№ 121(7), Сентябрь, 2016
Дата выпуска: 30.09.2016
Архив журнала: Статей 138, 339 kb
-
01.00.00 Физико-математические науки
Динамика геомагнитного поля и смена полярности в модели сателлитов
01.00.00 Физико-математические науки
Краткое описаниеВ работе рассматривается проблема смены полярности геомагнитного поля в модели сателлитов. Предполагается, что центральное ядро земли намагничено и окружено некоторым числом спутников, каждый из которых обладает магнитным моментов. Спутники взаимодействую с центральным ядром и между собой посредством гравитации и через магнитное поле. Показано, что в такой системе спутники распределяются на орбитах вокруг центрального ядра. Отсюда выводятся две модели, в одной из которых спутники на внешней орбите взаимодействуют между собой и с центральным телом – ядром и спутниками, расположенными на внутренней орбите. Центральное тело может совершать внезапные перевороты при падении на ядро одного или нескольких спутников, что приводит к возбуждению колебаний в системе сателлитов, расположенных на внешней орбите. Показано, что длительность фазы с постоянной полярностью и время переворота зависят от возмущения величины момента и асимметрии ядра. Вторая модель содержит две подсистемы магнитов и центральное ядро. Быстрое изменение полярности геомагнитного поля, обнаруженное на основе палеомагнитных данных, моделируется в теории Эйлера, описывающей вращение твердого тела. В этой модели существуют режимы с быстрым переворотом тела при сохранении момента импульса. Если тело обладает магнитным моментом, то при перевороте происходит изменение полярности магнитного поля. Это приводит к возбуждению колебаний в подсистемах спутников, находящихся на внутренней и внешней орбитах. Путем численного моделирования динамики системы состоящей из ядра и 10-13 спутников, определены периоды постоянной полярности магнитного поля
-
Краткое описание
Наряду с традиционными способами сохранения растений ex situ все большее значение приобретает использование биотехнологических методов. Данная работа посвящена разработке и совершенствованию методов культуры изолированных тканей и органов редкого вида камнеломковых (Saxifragaceae) - бадана толстолистного Bergenia crassifolia (L.) для использования в системе сохранения и воспроизводства растительных ресурсов. В результате проведенных исследований были получены растения - регенеранты из семян бадана толстолистного. Впервые в условиях Якутии проводятся сохранение и размножение бадана толстолистного методом in vitro
-
Микроорганизмы педосферы и особенности формирования почвенного покрова аграрных ландшафтов
Краткое описаниеПо своим физическим и химическим свойствам почва представляет собой полидисперсную гетерогенную многокомпонентную уникальную среду для развития большинства микроорганизмов. По микробному генофонду почва является самым богатым природным субстратом. Присутствие в почве растений и животных поддерживает её гетерогенность как среды обитания почвенных микроорганизмов, выступающих основными природными регуляторами газового состава атмосферы Земли, включая её макро- и микрокомпоненты; в числе которых главные «парниковые» газы – метан, двуокись углерода и закись азота. Выяснение этих особенностей жизнедеятельности почвенных организмов привело в последнее время к общему выводу, что именно благодаря им, почвенный покров выполняет роль глобальной биогеохимической мембраны, через которую происходит обмен веществом и энергией между педосферой, литосферой, атмосферой, гидросферой и основными живыми обитателями Земли
-
Сравнительная оценка клона слаборослого подвоя яблони М9ЕМLA
Краткое описаниеВ ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства» (г. Краснодар) проведено сравнительное хозяйственно-биологическое изучение клона слаборослого подвоя М9ЕМLA в сравнении с исходным слаборослым подвоем М9 в маточнике, питомнике и саду. Маточные кусты клона M9ЕMLA несколько уступал по силе роста подвою М9 и были менее раскидисты. Выход стандартных отводков с гектара маточника у клона M9ЕMLA был на 35,5 тыс.шт. больше, а стандартность отводков - на 13,2 % выше, чем у подвоя М9. Отводки клона были меньше околючены и лучше окоренены. В первом поле питомника растения клона имели вертикальный рост центрального проводника, незначительно ветвились и лучше подходили к окулировке. Выход стандартных саженцев, в варианте с использованием клона M9ЕMLA по сорту Чемпион, в среднем за 2006-2010 гг. был на 3112 шт./га, а по сорту Прикубанское – соответственно на 2470 шт./га выше, чем привитых на подвое М9. Себестоимость 1000 саженцев на клоне M9ЕMLA была на 1962 руб. меньше, чем на подвое М9, а норма рентабельности выращивания саженцев, наоборот была на 14-19 % выше. В саду деревья на клоне M9ЕMLA уступали в росте деревьям, привитым на М9: по объему кроны на 0,4-0,6 м3 , по диаметру штамбе на 9-12 мм, в зависимости от сорта, Не зависимо от того, что деревья на клоне были несколько слаборослее, чем привитые на подвой М9, продуктивность у них в сумме за 2011-2015 гг. была выше, как с одного дерева, так и с единицы площади. Интенсивность плодоношения, выраженная в урожае в килограммах с дерева на единицу объема кроны у деревьев на клоне M9ЕMLA была на 33-39% выше, чем у деревьев на подвое М9
