Том 484, № 4 (2019)
- Год: 2019
- Статей: 27
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/issue/view/757
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524844
Математика
О сложности некоторых задач поиска семейства непересекающихся кластеров
Аннотация
Рассматриваются две родственные задачи поиска семейства непересекающихся подмножеств (кластеров) в конечном множестве точек евклидова пространства. В этих задачах требуется максимизировать размер минимального по мощности кластера так, чтобы в каждом кластере суммарный внутрикластерный квадратичный разброс точек не превышал заданной доли (константы) от суммарного квадратичного разброса точек во входном множестве. Доказано, что обе задачи NP-трудны даже на числовой прямой.



Индикатор разладки для нестационарных случайных процессов
Аннотация
В работе исследуются свойства статистики, называемой согласованным уровнем стационарности нестационарных временных рядов. Показывается, что её изменение можно трактовать как разладку. Рассматриваются такие задачи, как оценка уровня значимости принятия решений, выделение характерных периодов в нестационарном случайном процессе, определение оптимальной длины выборки для построения индикаторов в задачах стохастического управления. В качестве практической реализации исследуется индикатор разладки на данных электроэнцефалограмм у больных эпилепсией.



Спектральная деформация в одной задаче сингулярной теории возмущений
Аннотация
В работе исследуется квазиклассическая асимптотика спектра несамосопряжённой задачи Штурма–Лиувилля в случае однопараметрического семейства потенциалов-полиномов третьей степени. С использованием метода фазовых интегралов для рассматриваемой задачи выведены правила квантования, характеризующие асимптотическое распределение собственных значений и их концентрацию вблизи рёбер предельного спектрального комплекса. Описаны топологически различные типы предельного комплекса и найдены критические значения параметра деформации, отвечающие смене типа.



Метод быстрого множественного попарного выравнивания на основе префиксных деревьев
Аннотация
Представлен метод для эффективного сравнения символьной последовательности со всеми строками из некоторого множества, работающий существенно быстрее, чем наивный перебор сравнений со всеми строками подряд. Для ускорения процедуры предлагается оригинальный алгоритм, объединяющий использование префиксного дерева и стандартного алгоритма динамического программирования для поиска редакционного расстояния (метрики Левенштейна) между строками. Эффективность метода подтверждена в вычислительных экспериментах на массивах в десятки миллионов биологических последовательностей вариабельных доменов моноклональных антител.



Информатика
Обобщение теоремы Кравченко‒Котельникова спектрами финитных бесконечно дифференцируемых функций
Аннотация
Впервые рассматривается обобщение теоремы Кравченко–Котельникова спектрами финитных бесконечно дифференцируемых функций. Данные функции являются решениями линейных интегральных уравнений специального вида. Спектр представляет собой кратное бесконечное произведение растянутых по аргументу спектров атомарных функций. Построенный обобщённый ряд обладает быстрой сходимостью, что подтверждается представленной формулой оценки погрешности усечения и результатами численного эксперимента.



Теоретическая физика
Нелинейные волновые и кавитационные процессы и их влияние на механические свойства вязких растворов
Аннотация
Приведены экспериментальные результаты по исследованию влияния нелинейных волновых и кавитационных процессов, протекающих в проточных рабочих частях гидродинамических генераторов вихревого и плоского типов с телами обтекания различных форм, на физико-механические свойства глинистой суспензии. Исследованию подвергались модели генератора вихревого типа с тангенциальными и радиальными каналами для подачи рабочей жидкости генератора, представляющего собой плоский канал с тремя телами обтекания цилиндрической формы.



Механика
Моделирование управления кинетическим моментом малых космических аппаратов с магнитной системой ориентации
Аннотация
Рассматривается задача моделирования режимов управления кинетическим моментом малых космических аппаратов с использованием электромагнитных систем, взаимодействующих с магнитным полем Земли. Выполнено построение закона управления электромагнитных систем для различного состава измеряемых параметров. Сформирован комплекс масштабных коэффициентов для исследования режима управления кинетическим моментом динамически подобных моделей. На базе динамического стенда проведены экспериментальные исследования по моделированию динамики углового движения малых космических аппаратов с магнитной системой ориентации.



К вопросу о механизме образования вторичных течений Прандтля 2-го рода
Аннотация
Численно исследовано турбулентное течение в трубе квадратного сечения. Изучены концентрированные продольные вихри, ответственные за возникновение вторичных течений. Показано, что продольные вихри образуются в результате нелинейного взаимодействия турбулентных пульсаций, в которых пульсации продольной компоненты завихренности специальным образом согласованы по фазе с пульсациями продольной компоненты скорости. Дана физическая интерпретация вскрытого механизма.



