Физматлит

Монография знакомит с возможностями метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в изучении неорганических веществ. Рассмотрены особенности явления ЯМР в жидкой фазе и техники измерения параметров ЯМР жидкостей. Приведены основные данные ЯМР неорганических форм в растворах на разных ядрах, изложены особенности ЯМР этих ядер. Показаны возможности метода при изучении растворов неорганических соединений элементов, особенности измерений параметров и диаграммы химических сдвигов линий ЯМР в зависимости от химического окружения изучаемого атома. Описано применение метода для исследования структуры комплексов, сольватации, взаимодействия частиц в диамагнитных и парамагнитных растворах, экстракции металлов, кинетики химических реакций и изотопного обмена, определения констант равновесия, в аналитической химии, а также примеры использования ЯМР для технологических целей. Изложенный материал будет полезен при планировании химического эксперимента для решения различных задач. Для специалистов в области неорганической и физической химии, специалистов и пользователей метода ЯМР, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В настоящей монографии обобщаются результаты фундаментальных исследований в области обработки стохастических оптических полей. Рассмотрены основные физические принципы, лежащие в основе методов обработки спекл-структур, включающие как классические стационарные методы пространственной фильтрации оптических сигналов, голографической и спекл-интерферометрии, так и адаптивные методы, являющиеся дальнейшим развитием классических. Приводится описание информационно-измерительных систем, использующих классические и адаптивные методы обработки спекл-структур, предназначенных для регистрации перемещений, механических напряжений, скоростей, микро- и макропрофиля поверхности различных объектов. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся оптической обработкой информации, оптоэлектроникой, теорией и практикой разработки систем телеметрии, и может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

In this monograph, the novel promising trends in adaptive digital processing of multidimensional 1D-3D signals with different applications to radio physics, radio engineering, and medicine are considered. The monograph consists of three parts. The first part (chapters 1-4) is devoted to the atomic functions (AF) and their applications, such as the novel wavelet systems (WA). This part includes the definition of the atomic functions, their properties, possible applications in signal and image processing, and the construction of novel wavelets based on the AF. The synthesis of novel weighting functions (windows) based on the AF and applications of the novel windows are discussed in the next chapters. In chapter 4, the basic principles of the wavelet analysis are considered in detail. Here, the Kotelnikov-Shannon and the Meyer wavelets as well as the wavelets based on the atomic functions are discussed. The second part of the book (chapters 5-9) is devoted to the multidimensional signal enhancement. Models of the image-and-noise and objective-and-subjective criteria are discussed in the fifth chapter. Chapter 6 introduces different types of statistical estimators (M, R, L, and RM) and their properties. Chapter 7 gives a review of the linear and nonlinear filtering techniques. Some commonly used models of multichannel (color) images are presented there. A novel approach of the vectorial order statistics to multichannel and video processing is presented in chapter 8. The vector median ordering and filtering, the adaptive multichannel non-filtering, the Vector Directional filter with a double window, etc. are explained. Elements of fuzzy logics theory and novel filtering techniques, such as 3D ultrasound, 3D vector, and fuzzy 3D vectorial filters, are discussed there. Chapter 9 exposes different implementations of processing techniques on the DSP and FPGA platforms. Some important problems are resolved: applications of the AF and wavelets based on the AF (WA) for compression-windowing in radar systems, compression algorithms for medical applications, and neural-network classification procedures in the mammography analysis. The analysis of the transversal FIR filter structure along with some of its most widely used adaptive algorithms is presented in the tenth chapter. In chapter 11, the fast Fourier transform is used for performing the convolution and correlation required in applications reducing the computational complexity. The adaptive infinite impulse response can provide the computational complexity with a much smaller number of filter coefficients. Some problems such as slow convergence, possible filter instability, and error function with multiple local minima, are discussed in chapter 12. The echo canceling procedures are described in chapter 13. The inter symbol interference reduction applying efficient equalizer algorithms are discussed in the final, fourteenth chapter of this book. The monograph is recommended for scientists, engineers, students, and post-graduates specializing in radio physics, radio engineering, computational mathematics, computational physics, and medicine applications.

