Preview

Наука. Инновации. Технологии

Расширенный поиск
№ 3 (2017)
Скачать выпуск PDF

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

87-96 90
Аннотация
В статье рассматриваются особенности криминальной ситуации в Северо-Кавказском экономическом районе. Выявляются и анализируются показатели общей преступности, преступлений против личности, экономических преступлений и преступлений в сфере незаконного оборота наркотиков. Выявлены географические факторы преступности. Показано, что на Северном Кавказе регистрируется существенная территориальная дифференциация общей преступности, убийств и покушений на убийство, умышленного причинения тяжкого вреда здоровью, изнасилований и покушений на изнасилования, грабежей, краж, разбоев, преступлений в сфере экономической деятельности, наркопреступлений. Приведены сравнения с общероссийской ситуацией. Рассчитана доля отдельных видов преступлений в общей структуре противоправных деяний. Определены темпы динамики отдельных видов преступлений. Выявлены существенные изменения в структуре потребления наркотиков. Одним из «нарколидеров» района является Северная Осетия, через которую проходят основные наркотрафики из-за рубежа в Российскую Федерацию. Определены основные направления оптимизации ситуации. Повышение уровня жизни населения, снижение числа безработных могут существенно снизить уровень преступности и количество терактов. Необходимо обратить особое внимание и на снижение латентности преступлений в регионе.
97-108 57
Аннотация
В статье представлен подробный анализ динамики изменения этнической структуры населения в России во второй половине XX начале XXI века. Значительная часть работы посвящена региональным особенностям формирования этнической структуры населения регионов России, в том числе рассмотрена в разрезе городской и сельской местности. Данный анализ позволил выявить общие черты формирования этнической структуры населения у регионов, а так же обозначить их индивидуальные особенности. На основе такого ранжирования была предложена следующая типология регионов по характеру формирования этнической структуры населения: регионы с относительно стабильным этническим составом населения; регионы с активно меняющимся этническим составом населения; регионы интенсивной полиэтнитизации. Достаточно важным при проведении данной типологии, является выявление регионов, у которых внутренние, этнорегиональные процессы наиболее выражены и отклоняются от средних показателей по стране. Регионы с активно меняющимся этническим составом населения и регионы интенсивной полиэтнитизации требуют более пристального внимания, так как активная смена этнического состава населения может выступать конфликтогенным фактором.
109-118 23
Аннотация
В статье проведен анализ различных типов жидкостей глушения, которые могут быть использованы при проведении ремонтных работ на газовых и газоконденсатных скважинах с повышенными пластовыми температурами. Определено, что жидкости глушения на эмульсионной основе или полимерные растворы (без твердой фазы) имеют ряд недостатков существенно ограничивающих их применение в таких условиях. Теоретически обоснована возможность и перспективность использования в качестве жидкости глушения в условиях повышенных пластовых температур составов с конденсированной твердой фазой. В статье также отмечено, что образующаяся в растворе твердая фаза должна относиться к кислоторастворимым химическим соединениям, обеспечивая возможность полного удаления ее частиц из призабойной зоны пласта при кислотных обработках.
119-132 30
Аннотация
Проведение ремонтно-восстановительных работ в скважинах газовых и газоконденсатных месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, отличается повышенной сложностью в силу геолого-технической ситуации. При применении традиционных жидкостей глушения высокая инфильтрация этих растворов в условиях высокой репрессии способствует образованию значительной зоны их проникновения в пласт, что резко ухудшает фильтрационные характеристики пласта и создаёт ряд трудноразрешимых проблем при освоении скважин после ремонта. В статье приводится анализ свойств и поиск различных материалов, потенциально обладающих блокирующими параметрами, рассматриваются особенности применения наполнителей растительного происхождения к технологическим жидкостям, используемых при ведении ремонтных работ в скважинах с целью качественного глушения скважин с временным блокированием продуктивного пласта. Результаты проведенных экспериментальных исследований показали, что реагенты-наполнители растительного происхождения на основе отходов сельскохозяйственного производства позволяют получить пенообразующую систему, выдерживающую высокий перепад давления на пласт, способную в процессе глушения скважины блокировать призабойную зону и при низких депрессиях легко удаляться из пласта, полностью сохранив его проницаемость.
