№ 110(6), Июнь, 2015
Дата выпуска: 30.06.2015
Архив журнала: Статей 121, 265 kb
-
01.00.00 Физико-математические науки
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описание
Так как до сих пор отсутствуют эффективные средства лечения вирусного иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирусного синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) с момента их появления, то многие научные исследования направлены на построение математических моделей, которые моделируют возможности предупреждения, профилактики и ликвидации этой болезни. В данной работе формулируется математическая модель, которая исследует динамику влияния одновременного применения презерватива и терапевтического лечения, как средства (инструмент) против распространения ВИЧ/СПИДа в гетеросексуальной популяции. В предлагаемой модели используется нелинейные дифференциальные системы, состоящие из семи (7) дифференциальных уравнений в семи (7) группах населения. В модели учитывается уровень рождаемости изучаемого населения, а также доля инфицированных мужчин, которые одновременно использует презерватив и антиретровирусную терапию. Модель исследует поведенческие изменение пропорций инфицированных индивидов населения после применения мер регулирования (использование презервативов и антиретровирусной терапии). В работе доказано, что эффективность профилактических мер в значительной мере зависит от ряда описанных параметров. Кроме того, результаты численных экспериментов показали, что при отсутствии профилактических мер инфекция охватывает всё население. Исследование влияния исходных параметров модели показывает, что население с высоким уровнем использования презервативов, при наличии антиретровирусной терапии, как средство профилактики, значительно снижает уровень ВИЧ/СПИДа. Таким образом, степень распространения инфекции значительно снижается с увеличением доли числа индивидов инфицированного населения, которые используют презервативы и антиретровирусные терапии одновременно
-
Математическая модель динамики распространения ВИЧ-инфекции без лечения
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описание
В данной статье рассматривается математическое и численное моделирование иммунной системы в процессе заболевания без лечения. На сегодняшний день много научных работ посвящено изученнию этой проблемы. Тем не менее, вирус ВИЧ-инфекции обладает достаточно высокой устойчивостью и не существует по мнению многих авторов эффективных лекарств, способных вылечить от данного вируса, так как ВИЧ обладает способностью мутироваться и размножаться в присутствии химических препаратов, которые предназначены для его лечения. Математические модели, используемые в данной статье имеют исследовательский характер. Предлагаемые математические модели позволяют получить описание динамики ВИЧ-инфекции, дают понимание механизма прогрессии заболевания СПИДом. Результаты проведенного численного решения системы дифференциальных уравнений, в данной работе показывают что: болезнь развивается и при малых концентрациях вируса; определённая стабильность уровня вируса не зависит от начальной концетрации инвазии.При отсутствии лечения,при воздействии между вирусом и клетками, вызываемый иммунный ответ должен быть значительно больше, чем скорость размножения вируса в крови; коэффициент скорости размножения неинфицированных клеток должен быть строго больше, чем коэффициент скорости гибели неинфицированных клеток
-
Физические основы формирования обогащенных по изотопам слоев в оптических волокнах
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описание
Известно, что при использовании в кварцевом стекле кремния, содержащего одинаковое количество изотопов 28Si и 30Si, коэффициент пропускания оказывается меньше, чем в серийно выпускаемых световодах для электросвязи. Поэтому актуальна задача разработки способа формирования оптического стекла с заданным изотопным составом как в сердцевине, так и в оболочке. В работе приведен анализ физико-химических процессов, протекающих при формировании заготовки для кварцевого оптического волокна методом парофазного осаждения из газовой фазы. Показано, что часть этапов окисления тетрахлорида кремния проходит через радикальные процессы. Поэтому для формирования кварцевого стекла с измененным изотопным составом могут быть использованы парамагнитные явления, вызываемые внешним магнитным полем в высокотемпературном потоке при химическом осаждении кварцевого стекла из паровой фазы. В таком стекле не требуется использования легирующих добавок в виде других элементов. Легирующие добавки могут формировать неоднородности плотности стекла. При совмещении технологии формирования кварцевого стекла и процесса сепарации изотопов кремния стоимость световода будет значительно меньше, чем при использовании обогащенных по изотопам материалов. Для формирования магнитного поля, на существующих технологических установках, могут быть использованы постоянные магниты
