Статьи

В статье с помощью методов математической статистики установлена взаимосвязь климатических изменений и условий седиментации для 4-х стадий накопления фусинской и шахайской угленосных формаций Фушуньского угольного бассейна в апт-альбское время. В результате было отмечено, что увеличение влажности климата совпало с широко распространенным аноксическим океаническим событием Пакье (Paquie, ОАЕ1b) в раннеальбское время. Кроме того, выявлено существенное влияние фациальных условий на интенсивность процессов торфо- и угленакопления фусинской и шахайской угленосных формаций. Активизации процессов торфонакопления и углеобразования способствовали увеличение влажности климата, активизация сноса обломочного материала, понижение уровня воды в пресноводных водоемах Фушуньского бассейна.

Обсуждается появление, состав, типы и распространение первых девонских ископаемых лесов на Земле, находки которых исключительно редки. Известно 5 местонахождений: три в среднем девоне (среднеэйфельское Линдлар в Германии; верхнеживетские Кайро и Гильбоа в США) и два в верхнем девоне (нижнефранское Муниндален в Норвегии на Шпицбергене и верхнефаменское Синьхан в Китае). Предложены термины: ископаемый лес, лесное сообщество и тип ископаемого леса, не упоминаемые предшествующими исследователями, и рекомендован подробный план их описания (формулировки приведены только для остатков в статусе in situ). Представлена стратиграфическая последовательность первых лесов в эйфельском веке - позднедевонской эпохе истории Земли, учитывающая современные опубликованные данные. Определены два типа лесов с указанием доминирующих родов в каждом: кладоксилеевый тип, распространенный в среднем девоне и ликоподиофитовый тип, характерный для верхнего девона. Показана ключевая роль кладоксилеевых папоротников в создании первичных древовидных лесов благодаря преимуществам в организации их проводящей системы.

В настоящее время обнаружение аномалий в длинных временных рядах возникает в широком спектре предметных областей: цифровая индустрия, здравоохранение, моделирование климата, финансовая аналитика и др. Диссонанс формализует понятие аномалии и определяется как подпоследовательность ряда, которая имеет расстояние до своего ближайшего соседа, не превышающее наперед заданного аналитиком порога. Ближайшим соседом подпоследовательности является та подпоследовательность ряда, которая не пересекается с данной и имеет минимальное расстояние до нее. В статье представлен новый алгоритм поиска диссонансов временн´ого ряда на вычислительном кластере, каждый узел которого оснащен графическим процессором. Алгоритм применяет параллелизм по данным: временн´ой ряд разбивается на непересекающиеся фрагменты, обрабатываемые графическими процессорами узлов вычислительного кластера. С помощью ранее разработанного авторами параллельного алгоритма на каждом узле выполняется отбор локальных кандидатов в диссонансы. Далее с помощью обменов на каждом узле формируется множество глобальных кандидатов как объединение всех локальных кандидатов. Затем каждый узел выполняет глобальную очистку, удаляя из множества глобальных кандидатов ложноположительные диссонансы. Глобальная очистка распараллеливается на основе блочного умножения матрицы кандидатов и матрицы подпоследовательностей фрагмента. Результирующее множество диссонансов формируется как пересечение множеств, полученных узлами по итогу глобальной очистки. Вычислительные эксперименты с синтетическими и реальными временными рядами, проведенные на платформе суперкомпьютеров Ломоносов-2 и Лобачевский, оснащенных 48-64 графическими процессорами, показывают высокую масштабируемость разработанного алгоритма.

Предложена стратегия построения обучающего набора данных для подавляющей численную дисперсию нейронной сети NDM-net (numerical dispersion mitigation network), заключающаяся в расчете полного набора сейсмограмм методом конечных разностей на грубой сетке и в расчете обучающей выборки с применением более мелкой сетки. Обучающая выборка представляет собой малый набор сейсмограмм с определенным пространственным размещением источников волнового поля. После обучения сеть NDM-net позволяет аппроксимировать низкокачественные сейсмограммы, рассчитанные на грубой сетке, в сейсмограммы с меньшим шагом дискретизации. Оптимизация процесса построения репрезентативной обучающей выборки сейсмограмм основана на минимизации метрики Хаусдорфа между обучающей выборкой и полным набором сейсмограмм. Применение нейронной сети NDM-net позволяет уменьшить временные затраты при расчетах волновых полей на мелкой сетке.

В статье описывается Прокурорский надзор за соблюдением законодательства в сфере пробации: организационно-правовые аспекты развития.

В статье рассматривается задача планирования работ на многоядерном процессоре с учетом их замедления при совместном выполнении. Предложена постановка задачи и модель частично целочисленного линейного программирования, доказана NP-трудность задачи при числе ядер, ограниченном константой. Результаты планировщика Intel TBB и жадного алгоритма сравниваются с результатами, полученными в соответствии с предложенной моделью с помощью пакета CPLEX. Проведенный эксперимент показал преимущества предложенного подхода по времени завершения всех работ.

Рассматривается задача параллельной реализации алгоритма определения сейсмического источника внутри случайно-неоднородной среды. Алгоритм определения исходной позиции источника использует данные записанных сейсмограмм на свободной поверхности и информацию о статистических свойствах случайной среды. Предложенный подход требует решения большого количества задач динамической теории упругости для различных статистически эквивалентных скоростных моделей, идентифицированных по статистическим параметрам исходной среды. Это наиболее трудоемкая часть алгоритма решения. Чтобы ускорить расчеты, используется двухуровневая стратегия распараллеливания с помощью создания групп, каждая из которых решает свою задачу динамической теории упругости с декомпозицией расчетной области внутри группы. Реализация программы выполнена с использованием Fortran Coarray. Также приводится сравнение используемых конструкций расширения Fortran Coarray с функциями MPI.

