Виноградова Н.Б., Кудрявцев В.В. «Профессор Вадим Алексеевич Ильин – один из корифеев физического факультета МПГУ» История науки и техники, № 6, с. 3-13 (2021)

Вадим Алексеевич Ильин – известный педагог, выдающийся представитель радиофизической школы МПГУ, талантливый историк науки, создатель собственной научно-педагогической школы. Приведены сведения из биографии ученого, позволяющие проследить его жизненный и творческий путь, фрагменты его мемуарных записей. Рассмотрена педагогическая деятельность В.А. Ильина на физическом факультете МПГУ (ныне ИФТИС МПГУ). Ключевые слова: физический факультет МПГУ, ИФТИС, преподавание физики в университете, история физики, радиофизика, научно-педагогическая школа. DOI: 10.25791/intstg.6.2021.1281

Таюрский А.А. «Влияние неоднородности плазмы с учётом тормозного излучения на нелинейное поглощение альфвеновской волны диссипативной плазмой» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 83-96 (2021)

Исследована математическая модель затухания альфвеновской волны в неоднородной несжимаемой диссипативной плазме с использованием уравнений двухжидкостной электромагнитной гидродинамики. Показано, что следствием учёта тормозного излучения является конечность глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную плазму и установившийся квазистационарный режим затухания. Рассмотрены неоднородности по плотности двух типов – вершины и впадины, которые распределены по гауссову закону. Получены зависимости от величины вершины глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную плазму и максимальных температур электронов и ионов. Исследование показало, что увеличение амплитуды падающей волны приводит к увеличению значений максимальных температур электронов и ионов, а также увеличению глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную диссипативную плазму.

Корчагин Н.Н., Нейман В.Г., Родионов А.А., Мирабель А.П. «Океан, атмосфера, Земля и Космос в трудах выдающегося ученого и организатора науки Андрея Сергеевича Монина» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 130-134 (2021)

Альтшулер Б.Л. «Научная деятельность А.Д. Сахарова и современная физика» Успехи физических наук, 191, № 6, с. 449-474 (2021)

Прослежены различные направления научной и инженерно-конструкторской деятельности А.Д. Сахарова – от первых отечественных термоядерных зарядов до фундаментальной физики. Сделан акцент на современный статус тех научных направлений, родоначальником которых признаётся А.Д. Сахаров: управляемый термоядерный синтез, магнитная кумуляция и взрывомагнитные генераторы, индуцированная гравитация, космологические “сахаровские” (барионные акустические) осцилляции, барионная асимметрия Вселенной. Также неожиданное развитие, особенно в XXI веке, получила близкая Сахарову модель пульсирующей Вселенной. Другие волновавшие его темы: квантовая космология, антропный принцип – это тоже передний край современной науки.

Асеев А.Л., Бугаев А.С., Велихов Е.П., Гуляев Ю.В., Красников Г.Я., Латышев А.В., Панченко В.Я., Руденко О.В., Сауров А.Н., Сигов А.С., Чаплыгин Ю.А., Черепенин В.А. «Памяти Владислава Ивановича Пустовойта» Успехи физических наук, 191, № 8, с. 899-900 (2021)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.07.039012

Попов П.А., Кузнецов А.В., Иголкин А.А., Муртазин В.М. «Модельный и конечно-элементный подходы в исследовании звукоизоляции отсеков космического модуля» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 1, с. 21-26 (2018)

При проектировании ракетно-космической техники решается проблема прогнозирования акустического воздействия на элементы конструкции ракеты-носителя (РН) и полезной нагрузки. Источниками такого воздействия являются, работающие на старте двигатели и набегающий поток воздуха, воздействующий на РН при старте и на активном участке полёта в земной атмосфере. Однако, решение указанной проблемы, осложняется невозможностью проведения испытаний в стендовых условиях. Проверка адекватности выбора метода проектирования проводится лишь при запуске РН. Поэтому важной задачей является разработка методики расчёта минимальной звукоизоляции на основе физических параметров материала и геометрических параметров конструкции. Расчёт указанных параметров проводился по моделям конструкций, в связи с чем предлагаемый подход был назван модельным. Проведено моделирование методом конечных элементов при упрощении исходной конструкции до аналогичной по жёсткости. Было выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Попов П.А., Иголкин А.А. «Мероприятия по снижению акустического нагружения внутри сборочно-защитного блока» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 1, с. 16-20 (2018)

На основе экспериментальных работ, проведенных в лабораториях ЦАГИ, получены необходимые параметры коэффициентов механических потерь, коэффициентов поглощения, коэффициентов распространения и звукоизоляции для углестеклоалюмопластовых образцов с нанесением на их поверхности различных звукопоглощающих материалов, которые в дальнейшем позволили снизить нагружение на адаптируемые космические аппараты до суммарного среднеквадратического уровня акустического давления не превышающего 140,6 дБ. В работе даётся расчётная схема исследования снижения акустических нагрузок. Результаты расчётно-экспериментальных исследований были подтверждены лётно-конструкторскими испытаниями ракеты-носителя «Союз-2».

