Том 18, № 4 (2022)

В рамках градиентной теории упругости n-го порядка введены условия эллиптичности и сильной эллиптичности уравнений равновесия. В рассматриваемой модели плотность энергии деформации зависит от градиентов деформации до n-го порядка включительно. В результате уравнения равновесия представляют собой систему трех нелинейных уравнений в частных производных порядка 2n относительно вектора перемещений. Данная модель используется для описания дальнодействующих взаимодействий, особенно важных в случае моделирования материалов на малых масштабах. Действительно, градиентная теория упругости описывает масштабные эффекты, наблюдаемые на микро- и наноуровне. В нелинейной теории упругости условия сильной и ординарной эллиптичности рассматриваются как одни из определяющих неравенств. В частности, эллиптичность связывается с устойчивостью материала в малом. С математической точки зрения эллиптичность является естественным свойством уравнений статики, гарантирующим определенные свойства соответствующих краевых задач, такие как, например, гладкость решений, разрешимость, свойства спектра. В отличие от нелинейной теории упругости условия сильной эллиптичности в градиентных средах исследованы в меньшей степени. Здесь условия эллиптичности налагают ограничения на форму зависимости уравнений состояния от градиентов деформации n-го порядка. Именно эллиптичность влечет ограничения на касательные модули максимального порядка и не накладывает никаких ограничений на зависимость от градиентов деформации меньшего порядка. Градиентная теория упругости n-го порядка может рассматриваться как своего рода градиентная регуляризация модели n-1-го порядка для любого номера n. С этой точки зрения нарушения эллиптичности можно избежать, рассматривая градиенты деформации более высоких порядков.

Дан краткий обзор астрономической инфраструктуры юга России, где сосредоточены основные наблюдательные возможности страны. Перечислены основные астрономические центры, приведена краткая информация по каждому из них. Обсуждены возможные пути развития астрономических исследований в России. Отмечено большое значение международного сотрудничества для развития астрономии. Исключительно положительную роль в развитии отечественной астрономии могло бы сыграть вступление нашей страны в крупнейшую международную астрономическую организацию – Европейскую южную обсерваторию, обладающую самым передовым инструментальным парком. Это позволило бы скачкообразно преодолеть сложившееся за десятилетия технологическое отставание от ведущих стран и получить доступ ко всем крупнейшим телескопам мира, однако в сложившейся геополитической обстановке пути для этого на данный момент закрыты. Наиболее реалистичным и перспективным в существующих условиях представляется развитие астрономических исследований в области миллиметровой и субмиллиметровой астрономии, что определяется важностью данного спектрального диапазона для астрономических исследований, практически полным отсутствием соответствующих инструментов в России, перспективностью с точки зрения развития соответствующих промышленных технологий, а также имеющимся заделом (наземный проект «Суффа» и космический проект «Миллиметрон»). В качестве первого шага предложено разработать специальную программу развития базы астрономических исследований для южного региона, предусматривающую ряд стратегически важных шагов и включающую создание новой обсерватории на Северном Кавказе, с участием научных организаций и вузов юга России, в частности Южного научного центра Российской академии наук.

Обсуждаются принципы выбора материалов, технологии нанесения и модифицирования металлических поверхностей трения при вакуумной ионно-плазменной обработке алмазоподобных покрытий физическими методами. На основе квантово-химических расчетов и с использованием современного инструментария – рентгеновской фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии (РФЭС и ОЭС) – проведена оценка энергии межатомных взаимодействий на границах зерен железа, разделенных атомами различных химических элементов. С помощью методов квантовой химии показано, что при моделировании прочностных свойств нанопокрытий, нанесенных на поверхность металла и состоящих из атомов элементов Ti, Al, N, влиянием глубоколежащих слоев железа на прочность покрытия можно пренебречь. Этот эффект обусловлен сильным экранирующим действием электронной подсистемы железа на внешние воздействия. Использование в работе методов квантовой химии позволило исследовать эффекты, возникающие на наноуровне и мало доступные для исследования с помощью приборной техники. В частности, установлено, что при нанесении на поверхность железа вначале углеродного нанопокрытия, а затем нанослоев из других элементов в системе слоев может происходить расслоение, приводящее к ослаблению общей прочности покрытия. Это расслоение обусловлено перераспределением электронной плотности между слоями из разных элементов. Возникающее при этом ослабление прочности может не проявляться при измерении прочности стандартными методами. В связи с этим при разработке новых типов нанопокрытий на металлах наряду со стандартными методами необходимо использовать и теоретические (в первую очередь квантово-химические) методы оценки прочности нанопокрытий. Рассматриваемый в работе подход может быть использован также при разработке критериев выбора химических элементов для модифицирования поверхностей трения, способствующих повышению износостойкости тяжелонагруженных трибосистем.