-
Влияние мелафена на агробиологические и технологические показатели винограда Совиньон белый
Краткое описаниеИзлагаются результаты исследований посвященных изучению влияния обработки виноградных кустов технического сорта Совиньон белый регулятором роста мелафен на его агробиологические и технологические показатели. Исследования были проведены в 2014-2015 гг. на плодоносящих виноградных насаждениях сорта Совиньон белый, 2004 года посадки, в ОАО агрофирма «Южная», Темрюкского района, Краснодарского края. Мелафен представляет собой меламиновую соль бисоксиметилфосфиновой кислоты. Он оказывает комплексное влияние на энергетический комплекс растительной клетки в течение всех фаз вегетации. Обработку виноградных кустов мелафеном проводили механизировано с помощью тракторного опрыскивателя. Площадь опытной делянки - 2 га. Норма расхода мелафена - 6,7 мл на 1 га, норма расхода рабочей жидкости 700 л/га. За вегетацию было проведено три опрыскивания мелафеном: перед цветением, в фазу роста ягод («ягода с горошину»), перед началом созревания ягод. Установлено, что трехкратная обработка насаждений сорта винограда Совиньон белый раствором препарата мелафен при концентрации рабочего раствора 1. 10-9 в сроки: после цветения, фаза роста ягод («ягода с горошину») и перед началом созревания ягод - приводит к более интенсивному накоплению сахаров в соке ягод, ускорению созревания урожая, увеличению массы грозди, урожая с куста и единицы площади. Кроме того, в опытном варианте усиливаются ростовые процессы, увеличивается накопление пигментов в листьях, улучшается закладка эмбриональных соцветий в почках зимующих глазков. Лучшее качество урожая приводит к получению более качественных виноматериалов. Применение мелафена обеспечило высокий экономический эффект
-
Краткое описание
Подсолнечник - одна из важнейших масличных культур, имеющих большое народнохозяйственное значение. Он является очень пластичной культурой в плане диапазона климатических условия, поэтому его возделывают на обширной территории Российской Федерации при различных метеорологических условиях. Масло подсолнечника имеет высокие питательные и вкусовые качества, в большом количестве используется в пищу и применяется в различных областях пищевой промышленности. В масле содержатся биологически активная линолевая кислота, фосфатиды и жирорастворимые витамины A, D, E и K, представляющие большую питательную ценность для человека. По калорийности подсолнечное масло среди растительных масел занимает одно из первых мест. Исходя из биологических особенностей подсолнечника, Краснодарский край является наиболее благоприятным районом РФ для получения высоких и устойчивых урожаев этой культуры. Однако здесь в летний период периодически наблюдается проявление засухи, что неблагоприятно сказывается на продуктивности и качестве семян подсолнечника. Повышение устойчивости к неблагоприятным погодным условиям возможно лишь на основе глубокого изучения физиологических особенностей формирования продуктивности и качества семян, что является весьма актуальной задачей Одним из путей решения этого вопроса является применение регуляторов роста, обладающих антистрессовой активностью, способствующих улучшению посевных качеств семян и повышающих продуктивность и устойчивость растений к стрессовым факторам среды. К таким препаратам относится созданный в КубГТУ регулятор роста растений, иммунизатор – фуролан, обладающий антистрессовой активностью, разрешенный к применению на территории России. Оy не токсичен, применяется в нанодозах, остаточные количества его в продуктах и средах отсутствуют. Фуролан положительно влияет на физиолого- биохимические процессы, увеличивает продуктивность растений повышает устойчивость их к неблагоприятным условиям произрастания, увеличивая устойчивость к обезвоживанию, а также к поражению грибковыми заболеваниями
-
Краткое описание
