Новости науки

[Scyther]

Цифровая экономика становится предметом анализа ученых
http://www.sbras.info/news/tsifrovaya-ekonomika-stanovitsya-predmetom-analiza-uchenykh

В новосибирском Академгородке начала работу XVI российская конференция «Распределенные информационно-вычислительные ресурсы. Наука — цифровой экономике» (DICR-2017).
 
Представительный форум проходит на площадке Института вычислительных технологий СО РАН, научный руководитель которого, академик Юрий Иванович Шокин конкретизировал предмет обсуждений: «Речь идет о «кусочке» экономики, связанном с цифровыми технологиями, способном существенно помочь развитию всей страны». Одной из задач, стоящих в этой сфере, ученый назвал «…создание успешного кадрового потенциала, который будет успешно работать в новых условиях. В этом задействован не только Новосибирский государственный университет, но и другие ведущие вузы».

 Доктор экономических наук Вера Дмитриевна Маркова из Института экономики и организации промышленного производства СО РАН уточнила: «Правильнее говорить не “цифровая экономика”, а “экономика, основанная на цифровых технологиях”». В этой сфере, по мнению Веры Марковой, «…новой бизнес-моделью становится платформа, объединяющая людей, компании и ресурсы с целью создания и распространения ценностей для потребителей». В качестве примеров экономист назвала Android, Airnbnb, Google Map и Amazon, который из обычного интернет-магазина вырос в гиганта, так или иначе вовлекшего в свою структуру 140 000 компаний со всего мира. «В 2010—2015 годах в мировые платформы было инвестировано более 20 миллиардов долларов США», — сообщила В.Д. Маркова. Примерами успешной «цифровизации» производственных процессов в России она назвала компании 1C, «Волгаресурс» (цифровые АЗС), роботизируемый Черкизовский мясокомбинат и «Русагро», где алгоритмизация процесса хранения свеклы дала снижение потерь на 20 %. При этом Вера Маркова акцентировала: «Цифровая экономика — это не совокупность отдельных проектов, а новая парадигма развития экономики и всего общества».
 
Директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин рассказал о том, как фундаментальные работы в области математической геофизики могут находить применение в практиках комплексного управления крупными и сложными системами — природными территориями, городами. Для Казахстана, в частности, с участием ИВТ создана интеллектуальная геоинформационная 4D-система эффективного управления городом ITRIS, но подобные разработки не менее, чем в ближнем зарубежье, востребованы в Сибири. «Создание и внедрение 4D-системы позволило бы превратить Новосибирск в умный город без кавычек, но сегодня это пока что мечты», — сказал Сергей Кабанихин. По его мнению, подобную систему можно было бы последовательно формировать из уже созданных элементов по управлению городским транспортом, учету захоронений, алгоритмам действий в условиях чрезвычайных ситуаций, диагностике взлетно-посадочных полос аэропортов и так далее. При этом, считает С.И. Кабанихин, следует учитывать фактор времени: «Ложка, в том числе и цифровая, дорога к обеду».
 
Итог дискуссии на пленарном сессии DICR-2017 подвел академик Ю.И. Шокин: «Нельзя просто навешать датчики на устаревшие производства и считать экономику цифровой. Нужны соответствующие вложения и в базис… То, чем мы с вами занимаемся, должно быть так или иначе задействовано».
 
Согласно данным сайта DICR-2017 в конференции участвует свыше 200 специалистов из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, городов Сибири и различных регионов России, а также Китая, Беларуси, Казахстана, Киргизии и Узбекистана.

[Scyther]

http://naked-science.ru/article/sci/novaya-tehnologiya-pozvolyaet-pechatat
https://naked-science.ru/article/sci/novaya-tehnologiya-pozvolyaet-pechatat

«Живые чернила» для 3D-печати позволяют создавать полимерные структуры, заполненные бактериальными клетками — живыми и делающими полезную для человека работу.

Ученые из Швейцарии и Ирландии разработали новый материал для 3D-печати — «живые чернила», содержащие бактериальные клетки. Такие системы позволят получать новые системы для очистки загрязнений и генерации энергии, производства фармпрепаратов и просто одежду. Статью Андре Штударта (André Studart) и его коллег из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) публикует журнал Science Advances. На иллюстрации выше показана такая структура с бактериями, окрашенными флуоресцентным красителем.

