Необходимые условия оптимальности для задачи оптимального управления

Б. Синчев, А.М. Муханова

Аннотация. В работе рассмотрена задача Больца с закрепленным временем и свободным  правым концом для нелинейных дифференциальных уравнений. Установлен новый формализм оптимальности, который утверждает, что для любого процесса стратегия такова, что она является оптимальной для любого подпроцесса по отношению к исходному состоянию этого подпроцесса. Предлагаемый формализм экстремальных задач напрямую использует свойства приращения  функционала, нижней грани и теорию интегрального исчисления. Поэтому нахождение экстремума функционала при наличии ограничений сведено к решению дифференциальных неравенств в частных производных. Последнее равносильно определению экстремальной функции из дифференциальных неравенств, обеспечивающей экстремум заданному функционалу. Наличие неравенства расширяет границу применимости предлагаемого метода оптимальности, так как ослабляет требования на экстремальную функцию, наложенные условиями оптимальности  Беллмана. Предложены методы решения этих задач с ограничениями на управление. Приведены решения классических задач управления.
Ключевые слова: оптимальное управление, принцип  оптимальности, дифференциальное исчисление, интегральное исчисление

Восстановление подшипников скольжения для двигателей внутреннего сгорания с использованием сплава меди

Нуралин Б. Н., Куанышев М.К.   

Аннотация. Рассмотрены вопросы восстановления подшипников скольжения для двигателей внутреннего сгорания. Цель работы — продление сроков их службы при наименьших затратах.  Установлены причины и характер износа; предложены методы восстановления и технология фрикционного омеднения стальной детали. Доказано, что износ омедненной  поверхности скольжения подшипника меньше в девять раз по сравнению со стандартной  алюминиево-оловянной поверхностью скольжения. Предварительное омеднение поверхности трения (шейки вала) методом фрикционного омеднения позволяет снизить силу трения и изнашивание более  чем в два раза, приближая режим трения за счет возможного атомарного избирательного переноса меди в контакте со стальной поверхностью вала, к безызносному трению. Особенность метода заключается в создании медного слоя на скользящей поверхности вкладыша, независимо от того, какой антифрикционный слой применялся на вкладыше до его реставрации. Технология металлизации позволяет получать слой напыленной меди как на алюминиево-оловянной поверхности вкладышей, так и на многослойных вкладышах производимых за рубежом.
Ключевые слова: подшипники скольжения, фрикционное омеднение,  безызносное  трение, избирательный перенос меди, напыление медью, антифрикционный слой

Влияние остаточных концентраций пестицидов на микроорганизмы

 

И.В.Лобанова, Ж.Ж.Ташпулатов, Л.И.Зайнитдинова, С.И.Куканова, А.М.Исматов

Аннотация. Работа посвящена проблеме поиска возможных путей решения экологических проблем в условиях возрастающего антропогенного воздействия на окружающую среду. Проведенный микробиологический и химические анализы образцов почвы, отобранных из зоны Приаралья выявил их низкую биогенность, которая обусловлена как типом почвы, так и степенью засоления и присутствием остаточных концентраций пестицидов. Результаты исследования показали, что микробоценоз изученных почв обладает достаточно устойчивым свойством, при этом организующую роль в нем выполняют бактерии родов Bacillus и Pseudomonas. Выявлено, что вновь выделенные штаммы Bacillus sp. и Pseudomonas sp. обладают значительной устойчивостью к исследованным пестицидам (хлорпирифос+циперметрин), что предполагает у них наличие потенциала деструкции ксенобиотиков. Эксперименты подтвердили, что микробоценоз почв обладает достаточно устойчивым свойством, в основе которого лежит принцип существования видовых популяций. Таким образом, интродукция активных микроорганизмов-деструкторов может оказать влияние на снижение уровня концентрации пестицидов в почве и повышение ее естественного плодородия.
Ключевые слова: экология Приаралья, микробоценоз почв, микроорганизмы-деструкторы, хлорпирифос, циперметрин, биодеструкция

Оценка эффективности применения комбинированной технологии определения стадии зрелости гонад осетровых рыб с помощью методов уз-сканера и биопсии по значениям коэффицента поляризаций ооцитов

