Сложные системы

Исследована эффективность использования света с подавленными квантовыми флуктуациями при компьютерной обработке изображений. Построена схема проведения измерений со сверхвысоким разрешением. Создана математическая модель, характеризующая схему измерений, и решена задача по восстановлению изображения. Протестирован алгоритм интерпретации изображения. В результате исследований была выявлена эффективность применения субпуассоновского света для формирования изображений в целях получения сверхразрешения.

Определены пространственные соответствия в широтной локализации особенностей распределения приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации и особенностей общей циркуляции атмосферы: средних положений экваториальной депрессии, субтропических зон высокого и субполярных зон низкого давления, полярных фронтов, умеренных и тропических воздушных масс. Причины найденных широтных соответствий определяются особенностями в распределении приходящей солнечной радиации, связанными с формой Земли, наклоном оси ее вращения и возмущенным орбитальным движением.

Рассматривается сущность учения об экологических функциях почв и геосфер, разработанного учеными МГУ им. М.В. Ломоносова и РАН. Показано его высокое значение для междисциплинарного знания и активизации взаимодействия наук о природе и обществе. Обоснована необходимость развития геоинтегралогии, объединяющей геологию, географию, почвоведение, геоэкономику и др.

Рассматривается динамическая система, полученная в результате применения метода Галеркина ко второй краевой задаче для уравнения Курамото — Цузуки (зависящего от времени обобщенного уравнения Гинзбурга — Ландау). Получена общая схема редукции этой задачи к задаче Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений; приведено подробное исследование последней для случая трех слагаемых в приближенном решении. Изучены сценарии возникновения хаотического аттрактора в 6-мерном фазовом пространстве при изменении параметров задачи. Обнаружены необычные сценарии возникновения хаоса и усложнения рассматриваемых странных аттракторов.

Во взаимодействии с береговой средой океанов человек действует как консумент высшего порядка, а в метаболическом отношении общество с производственной сферой выступает как мощный источник энергии и разнообразных веществ, включая крайне токсичные. В связи с усилением в последние десятилетия воздействие общества на береговую среду, при анализе последствий воздействия становится недостаточным подход, включающий лишь физические параметры береговой зоны океана, возникает необходимость геоэкологического (системного) подхода к берегам. Устанавливается значимая корреляция между численностью видов макрофауны, а также их разнообразием, с одной стороны, и составом наносов и уклоном пляжа, с другой. Обнаруживается тесная связь урожая рыб с объемом притока пресных вод для лагун и эстуариев. Биопродукционное значение рельефа дна применительно к урожаю рыб статистически определено для всех глубин, начиная со средних глубин Мирового океана, отдельных относительно замкнутых акваторий морей, заканчивая эстуариями, лагунами и тамбаками. Экспериментально показана далеко не тривиальная роль геоморфологических условий в бактериальных процессах. Теоретической основой для проведения антропогенных преобразований в береговой зоне моря в настоящее время служит представление о зависимости баланса наносов в ее пределах от соотношения интенсивности их поступления и потерь, то есть от чисто физических явлений, что представляется недостаточным. Единственным средством избегнуть значительных и неэффективных затрат является переход к новой концепции преобразовательской деятельности человека на берегах, принципиальной основой которой должно быть отношение к береговой зоне океана как к сфере многоцелевого использования, а в центре внимания должна находиться геосистема береговой зоны океана, организованная в интересах максимизации использования энергии, поступающей из многих источников. Именно интересы природной системы, а не узко понимаемые “интересы человека” должны быть поставлены в основу новой концепции взаимодействия человека с береговой средой