В настоящей книге представлено современное состояние теории нелинейных колебаний и волн. С единой точки зрения рассматриваются колебательные и волновые процессы, как периодические, так и хаотические, в системах самой различной физической природы. Показано, что такие популярные и быстро развивающиеся в последние годы науки, как нелинейная динамика, теория солитонов и синергетика. которые часто изучаются независимо друг от друга, фактически являются составными частями теории колебаний и волн. На ряде примеров демонстрируется. что эта теория отражает наиболее общие законы природы, справедливые для систем, являющихся объектами изучения различных наук: физики, химии, биологии и т. д. Единство колебательных законов позволяет строить простые модели сложных систем, которые, в свою очередь, позволяют прояснить общие свойства изучаемых систем и предсказать их поведение в конкретных условиях. Кроме классических колебательных и волновых явлений в книге рассматриваются нетрадиционные проблем шумоиндуцированных колебаний и турбулентности. Книга предназначается для специалистов в области теории нелинейных колебаний и волн, научных работников и инженеров, чья деятельность связана с исследованием колебательных и волновых процессов; а также аспирантов и студентов старших курсов для углубленного изучения общих законов теории колебаний и волн и их приложений к конкретным системам.

Представлен новый подход к изучению развития структуры снежного покрова на основе его кристалломорфологии, а также фундаментальных законов природной симметрии и эволюционной биологии. Разработаны детерминированные и стохастические эмпирические модели, описывающие сублимационно-метаморфический цикл сезонного снежного покрова как эволюционный биосферный процесс. Выявлены стадийность форм роста кристаллов и саморазвитие снежных горизонтов в различных полиморфных вариантах метаморфического цикла. На этой основе разработана новая кристалломорфологическая классификация сезонного снега, по которой описаны региональные и локальные типы снежных структур. Вероятностные закономерности эволюции выявлены моделями авторегуляции метаморфизма двух типов: саморегуляции снежных горизонтов и регулирования их извне. Эволюционные модели призваны совершенствовать методы долгосрочного прогнозирования лавинной опасности. Проведена также количественная оценка структурно-эволюционного полиморфизма снежного покрова. Для специалистов в области изучения эволюционных биосферныхъ процессов. структурного снеговедения и прогнозирования снежных лавин.

В монографии рассмотрены основные положения теории и методов информационных технологий для систем с распределенными параметрами. Приведены математические модели процессов разделения многокомпонентных смесей, горения, тепломассопередачи и течений пузырьковых газожидкостных смесей в технологических установках. Сформулированы и решены краевые задачи анализа стационарных и динамических режимов ректификационных колонн и трубчатых печей. Изложены теоретические и практические основы кавитационных технологий двухфазных потоков с целью интенсификации различных технологических процессов за счет турбулентного перемешивания и активации жидкости. Рассматриваются модели двухфазных суперкавитационных течений в технологических аппаратах. Показаны приложения и перспективные возможности использования гидротермодинамических характеристик суперкавитационных аппаратов различного типа и других задач механики многофазных сред. Книга будет полезна для научных и инженерно-технических работников, проектирующих и исследующих информационные системы с распределенными параметрами, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В монографии описан комплекс алгоритмических и аппаратурно-программных средств математического моделирования различных физических процессов и природных явлений. Особое внимание уделено задачам физики низко- и высокотемпературной плазмы, нанотехнологий (включая нанофотонику и наноматериалы) и биоинформатики. Отражены основные этапы процесса моделирования, включая разработку математических моделей и последовательных и параллельных методов, проверку их адекватности и реализацию на распределенных вычислительных системах. Монография рассчитана на специалистов в области математического моделирования, параллельных вычислительных технологий, распределенных вычислительных и GRID систем, а также параллельного программирования.

Анализируется электронная структура и физические свойства сильно коррелированных систем (содержащих элементы с незаполненными 3d, 4d, 4f и 5f оболочками) на основе теории динамического среднего поля (DMFT). В настоящее время DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования состояний с сильными электронными корреляциями. В книге детально излагаются основы метода и даются его применения к различным классам таких систем. Книга рассчитана на широкий круг читателей: физиков-теоретиков и экспериментаторов, исследующих сильно коррелированные системы. Она будет полезна для студентов, аспирантов и всех тех, кто хочет ознакомиться с актуальной областью физики твердого тела.