О применении уравнений Грина–Нагди для моделирования волновых течений с ондулярными борами
Аннотация
Базисные законы сохранения модели Грина–Нагди теории мелкой воды выводятся из двумерных интегральных законов сохранения массы и полного импульса, описывающих плоскопараллельное течение идеальной несжимаемой жидкости над горизонтальным дном. Этот вывод основан на понятии локального гидростатического приближения, которое обобщает понятие длинноволнового приближения и применяется для анализа применимости уравнений Грина–Нагди при моделировании волновых течений жидкости с ондулярными борами.



Химия
Синтез и самоассоциация амфифильных диблок-сополимеров 2,3,4,5,6-пентафторстирола
Аннотация
Амфифильные диблок-сополимеры (ДС) 2,3,4,5,6-пентафторстирола и 2-гидроксиэтилметакрилата впервые синтезированы двухстадийной радикальной полимеризацией с обратимой передачей цепи по механизму присоединения–фрагментации. Морфология плёнок из ДС, имеющих близкий к эквимолекулярному состав, исследована просвечивающей электронной микроскопией. Наблюдаемое микрофазовое расслоение с образованием сферических нанодоменов является нетипичным для эквимолекулярных ДС и связано, вероятно, с образованием водородных связей между гидроксильными и карбонильными группами (ОН ∙∙∙ ОН и С=О ∙∙∙ НО) в поли-2-гидроксиэтилметакрилатных блоках. Очевидно, именно способность ДС к самоорганизации является причиной формирования тканевых покрытий с низкой поверхностной энергией (γ = 11,9 мДж/м2) и относительно высокими контактными углами смачивания водой (θН2О = 120° ± 6°) и дийодметаном (θCH2I2 = 93° ± 2°).



Химическая технология



Физическая химия
Кинетика химических процессов в мозге человека. Триггер-эффект и автостабилизация N-ацетиласпарагиновой кислоты
Аннотация
Предложена кинетическая модель процесса ответа нервной ткани на внешнее сигнальное воздействие. Модель основана на представлении о многостадийности и нелинейности динамического процесса изменений концентрации N-ацетиласпарагиновой кислоты и N-ацетиласпартата в нервной ткани человека. Эффект ингибирования субстратом для этой системы является необходимым фактором автостабилизации N-ацетиласпартата как ключевого метаболита мозга. Существование трёх стационарных состояний объясняет триггерное поведение системы.



Электронно-опосредованные реакции при металлотермическом восстановлении оксидных соединений молибдена и вольфрама
Аннотация
Исследован процесс восстановления парами кальция кислородных соединений вольфрама и молибдена (WO3, MoO3, MgWO4, MgMoO4 и CaMoO4) при температуре 800–860°С и остаточном давлении аргона в реакторе 5–10 кПа. Как и при восстановлении парами магния, происходило наблюдавшееся ранее пространственное разделение продуктов реакционной массы — отложение основной массы образовавшегося оксида кальция вне зоны реакции. Особенностью восстановления MgWO4 и MgMoO4 является то, что вначале в них происходит замещение магния кальцием. Образующийся металлический магний служит восстановителем, оксид которого наряду с оксидом кальция образует корку на поверхности реакционной массы. Анализ полученных результатов свидетельствует, что процесс восстановления оксидных соединений парами магния и кальция при остаточном давлении аргона в реакторе более 5 кПа протекает по механизму электронно-опосредованной реакции без непосредственного физического контакта между реагирующими веществами.



Влияние катализаторов “кобальт-углеродные нанотрубки” на процесс коксования антрацена
Аннотация
Впервые исследован процесс коксования антрацена при температурах 400–600°С в присутствии и отсутствии нанесённого на углеродные нанотрубки (УНТ) кобальтсодержащего катализатора. Методами рентгенографии и электронной микроскопии исследованы продукты коксования. Найдено, что наличие CoO-УНТ существенно (на 50°С) снижает температуру начала коксования и ускоряет процесс образования кокса. Наличие катализатора CoO-УНТ меняет морфологию образующего кокса, в то время как в случае коксования чистого антрацена происходит образование сферических частиц плохо окристаллизованного углерода размером около микрона, в присутствии катализатора происходит образование углеродной “шубы”, зачехляющей поверхность УНТ.