Рассмотрены проблемы существования и единственности решений обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений с частными производными первого порядка, а также вопросы существования и практического построения особых решений таких уравнений.

В коллективной монографии авторов из Великобритании и США изложены физические основы механизмов биологического действия ультразвука на организм человека и его применений в хирургии и терапии, а также описаны методы визуализации биологических тканей, внутренних органов, движущихся сред и структур в организме человека. Для физиков, разрабатывающих новые ультразвуковые методы для применения в медицине и биологии, инженеров, создающих ультразвуковую аппаратуру, а также для медиков и биологов, применяющих эти методы и технику. Монография также может быть использована как учебное пособие для студентов и аспирантов, специализирующихся в области медицинской физики.

Описана иерархия «газовых» моделей классической неплотной плазмы. В рамках этих моделей рассматриваются основные плазменные системы и их практическая реализация: равновесные конфигурации, линейные и ударные волны, стационарные течения, элементы плазмохимии и принципы плазменных лазеров. В конце книги описаны прикладные плазмодинамические системы.

Второе, исправленное и существенно дополненное издание монографии Ф. Шуберта предлагает полное изложение технологии и физики светодиодов на основе полупроводниковых соединении типа AIII BV для видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областей спектра, а также для светодиодов белого свечения. Рассмотрены основные электрические и оптические явления и в связи с ними проанализированы характеристики современных светодиодов. Представлены новые материалы для светодиодов, в частности нитриды металлов III группы, конструкции и отражатели для вывода излучения, ультрафиолетовые светодиоды. Показаны зависимости спектров и эффективности от температуры, динамика излучательной и безызлучательной рекомбинации, предельные мощности излучения, резонаторы. Изложены свойства светодиодов белого свечения, люминофоров для преобразования спектров и проблемы применения светодиодов для общего освещения. Книга представляет интерес для исследователей, аспирантов и студентов, специализирующихся в физике полупроводников, электронике, оптике, электротехнике, светотехнике, технологии материалов; инженеров и конструкторов электронной, оптической и светотехнической аппаратуры и студентов соответствующих специальностей.

Изложены теоретические и практические основы принципа действия и работы наиболее часто применяемых в производственной и исследовательской практике методов и приборов, предназначенных для измерения теплофизических свойств веществ. Большое внимание уделено стационарным и нестационарным методам и приборам для измерения теплопроводности, коэффициента температуропроводности и объемной теплоемкости. Рассмотрены проблемы анализа и уменьшения влияния источников погрешностей измерения теплофизических свойств. Приведены примеры применения теории погрешностей для оценки метрологических характеристик теплофизических методов и приборов. Монография будет полезна научным работникам, инженерам, аспирантам, магистрантам и студентам, специализирующимся на применении теплофизических методов и приборов для контроля и управления качеством продукции и процессов.

Монография посвящена разработке методов оптимального проектирования конструкций из композиционных и традиционных материалов, подверженных волновым и статическим воздействиям различной физической природы (электромагнитным, акустическим, температурным, упругим). Рассмотрены различные аспекты применения необходимых условий оптимальности в волновых задачах синтеза. Разработана модификация метода нелинейного математического программирования для решения задачи оптимального проектирования оболочечных конструкций с ограничениями в виде неравенств, учитывающих требования статической прочности и устойчивости, механики разрушения, акустики, жесткостные и конструктивные требования. Разработанные модели используют свойства чисел Фибоначчи для варьирования проектных параметров. Книга предназначена специалистам в области механики и машиностроения, прикладной математики, теплофизики, прочности, акустики, оптики, радиофизики, квантовой электроники.

Современный курс численных методов оптимизации. Основное внимание уделено методам общего назначения, ориентированным на решение гладких задач математического программирования без какой-либо специальной структуры. Излагаются как «классические» методы, важные в идейном отношении, так и более изощренные «новые» алгоритмы, привлекающие в настоящее время наибольшее внимание специалистов и пользователей. Некоторые результаты в монографической литературе публикуются впервые. Для студентов, аспирантов и научных работников, интересующихся численными методами оптимизации.