Морозов А.Н., Пустовойт В.И., Фомин И.В. «Свойства связанных гравитационных и электромагнитных волн в вакууме, внешних полях и диэлектрических средах» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 10-13 (2021)

Горелик В.С. «Генерация гравитационных волн при обертонных процессах «медленных» поляритонов в среде при импульсном лазерном возбуждении» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 13-17 (2021)

Андрусенко С.Л., Кричевский Д.П., Манчурян Г.Д., Руденко В.Н. «Оптимизация параметров Евро-азиатской сета гравитационных детекторов» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 130-133 (2021)

Голяк Ил.С., Есаков А.А., Морозов А.Н., Назолин А.Л. «Система регистрации высокочастотных гравитационных волн» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 2, с. 94-98 (2021)

Качмар В.В., Мошкина К.Г., Борзосеков В.Д., Скворцова Н.Н., Сорокин А.А. «Подготовка поверхности металлов прямым пьезоэлектрическим разрядом для микроволновых имитационных испытаний с лунной пылью» Прикладная физика и математика, № 6, с. 11-19 (2021)

Рассмотрен процесс предварительной подготовки образцов нержавеющей стали и алюминия для имитационных экспериментов с реголитом. Половина образцов каждого металла была обработана низкотемпературной плазмой. Проведен сравнительный анализ микрофотографий поверхности обработанных и необработанных образцов металлических пластин и ее элементного состава. Ключевые слова: лунный реголит, гиротрон, низкотемпературная плазма, нержавеющая сталь, алюминий. DOI: 10.25791/pfim.03.2021.1198

Karelin S.Y., Korenev V.G., Krasovitsky V.B., Lebedenko A.N., Magda I.I., Mukhin V.S., Sinitsin V.G., Volovenko N.V. «Pulsed power to microwaves conversion in nonlinear transmission lines» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 250-255 (2021)

Предмет и цель работы Приведены экспериментальные результаты и данные численного моделирования относительно эффектов возбуждения микроволн в коаксиальных линиях передачи, в которые подаются однополярные высоковольтные электрические импульсы. Целью работы является выяснение относительной важности нескольких механизмов, которые могут отвечать за возникновение микроволновых колебаний при прохождении импульса через волноводную структуру. Методы и методология Рассматриваются дисперсионные и фильтровальные свойства коаксиальных волноводов с тремя секциями, есть расположенными одна за другой вдоль оси симметрии структуры. Две идентичные секции – на входе и на выходе волновода – заполненные изотропным жидким диэлектриком, в то время как средняя секция дополнительно заполняется – или частично, или полностью – непроводящим материалом с гиротропными свойствами. Вставленное ядро состоит из набора ферритовых колец, характеризующихся нелинейным откликом на первичное высоковольтное импульсное возбуждение. В процессе измерений диаметра внутреннего проводника и ферритовой вставки оставались постоянными. Диаметр внешнего проводника менялся, чтобы проанализировать влияние как собственно этого размера, так и степени заполнения сечения ферритом. Гиротропные свойства ферромагнитного материала реализовались благодаря наложению поля магнитного смещения от внешнего соленоида. Измерения были проведены для различных значений импульсного напряжения в диапазоне сотен киловольт при магнитных полях смещение в десятки килоампер на метр. Результаты В наших экспериментах, как и в работах других авторов, наблюдалось, что однополярный импульс, что входит в линию с радиально однородной передней секции, далее приводит к возникновению квазимонохроматичных колебаний напряжения. Они возникают, как только импульс пройдет достаточную дистанцию в радиально неоднородной части волновода. Такие осцилляции могут включать небольшое количество квазипериодов, то есть иметь значительную ширину соответствующей спектральной линии. путем надлежащего выбора геометрических параметров волноводной структуры и характеристик первичного импульса возможно получать на выходе колебания с частотой в несколько гигагерц и субгигаватным уровнем импульсной мощности. Выводы: Частоты и амплитуды осцилляций, возникающих, а также их спектральные ширины обусловлены комплексом дисперсионных и нелинейных свойств волноводной структуры. Набор волноводных мод, могут распространяться в линии, зависит от диаметров внутреннего и внешнего проводников коаксиальной линии и диаметра ферромагнитного включения с его собственными дисперсионными свойствами. Осцилляторная часть формы импульса может возникать и отделяться от тела импульса, если она рождается на частоте, выше частоты отсечки для другой моды, чем первичная ТЭМ. Ключевые слова: однополярный импульс, коаксиальная линия передачи, микроволны колебания, законы дисперсии, волноводные моды