Аннотация. В данной статье описывается технология определения стадий зрелости гонад и коэффициента поляризации ядер ооцитов с помощью УЗИ диагностики и биопсии на поздних этапах развития осетровых рыб, выращиваемых в искусственных условиях. Лабораторные работы проводились на основе методов прижизненного получения икры, биопсии и УЗИ-диагностики. В качестве объектов исследований использована икра самок осетровых рыб: сибирского осетра, стерляди и гибридов бестера (белуга х стерлядь) и ролека (русский осетр х ленский осетр) в возрасте от 5 до 21 лет. Показано, что применение коэффициента поляризации ядер ооцитов дает более точный результат на стадии определения зрелости гонады осетровых рыб и точность срока естественного выхода икры возрастает до 93,54% и более.
Ключевые слова: осетровые рыбы, стадия зрелости гонад, УЗИ-диагностика, коэффициент поляризации, окуляр-микрометр, биопсия гонад, ооцит, УЗВ.

ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ: Как узнать, чем мы дышим? (Впервые выделены весовые фракции нано-, субмикро- и микроча¬стиц из образцов уличной пыли)

Аннотация. Фракционирование и анализ частиц уличной пыли чрезвычайно важны для изучения связывания токсичных элементов с различными гранулометрическими фракциями пыли, оценки их подвижности в окружающей среде, а также потенциальной опасности для здоровья человека. Метод проточного фракционирования в поперечном силовом поле с использованием вращающихся спиральных колонках впервые позволил выделить весовые количества фракции нано-, субмикро- и микрочастиц, которые в дальнейшем были проанализированы. Было показано, что элементы, имеющие антропогенное происхождение (например, тяжелые металлы), главным образом концентрируются во фракциях нано- и субмикрочастиц. При этом их концентрация во фракции наночастиц может быть на порядок выше, чем во фракции микрочастиц или исходном образце пыли. Предложенный метод обладает уникальными возможностями при изучении химического состава и свойств нано-, субмикро- и микрочастиц сложных полидисперсных объектов окружающей среды (пыли, почвы, пепла).
Ключевые слова: уличная пыль, токсичные элементы, проточное фракционирование, наночастицы, окружающая среда

СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОГО УЧЕТА ЛИКВИДАТОРОВ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ИХ ПОТОМКОВ

Аннотация. На базе Научно-исследовательского институт радиационной медицины и экологии в 2014 году началось создание Системы персонифицированного учета ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции и их потомков, проживающих в  Казахстане. Данная система включает регистрационную, медицинскую и дозиметрическую информацию. Она позволяет осуществлять поиск ранее зарегистрированных ликвидаторов (потомков ликвидатора) по заданным параметрам и по заданным фильтрам. На основе Системы персонифицированного учета возможна объективная оценка неблагоприятных медицинских последствий и выработка для органов практического здравоохранения конкретных рекомендаций по оказанию современной эффективной и адресной помощи для облученных граждан Республики Казахстан.  Предложенная система  обеспечит информационную поддержку при выработке управленческих решений органами исполнительной власти Республики Казахстан по эффективности медицинской помощи ликвидаторам последствий аварии на ЧАЭС и их потомкам. Ключевые слова: Чернобыльская атомная электростанция, ликвидаторы, радиационная авария, система персонифицированного учета, база данных, регистрационная карта.

ЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЭПИДЕМИЧЕСКАЯ ПРОЕКЦИЯ БЕШЕНСТВА В ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация. В статье приводятся результаты ретроспективного и оперативного эпизоотологического и эпидемиологического  мониторинга бешенства животных в Западно-Казахстанской области, анализ географического расположения пораженных бешенством населенных пунктов с характеристикой ареала распространения и повторяемости вспышек бешенства в области. Предоставлена динамика обращаемости населения области за антирабической помощью за последние 10 лет с отражением количества лиц получавших антирабическую помощь. Полученные данные целесообразно учитывать ветеринарной службе области при разработке профилактических мероприятий направленных на снижение риска возникновения заболевания, без излишней траты средств и усилий. По результатам исследования  эпизоотическая и эпидемиологическая ситуация по бешенству в Западно-Казахстанской области является достаточно напряженной и требует активизации информационно-просветительной работы среди населения о значимости прививок от данного заболевания. Необходим жесткий контроль за содержанием домашних животных, постоянный мониторинг бешенства животных в области, снижение популяции диких животных (лисиц) и организация приютов для бродячих животных, так как данная патология относится к одной из наиболее опасных не только для животных, но и для человека.
   Ключевые слова: бешенство, Западно-Казахстанская область, эпизоотологический мониторинг, эпидемиологическое обследование, антирабическая помощь.

