Монографии
2023
В монографии излагаются современные методы численного моделирования распространения волн прорыва и развития проранов в грунтовых плотинах. Главное внимание уделено описанию и применению оригинального эффективного алгоритма численного решения уравнений мелкой воды, основанного на методе распада произвольного разрыва с учетом неровного дна, обеспечивающего существование и единственность решения при любых начальных данных, а также применению трёхслойной физико-математической модели транспорта наносов с учетом их неоднородности для расчета проранов в плотинах из грунтовых материалов. Тщательно выполненное тестирование демонстрирует высокую точность, надежность и универсальность предлагаемых методов. Большой практический опыт моделирования позволил насытить книгу множеством примеров решения широкого круга прикладных задач. В свете событий, связанных с разрушением Каховской ГЭС, монография приобретает особую актуальность.
Для научных работников и специалистов в области речной гидродинамики и инженерной гидрологии, проектирования гидротехнических сооружений, численного моделирования течений со свободной поверхностью и деформируемым дном, страховщиков.
Работа выполнена в рамках темы № FMWZ-2022-0003 Государственного задания ИВП РАН.
В монографии изложены результаты физических исследований и численного моделирования ионизационно-химических, оптических и электродинамических процессов в атмосфере и нижней ионосфере Земли при распространении в них мощных потоков электромагнитного излучения в связи с возможными условиями их применения. Значительное место уделено разработке численных алгоритмов, адаптированных к физическому содержанию рассматриваемых явлений. Приводимые материалы основаны главным образом на опубликованных работах авторов.
Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в исследовании ионосферы, физике плазмы, распространении излучения и методов их численного моделирования. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.
В монографии на основе результатов выполнения проектов РНФ изложен взгляд автора на системный анализ нелинейных биофизических процессов и опыт разроаботки оригинальных методов сценарного моделирования в рамкахразвиваемой теории гибридных систем.
Рассмотрены актуальные примеры неожиданно возникавших проблем и описаны принципы модельного анализа трендов развития кризисных ситуаций в биосистемах.
Главы книги заинтересуют биофизиков, экологов и экспертов по экономике прородопользования.
Сегодня научная фантастика ХХ века превратилась в реальность. Приводится сравнение развития искусственного интеллекта андроидных роботов с естественным интеллектом мозга человека. Уровень совершенства андроидов стал
столь высок, что это привело к логической ошибке. Многие исследователи стали ставить знак равенства между людьми и роботами, предполагая, что роботы,
как и люди, могут иметь сознание. Подобная ошибка приводит к опасным социальным последствиям. Информационные технологии начали изменять сознание
людей ‒ реальный мир стал замещаться виртуальным миром. В монографии
подводится итог работ автора в попытке дать ответы на вопросы: что такое сознание? Есть ли в природе процессы, которые нельзя описать с помощью математики? Что происходит в мозгу во сне и наяву? Можно отличить андроида от
реального человека?
Книга рассчитана на широкий круг читателей.
Настоящая монография посвящена 80-летию Института озероведения Российской академии
наук. Приведено описание наиболее важных этапов развития Института. Представлены основные направления исследований, проводящихся в настоящее время, а также наиболее важные
научные и прикладные результаты, полученные за последние десятилетия. К их числу относятся
оценка современных водных ресурсов России и мира, достижения в области изучения гидрологических, гидрохимических, гидробиологических и геолого-геоморфологических процессов
в крупнейшем пресноводном водоеме Европы – Ладожском озере, а также в малых озерах
Северо-Запада и арктической зоны РФ, успехи палеолимнологического направления исследований. Кроме того, представлены результаты работ по изучению метаболомики водных организмов, исследованию причин токсичного «цветения» воды и разработке способов борьбы с ним,
оценке загрязнения водных объектов микропластиком и развитию методов математического моделирования процессов тепло- и массопереноса в системе «водосбор-водоток-водоем».
Материалы, содержащиеся в книге, могут представлять интерес для широкой научной
общественности, занимающейся вопросами изучения, охраны и рационального использования
водных объектов.
2022
Издание представляет собой репринтное воспроизведение избранных статей, опубликованных в 2020–2022 гг. в ведущих научных журналах России: «Доклады Академии наук», «Океанология», «Известия РАН. (АН СССР). Серия Географическая», «Водные ресурсы», «Наука Юга России», «Морской гидрофизический журнал» и др.