Излагаются теоретические основы описания процессов образования и распространения акустических возмущений в турбулентном слое смешения потока с окружающей средой и вне поля турбулентного потока. Анализируются результаты экспериментальных исследований звуковых полей турбулентных струй. Определение картины пространственного распределения шума турбулентной струи осуществляется исходя из теоретических моделей, позволяющих учитывать эффекты погружения источников шума в движущуюся среду с градиентами средней скорости и температуры потока и выделить процессы, связанные с генерированием и распространением звука в поле турбулентного потока. Представлены результаты оценки интенсивности акустического излучения струй, истекающих из сопел различной формы, и оценки эффективности ряда средств снижения шума струйных течений. Для научных работников и инженеров, занимающихся исследованиями аэродинамических источников шума и методов его снижения, а также для преподавателей, аспирантов и научно-исследовательских организаций, изучающих и решающих различные проблемы механики сплошных сред, акустики и аэроакустики.

Монография посвящена исследованию низкотемпературной плазмы с помощью стабилизированных электрических дуг. Рассмотрены вопросы термодинамического равновесия, расчет состава, термодинамические, транспортные и оптические свойства низкотемпературной плазмы.

Книга посвящена одному из важнейших и актуальных направлений современной лазерной физики — генерации ультракоротких импульсов лазерного излучения. Изложена краткая история исследований, приведших к созданию принципиально нового источника света — лазера. Обсуждаются принципы работы лазеров, позволяющих генерировать импульсы фемтосекундной длительности и усиливать их мощность вплоть до петаваттного уровня. Показано, как измеряются длительности столь коротких лазерных импульсов. Приведены примеры наиболее ярких применений в области научных исследований, технике и медицине, основанные как на предельно короткой длительности лазерных импульсов, так и на сверхвысокой интенсивности лазерного излучения. В частности, рассматривается новейшее применение фемтосекундных лазеров — прецизионное измерение оптических частот и возможность создания сверхточных и компактных оптических часов на этой основе. Предназначено студентам, аспирантам, преподавателям и всем, интересующимся проблемами современной лазерной физики и ее применениями в нанотехнологиях.

Обобщены результаты преимущественно экспериментальных исследований процессов горения, воспламенения/самовоспламенения, быстрой дефлаграции и детонации в водородсодержащих горючих системах. Для анализа выбраны исследования при начальных условиях, представляющих практический интерес для проблем водородной энергетики и решения вопросов безопасности при преднамеренном использовании или случайном появлении водорода в технических устройствах. Описаны возможные режимы взрывного превращения, их концентрационные, барические, температурные и геометрические условия реализации и возможные ограничения. Оценены вероятные варианты использования водорода в качестве горючего. Рассмотрены вопросы, связанные с горением предварительно не перемешанных и частично перемешанных смесей, содержащих водород, а также последствия взрывов для горючих облаков водородсодержащих систем в атмосфере и для газонаполненных погруженных в жидкость полостей

Изложены основы теории прогнозирования развития летательных аппаратов и ее приложения. Приведены общие положения и основные сведения о прогнозировании развития объектов авиационной техники. Рассмотрены статические и динамические математические модели определения оптимального облика летательных аппаратов и систем летательных аппаратов, достоверность и технология прогнозирования на примере прогнозирования развития фронтовых истребителей и истребителей-перехватчиков, условия конкурентоспособности летательных аппаратов и последовательности внедрения их в авиационную систему. Сформулированы 54 задачи с ответами или решениями наиболее сложных из них. Книга адресована инженерам и научным работникам, занимающимся обоснованием направления развития авиационной техники и ее созданием, студентам и курсантам авиационных вузов и всем тем, кто желает повысить уровень знаний в области технологии поиска оптимального облика летательных аппаратов и систем летательных аппаратов.

Излагаются методы математического моделирования вихревых следов самолетов при их полетах на больших высотах и вблизи земли на взлетно-посадочных режимах. Отдельно рассмотрены методы моделирования ближнего и дальнего вихревых следов самолетов с турбореактивными двигателями и воздушными винтами.

В книге представлено описание разработанного автором пакета прикладных программ «Логическая система «Искра»», обобщающего многолетний опыт компьютерного моделирования логических процессов, в результате которого возникла развитая технология обучения «решателя». В основном моделировались процессы решения математических задач.