ИЗМЕРЕНИЕ ЭМИССИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ПОЧВЫ С РАЗНОЙ ПАСТБИЩНОЙ НАГРУЗКОЙ

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы биогенного цикла углерода, в частности эмиссия диоксида углерода с темно-каштановых и светло-каштановых почв в степных экосистемах. Показаны данные по влиянию выпаса на эмиссию диоксида углерода из почвы на степных участках аридной территории Западного Казахстана. Определены количественные оценки потоков диоксида углерода с поверхности, без учета дыхания растений. Получены данные о влияния влажности почвы на скорость эмиссии. На эмиссию диоксида углерода могут влиять как биотические, так и антропогенные факторы. В частности, в условиях достаточного увлажнения и оптимальных для мезофильных микроорганизмов температур, пастбищная нагрузка оказывает негативное влияние на дыхание почвы. В условиях недостатка влаги, не прослеживается статистически значимого снижения эмиссии по сравнению с фоновым участком.
Ключевые слова: диоксид углерода, степные экосистемы, эмиссия, темно-каштановая почва, фитомасса.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТРАНСГЕНОВ ОТ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРТОВ

В обзорной статье обсуждаются преимущества выращивания генетически модифицированных сортов, а также возможные экологические и агротехнические последствия от их выращивания. При возделывании генетически модифицированных культур (ГМО) должны оцениваться возможные экологические и агротехнические риски. Предполагается, что выращивание генетически модифицированных растений может привести к снижению и изменению биоразнообразия дикой флоры и фауны, а так же снижение биоразнообразия среди культурных сортов, изменения нецелевых признаков и свойств модифицированных сортов, появления суперсорняков. В статье анализируются исследования, в которых проводилась оценка возможных рисков на примере полевых экспериментов с генетически модифицированными сортами в различных странах. Эти аспекты рассматриваются в отношении наиболее распространенных генетически модифицированных сортов — рапса, сои, кукурузы, хлопка и картофеля. Анализ литературы доказывает необходимость проведения научных исследований возможного переноса трансгенов, с учетом местных почвенно-климатических и агротехнических условий при возделывании генетически модифицированных сортов в Казахстане.
Ключевые слова: трансгенное растение, перенос генов, экологические риски, генетически модифицированный.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ СМЕШАНОСЛОЙНЫХ ГЛИН ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ОТДЕЛОЧНЫХ СМЕСЕЙ

Аннотация. В настоящее время рынок сухих смесей является одним из наиболее динамично развивающихся сегментов отрасли строительных материалов. Длительный срок службы покрытий на основе сухих строительных смесей (ССС) являются одними из главных факторов, которые обеспечивают низкие эксплуатационные расходы на содержание зданий.  В практике отделочных работ часто применяют известковые ССС, обеспечивающие вследствие высокой паропроницаемости покрытий оптимальный микроклимат зданий и сооружений. Однако недостаточная водостойкость и прочность известковых покрытий сдерживают более широкое применение известковых ССС при наружной отделке. Решение данной проблемы в целом будет способствовать повышению срока службы покрытий на основе известковых ССС. Приведены сведения о технологии получения органоминеральной добавки на основе глин с повышенным содержанием монтмориллонита. Рассмотрены вопросы адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности глин. Показано, что применение  в рецептуре  отделочных смесей органоминеральной добавки способствует повышению устойчивости к сползанию с вертикальной поверхности растворных смесей. Разработана технология и рецептура органоминеральной добавки для сухих строительных смесей, заключающаяся в адсорбции анионных и неионогенных ПАВ на поверхности смешанослойных глин с повышенным содержанием монтмориллонита.
Ключевые слова: органоглина, адсорбция, поверхностно-активные вещества, диспергируемость,  сухие строительные смеси, устойчивость к сползанию.