Гранков А.Г., Мильшин А.А., Новичихин Е.П., Шелобанова Н.К., Солдатов В.Ю. «Оценка высотного распределения температуры и влажности атмосферы по данным спутниковых и полигонных измерений в тропических широтах океана» Экологические системы и приборы, № 2, с. 29-35 (2021)

Разработан алгоритм определения вертикального распределения температуры и влажности атмосферы в районах формирования тропических циклонов. Алгоритм основывается на сочетании данных метеорологических измерений в приводном слое воздуха (полигон NOAA TAO/TRITON) и данных одновременных спутниковых измерений радиометра SSM/I в миллиметровом и сантиметровом участках СВЧ-диапазона. Обсуждены вопросы повышения надежности обнаружения моментов зарождения тропических циклонов. Ключевые слова: тропический циклон; алгоритм; температура; обнаружение; атмосфера; влажность. DOI: 10.25791/esip.02.2021.1210

Миронов В.В. «Новые индексы публикационной активности» Вестник Российской академии наук (РАН), 90, № 10, с. 959-967 (2020)

Описаны результаты исследования информативности широко известного и простого в применении индекса цитирования Хирша, отмечены его достоинства и недостатки. Как альтернатива представлены четыре новых трёхмерных индекса цитирования: M-индекс, взвешенный M-индекс, G-индекс сверхвысокого цитирования и взвешенный G-индекс. Для удобства сравнения публикационной активности учёных введены их одномерные псевдонормы (оценки). Вводимые показатели просты в использовании, включают привычную для научного сообщества методологию индекса Хирша, но существенно информативнее последнего. Ключевые слова: библиометрия, наукометрический показатель, индекс Хирша, новые многомерные индексы цитирования, одномерные индексы цитирования, информативность индексов.

Гуськов А.Е., Косяков Д.В., Багирова А.В., Блинов П.Ю. «Факторы цитируемости обзоров» Вестник Российской академии наук (РАН), 90, № 12, с. 1128-1140 (2020)

Обзорные публикации имеют важное значение для устойчивого развития научных исследований, о чём говорят более высокие показатели их цитируемости по сравнению с другими типами публикаций. В статье проанализирована литература по типизации обзоров, дана характеристика роли обзоров в общем потоке научных публикаций, в том числе по направлениям науки, аккумулированы гипотезы о факторах, влияющих на цитируемость научных публикаций в целом и обзоры в частности. Для подтверждения гипотез и определения степени влияния отдельных факторов проведён корреляционный и регрессионный анализ отобранного массива научных обзоров. В результате показано влияние десяти факторов. Наиболее значимые из них – рейтинг журнала, возраст статьи, размер списка литературы, язык, на котором написан обзор, средний индекс Хирша авторов. Ключевые слова: обзоры, цитирование, факторы цитируемости, библиометрия, импакт-фактор.

Тараканов В.В., Драгавцев В.А. «Российский критерий публикационной активности (проект)» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 3, с. 253-256 (2021)

Авторы предлагают к обсуждению разработанный ими проект Российского критерия публикационной активности. Критерий основывается на четырёх главных принципах: независимость оценки публикации от категории журнала (издательства), комплексность оценки, включающей баллы за научную, прикладную и образовательную ценность публикации, полный ежегодный охват всех без исключения публикаций российских исследователей, снижение субъективности оценок благодаря участию в экспертизе всех остепенённых членов отечественного научного сообщества.

Юревич А.В., Юревич М.А. «Мусор в науке» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 8, с. 724-733 (2021)

Проблема публикаций в “хищнических” изданиях активно обсуждается в научном сообществе, она привлекает внимание и государственных органов, ответственных за научно-техническую политику. В статье предпринята попытка оценить масштаб засорения мировой научной продукции не заслуживающими публикации статьями. В основу исследования положен список журналов и сборников регулярных конференций, исключённых из базы данных Scopus по причинам нарушения научной этики. Анализ публикаций, вышедших в этих изданиях в 2010–2019 гг., позволил выявить страны и научные направления, наиболее страдающие от деятельности издателей-хищников. Согласно результатам подсчётов, Россию проблема научного мусора не обошла стороной и наиболее остро проявилась в экономических, технических науках и некоторых областях медицинских наук. Авторами сформулированы выводы об источниках этой проблемы и тактике противодействия деятельности публикационных “хищников” со стороны государств. Ставится вопрос о том, как относиться к публикации в “мусорном” журнале и стоит ли проводить грань между “вынужденными” и “корыстными” публикациями в таких изданиях. Ключевые слова: публикационная активность, “хищнические журналы”, “мусорные” публикации, чёрный список журналов, научная этика, библиометрия.