-
Моделирование и прогноз динамики глобальных климатических аномалий типа Эль-Ниньо и Ла-Нинья
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описание
В работе обсуждаются вопросы моделирования и прогнозирования климата нашей планеты с использованием системы искусственного интеллекта AIDOS-X. Нами разработан ряд семантических информационных моделей, демонстрирующих наличие сходства между движением элементов лунной орбиты и смещением мгновенного полюса Земли. Установлено, что движение полюса Земли связано с вариациями магнитного поля, сейсмическими событиями, а также с нарушениями глобальной атмосферной и водной циркуляции, ведущими к возникновению эпизодов типа Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Посредством семантических информационных моделей изучены отдельные экваториальные регионы Тихого океана, а также пространственные паттерны умеренных широт, выявлена их сравнительная значимость для прогнозирования глобальных климатических нарушений в тропической зоне и умеренных широтах. Выявлены причины появления Эль-Ниньо Modoki и их связь с движением элементов лунной орбиты в долговременных циклах. Ранее нами был сделан прогноз о возникновении эпизода Эль-Ниньо в 2015 году. На основе анализа семантических моделей сделан вывод о том, что ожидается Эль-Ниньо классического типа. На базе блока прогнозирования AIDOS-X рассчитан помесячный сценарий эволюции этой глобальной климатической аномалии. В настоящей работе выполнен анализ фактической реализации прогноза Эль-Ниньо с момента его опубликования в январе 2015 г – до июня 2015г. Показано, что реализовался предсказанный сценарий развития климатических аномалий. Расчеты в модуле распознавания системы «Aidos-X» будущих сценариев развития климата свидетельствуют о том, что дальнейшее возможное аномальное превышение температурных показателей поверхностных вод океана в регионах Nino 1,2 и Nino3,4 в течение 2015 года может быть сопоставимо с подобными отклонениями при катастрофическом Эль-Ниньо 1997-1998 гг.
-
Моделирование нелинейных цветовых колебаний в теории Янга-Миллса
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описание
В работе представлены данные моделирования нелинейных пространственно-временных осцилляций цвета в теории Янга-Миллса в случае SU(2) и SU(3) симметрии. Мы исследовали три системы уравнений, выведенных из теории Янга-Миллса, которые описывают переход к хаотическому поведению. Эти переходы, обусловленные нелинейными колебаниями цвета, зависят от параметров модели – константы связи и начальной амплитуды волн. Такого рода переходы к хаотическому поведению при увеличении параметра являются характерными для гидродинамической турбулентности. Исследованы модели пространственно-временных осцилляций поля Янга-Миллса в случае трех и восьми цветов. Результаты численного моделирования показывают, что нелинейное взаимодействие не приводит к пространственному перемешиванию цветов, как это могло бы быть в случае турбулентной диффузии. В зависимости от параметров системы наблюдается либо подавление амплитуды колебаний пяти цветов первыми тремя, либо наоборот – трех первых цветов пятью остальными. При этом кинетическая энергия колебаний либо распределяется поровну между цветовыми компонентами, либо преобладает кинетическая энергия подавляемой группы цветов. Отметим, что общее свойство физических систем, описываемых нелинейными уравнениями в теории Янга-Миллса и в гидродинамике, особенно сильно проявляется в процессах образования кварк-глюонной плазмы и струй адронов, когда поле Янга-Миллса вовлечено в процесс формирования гидродинамического течения. Отметим, что существует связь между уравнениями Эйнштейна и Янга-Миллса, с одной стороны, уравнениями Эйнштейна и гидродинамики – с другой. Все это указывает на существование в природе общего механизма формирования особого вида турбулентности – геометрической турбулентности
-
Краткое описание
В данной публикации рассматривается взаимосвязь между структурой молекул комплексонов (дескрипторов электронной структуры), которые используются в качестве ингибиторов водородного охрупчивания стали марки Ст3, и содержанием абсорбированного водорода в модельных образцах-пластинах, произведенных из вышеозначенной стали. Форма выражения данной взаимосвязи – коэффициенты корреляции (КК) по Пирсону
-
Краткое описание