Подсолнечник - одна из важнейших масличных культур, имеющих большое народнохозяйственное значение в России и в мире. Одним из путей решения этого вопроса является применение регуляторов роста, обладающих антистрессовой активностью, способствующих улучшению посевных качеств семян и повышающих продуктивность и устойчивость растений к стрессовым факторам среды. К таким препаратам относится созданный в КубГТУ регулятор роста растений, иммунизатор – фуролан, обладающий антистрессовой активностью, разрешенный к применению на территории России. Ог не токсичен, применяется в нанодозах, остаточные количества его в продуктах и средах отсутствуют. Фуролан положительно влияет на физиолого-биохимические процессы, увеличивает продуктивность растений повышает устойчивость их к неблагоприятным условиям произрастания, увеличивая устойчивость к обезвоживанию, а также к поражению грибковыми заболеваниями. Исходя из биологических особенностей подсолнечника, Краснодарский край - наиболее благоприятный район РФ для получения высоких и устойчивых урожаев этой культуры. Однако здесь в летний период наблюдается засуха, что неблагоприятно сказывается на продуктивности и качестве семян подсолнечника. Повышение устойчивости к неблагоприятным условиям возможно лишь на основе глубокого изучения физиологических особенностей формирования продуктивности и качества семян, что является весьма актуальной задачей в связи со сложившейся в России геополитической ситуацией. Изучено влияние регулятора роста растений иммунизатора препарата фуролан на рост, формирование продуктивности и физико-химические показатели качества семян подсолнечника сортов Р-453, СПК и СУР селекции ВНИИМК. Установлено, что при обработке вегетирующих растений фуролан активирует рост и накопление биомассы в стеблях, улучшает фотосинтетическую деятельность растений, увеличивает площадь листьев, что способствует повышению продолжительности их жизни и чистой продуктивности фотосинтеза. Повышается продуктивность растений, снижается их пустозерность, увеличиваются геометрические размеры семян и ядер подсолнечника, снижается лузжистость семян, увеличивается масличность и содержание олеиновой кислоты в масле
-
Краткое описание
Система детерминации здоровья населения представляет собой большую сложную иерархическую систему. Современный уровень управления подобными системами предполагает использование математических моделей и соответствующего программного инструментария для накопления исходных данных (мониторинга), идентификации, прогнозирования и принятия решений. Однако при моделировании подобных больших сложных систем возникает ряд проблем. Основная проблема состоит в том, что в одной модели необходимо корректно и сопоставимо обрабатывать очень большое количество факторов, измеряемых в различных единицах измерения и различных типах шкал (числовых и текстовых). Традиционно для решения этой проблемы и определения значений частных критериев используются экспертные оценки и функции желательности, а в качестве интегрального критерия – среднее геометрическое. Однако традиционный подход, применяемый в настоящее время в данной области, имеет ряд недостатков. Во-первых, в традиционной модели экспертным путем определено, какие факторы влияют на решение тех или иных проблем положительно, какие отрицательно, а какие вообще не влияют. Во-вторых, для численной оценки силы влияния фактора на решение проблемы используется разные алгоритмы вычисления значений функции желательности для положительно и отрицательно влияющих факторов, что при использовании в качестве интегрального критерия среднего геометрического приводит к несопоставимым результатам. В-третьих, использование нормированных функций полезности приводит к нивелированию силы влияния факторов в результате чего сильно влияющие и слабо влияющие факторы получают одинаковую вариативность числовых значений и оказывают одинаковое влияние на интегральный критерий. Все перечисленные проблемы традиционного подхода решаются с применением Автоматизированного системно-когнитивного анализа (АСК-анализ) и его программного инструментария – Универсальной когнитивной аналитической системе «Эйдос». В предлагаемой системно-когнитивной модели для значений экологических и экономических факторов без участия экспертов вычисляется количество и знак содержащейся в них информации о том, что наблюдаются те или иные значения показателей здоровья населения
-
Краткое описание