В сборник вошли научные публикации, которые расширяют современные представления о состоянии и изменениях в экосистеме Азовского моря в условиях резкого роста солености морской воды и маловодья. Приведены новые результаты комплексных исследований с 2020 по 2022 г. в области геоморфологии, палеогеографии, гидрологии, гидрохимии, радиационной экологии, гидробиологии, экологии моря, охраны природы, математического моделирования природных систем, а также представлены теоретические аспекты исследования морей. Особое внимание уделено организации и проведению морских научных исследований на флагманах научного флота юга России – НИС «Денеб» и НИС «Профессор Панов», работающих более 20 лет на благо российской науки в южных морях России. Выявлены особенности функционирования морских и прибрежных экосистем в зависимости от сезонной, годовой и многолетней динамики климатических факторов и антропогенного воздействия. Показаны основные причины изменения структуры и продуктивности сообществ гидробионтов и последствия катастрофического снижения рыбопродуктивности Азовского моря. Представлены ранее не известные страницы палеоистории юга России в голоцене, которые позволяют прогнозировать состояние экосистемы.
Книга ориентирована на широкий круг специалистов в области географии, океанографии, гидробиологии, экологии, а также на студентов и преподавателей вузов.
2021
Представлены комплексные методы и результаты исследований физических процессов и их взаимодействий в системе ближнего космоса и геосфер в условиях повышенной изменчивости солнечной, циклонической и сейсмической активности. Подводятся итоги длительных наблюдений. Разработаны методы системного анализа. Созданы модели нелинейных и релаксационных колебаний с учетом эредитарных и фрактальных эффектов. Особое внимание уделяется аномальным и катастрофическим явлениям. Обсуждаются различные аспекты проблемы изменения климата. Отдельные разделы посвящены прогнозам магнитных бурь и электромагнитным, акустическим и ионосферным предвестникам землетрясений. Рассматриваются различные типы возмущений в такой системе.
Монография посвящена проблемам горячей, теплой и холодной пластической деформации бериллия. Основной акцент сделан на разработку технологий получения фольг, широко используемых в современном приборостроении и рентгеновской технике. Предложена комплексная методика оценки вероятности разрушения бериллия в ходе его пластической деформации. Рассмотрены основные закономерности и механизмы формирования структуры и кристаллографической текстуры бериллия при изготовлении фольг методами пластической деформации в сочетании с термической обработкой. При помощи вязкопластической самосогласованной модели поликристаллической пластичности определены основные механизмы деформации бериллия и эволюции его кристаллографической текстуры в ходе получения фольг.
Книга предназначена для широкого круга научных работников и технических специалистов, интересующихся вопросами получения бериллиевых фольг, деформации анизотропных материалов, моделированием эволюции кристаллографической текстуры металлов при пластической деформации, а также вопросами конструирования и эксплуатации рентгеновской техники.
2020
В монографии излагаются оригинальные эффективные алгоритмы численного решения уравнений мелкой воды, из которых в первую очередь следует выделить метод распада произвольного разрыва с учетом разрывного дна, обеспечивающий существование и единственность решения при любых начальных данных, а также алгоритм для уравнений вязкой мелкой воды и «неотрицательный» алгоритм для уравнений в диффузионном приближении. Тщательно выполненное тестирование демонстрирует высокую точность и надежность предлагаемых методов. Большой практический опыт одного из авторов позволил насытить книгу множеством примеров решения широкого круга прикладных задач.
При подготовке монографии использовались результаты, полученные при работе над проектом Российского научного фонда No 17-77-30006 по теме: «Новое поколение моделей, методов и технологий для противодействия современным угрозам водной безопасности». Для научных работников и специалистов в области речной гидродинамики и инженерной гидрологии, проектирования гидротехнических сооружений, численного моделирования течений со свободной поверхностью.
В настоящей монографии на основе физико-математического моделирования исследуются средне- и макромасштабные взрывные процессы на всех высотах в атмосфере Земли и в ближнем космосе. Это изучение проведено с помощью аналитических и численных методов для широкого круга задач, относящихся как к природным явлениям (эксплозивные извержения вулканов, взрывоподобное разрушение космических тел в атмосфере), так и связанным с деятельностью человека (проведение крупномасштабных взрывных геофизических экспериментов в ионосфере, разработка способов отражения столкновения метеороидов с Землей посредством ракетно-ядерного оружия и т. п.). Значительное место в монографии отведено лабораторному физическому моделированию с помощью лазерной плазмы наиболее сложных физических процессов, сопровождающих взрыв. Материал книги основан главным образом на опубликованных работах авторов.
Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в области газовой динамики, физики плазмы, лабораторных исследований газоплазменных течений высокой удельной энергии и методов их численного моделирования. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.
В монографии изложены основные положения многофазной и многозонной теории технологического дробления горных пород взрывом в карьерах. Представлена разработанная схема разделения процесса дробления на множество составляющих его фаз. В рамках данной схемы разработаны модели каждой фазы с учетом симметрии их развития, горно-геологических и технологических факторов, а также с учетом взаимодействия зарядов при их групповом взрывании. Изложено аналитическое описание фаз, разработанных компьютерных программ и направления использования разработанной теории в технологиях ведения горных работ.
Данная монография предназначена для специалистов научно-исследовательских и проектных организаций, инженерно-технических работников горной промышленности, а также для студентов вузов горного профиля.
В книге отражены результаты исследований по оценке эффективности инокуляции семян яровых зерновых культур (пшеница, ячмень) микробиологическими препаратами, которая определяется типом почв и уменьшается в ряду от черноземов до дерново-подзолистых почв. Установлены величины вовлечения ассоциативного азота, увеличения использования и окупаемости азота удобрений от применения биопрепаратов на различных типах почв. Автором на основе данных содержания гумуса и величины pH разработаны модели прогноза эффективности применения биопрепаратов ассоциативных диазотрофов, которые позволяют определить величину урожайности зерна яровых зерновых культур (пшеницы и ячменя) на разных уровнях азотного питания на дерново-подзолистых почвах при варьировании метеорологических условий вегетационного периода.
С использованием стабильного изотопа 15 N выявлена роль источников азота в формировании урожая: увеличение накопления азота в урожае происходит за счет азота почвы, применяемого удобрения и фиксированного из атмосферы ассоциативными микроорганизмами. Определены параметры воздействия биопрепаратов ризосферных и эндофитных микроорганизмов на интенсивность циклов азота (15N минеральных и органических удобрений, почвенного азота) в агрофитоценозе яровой пшеницы. Установлено, что на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве агроэкосистема функционирует: в режиме гомеостаза (норма) при применении сидерата (биомасса горчицы белой (БМ), в режиме стресса (допустимый) при совместном использовании БМ и минерального азотного удобрения. При применении аммиачной селитры агроэкосистема менее устойчива, функционирует в режиме резистентности (предельно допустимый), в годы с повышенным увлажнением переходит в зону репрессии (недопустимый).
Монография адресована агрохимикам, агрономам, студентам и аспирантам учебных заведений сельскохозяйственного профиля, научным работникам и специалистам сельского хозяйства.
Работа выполнена в рамках государственного задания No 0572-2019-0013 и гранта РФФИ No 18-016-00200.
2019
Математические финансы представляют собой основной источник современных количественных методов моделирования и расчетов в финансовой экономике, которая сегодня характеризуется широкой вовлеченностью инновационных инструментов, называемых производными ценными бумагами. Для обеспечения профессионального уровня развития и использования таких продуктов необходимы высоко классные специалисты в теоретической и прикладной частях этой науки с ее нынешними математическими сложностями и абстракциями, которым уже трудно придать краткую форму либо без ущерба для математической корректности, либо без потери широты освещения тематики. Данная книга представляет собой шаг именно в этом направлении как попытка изложить достаточно сложные факты и подходы современных математических финансов в упрощенной математической форме. В книге изучаются, в основном, две классические модели финансового рынка: биномиальная и диффузионная. В рамках этих моделей дается изложение многих принципиальных результатов по расчету и хеджированию производных ценных бумаг и по теории оптимального инвестирования. В книге показывается, как техника совершенного хеджирования преобразуется в технику частичного (среднеквадратического, квантильного и эффективного) хеджирования, применяемую далее к расчетам инновационных схем гибкого страхования жизни. При этом вскрывается связь вычислительных формул и техники, характерных для современных математических финансов и актуарной науки. Включение в книгу указанного материала, безусловно, отличает ее от других изданий по этой тематике. Книга содержит большое количество адаптированных к тексту примеров и список задач с решениями и указаниями, и в этой связи может рассматриваться как университетский курс современных математических финансов со всем многообразием их моделей, понятий, фактов, методов и взаимосвязей. Это предопределяет ее направленность на студенческую, исследовательскую и преподавательскую аудиторию экономико-математических специальностей университетов, что не исключает ее полезность для профессионалов финансово-страховой индустрии.