Курц В.В., Ануфриев И.Е., Труфанов Д.О. «Модель автомобильного трафика с несколькими лидерами» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 35-46 (2021)

Предложена новая микроскопическая модель автомобильного трафика, которая в явном виде учитывает время реакции водителя, а при вычислении ускорения принимаются во внимание сразу несколько впереди идущих транспортных средств. Данная модель основана на модели оптимальной скорости. Учёт времени запаздывания и взаимодействий сразу с несколькими лидерами позволяет воспроизвести динамику автомобилей с большей степенью правдоподобности. Выполнен анализ потоковой устойчивости стационарных решений. Ряд численных экспериментов подтверждает корректность полученных условий устойчивости. Исследован вопрос о влиянии количества лидеров на степень устойчивости транспортного потока, а также на пространственно-временные характеристики stop-and-go волн.

Задорожний В.Г., Чеботарев А.С., Дикарев Е.Е. «Стохастическая модель боевых действий Ланчестера» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 57-77 (2021)

Рассматривается математическая модель взаимодействия двух противодействующих сторон в виде системы дифференциальных уравнений (Ланчестера), коэффициенты которой являются случайными процессами, заданными характеристическим функционалом. Ставится задача нахождения первых моментных функций решения. Эта задача сводится к детерминированной системе дифференциальных уравнений с обычными и вариационными производными. Получены явные формулы для первых двух моментных функций решения стохастической системы. Рассмотрены задачи с гауссовыми и равномерно распределенными случайными коэффициентами. Приведены численные расчеты и графики поведения математического ожидания и дисперсионной функции.

Болдарев А.С., Гасилов В.А., Круковский А.Ю., Повещенко Ю.А. «Методика решения задач магнитной гидродинамики в квазилагранжевых переменных» Математическое моделирование, 33, № 6, с. 17-30 (2021)

Представлен метод численного решения одномерных задач магнитной гидродинамики (МГД) с учетом объемных потерь либо источников массы. Исходная система уравнений МГД записывается в квазилагранжевых переменных, определяемых по начальному распределению вещества. Построено семейство неявных полностью консервативных разностных схем. Апробация разработанной методики выполнена путем вычислительных экспериментов на задачах, для которых существуют автомодельные решения. Компьютерная 1D модель на основе квазилагранжевого подхода может быть полезна как средство экономных оценочных расчетов с частичным учетом эффектов, обусловленных двумерным или трехмерным движением вещества.

Мошинский А.И. «Диффузионная модель для описания стационарной работы биохимического реактора при учете релаксационного переноса вещества» Математическое моделирование, 33, № 6, с. 88-106 (2021)

Рассматривается нелинейная краевая задача, описывающая работу проточного биохимического реактора при учете релаксации потока вещества. В качестве источника вещества принят логистический закон. Разыскиваются нетривиальные решения при однородных граничных условиях. За основу анализа взята предельная форма уравнений релаксационной модели. Анализируется смена режимов работы реакторов при наличии двух решений уравнений процесса.

Аристова Е.Н., Караваева Н.И. «Бикомпактные схемы для численного решения модельной задачи нестационарного переноса нейтронов HOLO алгоритмами» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 3-26 (2021)

Предложены бикомпактные схемы для HOLO алгоритмов решения нестационарного линейного уравнения переноса. Схемы апробированы на модельной задаче переноса нейтронов (нестационарного обобщения задачи Рида). HOLO алгоритмы строятся на основе совместного решения кинетического уравнения высокого порядка – HO (high order) (в данной работе это уравнение переноса) и кинетических уравнений низкого порядка – LO (low order) (системы уравнений квазидиффузии). Для построения схем для HO и LO части производится дискретизация уравнений по пространству с четвертым порядком аппроксимации на двухточечном шаблоне. Высокий порядок аппроксимации достигается за счет расширения списка неизвестных и включения в него не только узловых значений, но и интегральных средних по ячейке. Полученные полудискретные схемы интегрируются по времени методом Рунге-Кутты третьего порядка аппроксимации, но могут быть проинтегрированы методом любого другого, в том числе более высокого порядка аппроксимации. Проведена монотонизация полученной разностной схемы для HOLO алгоритма. Порядок сходимости в тестах для задачи Рида падает до первого, так как решение не является гладким.

