Журнал "СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ"

Journal "The Complex Systems"(Eng)

 

 

Выпуски:

№ 1(26) 2018

№ 4(25) 2017

№ 3(24) 2017

№ 2(23) 2017

№ 1(22) 2017

№ 4(21) 2016

№ 3(20) 2016

№ 2(19) 2016

№ 1(18) 2016

№ 4(17) 2015

№ 3(16) 2015

№ 2(15) 2015

№ 1(14) 2015

№ 4(13) 2014

№ 3(12) 2014

№ 2(11) 2014

№ 1(10) 2014

№ 4(9) 2013

№ 3(8) 2013

№ 2(7) 2013

№ 1(6) 2013

№ 4(5) 2012

№ 3(4) 2012

№ 2(3) 2012

№ 1(2) 2012

№ 1 2011

 

Выпуск №1(14) 2015

Фундаментальные исследования
Basic researches
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ЛИТОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОСТИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕОСИСТЕМЫ БЕРЕГОВОЙ  ЗОНЫ ОКЕАНА. 
Сафьянов Г.А.
Аннотация. Во взаимодействии с береговой средой океанов человек действует как консумент высшего порядка, а в метаболическом отношении общество с производственной сферой выступает как мощный источник энергии и разнообразных веществ, включая крайне токсичные. В связи с усилением в последние десятилетия  воздействие общества на береговую среду, при анализе последствий воздействия становится недостаточным подход, включающий лишь физические параметры береговой зоны океана, возникает необходимость геоэкологического (системного) подхода к берегам. Устанавливается значимая корреляция между численностью видов макрофауны, а также их разнообразием, с одной стороны,  и составом наносов и уклоном пляжа, с другой. Обнаруживается тесная связь урожая рыб с объемом притока пресных вод для лагун и эстуариев. Биопродукционное значение рельефа дна применительно к урожаю рыб статистически определено для всех глубин, начиная со средних глубин Мирового океана, отдельных относительно замкнутых акваторий морей, заканчивая эстуариями, лагунами и тамбаками. Экспериментально показана далеко не тривиальная роль геоморфологических условий в бактериальных процессах. Теоретической основой для проведения антропогенных преобразований в береговой зоне моря в настоящее время служит представление о зависимости баланса наносов в ее пределах от соотношения интенсивности их поступления и потерь, то есть от чисто физических явлений, что представляется недостаточным. Единственным средством избегнуть значительных и неэффективных затрат является переход к новой концепции преобразовательской деятельности человека на берегах, принципиальной основой которой должно быть отношение к береговой зоне океана как к сфере многоцелевого использования, а в центре внимания должна находиться геосистема береговой зоны океана, организованная в интересах максимизации использования энергии, поступающей из многих источников. Именно интересы природной системы, а не узко понимаемые "интересы человека" должны быть поставлены в основу новой концепции взаимодействия человека с береговой средой океана.

Ключевые слова:  рельеф, геоморфология,  литодинамика, геосистема береговой зоны океана, береговая среда.

GEOMORPHOLOGICAL AND LITHODYNAMICAL CONDITIONS STABILITY AND GEOSYSTEMS FUNCTIONING OF THE OCEANS COASTAL ZONE. Safyanov G.A.
Abstract. In cooperation with the coastal environment of the oceans person acts as the top consumer and metabolic against the company with the production sphere acts as a powerful source of energy and a variety of substances, including highly toxic. In connection with strengthening in recent decades, the impact of society on the coastal environment, the analysis of the effects of exposure becomes insufficient approach that includes only the physical parameters of the coastal zone of the ocean, there is a need geoecological (systemic) approach to the coast. Established a significant correlation between number of species of macrofauna, as well as their diversity, on the one hand, and the composition of sediments and the slope of the beach on the other. Found a close relation between yield of fish with the amount of fresh water inflow to the lagoons and estuaries. Bioproduction value of bottom topography in relation to the harvest of fish statistically defined for all depths, starting from the middle depths of the oceans that separate relatively closed seas, to estuaries, lagoons and tambaqui. It has been shown experimentally not trivial role geomorphological conditions in bacterial processes. The theoretical basis for anthropogenic changes in the sea coastal zone is currently serving as the idea of dependence balance of sediment within the ratio of the intensity of their income and losses, that is, from a purely physical phenomena that seems inadequate. The only way to avoid significant and inefficient spending is the transition to the revolutionary new concept of human activity on the banks, the principal basis of which should be relevant to the coastal zone of the ocean as to the field of multi-purpose use, and the focus should be geosystem of the coastal zone of the ocean, organized in the interests of maximizing the use of energy derived from many sources. It is the interests of the natural system, rather than narrowly conceived "human interests" should be put in the basis of the new concept of human interaction with the coastal environment of the ocean.