Геомагнитное поле пронизывает все части твердой Земли, гидросферу и атмосферу, распространяется в космос и играет важную роль во многих природных процессах. Изменение геомагнитного поля во времени и пространстве предоставляет важную информацию о состоянии твердой Земли, а также о солнечно-земных связях и условиях космической погоды. В монографии рассмотрен комплекс актуальных проблем современных геомагнитных исследований, а также представлены результаты авторских разработок. ГЦ РАН является одной из ведущих организаций в области изучения магнитного поля Земли, развития национальной наблюдательной сети высшего международного стандарта качества ИНТЕРМАГНЕТ, совершенствования методов обработки и анализа данных. Проводимые экспериментальные исследования сочетаются с развитием и внедрением методов математического моделирования, геоинформатики, искусственного интеллекта и системного анализа для решения фундаментальных задач геомагнетизма.
2018
В монографии представлены современные представления об этиологии, эпидемиологии, патогенезе и лечении (медикаментозное, хирургическое, клеточная терапия) идиопатического легочного фиброза (ИЛФ). Обобщены результаты научных исследований ряда ведущих специалистов, направленные на разработку подходов усиления эффектов стволовых клеток (СК) при проведении клеточной терапии. Проведен анализ данных, полученных в последние годы при изучении роли СК и прогениторных клеток различного происхождения (мезенхимальные, гемопоэтические, эндотелиальные, эпителиальные и др.) и локализации (костномозговые, региональные) в развитии таких типовых патологических процессов как воспаление и фиброз, регенерация. Особое внимание уделено адренергическим, дофаминовым и серотониновым структурам и эндогенным молекулам в регуляции функциональной активности СК при моделировании фиброза легких. Анализ накопленного материала позволил сформулировать новые подходы лекарственной терапии ИЛФ, и экспериментально доказать состоятельность оригинальных подходов противовоспалительной и антифибротической терапии и стимуляции регенерации альвеолярной ткани, основанных на использовании нейротропных средств и средств, изменяющих структуру внеклеточного матрикса, модулирующих функциональную активность СК (мобилизация, миграция, трансэндотелиальный переход, пролиферация и дифференцировка).
Для физиологов, патофизиологов, гематологов, фармакологов, пульмонологов и других специалистов.
В монографии обобщен многолетний опыт авторов по построению математических моделей формирования речного стока как единой методической, информационной и технологической основы решения прикладных задач гидрологии суши. На примере речных бассейнов, расположенных в разных физико-географических условиях, рассмотрены приложения моделей к актуальным задачам гидрологии речных бассейнов, включая оценку изменений водного режима под влиянием изменений климата и антропогенной нагрузки, управления действующими водноресурсными системами, эффективности противопаводковых мероприятий и др., а также к задачам оперативных гидрологических прогнозов.
Монография – первое отечественное издание, систематизирующее представления о моделях формирования речного стока как основы нового поколения методов гидрологических расчетов и прогнозов.
Монография посвящена изложению теоретических и прикладных основ нового раздела квалиметрии — квалиметрии моделей (моделеметрии). В ней уточняются и систематизируются понятия и термины, используемые при моделировании сложных объектов естественной и искусственной природы. Подчеркивается роль субъекта моделирования в организации и проведении эффективного моделирования. Излагаются концептуальные и методологические основы оценивания качества моделей и полимодельных комплексов (ПМК). Описываются различные методы оценивания качества моделей и ПМК. Приводятся практические примеры приложения предложенных подходов и методов.
Книга рассчитана на научных работников, управленческий и инженерно-технический состав, занятый в сфере исследования, проектирования и управления сложными объектами. Она может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам высших учебных заведений.
В пятом томе собрания трудов Г. И. Марчука представлены работы по численным методам в теории переноса и методам расчёта ядерных реакторов, в которых изложены главные тенденции в развитии вычислительных методов теории переноса: построение итерационных алгоритмов и оптимизация их на основе аппроксимации операторов задач переноса более простыми операторами, построение оптимальных алгоритмов на основе вариационных методов, применение метода расщепления для редукции сложных задач к простейшим. На фоне этих ведущих направлений представлены алгоритмы, отличающиеся своеобразием и оригинальностью и составившие фундаментальную базу для развития методов расчёта ядерных реакторов. В конце тома приведён развернутый комментарий.