Геология
Возраст и источники нижнемезозойских метаосадочных пород Унья-Бомского Террейна Монголо-Охотского складчатого пояса: результаты геохронологических (LA–ICP–MS) U–Th–Pb- и изотопных Sm–Nd-исследований
Аннотация
Результаты геохронологических U–Th–Pb-исследований свидетельствуют о том, что в Унья-Бомском террейне наиболее молодые пики на кривых относительной вероятности возрастов составляют 207 и 212 млн лет для цирконов из метаалевролита курнальской свиты и из метаалевролита амканской свиты соответственно. Близкие оценки возраста для наиболее молодых пиков получены и для обломочных цирконов из метаосадочных пород Тукурингрского террейна восточной части Монголо-Охотского пояса, что свидетельствует о том, что нижнемезозойские флишоидные комплексы в строении этого пояса развиты существенно шире, чем принято считать сегодня. На основании полученных геохронологических и изотопных Sm–Nd-данных показано, что снос материала в бассейн осадконакопления происходил преимущественно со стороны континентальных массивов Амурского супертеррейна.



Геохимия
Опыт применения локального анализа изотопного состава серы сульфидов руд крупнейших месторождений Бодайбинского Синклинория (Восточная Сибирь)
Аннотация
Рассмотрен опыт применения LA–ICP-изотопного состава S пирита и арсенопирита золоторудных месторождений Байкало-Патомского нагорья. Охарактеризована методика. Показано, что все изученные образцы имеют значения δ34S, δ33S, строго соответствующие закону масс-зависимого фракционирования изотопов S. Установлено закономерное облегчение изотопного состава S пирита по мере роста его кристаллов для Сухого Лога и изотопная гомогенность для пирита, пирротина месторождения Голец Высочайший. Сделан вывод о возможной роли метаморфизма Мамско-Оронского пояса в формировании изотопной гомогенности сульфидов руд.



Новое соединение из чароитового субстрата (K, Na)3Ca8Si6[Si4O12]3
Аннотация
В результате экспериментальных исследований взаимодействия чароитового субстрата с вмещающими лампрофирами микроклин-арфведсонитового состава получено новое соединение (K,Na)3Ca8Si6[Si4O12]3, в кристаллической структуре которого а = 15,2613 (3) Å, I2/13, Z = 4 установлен новый тип радикала Si2[Si4O12]. Объёдиненные общими гранями Ca-октаэдры в виде цепочек окружают радикал и замыкаются на К-восьмивершиннике. В отличие от чароита с ленточно-трубочными радикалами, установлен изометрично-островной кремниевый радикал.



Раннекембрийский возраст и коровые источники гранитоидов горячинского плутона (Северное Прибайкалье): геодинамические следствия
Аннотация
Приведены результаты U–Pb-датирования по циркону и Nd-изотопного изучения адакитовых гранитов Горячинского плутона, вскрытого вдоль берега Байкала на участке выклинивания пакета сдвиговых тектонических пластин Байкало-Муйского пояса. Получено необычное для Северного Прибайкалья раннекембрийское значение возраста гранитоидов 545 ± 6 млн лет. По мнению авторов, новые геологические и изотопные данные свидетельствуют о формировании изученных гранитоидов на завершающем этапе позднебайкальского сдвигового тектогенеза, ставшего причиной проявления адакитового магматизма в пределах Байкало-Муйского пояса.



Вариации изотопного отношения 238U/235U в метаосадочных породах и свидетельство изменения условий осадконакопления в неопротерозое в эдиакарское время
Аннотация
Изотопный состав U — новый геохимический индикатор, позволяющий реконструировать окислительно-восстановительные условия протекания геологических процессов. Рассмотрены полученные с помощью метода MC—ICP—MS и двойного трасера 236U–233U результаты изучения изотопного отношения 238U/235U в неопротерозойских метаосадочных породах Байкало-Патомского складчатого пояса (Северное Забайкалье). По своему масштабу обнаруженные вариации 238U/235U (δ238U от −0,37 до −0,11 ‰) не выходят за пределы диапазона (от −0,39 до +0,15 ‰), характерного для метаосадочных терригенных пород морского происхождения. По величинам δ238U уран изученных пород Байкало-Патомского пояса (БПП) тяжелее U морской воды (δ238U –0,41 ±0,03‰). Наблюдается корреляция между величиной δ238U в породах и их положением в стратиграфическом разрезе. Вариации 238U/235U в терригенно-карбонатных толщах БПП указывают на изменение условий осадконакопления и возникновение анаэробной (euxinic) обстановки в процессе эволюции палеобассейна в позднеэдиакарское время.



Геофизика
Картирование межплитового сцепления в камчатской зоне субдукции по вариациям магнитудно-частотного распределения сейсмичности
Аннотация
Геометрия предполагаемых зон сцепления в Камчатской зоне субдукции определяется по графику повторяемости землетрясений (магнитудно-частотному распределению) на основе ранее установленной связи его формы со скоростями неупругих деформаций. В областях повышенного асейсмического проскальзывания наблюдается нарушение линейности графика повторяемости, связанное с дефицитом сильных событий. Области повышенного сцепления океанической и континентальной плит характеризуются избытком сильных событий и обратным загибом распределения. Результаты картирования величины загиба магнитудно-частотного распределения сейсмичности хорошо согласуются с выделением зон сцепления по спутниковым геодезическим данным и инверсии мареограмм.