Леонов Е.А., Полбин А.В. «Численный поиск глобального решения в модели двухрежимной экономики с исчерпаемым запасом углеводородов» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 42-58 (2021)

Работа посвящена численному поиску оптимальной траектории в модели экономического роста с двумя секторами: производственным и энергетическим. В энергетическом секторе есть возможность использовать энергоресурсы из ограниченных запасов. Переключение экономики на режим работы без ресурса, момент которого не фиксирован и зависит от поведения агентов, вносит особенности в фазовый портрет и обуславливает необходимость численного поиска именно глобального решения, на что и нацелена данная работа. Для решения этой многомерной задачи предлагается использовать алгоритм стрельбы с использованием модифицированного метода Ньютона для обновления начальной точки, а также обсуждаются нюансы применения этого подхода к экономическим задачам данного типа.

Шестаков А.А. «Сравнение гибридных схем DDAD/ST и DDAD-TVDR при решении двумерного уравнения переноса теплового излучения» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 114-126 (2021)

Проблеме построения монотонных схем второго порядка аппроксимации для решения уравнения переноса теплового излучения посвящено большое число работ. Отдельным классом среди них выделяются гибридные схемы, которые в областях немонотонности решения используют монотонные схемы первого порядка, а на гладких участках – схемы более высокого порядка. Если построение гибридных схем в одномерном случае не вызывает особых трудностей, то в многомерном случае эти схемы могут порождать немонотонность по времени и несходимость итераций из-за переключений с одной схемы на другую. Поэтому разработка монотонных схем второго порядка аппроксимации при решении задач переноса теплового излучения до сих пор является актуальной проблемой. Для решения двумерного уравнения переноса теплового излучения в данной работе рассмотрено построение стандартной гибридной схемы, в которой при возникновении немонотонности переходят со схемы второго порядка на схему первого порядка аппроксимации. Хотя такая схема дает монотонное распределение по пространству, показано, что она может приводить к немонотонной зависимости от времени. Приведен другой способ построения гибридной схемы, в которой при переходе со схемы второго порядка на схему первого порядка не происходит возникновения немонотонности по времени.

Кислицын А.А., Орлов Ю.Н. «Модель эволюции распределений степеней вершин графов социальных сетей» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 3-21 (2021)

Исследуются распределения степеней вершин сетевого графа, образованного дружескими связями социальной сети «ВКонтакте». Вершины социальных графов многомерны, поскольку пользователь описывается многими параметрами, основными из которых, указываемыми при регистрации, являются пол, возраст, регион проживания. Цель исследования состоит в разработке модели, позволяющей приближенно описать структуру связей графа на основе анализа эмпирических частот связей между вершинами. Выяснилось, что распределение вершин социального графа по степеням сильно зависит от того, какому параметру отвечает вершина. Так, распределение региональных связей без учета пола и возраста близко к равномерному, а распределение возрастных связей без учета пола и региона имеет треугольный вид. В результате «городской» граф имеет большое полносвязное ядро и разреженную периферию, а «возрастной» граф – полносвязные сообщества из 5–7 вершин, слабо связанных одно с другим. В работе построены модельные распределения степеней многомерных вершин сетевого графа и изучена зависимость плотности графа от ранга параметров вершин. Рассмотрены также различные способы кластеризации вершин с целью получения полносвязного графа и представлена модель эволюции матриц смежности.

Федосова Н.В., Берченко Г.Н., Машошин Д.В. «Создание математической модели нейронной сети для морфологической оценки репарации и ремоделирования костного дефекта» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 22-34 (2021)