В монографии изложены методологические вопросы построения интеллектуальных систем (ИС) на примере промышленных процессов переработки нефтяных фракций на Pt-катализаторах с применением их для компьютерного прогнозирования и управления производством. Показана объективная необходимость использования ИС при подготовке инженеров-технологов на принципах непрерывности и энциклопедичности образования. Обобщены методы построения математических моделей гетерогенно-каталитических процессов с учетом дезактивации и старения катализаторов. Приведены примеры практического использования ИС для моделирования, расчета, оптимизации и прогнозирования промышленных процессов. Книга предназначена для специалистов в области химической технологии, а также для студентов и инженерно-технического персонала нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размеров 10-20 нм и сравнительный анализ 4-х типов схемотехник. Книга может быть рекомендована научным работникам, аспирантам и инженерам, специализирующимся в области разработки элементной базы суперкомпьютеров и альтернативных вычислительных систем, а также бакалаврам и магистрам, обучающимся по специальностям "Нанотехнология и микросистемная техника", "Электроника и наноэлектроника", "Вычислительные системы, комплексы и сети".

В монографии рассматриваются физические процессы, встречающиеся в природе и технике и протекающие в средах, локальные свойства которых сильно изменяются на малых расстояниях в пространстве (микронеоднородные среды). Такие процессы описываются дифференциальными уравнениями в частных производных с быстроосциллирующими коэффициентами или краевыми задачами в областях сложной микроструктуры (сильно перфорированных областях). Разработаны методы построения усредненных моделей (т. е. вывода усредненных дифференциальных уравнений) физических процессов в микронеоднородных средах. Основное внимание уделяется созданию нестандартных моделей, соответствующих средам со сложной микроструктурой, характеризуемой несколькими малыми пространственными масштабами. Проводится строгий асимптотический анализ, который показывает, что такие модели могут быть нелокальными, многокомпонентными или моделями с памятью в зависимости от топологии микроструктуры. Для математиков: научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов. Может быть полезна физикам, механикам, инженерам, интересующимся вопросами теории фильтрации, реологии, радиофизики, теории композитных материалов.

Представлены сведения об основных параметрах математических моделей горения материалов в различных режимах. Впервые показано, что учет термодинамических и кинетических характеристик фазовых переходов, сопровождаемых химическими реакциями, позволяет объяснить и описать особенности горения материалов, а также их отличие от горения газовых смесей и перехода горения в детонацию. Для инженеров и научных работников, специализирующихся в области физики и теории горения и взрыва.

В монографии рассмотрены микро-, мезо- и макроскопические аспекты процессов деформирования и разрушения твердых тел, а также моделирование физических процессов в сложных средах. Книга предназначена для специалистов в области механики, молекулярной динамики, вычислительной математики и физики пластичности и прочности материалов.

В книге изложен новый подход к созданию единой концепции построения математических моделей и интеллектуальных программных комплексов для объектов нефтегазопереработки, обеспечивающей их мониторинг, оптимизацию и прогнозирование. Разработан подход к описанию кинетики многокомпонентных каталитических процессов, вовлеченных в производство полуфабрикатов синтетических моющих средств - линейных алкилбензолов. Предназначена для преподавателей, студентов и аспирантов технических вузов, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами моделирования и оптимизацией процессов химической технологии.

Рассмотрена структура информационно-моделирующей системы, предназначенной для изучения климатических изменений и динамики геокриологических процессов на территории мерзлоты, включающая в качестве основных составляющих базу данных и подсистему имитационного моделирования полей термокарстовых озер. Предложенная геоимитационная модель основана на экспериментально установленных свойствах реальных полей термокарстовых озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири.

Рассмотрены методологические и инструментальные основы создания прототипа информационно-измерительной системы (ИИС) для мониторинга и прогноза опасных метеорологических явлений на территории площадью до нескольких сотен квадратных километров. Инструментальная часть системы включает территориально-разнесенную сеть ультразвуковых автоматических метеостанций АМК-03, предающих измеряемые значения метеовеличин на сервер сбора информации с высокой частотой обновления данных. Для прогнозирования метеорологических процессов используются мезомасштабная модель WRF и разработанный метод локального краткосрочного прогноза, основанный на применении алгоритмов калмановской фильтрации измеряемых АМК-03 значений метеовеличин. Приведены описание созданной ИИС и первые полученные результаты.