Для специалистов в области теории ядерных реакторов, вычислительной математики и математического моделирования, аспирантов и студентов старших курсов.
В четвертом томе собрания трудов Г.И. Марчука представлены работы, посвященные проблемам математического моделирования в иммунологии и медицине. Книга состоит из двух разделов. В первом разделе собраны воедино материалы опубликованных ранее монографий Г.И. Марчука по анализу закономерностей развития инфекционных процессов и иммунных реакций, разработке математических методов для количественной оценки тяжести течения заболеваний и построению математических моделей динамики вирусных и бактериальных инфекций. Во втором разделе книги представлены совместные работы с учениками, в которых получили дальнейшее развитие основополагающие подходы и принципы моделирования иммунных процессов при инфекционных заболеваниях, предложенные Г.И. Марчуком. Материалы исследований, включенные в настоящий том, связаны с разработкой широкого спектра вопросов по формированию методологии построения и применения математических методов и моделей в иммунологии и медицине.
Для исследователей в области прикладной математики, математического моделирования в биомедицине, биофизики, аспирантов и студентов старших курсов.
В настоящем томе представлены основные работы Г. И. Марчука по физике атмосферы, океана и проблемам окружающей среды. Они разделены на четыре раздела. В первом из них представлены статьи по динамике атмосферы, во втором – по динамике океана, в третьем – по взаимодействию атмосферы и океана и в четвертом – по проблемам, связанным с окружающей средой. В конце тома помещены подробные комментарии к статьям, в которых дан анализ вклада Г. И. Марчука в данную область науки.
Для специалистов в области вычислительной математики и математического моделирования, аспирантов и студентов старших курсов.
В настоящем томе представлены основные работы Г. И. Марчука в области теории сопряженных уравнений и их приложений к решению задач математической физики. Развитие метода сопряженных уравнений в значительной степени основано на трудах Г. И. Марчука в течение его 65-летней научной деятельности. В книге изложена развиваемая им и его научной школой методология решения задач математической физики с помощью теории сопряженных уравнений. Методология применяется к требующим глубокого анализа сложным системам, с помощью которых изучаются проблемы глобальных изменений климата, охраны окружающей среды, атомной энергетики, иммунологии, сохранения биосферы с учетом интенсивного развития промышленности и многие другие. В рамках единого подхода формулируются новые постановки задач, стимулируемые развитием новых технологий. Они включают совместный анализ модельных решений и данных измерений, например спутниковых; поиск решения обратных задач; оценку функционалов от решения прямых и обратных задач.
Для специалистов в области вычислительной математики и математического моделирования, аспирантов и студентов старших курсов.
В настоящее собрание избранных трудов вошли монографии и статьи, наиболее ярко отображающие многолетнюю научную деятельность Г. И. Марчука в вычислительной математике и математическом моделировании. Подготовка к изданию данного собрания велась в ИВМ РАН ближайшими учениками и соратниками Г.И.Марчука. Тома содержат комментарии, в которых проанализирован вклад работ Г.И. Марчука в современную науку.
В Томе 1 дано изложение численных методов решения задач математической физики. Основное внимание уделяется сложным задачам математической физики, которые в процессе решения сводятся, как правило, к более простым, допускающим реализацию алгоритмов на ЭВМ. Рассмотрены многие современные подходы к численным методам.
Для специалистов в области вычислительной математики и математического моделирования, аспирантов и студентов старших курсов.
В том 9 Избранных трудов академика РАН Т.Я. Хабриевой включены научные работы, в которых получили теоретическое обоснование актуальные проблемы функционирования публичной власти.
Исследования посвящены как отдельным аспектам действия институтов государственной власти и местного самоуправления, так и вопросам системного характера в свете крупных государственных преобразований (судебной, административной и муниципальной реформ).
На основе анализа нормативных правовых актов и практики их применения обозначаются проблемы, сопровождающие реализацию актов, составляющих правовую основу реформ, формулируются предложения, направленные на повышение их эффективности, совершенствование правового статуса органов власти, уточнение механизмов взаимодействия государства и общества по вопросам государственного управления.