133-140 54
Аннотация
В работе приводятся данные анализа информативности геолого-геофизических методов при решении задачи поисков нефтегазонасыщенных коллекторов в палеогене на территории Восточного Предкавказья. Несмотря на довольно длительную историю изучения глинистых коллекторов, их нетрадиционность оказывает существенное влияние на достоверность результатов геофизических исследований скважины. Традиционная геологическая оценка «сланцеподобных» коллекторов затруднительна ввиду значительной латеральной изменчивости свойств пород, о чем свидетельствуют и результаты опробования коллекторов хадумской свиты. В результате анализа промыслово-геофизических материалов, характеризующих отложения хадумской свиты по пяти месторождениям Ставропольского края, выявлено, что продуктивные, по результатам опробования, интервалы характеризуются повышенными значениями естественной гамма-активности, в интервалах, где керн не отбирался, предпочтительно использовать результаты анализов шлама методом ядерного магнитного резонанса. Достоверность выделения коллекторов в аргиллитоподоб-ных коллекторах геофизическими методами исследования скважин повышается включением в комплекс спектрометрического и широкополосного акустического каротажа.
141-152 34
Аннотация
В статье рассматриваются особенности территориальной структуры инвестиционных проектов Ставропольского края, а также специфика действия внутрирегиональных факторов притяжения и размещения инвестиций. Информационной базой послужили сведения, представленные на официальных сайтах органов государственной власти региона, на основе которых автором разработана собственная база данных. В исследовании сопоставляется география и отраслевая принадлежность инвестиционных проектов со сформировавшейся в регионе территориальной и отраслевой структурой хозяйства. Показано, что на внутрирегиональном уровне существует связь между территориальной и отраслевой структурой инвестиций, горизонтом их планирования, суммарным объемом средств и вероятностью реализации инвестиционных проектов и их размещением таких проектов в территориальной системе. Доказано, что инвестиции тяготеют к урбанизованным, устойчивым элементами территориальной структуры хозяйства региона (промышленным центрам, узлам и пунктам, транспортным магистралям федерального уровня), концентрирующим трудовые ресурсы и имеющим высокий потребительский спрос и, как правило, соответствуют локальной специализации территории.
153-166 58
Аннотация
Распространение иксодовых клещей, как и других временных эктопаразитов, определяется размещением их хозяев и абиотическими факторами. Одним из массовых видов сем. Ixodidae в Предкавказье является Hyalomma marginatum - активный переносчик крымской геморрагической лихорадки. На территории Ставрополья складывается благоприятная обстановка для обитания этого вида. Это наличие подходящих хозяев и приемлемая температура. Вместе с тем, в каждой ландшафтной провинции термические условия и численность хозяев имаго весьма отличны, что сказывается на выживаемости, сроках развития и численности этого вида. H. marginatum встречается по всему Ставропольскому краю, предпочитая полупустынные, степные и луговые биотопы и отсутствуя в сплошных лесных массивах. Прокормителями имаго H. marginatum на Ставрополье служат, главным образом, крупный и мелкий рогатый скот. Наибольшее значение в качестве хозяев личинок и нимф имеют массовые виды птиц, кормящиеся на земле в местах выпаса скота, заяц-русак и ежи. Численность клеща нарастает от горных ландшафтов к полупустынным, где он распространен повсеместно и является доминирующим видом.
167-180 26
Аннотация
Цель применения пакеров определяется конкретными технологическими задачами. При этом конструкция пакера и принцип приведения его в действие должны обеспечивать защиту от преждевременного износа в процессе спуско-подъемных операций. Кроме того, конструкция пакера должна обеспечивать технологичность его использования и надежный контроль за работой в скважине во время проведения гидравлического разрыва пласта, независимо от глубины установки. Опыт применения пакеров при испытании пластов показал, что в большинстве случаев пакерующие элементы становятся неработоспособными из-за разрушения нижней части резинового элемента. В практике разобщения межтрубного пространства пакерами с различными способами посадки важным и необходимым является обеспечение надежной фиксации пакера на месте установки в стволе скважины. Это происходит за счет применения якорящих узлов и различных конструкций уплотнителей пакеров.