В статье раскрывается исторический аспект становления микробно-растительных взаимоотношений. Изучаются особенности появления отдельных звеньев системы «Микроорганизмы-растение» в процессе эволюции. В основе исследования лежит исторический анализ взаимодействий со стороны и микроорганизмов и растений. В результате взаимодействий возникает микробно-растительный комплекс. Приводятся некоторые типы взаимодействий между микроорганизмами и растениями. В целом, различные формы симбиоза являются компонентами единого эволюционного континуума
-
Микробные сообщества филлосферы некоторых растений семейства Grossulariaceae
Краткое описание
В статье представлены результаты изучения состава микрофлоры филлоплана, карпосферы и поверхности цветков Ribes nigrum, R. niveum, R.. rubrum и Grossularia reclinata. Исследования проводили в сезонной динамике с 2007 по 2014 год. Для выделения микроорганизмов изучаемых растений использовали метод отпечатка. Для удобства расчетов и сравнения обсемененности различных экологических ниш растений количество выделенных микроорганизмов пересчитывали в расчете на 1 см2 поверхности. Установлено, что микроорганизмы на поверхности листовой пластинки распределены неравномерно. На нижней поверхности количество во все периоды оказалось выше. Наибольшее количество микроорганизмов филлоплана зафиксировано в осенние месяцы и достигает максимального значения в октябре. Содержание микроорганизмов на карпосфере увеличивалось по мере созревания плодов и максимального значения достигло в июле. Обсемененность цветков заметно меняется на протяжении цветения растений, в сравнении с другими нишами растений представлена минимально. Проведенное исследование позволило выявить видоспецифичность микроорганизмов и растений-хозяев. В то же время, длительное изучение микрофлоры растений, относящихся к одному семейству позволило выявить виды – типичные эпифиты
-
Деградация почв и роль лесополос в мелиорации земель
Краткое описание
Деградацию почв (erodere – выедать, лат.) можно определить как процесс, в результате которого кусочки породы и почвы отделяются от их первоначального местоположения. Переносятся и затем откладываются в каком–то новом месте. Факторами эрозии являются вода, ветер, оползни, частицы пород и т.д. Эрозия процесс разрушения и сноса почвенного покрова (или почвообразующих пород) потоками воды или ветра, что вызывает обеднение плодородного верхнего слоя почвы. Разрушение этого слоя идет быстро, а для его восстановления требуются тысячелетия. Падение плодородия почвы является одной из основных проблем, связанных с её загрязнением. Эрозия представляет собой естественный процесс, протекающий крайне медленно, с тех пор как была сформирована Земля, примерно 4,5–5,0 млрд. лет тому назад. Реально, горы, долины, равнины и дельты на поверхности Земли были созданы водной и ветровой эрозией в результате их совместного действия на протяжении большого периода времени. Геологическая эрозия действовала в медленном темпе на протяжении сотен лет. С появлением человека произошло вторжение вида, способного преобразовать свое природное окружение. При его появлении образовался искусственный тип эрозии, действующий гораздо быстрее естественной эрозии
-
Краткое описание
Производство сельскохозяйственной продукции в настоящее время находится на таком уровне, когда рост урожайности и качества продукции возможен только при использовании последних достижений науки. Учеными разрабатываются элементы агротехнологий комплексного применения регуляторов роста, фунгицидов и удобрений при выращивании озимой пшеницы, обеспечивающих значительное повышение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, уменьшение затрат труда, энергии и всех видов ресурсов, получение устойчивых урожаев даже в зоне рискованного земледелия. Регуляторы роста растений обладают полифункциональными свойствами, которые выражаются как в регуляции роста и развитии растений, так и в повышении их устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и ко многим заболеваниям. Однако, не смотря на то, что существует много примеров исключительно высокой экономической эффективности применения регуляторов роста растений, по объемам производства и использования они значительно уступают пестицидам. Более широкое применение нашли ретарданты и дефолианты. Тем не менее, низкие нормы расхода регуляторов и элиситоров, возможность управлять с их помощью процессами роста и развития растений, изменять устойчивость растений к различным внешним факторам определяет их перспективность. Предлагается применения «агрохимических коктейлей». Это позволит индуцировать системную устойчивость растений на весь период вегетации, что не возможно при применении одних только фунгицидов и бактерицидов. При этом необходимо учитывать особенности функционирования иммунной системы растения и разработать технологические методы воздействия на ключевые этапы реализации иммунного ответа растений
pdf 263.379kb
doc 263.379kb