«Живые чернила» сочетают матрицу из полимерного гидрогеля, жидкая фаза которого заполнена растворенными питательными веществами и клетками бактерий. Пористая структура обеспечивает ток воды, позволяя поддерживать жизнеспособность бактерий и их контакт с окружающей средой. Разработчики продемонстрировали ее в использовании, распечатав на 3D-принтере структуру, засеянную клетками Pseudomonas putida — бактерий, способных утилизировать фенол. Поместив ее в загрязненную воду, ученые показали, что через несколько дней микробы полностью очистили жидкость.


Засеянная усваивающими фенол бактериями структура очищает загрязненную воду

Бактериальные клетки удерживаются внутри такой печатной структуры, и после работы на одном месте в будущем ее можно будет перенести и использовать в другом. Но пока что ученым предстоит масштабировать процесс и научиться распечатывать крупные структуры «промышленных» размеров

[Scyther]

Международная группа ученых проследила за ростом и разложением нанонитей
https://scientificrussia.ru/articles/mezhdunarodnaya-gruppa-uchenyh-prosledila-za-rostom-i-razlozheniem-nanonitej

Международная группа ученых из России, Финляндии, Дании и Италии исследовали рост и разложение нитевидных нанокристаллов (нанонитей, или вискеров) и продемонстрировали, как происходит внедрение атомов в кристалл при его росте и их удаление при разложении, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Сколтеха.

 Результаты исследования помогут контролировать свойства кристаллов и использовать их для создания нового поколения электронных устройств. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

"Эта работа может стать основой для создания нового поколения устройств, например газовых сенсоров, диодов, полевых транзисторов и ИК-фотодетекторов на основе нанонитей, которые будут использовать ранее изученные материалы в качестве своего ключевого компонента", - рассказала сотрудник Центра фотоники и квантовых материалов Сколтеха Евгения Гильштейн.

Сфера применения

Нанонити - это новый вид наноматериалов, перспективный для использования в высокоэффективной электронике. Они могут найти применение в химических и биологических сенсорах, солнечных батареях и лазерах. Кроме того, нитевидные нанокристаллы, являясь удлиненным кристаллом, идеально подходят для изучения роста кристаллов.

Понимание процессов роста кристаллов нужно для того, чтобы производить микропроцессоры, солнечные батареи, фотоэлементы и многое другое. Несмотря на то, что основные процессы, определяющие рост кристаллов, уже известны, до настоящего времени было непонятно как ведут себя отдельные атомы на поверхности кристаллов. Знание об этом открывает новые возможности для манипуляций с нанопроводами - легирования, комбинирования различных материалов в одном нанопроводе, создания новых материалов и контроля их роста.

Ученые проследили за ростом и разложением кристаллов на примере нанонитей из оксида меди, самого изученного материала.

"С помощью электронной микроскопии в ходе эксперимента удалось пронаблюдать три важных состояния кристалла: рост, переходный режим и разложение. Переходный режим, впервые идентифицированный в данном эксперименте, демонстрирует то, как происходит переход от роста к разложению, и открывает новые возможности для работы с нанонитями. Понимание роста кристалла на атомарном уровне может оказаться полезным для осуществления контроля роста любых кристаллов" - приводится в пресс-релизе слова профессора Cколтеха Альберта Насибулина - одного из авторов исследования.

По словам ученых, благодаря результатам исследования электронные устройства можно будет производить дешево и в больших количествах за счет малых размеров нановолокон, на основе которых они будут сделаны.

[Scyther]

В Китае откроют первое в мире шоссе на солнечных батареях
http://greenevolution.ru/2017/12/05/v-kitae-otkroyut-pervoe-v-mire-shosse-na-solnechnyx-batareyax/

Шоссе на солнечных панелях откроется в китайском городе Цзинань в провинции Шаньдун на востоке страны уже в декабре 2017 года.

Солнечные панели, которые выглядят как кусочки стекла, будут уложены на одной из городских автомагистралей города Цзинань.

Вырабатывая электроэнергию из солнца, новые дороги смогут отдавать излишки энергии на заправку электромобилей, которые будут ими передвигаться. Они также позволят растапливать снег, который зимой заметает дорожное покрытие.

Кроме того, дорога специально разработана таким образом, чтобы обеспечивать техническую поддержку беспилотному наземному транспорту в будущем, когда технология войдет в повседневный обиход.

Первая секция дороги со встроенной фотогальванической инфраструктурой была построена еще в сентябре 2017. Секция занимаем 160 метров в длину или 660 квадратных метров. Она используется для обеспечения дорожного освещения на отдельном участке.