181-192 30
Аннотация
Рассматриваются межсистемные и внутрисистемные связи фаций горных ландшафтов речных долин верховий Кубани Западного Кавказа с использованием геохимических методов исследования. Изучение межсистемных латеральных связей фаци-альных катенных рядов во всех геоботанических высотных поясах ландшафтов позволили проследить распределение химических элементов тяжелых металлов в почвенном и растительном компонентах фаций, а также организмах беспозвоночных. Коэффициенты множественной корреляции отражают состояние внутрисистемных межкомпонентных связей фаций, их специфику (тесноту) и устойчивость. Величины коэффициентов в большинстве фаций (кроме пихтовых лесов) свидетельствуют о преобладании неустойчивых и слабоустойчивых связей, их большую зависимость от внешних факторов и предрасположенность к процессам трансформации. Полученные коэффициенты напряженности биоэкосистемных связей позволили провести типологию геохимических сред для различных фаций среднегорных и высокогорных ландшафтов.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

7-20 24
Аннотация
В работе экспериментально изучено влияние магнитного поля на процессы теплообмена намагничивающейся стальной пластины, охлаждаемой в магнитной жидкости. Термопары были установлены в шести точках на поверхности пластины вдоль ее длины. Получены графики зависимости температуры от времени в отсутствие магнитного поля и в магнитных полях различной напряженности. Обнаружено, что интенсивность теплообмена зависит в значительной степени от величины магнитного поля и от расположения областей поверхности пластины. В магнитном поле охлаждение центральной части пластины происходит с такой же интенсивностью, что и в отсутствие магнитного поля и с меньшей интенсивностью в сравнении с другими точками поверхности пластины. Вблизи концов пластины скорость охлаждения поверхности намного больше в магнитном поле, чем при его отсутствии. С ростом напряженности магнитного поля скорость охлаждения в центральной части пластины уменьшается и оказывается меньше, чем в отсутствии магнитного поля. Зависимость теплообмена от величины магнитного поля объяснена распределением магнитных сил, действующих на жидкость окружающую пластину и характер образующихся паровоздушных полостей вблизи ее поверхности. Описаны эксперименты по моделированию образования и форму паро-воз-душных полостей в жидкости, окружающих намагничивающуюся пластину.
21-32 73
Аннотация
Предложена конструкция теплообменного элемента на основе матрицы нитевидных кристаллов кремния для систем термостабилизации миниатюрных источников тепловыделения с удельной мощностью до 100 Вт/см2, работающих в широком диапазоне температур окружающей среды. На основе разработанной математической модели конвективного переноса теплоты в микроканальном компактном теплообменнике с развитой поверхностью теплообмена проведено численное моделирование процессов гидродинамики и теплообмена для различных конфигураций микроканальных вставок. Получены поля давлений, скоростей течения, температур охладителя и матрицы из монокристаллов кремния в широком диапазоне расходов охладителя, определены критериальные зависимости для числа Нус-сельта, а также потерь давления различных геометрических конфигураций теплообменников. Исследованы критические режимы работы, предложены направления оптимизации. По разработанной технологии изготовлены опытные образцы для проведения испытаний.
33-42 53
Аннотация
Статья посвящена актуальной проблеме ускорения сходимости многочленных и дробно-рациональных приближений функций. В теории приближения функций часто используется идея уменьшения интервала изменения аргумента как метода ускорения сходимости степенных и дробно-рациональных приближений, аппроксимирующих данную функцию. В статье, используя эту идею, сначала для данной функции строится ветвящаяся цепная дробь, ветвями которой являются либо функциональные ряды, либо функциональные цепные дроби. В этом случае ветвящаяся цепная дробь, представляющая собой данную функцию, является фракталом и одновременно сжимает интервал изменения аргумента в 2* (к = 1, 2, ...) раз, где 2* - число ветвей ветвящейся цепной дроби. То есть вычисление данной функции в точке x сводится к вычислениям в точке x/2k, что естественно и влечет ускорение сходимости степенных и дробно-рациональных приближений. Для построения новых дробно-рациональных приближений ветвящаяся цепная дробь (фрактал) заменяется предфракталом - ветвящейся цепной дробью с конечным числом звеньев. Здесь каждое звено заменяется многочленом либо конечной цепной дробью. В результате можно получить сколь угодно много рациональных приближений.