В настоящее время уже не возникает сомнений в том, что применение моделей искусственного интеллекта имеет исключительный потенциал во многих сферах нашей жизни, включая медицину, поскольку выводит медицинское исследование на принципиально новый качественный уровень за счет высокой степени точности анализа растущих объёмов медицинских данных, исключающей влияние человеческого фактора и соответствующие медицинские ошибки. Несмотря на бурное развитие нейронных сетей, их практическое применение в современных научных исследованиях встречается крайне редко. В отечественной или зарубежной литературе отсутствуют работы, где нейронные сети используются для обработки морфологических изображений, полученных в результате научного эксперимента. Используемые в настоящее время для этой цели методы математической статистики очень сложны и в большинстве случаев трудны для врачей и биологов. Это приводит к большому количеству ошибок и в ряде случаев к ненаучным и абсурдным выводам. Поэтому авторы данной работы разработали методологию построения математической модели свёрточной нейронной сети GoogLeNet, с помощью которой была проведена морфологическая оценка процесса заживления костного дефекта. Морфологическое исследование, проведенное экспертом патологоанатомом, подтверждает результаты обработки гистологических препаратов математической моделью. Достоверность результатов проведенного качественного и количественного морфологического исследования – анализа изображений с помощью разработанной авторами статьи модели нейронной сети – значительно превышает достоверность обработки результатов, выполненных специалистом традиционным способом. Это становится возможным, поскольку при обработке изображений с помощью математической модели производится исследование всех полей зрения микроскопа гистологического материала, что позволяет исключить элемент случайной выборки, а также человеческий фактор при оценке результатов исследования.

Грабовенская С.А., Завьялов В.В., Шестаков А.А. «О двух подходах эффективного понижения размерности для задач переноса теплового излучения в многомерной геометрии» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 35-46 (2021)

Математическое моделирование нестационарного переноса лучистой энергии в кинетической постановке является весьма трудоемкой задачей. Это связано с нелинейностью решаемой системы и ее большой размерностью. В общем случае кинетическое уравнение переноса решается в 7-мерном фазовом пространстве, что требует больших вычислительных ресурсов. Поэтому исторически предпринимались попытки упростить исходную решаемую систему. Однако упрощающие предположения a priori могут ухудшать качество решения. Существенным шагом вперед стало квазидиффузионное приближение, предложенное В.Я. Гольдиным в 1964 г для переноса нейтронов и ставшее впоследствии одним из эффективных методов решения задач переноса нейтральных частиц. Метод квазидиффузии учитывает кинетические эффекты через коэффициенты, насчитываемые при периодическом решении кинетического уравнения. Существуют и другие подходы к упрощению исходной системы. В 2010 г. М.Ю. Козмановым и Н.Г. Карлыхановым для одномерной геометрии была предложена другая модель, идеологически близкая к алгоритму квазидиффузии. В этой модели в уравнение диффузии вводятся коэффициенты, полученные при решении кинетического уравнения. Данный подход активно развивается в РФЯЦ-ВНИИТФ как в практическом, так и в теоретическом плане, и опыт использования позволяет надеяться на его широкое применение. В статье конспективно рассматриваются эти две модели и приводятся результаты расчетов двух тестовых задач в двумерной осесимметричной геометрии.

Чечина А.А. «Алгоритмы поведения водителей на нерегулируемых перекрестках с приоритетом и при объезде препятствий» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 47-59 (2021)

Представлен набор алгоритмов «вежливый водитель» для двумерной микроскопической модели движения автотранспорта на основе теории клеточных автоматов. Рассмотрены случаи перестроения при объезде препятствия на многополосной дороге и въезд с второстепенной дороги на главную; для каждого случая представлена блок-схема алгоритма «вежливый водитель». Обсуждаются особенности программной реализации алгоритмов в составе комплекса программ для моделирования транспортных потоков. Проведены тестовые расчеты для апробации алгоритмов. Расчеты показывают, что наличие в модели «вежливых» водителей позволяет снизить время ожидания перестроения или въезда для автомобилей без приоритета, что соответствует реальной ситуации. Представленные результаты подтверждают, что созданные алгоритмы и программные модули позволяют адекватно моделировать различные ситуации, возникающие при движении автотранспорта и обусловленные «человеческим фактором».

Борзунов С.В., Семенов М.Е., Сельвесюк Н.И., Мелешенко П.А., Соловьев А.М. «Стохастическая модель гистерезисного преобразователя с доменной структурой» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 60-86 (2021)

Работа посвящена обобщению одной из самых «популярных» конструктивных моделей гистерезиса – преобразователя Прейзаха (континуальная система неидеальных реле, соединенных параллельно). Во многих прикладных задачах, связанных с моделированием гистерезисных эффектов, где априори предполагается доменная структура носителей гистерезисных свойств (многократное перемагничивание ферромагнитных составляющих электромагнитных систем, поляризация сегнетоэлектрика в зависимости от напряженности электрического поля, зависимость занятости от цены на монотоварных рынках и др.), приходится сталкиваться с необходимостью учитывать неопределенности в реакциях отдельных доменов на внешнее воздействие. В настоящей работе предложен инструментальный метод, позволяющий учитывать такие неопределенности посредством стохастических моделей элементарных носителей гистерезисных свойств. Рассмотрены основные свойства дискретной и континуальной систем реле, параметры которых трактуются как случайные величины, при этом выход системы реле представляется как случайный процесс. Исследована корректность определения, в частности, установлена независимость выхода (случайного процесса) от способа дискретизации в рамках предельного перехода от конечной к континуальной системе неидеальных реле, а также установлена управляемость и монотонность (в рамках соответствующего определения) стохастического аналога преобразователя Прейзаха.

