Монографии
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.
2017
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.
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.