Keywords: topography, geomorphology, lithodynamic, geosystem of the coastal zone of the ocean, coastal environment.

ЭВОЛЮЦИЯ И ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА АТТРАКТОРОВ В ТРЕХМОДОВОМ ПРИБЛИЖЕНИИ ДЛЯ УРАВНЕНИЯ КУРАМОТО — ЦУЗУКИ. Малинецкий Г.Г., Фаллер Д.С.
Аннотация. Рассматривается динамическая система, полученная в результате применения метода Галеркина ко второй краевой задаче для уравнения Курамото — Цузуки (зависящего от времени обобщенного уравнения Гинзбурга — Ландау). Получена общая схема редукции этой задачи к задаче Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений; приведено подробное исследование последней для случая трех слагаемых в приближенном решении. Изучены сценарии возникновения хаотического аттрактора в 6-мерном фазовом пространстве при изменении параметров задачи. Обнаружены необычные сценарии возникновения хаоса и усложнения рассматриваемых странных аттракторов.

Ключевые слова: динамический хаос, уравнения Курамото — Цузуки, трехмодовая система, странные аттракторы, показатели Ляпунова, вычислительный эксперимент, сценарии возникновения хаоса.

EVOLUTION AND THE CHARACTERISTIC PROPERTIES OF ATTRACTORS IN THE THREE-MODE APPROXIMATION FOR THE KURAMOTO — TSUZUKI EQUATION. Malinetskii G.G., Faller D.S.
Abstract. A dynamic system resulting from applying the Galerkin’s method to the second boundary value problem for the Kuramoto — Tsuzuki equation (time-dependent generalized Ginzburg — Landau equation) is considered. A general reduction scheme to the initial value problem for a system of ordinary differential equations is proposed; a detailed study of the latter in the case of three terms in the approximate solution is presented. Scenarios of a chaotic attractor’s birth due to the changing of system’s parameters in a 6-dimensional phase space are described. Some unusual scenarios for the emergence of chaos and complexification of strange attractors are observed.

Keywords: dynamic chaos, Kuramoto — Tsuzuki equation, three-mode system, strange attractors, Lyapunov exponents, computational experiment, scenarios of chaos.

УЧЕНИЕ ОБ ЭКОФУНКЦИЯХ ПОЧВ И ГЕОСФЕР, ГЕОИНТЕГРАЛОГИЯ. Никитин Е.Д.       
Аннотация.  Рассматривается сущность учения об экологических функциях почв и геосфер, разработанного учеными МГУ им. М.В. Ломоносова и РАН. Показано его высокое значение для междисциплинарного знания и активизации взаимодействия наук о природе и обществе. Обоснована необходимость развития геоинтегралогии, объединяющей геологию, географию, почвоведение, геоэкономику и др.

Ключевые слова: почвоведение, экология, геоинтегралогия, экофункции почв и геосфер, охрана природы.

THE DOCTRINE OF THE SOIL ECOFUNCTIONS AND GEOSPHERES, GEOINTEGRALOGY. Nikitin E. D.
Abstract. Тhe main point of the doctrine of ecological functions of soils and goespheres elaborated in Lomonosov State university and Russian Academy of Sciences is considered. Its significance for interdisciplinary knowledge and for activization of interaction of natural science and the humanities is shown. Necessity of geointegralogy`s development that unites geology, geography, pedology, geoeconomy etc. is based.

Key words: pedology, ecology, geointegralogy, ecologial functions of soils and goespheres, protection of nature.

Новые идеи, подходы
New ideas, approaches
ШИРОТНЫЕ СООТВЕТСТВИЯ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ ПРИХОДЯЩЕЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ И ОБЩЕЙ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ. Федоров В.М.
Аннотация. Определены пространственные соответствия в широтной локализации особенностей распределения приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации и особенностей общей циркуляции атмосферы: средних положений экваториальной депрессии, субтропических зон высокого и субполярных зон низкого давления, полярных фронтов, умеренных и тропических воздушных масс. Причины найденных широтных соответствий определяются особенностями в распределении приходящей солнечной радиации, связанными с формой Земли, наклоном оси ее вращения и возмущенным орбитальным движением.

Ключевые слова: общая циркуляция атмосферы, солнечная радиация, экваториальная депрессия, полярные фронты, зоны высокого и низкого давления, географические соответствия.