Сборник продолжает (с 1988 г.) математическую направленность всемирно известной серии «Проблемы кибернетики». В сборник включены оригинальные и обзорные статьи по магистральным направлениям мировой науки, содержащие новейшие результаты фундаментальных исследований.

В книге рассматривается обширный круг вопросов из различных областей физики, физической химии, астрофизики, с которыми имеет дело газо- и гидродинамика. Излагаются основы газовой динамики и теория ударных волн, теория переноса излучения. Рассматриваются термодинамические и оптические свойства вещества при высоких температурах и давлениях, кинетика диссоциации, ионизации и других неравновесных процессов, явления, связанные с излучением света и лучистым теплообменом в ударных волнах и при взрывах, вопросы распространения ударных волн в твердых телах и т.д. Авторам монографии принадлежит большое число оригинальных работ в рассматриваемой области науки, которые нашли свое отражение в книге. Книга послужит ценным практическим пособием для широких кругов физиков, механиков и инженеров, занимающихся прикладной физикой и новой техникой. Она будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей, а также всем физикам и механикам, желающим познакомиться с основами науки об ударных волнах.

Настоящий сборник продолжает серию «Труды по дискретной математике» и является приложением к журналу «Дискретная математика». В течение года выпускается один том, который начиная с 2008 года состоит из двух выпусков. Второй выпуск настоящего тома содержит 10 статей, посвященных различным вопросам дискретной математики, представляющим интерес для интенсивно развивающейся в последние десятилетия теоретической криптографии: свойствам дискретных алгебраических структур, системам случайных уравнений над конечными полями, свойствам различных комбинаторных объектов и т.п. Материалы сборника представляют интерес для специалистов, занимающихся различными вопросами дискретной математики и теоретической криптографии.

В книге излагаются химические аспекты наиболее масштабных экологических проблем, возникающих в окружающей среде в связи с процессами добычи полезных ископаемых, работы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспорта, получения энергии. Особое внимание уделяется вопросам токсикологии, роли металлов и органических веществ, проблемам применения инсектицидов и гербицидов, утилизации опасных для людей отходов. Книга адресуется широкому кругу читателей.

В сборник включены работы за 2006-2008 гг., посвященные исследованиям фундаментального и прикладного характера в области нелинейной и хаотической динамики, управлению в условиях неопределенности, оптимизации, стабилизации и устойчивости сложных систем и вопросам их применения в биотехнологии, информатике, экономике и других высокотехнологичных сферах деятельности. Для специалистов по автоматическому управлению, аспирантов и студентов, интересующихся современным состоянием теории обратной связи и ее приложениями.

Рассмотрены разнообразные задачи адаптивного управления нелинейными механическими системами и исследованы методы их решения. Представлены результаты и развита теория адаптивного синтеза голономных и неголономных лагранжевых систем с неизвестными постоянными и испытывающими временной дрейф параметрами. Основное внимание уделено построению стабилизирующих, оптимальных и субоптимальных адаптивных систем управления (стратегий) в виде обратных связей, не требующих измерений высших производных состояния объекта управления. Даны подробный вывод и качественное описание помехоустойчивых стабильных алгоритмов адаптивного управления для функционирования регулирующих устройств с настраиваемыми параметрами с целью отработки системой заданных свойств движения. Теоретический анализ сопровождается приведением содержательных модельных примеров. Для специалистов в области теории управления и кибернетической механики, инженерно-технических работников, аспирантов и студентов.

Книга посвящена решению разнообразных вероятностных задач применительно к нелинейным механическим системам, поведение которых можно назвать случайным. Приведено описание основных аналитических методов и современного состояния стохастической механики. Главное внимание уделено исследованию задач движения нелинейных систем при случайных возмущениях типа гауссовского белого шума, вопросам их статистического анализа и синтеза оптимального стохастического управления такими системами. Рассмотрены конкретные примеры стохастических нелинейных систем, призванные продемонстрировать эффективность предложенных теоретических методов. В приложении помещен необходимый справочный материал по теории вероятностей, теории случайных процессов, стохастическим дифференциальным уравнениям и эргодической теории. Для специалистов в области стохастической и кибернетической механики, прикладной математики, инженерно-технических работников, аспирантов и студентов.