В монографии изложены основы теории систем в оптике рассеивающих сред. Обсуждаются вопросы применения приближенных методов решения уравнения переноса излучения и метода Монте-Карло для описания каналов с рассеянием в оптико-электронных комплексах лазерного зондирования, локации, связи и в системах видения. Рассмотрены основные закономерности переноса одномерных и двумерных (изображения) оптических сигналов через однородные, стратифицированные, детерминированные и случайно-неоднородные атмосферно-оптические каналы. Особое внимание уделено исследованию влияния микрофизических свойств дисперсных сред на характеристики каналов с рассеянием. В рамках малоуглового приближения теории переноса рассмотрены вопросы оптической диагностики дисперсного состава и пространственной структуры рассеивающих сред. Для научных сотрудников, аспирантов, инженеров, студентов по специальностям "оптика рассеивающих сред", "разработка оптико-электронных комплексов".

В монографии приведен ряд оригинальных методов анализа структур связей и зависимостей многомерных данных, а также оригинальное использование структур в классических методах дискрименантного анализа и регрессии. На конкретных примерах анализа выборок электрокардиограмм сравнительно рассмотрены методы анализа данных статистических пакетов программ BMDP, SAS, Statgraphics и методы разработанные автором. Для специалистов, анализирующих стат.данные в различных областях знаний, а также разработчиков компьютерных программ стат.анализа данных.

Книга предназначена для первоначального ознакомления с теорией случайных процессов. Подчеркивается связь этой теории с фактами функционального анализа. Книга рассчитана на студентов-математиков, аспирантов, а также других читателей, интересующихся теорией случайных процессов, знакомых с элементами теории меры и функционального анализа и изучавших теорию вероятностей.Основное внимание уделяется не выкладкам и не доказательству теорем в окончательной форме, а объяснению сути применяемых методов на простом, по возможности, материале. В ходе изложения дается около 250 задач различной трудности и характера (упражнения, примеры, самостоятельное получение более простых результатов, части доказательств, обобщения и т. п.); примерно для двух третей из них приведены решения.В главах 1-3, 5-7, 12 предмет рассмотрения составляют с овновном общие методы теории; в главе 4 рассматриваются стационарные процессы, в главах 8-11, 13 - марковские (в том числе применение теории полугрупп операторов, диффузионные процессы и их связь с дифференциальными уравнениями).

В монографии рассматриваются вопросы конкретизации и численной реализации математических моделей дисперсных потоков в скважинах, оборудованных погружными установками электроцентробежных насосов. Исследуется влияние различных термогидродинамических факторов на характеристики работы скважины и электроцентробежного насоса в эксплуатационных и пусковом режимах. Предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся теорией и практикой эксплуатации скважин, для студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Монография посвящена исследованию с единых позиций хаотического поведения различных природных объектов. Объекты выбраны из геофизики. В данной книге для описания флуктации природных объектов рассматриваются не все существующие стохастические методы, а только связанные с применением теории броуновского движения. Основой для применения концепции броуновского движения к природным объектам является возможность разделения совокупности флуктаций их динамики на быстрые и медленные, согласно принятой в статистической физике терминологии. В целом авторы постарались по возможности полно изложить возможности теории броуновского движения для описания изменчивости природных объектов.

Сборник составлен по материалам IV Всесоюзной конференции по методам получения и анализа веществ особой чистоты, проходившей с 20 по 23 июня 1972 г. в г. Горьком. Материалы подготовлены редакционным советом Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института химических реакторов и особо чистых химических веществ (ИРЕА).

Книга посвящается физико-химическим свойствам и синтезу комплексов алюминия, образованных его органическими, гидридными и галоидными соединениями с органическими и неорганическими аддендами. Особое внимание уделено молеулярному строению комплексов и прочности связи в них. Рассматриваются спектральные характеристики комплексов и роль комплексообразования в синтезе соединений алюмининя и их растворимости. Обсуждаются схемы диссоциации комплексов в жидкой фазе,подробно анализируется природа ионов. Освещаются катодные и анодные процессы при электролизе расплавов и растворов и вопросы практического электроосаждения алюминия и электрохимического синтеза в неводных средах. Книга рассчитана на широкий круг лиц, интересующихся общими вопросами комплексообразования, химиков, работающих с алюмоорганическими и гидридными соединениями, и электрохимиков, специализирующихся на неводных растворах. Обширный фактический материал позволяет использовать книгу и как справочник.

Изложены теоретические основы математического моделирования пластовых систем и описаны методы решения уравнений фильтрации с помощью вычислительных машин. Даны рекомендации по конструированию математических и компьютерных моделей, их анализ и примеры программных систем. Для инженерно-технических работников нефтяной промышленности, научно-исследовательских организаций и высших учебных заведений, занимающихся анализом и проектированием разработки нефтяных месторождений, а также для студентов вузов.