Особое место в собрании занимают труды по определению места и роли парламентского права в теоретико-методологическом арсенале правоведения и развитии современного парламентаризма.
Предложено доктринальное обоснование конституционного закрепления идей правосудия, анализируются институциональные и процессуальные вопросы судебной власти, выявляются черты российской модели правосудия.
В том 2 Избранных трудов академика РАН Т.Я. Хабриевой включены три монографии: «Конституционный контроль» (1992 г.), «Правовая охрана Конституции» (извлечение, 1995 г.), «Теория современной конституции» (2007 г.).
В цикле работ по правовой охране конституции раскрыты смысл и содержание теоретических подходов к обеспечению действия конституционных норм в свете эволюции ее институционализации в отечественной практике. Определены понятие и сущность конституционного контроля и надзора, роль в обеспечении верховенства конституции, дано обобщенное представление о значении формирующейся системы правовой охраны Конституции в действующей государственной модели, оценены результаты начальных этапов деятельности специализированных органов, обосновывается непосредственная связь конституционного контроля с конституционным толкованием законодательства.
Монография «Теория современной конституции», получившая широкий отклик не только в России, но и за рубежом, является одним из образцов сравнительно-правовых исследований в конституционном праве. На базе изучения конституционного опыта развития России и зарубежных стран и авторской типологии конституций выявлены основные черты современной конституции, сформулированы предложения к содержанию конституционного регулирования общественных отношений в условиях динамично развивающегося постиндустриального, социализированного и демократического общества.
2017
Исследованы особенности сверхзвукового течения при вылете пеллета со скоростью из канала в сферически затупленном цилиндре. Расчет обтекания движущихся тел выполнен с использованием метода свободной границы (вариант подхода «immersed boundary method») и многоуровневых декартовых сеток с локальной адаптацией на основе вейвлетного анализа. Выделено несколько характерных стадий течения и продемонстрировано снижение сопротивления цилиндра до 70% от изначального.
Представлена расширенная аннотация к готовящейся к печати монографии М.Г. Шурыгина, Н.Н. Дреминой, И.А. Шурыгиной, О.В. Каня. «Постинфарктный кардиосклероз – от патофизиологии к регенеративной медицине». Монография посвящена оценке процесса постинфарктного ремоделирования миокарда как в клиническом, так и в патофизиологическом и патоморфологическом аспекте, а также перспективным направлениям управления этим процессом. В монографии отражен многолетний опыт коллектива исследователей по изучению ремоделирования миокарда, возможностями управления дифференцировкой клеток в очаге повреждения под воздействием факторов роста, ангиотензиновой системы. Показаны результаты использования для изучения процесса таких методов, как моделирование патологического процесса, методов иммуноморфологического изучения локализации и экспрессии маркеров дифференцировки и активности клеток. Результаты исследований авторского коллектива по изучению постинфарктного ремоделирования миокарда представлены в одной докторской и двух кандидатских диссертационных работах, опубликованы в более чем 40 работах в журналах перечня ВАК, РИНЦ, Scopus, WS. Монография изложена на 222 с., иллюстрирована 92 авторскими фотографиями и рисунками, 18 таблицами. Библиографическое описание включает 617 источников.
Представлены результаты численного моделирования возбуждения лазера на парах меди (ЛПМ) импульсно-периодическим индукционным (безэлектродным) разрядом. Исследован вариант ЛПМ с коаксиальной разрядной камерой. Показано, что коаксиальная камера в большей степени удовлетворяет особенностям индукционного способа накачки, чем обычная цилиндрическая камера. В численных экспериментах достигнуты высокие выходные характеристики лазера, что свидетельствует о возможности эффективной накачки ЛПМ новым для него индукционным методом.
В работе рассмотрены методы и подходы для решения задач газовой динамики на высокопроизводительных вычислительных системах. Для них наиболее предпочтительной является организация структурированного доступа в память, поэтому в предлагаемых методах используются декартовы сетки, включая и разновидность с локальной адаптацией. Рассматриваемые методы позволяют на сетках такого типа решать задачи со сложной геометрией, а предлагаемые параллельные алгоритмы для них обеспечивают хорошую масштабируемость на вычислительных системах с массивным параллелизмом.