43-60 32
Аннотация
Рассматриваются эмпирические функции, заданные приближенно, например, на основе некоторых измерений наблюдаемого процесса или явления, полученных в эксперименте. Подобные функции часто встречаются в задачах математической физики и соответствующих численных моделях, использующих эти данные. При этом актуальной является задача восстановления или конструирования исходной функции по приближенным данным, которая решается в рамках конструктивной теории функций и теории приближения функций. В работе реализуется подход, согласно которому исследуемые функции представляются так называемыми сингулярными интегралами. В ряде прикладных задач искомым функциям в качестве исходного предположения предписывается необходимость представления в виде интеграла Стилтьеса. Подобные ситуации могут иметь место в теории потенциалов и тех задачах теоретической физики, которые используют интегральные операторы потенциального типа. Подобный подход заметно расширяет содержательную сторону аппарата приближения функций, придавая ему большую эффективность и наглядность в тех задачах, когда приходится «конструировать» модель исследуемой функциональной зависимости по приближенным данным. При этом, те вычислительные схемы, которые связаны с практической реализацией излагаемого метода в приложениях, в ряде случаев могут быть заметно проще и эффективнее тех алгоритмов, которые требуются для реализации интегральных представлений функций на основе сингулярных интегралов. В настоящей работе исследуемая функция представляется в виде интеграла Римана-Стилтьеса, на основе этого представления формулируется соответствующая оптимизационная задача и определяется ее решение. Рассматриваются примеры интегралов представления исследуемой функции и соответствующие схемы вычислений. Исследуются свойства получаемых приближенных решений и их связь со свойствами исходных функций. Излагается техника обобщенного дифференцирования интегралов представления функций, рассматриваются вопросы регуляризации сходимости интегральных операторов обобщенного дифференцирования. Приводится пример конструирования интегралов Стилтьеса на основе заданного множества параметризованных функций, формулируются и доказываются две леммы, определяющих выбор параметров соответствующей вычислительной модели.
61-72 73
Аннотация
В работе проведен анализ особенностей применения дополнительного канала связи компьютер-человек в рамках нейрокомпьютерного (мозг-компьютер) и окулографического интерфейсов. Разработана математическая модель функционирования данного канала и его влияния на принятие решений пользователем, учитывающая изменение точности определения сгенерированной пользователем команды в зависимости от времени анализа процесса. В основу модели положен подход, согласно которому при получении информации о характере обработки сигналов программно-аппаратной частью интерфейса, пользователем может осуществляться изменение своего состояния, влияющего на дальнейшую обработку результатов. Проведено численное моделирование для нейрокомпьютерных и окулографических интерфейсов, рассчитаны значения диапазонов времени, в течение которых предъявление информации о результатах предварительной классификации команд пользователя может обеспечить улучшение результатов работы. Полученные результаты позволяют оптимизировать использование разработанных технологий дополнительного канала коммуникации человек-компьютер в аспекте увеличения скорости их работы.
73-86 37
Аннотация
В статье предлагается численное решение задачи цифровой фильтрации изображения с применением системы остаточных классов вместо известной двоичной арифметики. Обосновывается, что применение непозиционной системы остаточных классов позволит увеличить скорость и снизить энергопотребление приложений цифровой обработки изображений в оттенках серого. Анализируются известные схемы, на основе которых происходит процесс фильтрации изображений. Обосновывается неэффективность применения известных схем, связанная с возможностью возникновения ошибок из-за переполнения динамического диапазона СОК. Приводится новая схема процесса преобразований фильтрации, которая позволяет получать корректные результаты цифровой обработки, не зависящие от размера обрабатываемого цифрового изображения и маски фильтра. Полученные результаты, могут быть использованы при построении специализированных систем цифровой обработки изображений с низким энергопотреблением и высокой скоростью работы.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2308-4758 (Print)