Затухание гравитационных волн под припаем
Аннотация
Получены значения коэффициента затухания морских волн с периодами от 4 до 30 с подо льдом в зависимости от длины волны для прибрежной зоны Охотского моря по данным экспериментальных наблюдений. С использованием модельного дисперсионного соотношения волн подо льдом рассчитаны теоретические значения коэффициента затухания и выполнено их сравнение с полученными из экспериментальных данных по соотношению спектральных энергий волн для открытой воды и подо льдом. Используя полученные значения коэффициента затухания, можно для амплитуд волн разных периодов рассчитать до какого расстояния под припаем будут распространяться волны с критической амплитудой и где возможен разлом льда.



Океанология
Особенности распределения аномальных газогеохимических полей рифта Красной реки (Тонкинский Залив, Южно-Китайское море)
Аннотация
Представлены результаты третьей Российско-Вьетнамской (ТОИ ДВО РАН — ИМГГ ВАНТ) комплексной геолого-геофизической экспедиции в Тонкинском заливе Южно-Китайского моря (апрель 2016 г.) и полевых исследований на севере Вьетнама в 2016–2017 гг. В результате исследования выявлены новые особенности распределения и генезиса газогеохимических полей в осадочных отложениях в пределах рифтовой зоны Красной реки по профилю длиной 150 км. Выявлены четыре зоны с высокоамплитудными аномалиями углеводородных газов, гелия, водорода, двуокиси и окиси углерода, распределение которых отражает тектоническое строение района и характеризует наличие нескольких литосферных источников газов, в том числе глубинного происхождения.



Биохимия, биофизика, молекулярная биология
Биотехнологический способ получения и характеристика рекомбинантного антимикробного пептида авицина а из Enterococcus avium
Аннотация
Авицин A – бактериоцин из грамположительной бактерии Enterococcus avium, обладающий высокой микробицидной активностью в отношении бактерий рода Listeria, которые вызывают у человека тяжёлое инфекционное заболевание – листериоз. Мы разработали биотехнологический способ получения авицина A и дали характеристику его структуры и биологической активности. Нами выдвинуто предположение о возможном механизме антимикробного действия авицина A.



Влияние транскрипции на активность энхансера гена white, интегрированного в интрон
Аннотация
Установили, что у Drosophila melanogaster проходящая транскрипция подавляет активность энхансера гена white, интегрированного в интрон. Фланкирование трансгена терминаторами транскрипции SV40 полностью снимает ингибирующее действие проходящей транскрипции.



Опыт применения антисептиков для обработки биологических матриксов лёгких крыс
Аннотация
С целью подбора оптимального способа дезинфекции каркасов перед рецеллюляризацией с помощью морфологических методов (исследования биомеханической прочности волокон внеклеточного матрикса) и анализа хемилюминесценции у крыс изучали действие октенисепта и хлоргексидина в разных концентрациях на биологические матриксы лёгких до и после децеллюляризации. Хлоргексидин в разведении 1 : 10 обладал наименьшими повреждающими свойствами для матрикса и в наибольшей степени способствовал обеззараживанию каркасов для дальнейшего хранения и проведения экспериментальных исследований.



Новая растительная экспрессионная система для создания вакцин против папилломавирусов
Аннотация
Для усиления синтеза антигенных белков оболочки L1 высокоонкогенных типов папилломавирусов ВПЧ16, ВПЧ18, ВПЧ31 и ВПЧ45 в генетическую конструкцию включили последовательность гена, кодирующего репликазу вируса мозаики огурца (RdRP CMV). Это позволило увеличить продукцию данных антигенных белков до 25–27 мкг на 1 мг общего растворимого белка.



Локализация гена dunce в большой серии близлежащих структур политенной хромосомы Drosophila melanogaster
Аннотация
Исследовали молекулярную и хромосомную локализацию гена dunce. Ген имеет размер 167,3 кб и почти целиком состоит из интронов, в которых также локализуется кластер из семи коротких тканеспецифичных генов. По результатам FISH-гибридизации фрагментов гена мы установили, что dunce лежит в пределах девяти хромосомных структур (четырёх дисков и пяти междисков), что не соответствует господствующим представлениям о локализации генов только в одной структуре – диске или междиске или их расположении на границе этих структур. Полученные результаты являются совершенно неожиданными и оригинальными и существенно расширяют современные представления о генетической организации интерфазных хромосом.