Бублик С.А., Семин М.А. «Численное моделирование фильтрации смеси пар–вода–нефть при паротепловом воздействии на пласт» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 108-128 (2021)

Представлена математическая модель и алгоритм численного моделирования фильтрации трехфазной смеси пар–вода–нефть в пористом пласте при паротепловом воздействии на него. Рассматривается двумерная постановка задачи, конвективный и диффузионный механизмы тепло- и массопереноса смеси. Физические свойства пласта принимаются однородными и изотропными, явный учет трещиноватости пласта не производится. Свойства пара и воды считаются не зависящими от термодинамических параметров системы. Физические свойства нефти также не зависят от термодинамических параметров системы за исключением динамической вязкости, которая является функцией температуры. Для описания изменения паро-, водо- и нефтенасыщенности используются нестационарные балансовые соотношения для каждой фазы. Из этих соотношений и закона фильтрации Дарси получено уравнение пьезопроводности для расчета распределения давления. Расчет температуры смеси осуществляется с помощью уравнения теплопроводности в рамках гипотезы о квазиравновесном тепловом состоянии всех рассматриваемых фаз и единой температуре. В модели также учитываются фазовые переходы между паром и водой. Для этого используется модель W.H. Lee. Пространственная дискретизация полученных уравнений осуществлялась методом конечных объёмов, а дискретизация по времени – с помощью прямой схемы Эйлера. Поскольку используемые балансовые уравнения являются нелинейными, то для их численного решения применен метод Ньютона. С помощью построенной численной схемы проведено моделирование фильтрации трехфазной смеси пар-вода-нефть через пористый пласт в условиях парогравитационного дренирования. В ходе анализа результатов моделирования показаны особенности предложенного численного метода, возникающие при учёте фазового перехода между паром и водой.

Андрианов Б.А. «Возможное микробиологическое происхождение химических элементов в полиметаллических конкрециях на дне океана» Инженерная физика, № 5, с. 17-24 (2021)

Предложена гипотеза формирования полиметаллических конкреций на океанском дне в результате деятельности бактерий, инициирующих низкоэнергетические реакции ядерного синтеза (LENR). Известно, что морская вода, донные осадки и взвеси содержат Na, Cl, Ca, K, Mg, Li, Al, Si, B, P, F, S. Показаны пути образования из этого набора элементов не только железа и марганца, но также титана, кобальта, никеля, цинка, меди, хрома, ванадия, молибдена, галлия, германия, селена, брома, циркония, стронция, иттрия, ниобия, индия, олова, сурьмы, вольфрама, гафния, рения, серебра, палладия, родия, кадмия, скандия, теллура, бария, лантана, церия, неодима и самария. Образование перечисленных элементов происходит при активном участии бактерий в результате экзотермических LENR, преимущественно с захватом электронов с внутренней атомной оболочки без дополнительных внешних затрат энергии, образования радиоактивных продуктов и испускания каких-либо жёстких излучений. Это позволяет естественно объяснить появление в конкрециях стабильных изотопов многих элементов, которые там действительно содержатся. Ключевые слова: железомарганцевые конкреции, океанское дно, природные LENR, ядерный синтез при низкой энергии, изотопы, редкие и рассеянные элементы, лантаноиды. DOI: 10.25791/infizik.5.2021.1204

Глушановский А.В., Цветкова В.А., Тютюнник В.М. «Особенности потоков российских публикаций по отдельным научным направлениям» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 8, с. 31-37 (2021)

Проанализирована динамика потока российских публикаций по шести научным направлениям: физика, химия, математика, геология, биология, информатика, трём типам источников: статьи в журналах, статьи в сборниках трудов конференций, книги и главы из книг за период 2010–2019 гг. Установлена неравномерность роста потока в зависимости от научного направления. По направлениям физика, математика Россия вышла на третье место в 2019 г. Наиболее значительное продвижение наблюдается по информатике (с 34 на 14 место). Предполагаемое перераспределение по типам источников в пользу трудов конференций имеет место только в половине тематических направлений. Показано, что среднее цитирование трудов конференций примерно на порядок ниже, чем журнальных статей, что снижает общее среднее цитирование публикаций потока и, соответственно, «научный вес» потока, в целом. Сравнением с цитированием публикационных потоков других стран установлено, что среднее цитирование российского публикационного потока в два раза ниже, чем для стран, соседних по рейтингу с Россией, независимо от научного направления. Этот факт, по мнению авторов, требует специального внимания российского научного сообщества. Ключевые слова: публикационный поток, среднее цитирование, естественные науки, статьи из журналов, труды конференций. DOI: 10.25791/pribor.8.2021.1284