Монография посвящена разработке принципов конструирования систем автоматизации проектирования (САПР) химических производств, созданию универсальной модели САПР, которая могла бы служить основой для построения разнообразных автоматизированных систем проектирования химико-технологических систем, и реализации этой модели в виде конкретной системы автоматизации проектирования широкого класса производств основной химии. Разработаны динамическая модель САПР как системы, состоящей из набора конструктивных операторов и множества конструктивных блоков (декомпозиционных схем и базисных функций) для синтеза этих операторов, необходимый математический аппарат и алгоритмическая реализация основных базисных функций различного уровня общности (для производств непрерывного типа, химико-технологических систем, производств основной химии). Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области кибернетики и вычислительной техники, а также автоматизированного проектирования химических производств.

В книге в доступной форме изложены основы методов оптимизации (классический анализ, вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое, линейное и нелинейное программирование) с иллюстрацией их на объектах химической технологии. Сформулированы общие положения, касающиеся выбора критериев оптимальности химико-технологических процессов, и приведены их математические модели. Рассмотрены задачи, связанные с оптимизацией конкретных процессов. Книга рассчитана в качестве учебного пособия для студентов вузов. Она может быть полезна также широкому кругу научных и инженерно-технических работников предприятий, исследовательских и проектных организаций химической и смежных с ней отраслей промышленности.

В книге изложены основные понятия теории вероятностей на аксиоматической основе, общие вопросы теории случайных функций, теория вероятностных мер в функциональных пространствах и общие предельные теоремы для случайных процессов.

В монографии кратко рассмотрены основные положения электромагнетизма. При подаче известного материала внимание акцентировалось на формулировке условий на границах раздела смежных сред. Особое внимание уделялось условиям на границах раздела с учетом влияния тепловых и диффузионных процессов. Впервые построена согласованная физико-математическая модель взаимодействия нестационарных электрических и тепловых полей в слоистой среде с учетом массопереноса. Модель основана на метода термодинамики. уравнениях электромагнитного поля и сформулирована без явного выделения носителей заряда (модель Ландау). Приводятся примеры решения ряда задач: импульсного электролиза в электрохимической ячейке; распространения волны в слоистой среде с магнитными свойствами. Монография может быть использована для спецкурсов и как дополнение к обычным курсам для всех интересующихся прикладными аспектами теории электричества и электродинамики.

В книге рассмотрены фундаментальные проблемы теории физико-механических процессов и процессов управления, составляющих основу технологий обеспечения качества продукции машиностроения. В числе рассмотренных базовые стохастические модели теории точности. проблемы трибологии и процессов изнашивания, ключевая проблематика теории измерений, теории надежности машин, работотехники, управляющих процессов и проблематика. относящаяся к созданию перспективных технологий. Для научных сотрудников академических и отраслевых НИИ, специалистов промышленных предприятий, преподавателей, аспирантов и студентов технических университетов.

В пособии рассматривается круг проблем, связанных с построением макрокинетических моделей сложных реакций. Кратко излагается основной формализм макрокинетики, уравнения скорости, расчет констант равновесия обратимых реакций с участием поправки на неидеальность реакционной смеси. Дается характеристика типовых кинетических экспериментальных реакторов и их математические описания. Приводится метод статистической корректировки экспериментальных данных, математические методы и алгоритмические средства, необходимые для идентификации и анализа кинетических моделей. Материал пособия сопровождается учебными программами для ЭВМ, с помощью которых выполняются упражнения и домашние задания. Для студентов, аспирантов и исследователей в области математического моделирования химических процессов и реакторов.

В книге рассмотрены теоретические основы процессов химической технологии, методы их расчета и описаны конструкции типовых аппаратов. Книга является учебником для химико-технологических вузов. Она может быть использована также в качестве пособия для инженерно-технических работников химической и родственных ей отраслей промышленности.

Рассмотрены общие свойства колебательных процессов, происходящих в радиотехнических, механических и других системах, а также качественные и количественные методы их изучения. Большое внимание уделено описанию нелинейных колебательных систем, выяснению принципиальных особенностей колебательных процессов на основе физически обоснованных моделей реальных систем с использованием адекватных методов анализа. Новое издание отражает прогресс в этой области за последнее десятилетие. Для студентов и аспирантов физических и радиотехнических специальностей вузов, а также научно-технических работников, занимающихся вопросами колебаний в различных физических системах.