Работа посвящена многомасштабному трехуровневому подходу к решению задач нанотехнологии с помощью суперкомпьютерных вычислительных систем. В основе подхода лежит объединение моделей механики сплошной среды и динамики Ньютона для отдельных частиц. Подход охватывает три масштабных уровня: макроскопический, мезоскопический и микроскопический. Применительно к системам газ ‒ металл в качестве модели на макроскопическом уровне используются квазигидродинамические уравнения в газовой и твердой фазах. В качестве моделей на мезо- и микроуровнях используются уравнения динамики Ньютона. Численная реализация подхода основана на методе расщепления по физическим процессам и опирается на четыре класса алгоритмов. Технология распараллеливания основана на принципах геометрического параллелизма и рационального разбиения расчетной области. Апробация подхода выполнена на примере задачи о течении струи азота из баллона с высоким давлением через микросопло в микроканал и далее в вакуумную камеру. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность разработанной методологии.
Рассматриваются проблемы численного моделирования процессов очистки воды от примесей железа. Данная проблема актуальна для многих прикладных задач, включая приготовление ультрачистой воды для медицины. В работе изучается процесс удаления ионов железа и оксидов железа из воды с помощью магнитного поля. В качестве модельной выбрана двумерная задача о течении несжимаемой жидкости в канале с прямоугольным поперечным сечением. Поперечное магнитное поле, воздействующее на заряженные примеси, учитывается с помощью введения в уравнение конвекции-диффузии силы Лоренца. Для решения поставленной задачи разработан оригинальный численный метод и создана параллельная программа. В численных экспериментах получены стационарные распределения концентрации ионов железа под действием поперечного магнитного поля. Данные распределения иллюстрируют эффект очистки и позволяют управлять ее качеством с помощью исходных параметров задачи.
В статье выполнен анализ существующих теоретических концепций в картографии. Представлены результаты разработки новой концепции картографического метода исследования на основе феномена картографической информации и возможностей ее преобразования. Предложена структура концепции, описаны процессы создания и моделирования картографической информации. Раскрыта сущность информационных постулатов, концептов, процедур и конструктов. Установлена сущность картографического метода исследования как социально-технического процесса, управляемого технологическим и общественно-историческим механизмами.
Импортозамещение стало важным элементом экономической политики в России. Сельское хозяйство считается одной из основных отраслей российской экономики, демонстрирующих значимые результаты импортозамещения. Поэтому представляется целесообразным проанализировать, какие темпы роста продукции сельского хозяйства удалось достичь в условиях замещения импорта, является ли такая продукция конкурентоспособной, каков потенциал дальнейшего импортозамещения и возможно ли обеспечить развитие на этой основе в долгосрочной перспективе. В процессе исследования использовался комплекс методов, включающий монографическое изучение, экспертные оценки, статистические методы, экономико-математическое моделирование. В результате исследований было установлено, что импортозамещение позволило достичь определенных успехов в развитии агропромышленного комплекса, хотя сопровождалось рядом негативных макроэкономических условий. Продолжительность процесса импортозамещения различна по отдельным видам сельскохозяйственной продукции и зависит от целого ряда факторов, как экономических, так и технологических. Конкурентоспособность отечественной продукции в 2013‒2016 гг. как на внутреннем, так и на мировом рынке значительно возросла. Главным фактором повышения конкурентоспособности стала девальвация национальной валюты, которая обусловила снижение средних цен производителей и средних экспортных цен, в пересчете в доллары США, а также относительно благоприятная конъюнктура рынка. По мере наращивания доли отечественной продукции в общих ресурсах рынка и/или укрепления курса российского рубля возможности роста в аграрном секторе экономики за счет импортозамещения будут ослабевать, что требует поиска новых факторов развития.
Кратко рассматриваются основные понятия, сведения и методы исследования влияния неоднородностей (аномалий) поля силы тяжести на динамику атмосферы. Основой этих теоретических исследований является получение аналитических выражений для линейных возмущений, вызываемых в полях метеорологических величин неоднородностями поля силы тяжести, и последующий анализ соответствующих физических механизмов.
Найденные аналитические решения показывают, что в определенных ситуациях влияние аномалий силы тяжести на атмосферные течения может быть заметным и значимым.
Ранее отсутствовали замкнутые аналитические модели, которые достаточно строго и прозрачно описывали атмосферные эффекты, обусловленные влиянием неоднородностей силы тяжести. Этот пробел восполнен настоящим изданием.