LATITUDINAL COMPLIANCE IN THE DISTRIBUTION OF THE INCOMING SOLAR RADIATION AND GENERAL CIRCULATION OF THE ATMOSPHERE. Fedorov V. M.
Abstract. We indentified spatial conformities in latitudinal localization of distribution
features of incoming solar radiation upon the upper bound of the atmosphere and peculiarities of general atmospheric circulation: average positions of the equatorial depression, subtropical zones of high pressure and subpolar zones of low pressure, polar fronts, temperate and tropical air masses. Reasons of discovered latitudinal correspondences are determined by the peculiarities in the distribution of incoming solar radiation connected with the shape of the Earth, of rotation the axial tilt and disturbedorbital motion.

Keywords: general circulation of atmosphere, solar radiation, equatorial depression, polar fronts, areas of high and low pressure, geographical conformities.

Эксперименты, открытия, практика
Experiments, opening, practice
КВАНТОВЫЙ СУБПУАССОНОВСКИЙ СВЕТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХРАЗРЕШЕНИЯ В ЗАДАЧЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ МЕТОДОМ РЕДУКЦИИ ИЗМЕРЕНИЙ. Белинский А.В., Тарасова Т.М.
Аннотация. Исследована эффективность использования света с подавленными квантовыми флуктуациями при компьютерной обработке изображений. Построена схема проведения измерений со сверхвысоким разрешением. Создана математическая модель, характеризующая схему измерений, и решена задача по восстановлению изображения. Протестирован алгоритм интерпретации изображения. В результате исследований была выявлена эффективность применения субпуассоновского света для формирования изображений в целях получения сверхразрешения.

Ключевые слова: квантовые измерения, квантовая оптика, измерительные устройства, редукция измерений, предельный порог точности, сжатые состояния света, квантовые изображения, подавленные фотонные флуктуации.

QUANTUM SUBPOISSONIAN LIGHT FOR SUPERRESOLUTION IN THE PROBLEM OF IMAGE RECONSTRUCTION BY THE METHOD OF THE REDUCTION OF MEASUREMENTS. Belinsky A. V., Tarasova T. M.
Abstract. Investigated the efficiency of using light with suppressed by quantum fluctuations in a computer-based image processing. Built the scheme of measurements with superresolution. The mathematical model describing the scheme of measurements, and solved the problem by restoring the image. Tested the algorithm for image interpretation. Studies have shown the efficacy of applying subassemblage light for imaging in order to obtain superresolution.

Keywords: quantum measurement, quantum optics, measuring devices, reduction of measurements, limit of accuracy, squeezed states of light, quantum imaging, suppressed photon fluctuations.

Дискуссионные аспекты
Debatable aspects
ВЫЧИСЛЕНИЕ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТЕЛА ПРИ ЕГО ЛАМИНАРНОМ ОБТЕКАНИИ ВЯЗКИМ ПОТОКОМ, И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ К ПРОИЗВОЛЬНО ИЗГИБАЮЩЕМУСЯ ДЛИННОМУ ГИБКОМУ ОБЪЕКТУ. Гладков С.О., Богданова С.Б.
Аннотация.  Найдено одно новое решение уравнения Навье – Стокса для ламинарного обтекания цилиндрического тела вязкой жидкостью. Показано, что сила сопротивления при ламинарном обтекании определяется узким диапазоном расстояний. Отмечено, что в данном диапазоне можно пренебречь субстанциональной производной, и вычислить зависимость силы сопротивления, приходящейся на единицу длины цилиндрического тела в виде функции от его радиуса. Объяснено, что формула Лэмба – Осеена может «работать» только вне области ламинарного потока, когда роль субстанциональной производной существенна. Полученная формула применена для вывода нелинейных уравнений движения любого длинного гибкого цилиндрического объекта (струны, троса, веревки, ленты и т.п.) при учете, как силы тяжести, так и силы сопротивления.

Ключевые слова: вязкость, сила сопротивления, ламинарный слой, гибкий объект, неоднородные смещения.

CALCULATION OF THE RESISTING FORCE OF CYLINDRICAL BODY IN THE CASE OF LAMINAR FLOW VISCOUS FLOW, AND ITS APPLICATION TO THE ARBITRARILY BENDING LONG FLEXIBLE OBJECT. Gladkov S.O., Bogdanova S.B.
Abstract.  The new solution of the Navier – Stokes equation is founded for the laminar flow around cylindrical body of viscous fluid. It is shown that the resisting force with the laminar flow is determined by the narrow range of distances.  It is noted, that in this range it is possible to neglect by substantional derivative and the dependence of the resisting force of per length of the cylindrical body as a function of its radius are calculated. It is explained, that the formula of Lamb - Oseen its can “work” only out of the region of the laminar flow when the role of the substantional derivative is essential. The application of the obtained formula for the conclusion of the nonlinear equations of motion of any long flexible cylindrical object (string, rope, tape, etc.) at account of the both gravitational force and resisting force are demonstrated.

Keywords: viscosity, resisting force, laminar layer, flexible object, heterogeneous displacement.