В настоящее время информационные технологии находят все большее применение в разных сферах человеческой деятельности. Происходит взрывное развитие ряда современных информационных технологий, таких как нейросети, искусственный интеллект, туманные и облачные вычисления и др. За счет появления новой элементной базы совершенствуются технологии в области робототехники, беспроводных технологий связи, информационно-управляющих систем и вычислительных комплексов. Применение всех этих новых технологий при построении современных информационно-управляющих систем является не просто важным и актуальным, но и необходимым, так как соответствует современным технологическим вызовам. В Южном научном центре Российской академии наук исследованиями в данной предметной области занимается коллектив лаборатории информационных технологий и процессов управления. В статье сделан обзор научных исследований и разработок лаборатории, кратко описаны следующие направления исследований: «Реконфигурируемые вычислительные системы с высокой реальной производительностью», «Коллективное управление группами роботов», «Многопроцессорные и нейросетевые информационно-управляющие системы для различных областей применения». Направление «Реконфигурируемые вычислительные системы с высокой реальной производительностью» включает в ебя научно-практические исследования и промышленное изготовление высокотехнологичных базовых вычислительных модулей и разработку программного обеспечения реконфигурируемых вычислительных систем с высокой реальной производительностью. Направление «Коллективное управление группами роботов» включает в себя научные исследования и практические разработки в области создания методов управления и средств построения распределенных информационно-управляющих систем для повышения эффективности работы сложных мехатронных объектов, в том числе интеллектуальных роботов. Направление «Многопроцессорные и нейросетевые информационно-управляющие системы для различных областей применения» включает в себя научные и практические исследования в области разработки методов и средств построения распределенных информационно-управляющих систем, математического и программного обеспечения для таких систем в целях повышения безопасности и обеспечения эффективности работы сложных мехатронных объектов, систем мониторинга и прогнозирования различного назначения. В дальнейшем целесообразно объединить исследования по направлениям «Коллективное управление группами роботов» и «Многопроцессорные информационно-управляющие системы для различных областей применения» с целью разработки новых методов организации и управления информационно-управляющими системами, включающими мобильные компоненты.

Обобщены результаты полевых экспериментов, проведенных в 2012–2022 гг., по улучшению качества местообитания и сохранению гусеобразных (Anseriformes) птиц на Западном Маныче. Исследования выполнены в районе Весёловского водохранилища, водно-болотного угодья международного значения, одного из важных водоемов на миграционном пути гусеобразных. Рассмотрены факторы, оказывающие влияние на состояние местообитаний: климат и человеческая деятельность. В 2000−2021 гг. климатические условия стали в целом благоприятными для гусеобразных, однако на их численности сказываются экстремальные погодные явления. Растет влияние таких негативных антропогенных факторов, как беспокойство, трансформация местообитаний, изменение сельскохозяйственных технологий, что приводит к снижению экологической емкости территории для гусеобразных. Обсуждены результаты эксперимента по реинтродукции кряквы Anas platyrhynchos Linnaeus, 1758, который позволил снизить охотничий пресс на дикую популяцию этого вида и стабилизировать ее численность. Для экспериментальной оценки влияния фактора беспокойства на птиц были выбраны два участка с

Настоящее сообщение посвящено формированию научного подхода к управлению состоянием организма при развитии опухолевого процесса. Такой подход основан на открытии закономерности развития различных общих неспецифических адаптационных реакций в зависимости от силы действующего фактора, определившем перспективы повышения противоопухолевой резистентности организма. Выявлены изменения в состоянии центральной нервной системы, эндокринной и иммунной систем, отличающие антистрессорные адаптационные реакции друг от друга и от реакции стресс Г. Селье. Установлены сигнальные гематологические критерии четырех основных архетипов реакций – тренировки, спокойной и повышенной активации, стресса. При испытании разных по качеству факторов в широком диапазоне доз выявлена новая, ранее не известная, система периодического повторения тетрады реакций на разных уровнях реактивности организма. Это существенно расширило возможности управления адаптивным состоянием организма при онкопатологии и других тяжелых заболеваниях, а также при старении. Сформировано новое лечебное направление – активационная терапия, – использующее эффективные режимы воздействия на организм факторов различной природы. Показаны возможности активационной электромагнитотерапии в качестве сопроводительного лечения при адъювантной химио- и лучевой терапии опухолей различной локализации. Изучено влияние нейрогенной боли на злокачественный процесс и характеристики электрофизиологической активности нейронов. Представлена новая парадигма психосоматической медицины, основанная на связи физического и психологического состояния с архетипом интегральной адаптационной реакции организма, имеющей многоуровневые механизмы формирования – от субклеточного до системного.