Исследована проблема существования и единственности полилинейных продолжений некоторых дискретных функций. Доказано, что для любой булевой функции существует соответствующее полилинейное продолжение и оно единственно. Предложен алгоритм нахождения полилинейного продолжения булевой функции и доказана его корректность. На основе предложенного алгоритма найдены явные формы полилинейных продолжений сначала для булевой функции, а затем для произвольной функции, определенной на множестве вершин n-мерного единичного куба, произвольного куба и параллелепипеда, и в каждом конкретном случае доказана единственность соответствующего полилинейного продолжения.

Процесс распараллеливания программ может быть затруднён ввиду их оптимизации под последовательное выполнение. Из-за этого полученная параллельная версия может быть неэффективной, а в некоторых случаях распараллеливание оказывается невозможным. Решить указанные проблемы помогают преобразования исходного кода программ. В данной статье рассматривается реализации в системе автоматизированного распараллеливания SAPFOR (System FOR Automated Parallelization) преобразований последовательных Фортран-программ, позволяющих облегчить работу пользователя в системе и существенно снизить трудоемкость распараллеливания программ. Применение реализованных преобразований в системе SAPFOR продемонстрировано на прикладной программе, решающей систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Также было произведено сравнение производительности полученной параллельной версией с версиями, распараллелеными вручную с использованием DVM и MPI технологий.

Проанализирована эколого-географическая дифференциация населения птиц в 18 пунктах островов Уруп и Итуруп. Использован метод маршрутного учета. Суммарно отмечено 109 видов, в т. ч. 62 на двух островах. Коэффициент фаунистической общности между сухопутными местообитаниями островов 72%, прибрежно-морскими - 71%. Коэффициент сходства населения птиц между сухопутными местообитаниями островов 36%, прибрежно-морскими - 29%. Значения плотности населения птиц островов близки как между сухопутными (610-757 ос./км²), так и прибрежно-морскими (536-607 ос./км²) местообитаниями. Высокая плотность населения повсеместно обусловлена обилием численно преобладающих видов дальневосточного островного и китайского типов фаун. Суммарно на совокупность особей видов этих фаун почти повсеместно приходится более 50% населения в сухопутных (282-469 ос./км²) и прибрежно-морских (172-333 ос./км²) местообитаниях. Характерна пространственно-временная динамика населения птиц.

Природные пожары являются важным экологическим фактором, определяющим интенсивность круговорота углерода на болотах. В статье представлены оценки последствий пирогенной трансформации и современного состояния выгоревших участков болот таежной и лесотундровой зон Западной Сибири через 6-8 лет после пожара с учетом их внутрифациальной неоднородности. Полевые исследования проведены в 2022 г. на трех болотах (всего 13 постпирогенных и фоновых точек) и включали тахеометрическую съемку поверхности, оценку встречаемости видов травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов, отбор образцов для лабораторного определения физико-технических свойств и ботанического состава торфа. В качестве видов-индикаторов восстановления рассматривали сфагновые мхи, Polytrichum strictum, лишайники и кустарнички. В результате исследования обнаружено, что интенсивность пирогенной трансформации определяется исходным состоянием болотной экосистемы и увеличивается в ряду: участок гидролесомелиорации на верховом Бакчарском болоте - плоскобугристое болото - верховое Усть-Бакчарское болото, осушенное для торфодобычи. На большинстве исследованных точек выгоранию оказались более подвержены понижения микрорельефа, в то время как положительные формы сохранились, либо выгорели частично. Трансформация свойств торфяной залежи распространяется по глубине за пределы выгоревшего слоя и проявляется в снижении влажности, увеличении зольности, плотности и степени гумификации. На первых этапах постпирогенных сукцессий выявлены схожие закономерности для болот таежной и лесотундровой зон, проявляющиеся в интенсивном зарастании P. strictum. По результатам исследования сделан вывод, что участок гидролесомелиорации на Бакчарском болоте имеет возможность восстановления видового состава растительного покрова и возобновления аккумуляции торфа. На Усть-Бакчарском болоте произошли необратимые изменения растительного покрова, где восстановление сфагновых мхов не происходит даже через 20 лет после пожара.

Палеоэкологические условия в преддельтовом районе Северного Каспия реконструированы на основе результатов комплексного изучения керна скважины на структуре Рыбачья, вскрывшей голоценовые осадки. Выполнены геохимический, гранулометрический, малакофаунистический, диатомовый и микрофаунистический (остракоды) анализы, проведено радиоуглеродное датирование. В строении осадочной толщи отражены разномасштабные палеогеографические события, включающие заложение палеовреза в нижнехвалынских отложениях, сопровождаемое размывом верхнехвалынских отложений, его развитие в условиях мангышлакской регрессии и последовательное заполнение в ходе голоценовой новокаспийской трансгрессии, протекавшей стадиально. Голоценовый возраст отложений, заполняющих палеопонижение, подтвержден радиоуглеродными датами - 8070 ± 110 и 7020 ± 140 кал. л. н. Палеонтологические данные свидетельствуют о чередовании спокойного и динамичного водного режимов и квазицикличность смены условий в бассейне от солоноватоводных к пресноводным до морских на этапе осадконакопления, соответствующем современным условиям на шельфе Северного Каспия.