Ильин В.А., Чигорина Т.И. «Стационарные режимы электроконвекции слабопроводящей жидкости при униполярной инжекции заряда в постоянном электрическом поле» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 3-13 (2021)

Исследованы стационарные нелинейные режимы электроконвекции слабопроводящей жидкости в горизонтальном конденсаторе в поле тяжести и постоянном электрическом поле при униполярной инжекции заряда. Рассмотрена модель, в которой плотность инжектируемых с катода зарядов пропорциональна напряженности электрического поля в конденсаторе. Нелинейные режимы электроконвекции исследованы при нагреве снизу. Найдены зависимости порогов возникновения режимов электроконвекции в зависимости от степени нагрева и степени инжекции заряда.

Шацкий А.А «Появление точки поворота в динамическом решении Рейснера–Нордстрема» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 159, № 5, с. 883-891 (2021)

DOI: 10.31857/S0044451021050047

Бобров Н.Л. «Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводниках с помощью неоднородных микроконтактов и коррекция фона в спектрах Янсона» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 160, № 1, с. 73-87 (2021)

DOI: 10.31857/S0044451021070087

Овчинников Ю.Н. «Связь величин простых чисел с их номерами» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 160, № 1, с. 132-138 (2021)

DOI: 10.31857/S0044451021070142

Метельский И.И., Ковалев В.Ф., Быченков В.Ю. «Нелинейное поглощение лазерного излучения при релятивистском плазменном резонансе в неоднородной плазме» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 160, № 2, с. 283-301 (2021)

DOI: 10.31857/S0044451021080125

Садовников А.В., Никитов С.А. «Энергоэффективные устройства обработки информационных сигналов на принципах магнонной стрейнтроники: исследование методом мандельштам-бриллюэновской спектроскопии» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 766-770 (2021)

Методами мандельштам-бриллюэновской спектроскопии магнитных материалов с пространственным и частотным разрешением показана возможность управления спин-волноводными режимами распространения сигнала деформации в латеральных массивах магнонно-кристаллических структур с пьезоэлектрическим слоем. Продемонстрирована возможность управления дипольной спин-волновой связью в латеральном массиве ферромагнитных полосок с помощью создания локальных деформаций в области локализации спин-волновых возбуждений. Показано, что при изменении абсолютной величины и знака электрического поля оказывается возможным эффективное управление свойствами распространяющихся спиновых волн и пространственным распределением интенсивности динамической намагниченности в латеральной структуре на частотах, находящихся в спектре поверхностных магнитостатических волн.

Садовникова В.А. «Структурные функции, отвечающие нульзвуковым возбуждениям» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 10, с. 1482-1486 (2021)

Рассмотрен отклик симметричной, нейтронной и асимметричной по изоспину ядерной материи на малое изовекторное внешнее поле V₀(ξ,κ). Показано, как отклик и структурные функции связаны с построенными ранее решениями дисперсионного нульзвукового уравнения в материи: ξ_si(κ), i=n,p,np.

Николаева О.В. «Сравнение двух методов распараллеливания вычислений при решении интегро-дифференциального уравнения переноса излучения» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 3-15 (2021)

Рассматривается задача распараллеливания вычислений при решении интегро-дифференциального уравнения переноса излучения в сильно рассеивающих средах. Распараллеливание выполняется для двухшагового итерационного алгоритма решения системы сеточных уравнений. На первом шаге применяется метод простой итерации. На втором шаге к сеточным значениям, полученным на первом шаге, прибавляется ускоряющая сходимость итераций поправка. Уравнение для поправки решается методом подпространств Крылова. Выполнено сравнение эффективности двух методов распараллеливания двухшагового итерационного алгоритма. В BJ (Block Jacobi) методе расчет простой итерации выполняется локально в каждой пространственной подобласти. В BS (Block Seidel) методе выполняется сквозной расчет по всей области. Оба метода реализованы в программе РАДУГА Т решения уравнения переноса на неструктурированных сетках. Исследование эффективности методов выполнено на модели легководного реактора.