ, Россия). Впервые книга была издана на английском языке нью-йоркским издательством Gordon and Breach в 1983 г. Авторы вводят здесь ряд новых концепций электродинамики и магнитной гидродинамики космических сред, в частности, дают представление о быстром динамо и топологическую трактовку условий быстрой генерации магнитного поля, рассматривают образование магнитных полей в спиральных галактиках и в конвективных оболочках звезд. Вместе с другими монографиями, опубликованными в этот период, книга сформировала современную парадигму изучения магнитных полей в космосе. За прошедшие годы она не утратила своей актуальности, широко цитируется в научной литературе, представлена практически во всех зарубежных библиотеках астрономического профиля. Однако до настоящего времени эта книга оставалась практически недоступной отечественному читателю.

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.