В сложных многопараметрических технических системах происходят многочисленные и разнообразные физические процессы, которые, с одной стороны, оказывают существенное влияние на характеристики этих систем, а с другой стороны, крайне сложно поддаются описанию в виде содержательных аналитических моделей, основанных на уравнениях, т.к. эти модели должны учитывать специфические особенности систем. Вследствие этого разработка содержательных аналитических моделей является «штучной работой» и связана с большим количеством упрощающих допущений, снижающих их универсальность и достоверность. Но известен и другой принцип моделирования: построение феноменологических информационных моделей, т.е. моделей, не имеющих аналитической формы представления и описывающих моделируемую систему чисто внешне как «черный ящик». Такие модели могут строиться непосредственно на основе эмпирических данных и при наличии соответствующего программного инструментария это может быть по типовой технологии намного быстрее и значительно менее трудоемко, чем разработка содержательных аналитических моделей. С другой стороны феноменологические информационные модели могут быть вполне достаточны для определения рациональных конструктивных особенностей и параметров режимов работы сложных технических систем. Кроме того, такие феноменологические модели могут рассматриваться в качестве первого этапа разработки содержательных аналитических моделей. Предлагается применить для создания феноменологических моделей сложных технических систем новый универсальный инновационный метод искусственного интеллекта: автоматизированный системно-когнитивный анализ (АСК-анализ) и его программный инструментарий – универсальную когнитивную аналитическую систему «Эйдос». В системе «Эйдос» реализован программный интерфейс, обеспечивающий непосредственный ввод в систему больших объемов эмпирических данных из Excel-файла. Система «Эйдос», непосредственно на основе эмпирических (экспериментальных) данных, позволяет рассчитать какое количество информации о результатах работы технической системы содержится в фактах наличия у нее определенных конкретных конструктивных элементов и в определенных значениях параметрах режимов ее работы. На этой основе системой предлагаются научно-обоснованные и адекватные рекомендации по рациональному выбору конструктивных особенностей и параметров режимов работы моделируемой системы
-
Краткое описание
Общеизвестно, что генетика изучает механизмы изменчивости/наследственности и очень широко пользуется понятием «наследственная информация». При этом генетика под информацией подразумевает содержание генетического кода - структуры молекул ДНК и РНК, входящих в состав клетки живого организма. Генетика изучает механизмы записи, копирования, считывания генетической информации, возможности ее модификации, а также ее влияние на признаки и свойства организма. В разговорном и научном языке прочно закрепились фразы, типа «Гены содержат информацию о признаках/свойствах организма». Парадоксально, но мы не видим попыток определения количества информации, содержащейся в конкретных генах о конкретных фенотипических признаках или свойствах организма. Казалось бы, применение теории информации в генетике является совершенно естественным и напрашивается само собой. Тем более странно, что практически нет работ, посвященных применению теории информации для решения задач генетики. Данная статья призвана в какой-то степени восполнить этот пробел на примере вычисления количества информации в генах о признаках или свойствах различных сортов винограда. В ней рассматривается применение автоматизированного системно-когнитивного анализа (АСК-анализ), его математической модели – системной теории информации и реализующего их программного инструментария – интеллектуальной системы «Эйдос» для решения одной из важных задач генетики: определения количества информации, содержащейся в генах о различных фенотипических признаках/свойствах винограда. Для решения этой задачи выполняются следующие этапы: 1) когнитивно-целевая структуризация предметной области; 2) формализация предметной области, т.е. разработка классификационных и описательных шкал и градаций и обучающей выборки; 3) синтез и верификация информационной модели, отражающей количество информации в генах о фенотипических признаках/свойствах (многопараметрическая типизация); 4) вывод информации о генетической системе детерминации фенотипических признаков/свойств (SWOT-анализ феносвойства); 5) вывод информации о силе и направлении влияния конкретного гена на фенотипические признаки/свойства (SWOT-диаграммы генов); 6) решение задачи системной идентификации фенотипических признаков/свойств по наличию тех или иных генов; 7) количественное определение сходства-различия различных фенотипических признаков/свойств по их системе детерминации генами. Конкретное фенотипическое свойство (или признак) рассматривается как зашумленный генетический текст, включающий как генетическую информацию об истинном феносвойстве (чистый сигнал), так и шум, искажающий эту информацию, обусловленный случайным воздействием окружающей среды. Программный инструментарий АСК-анализа – интеллектуальная система «Эйдос» обеспечивает подавление шума и выделение истинного сигнала