Следующую фотогальваническую дорогу, уже в городе Шаосин провинции Чжэцзян, начали испытывать в ноябре 2017 года.

Напомним, что разработка дорог на солнечных батареях началась в США еще в 2006 году. Тем не менее первые пешеходные и велосипедные дорожки с применением новой технологи появились только в 2014 году в Нидерландах.

Солнечные панели также были установлены на некоторых дорогах в Германии и Италии. Франция запустила проект строительства «солнечной» дороги длиной 966 км, который планирует закончить в течение пяти лет, сообщает regnum.ru

[Scyther]

BMW инвестирует 200 млн евро в центр развития технологий аккумуляторов
http://greenevolution.ru/2017/12/05/bmw-investiruet-200-mln-evro-v-centr-razvitiya-texnologij-akkumulyatorov/

Все инновационные наработки будут внедряться в аккумуляторных батареях нового поколения для использования на перспективных электрокарах i-семейства

Баварский автогигант возведет в Мюнхене новый центр развития технологий аккумуляторных батарей.

В этом многопрофильном комплексе будут совершенствоваться технологии, связанные с разработкой и внедрением в серийное производство аккумуляторных батарей для электрокаров.

Суммарные инвестиции компании в новую площадку в течение следующих 4 лет составят 200 миллионов евро, при этом на ней будут задействованы 200 специалистов, которые займутся исследованиями в области улучшения химического состава и структуры ячеек батарей электромобилей.

Новый центр будет включать лаборатории, исследовательские и производственные помещения. Его специалисты займутся разработкой прототипов аккумуляторных батарей будущего, уделяя основное внимание использованию различных материалов, поведению ячеек в экстремальных условиях (например, при сверхнизких температурах), параметрам зарядки, в том числе быстрой, а также оценке размеров и формы ячеек.

Центр начнет свою работу в начале 2019 года, сообщает auto.tut.by

[Scyther]

Китайская компания представила субкомпактный электромобиль
http://greenevolution.ru/2017/12/05/kitajskaya-kompaniya-predstavila-subkompaktnyj-elektromobil/

Компактный электромобиль оснащен съемным аккумулятором и может проехать на одной зарядке 100 километров.

Китайский стартап CHJ Automotive представил субкомпактный электромобиль Smart Electric Vehicle (SEV).

Электрокар предназначен для эксплуатации в городских условиях и идеально подойдет для каршеринга. SEV ориентирован на туристов, нуждающихся в краткосрочной аренде транспортных средствах для поездок на небольшие расстояния (до 20 км).

Smart Electric Vehicle получил электродвигатель и съемный аккумуляторный блок с возможностью зарядки от бытовой сети. Запас хода электромобиля составляет 100 километров. Однако, максимальная скорость SEV всего 45 км/ч.

Уже в 2018 году китайская компания планирует открыть сервисы каршеринга в Лос-Анджелесе и Париже со своими маленькими SEV, сообщает kolesa.ru

[Scyther]

Почему свинец мешает пшенице расти
https://www.nkj.ru/news/32698/

Зеленые хлоропласты в клетках папоротника.

Свинец мешает растительному фотосинтезу, однако до некоторой степени влияние свинца можно скомпенсировать селеном.
Промышленное производство и автотранспорт, которого становится все больше, загрязняют не только воздух, но и почву, и среди самых серьезных загрязнителей оказываются тяжелые металлы, такие, как свинец. Известно, что на загрязненных почвах растения и дикие, и культивируемые человеком, растут хуже. Но почему так происходит? Какие именно загрязнители тут виноваты и как конкретно действуют они на растения?

Чтобы выяснить это, исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН, Института фундаментальных проблем биологии РАН и Российского государственного аграрного заочного университета провели эксперименты с одной из самых популярных сельскохозяйственных культур – пшеницей мягкой (Triticum aestivum).

Ее выращивали на почвах с различным уровнем загрязнения свинцом – и оказалось, что на свинце растения теряют свою нормальную окраску, становятся белыми или, говоря по-научному, этиолированными. Нормальный зеленый цвет был только на кончиках листьев. Пшеница выглядела так, как будто ей не хватало света, хотя света (как и влаги) было достаточно. Кроме того, на почве со свинцом растения росли заметно медленнее.

По словам Галины Семеновой, кандидата биологических наук и старшего научного сотрудника Лаборатории механизмов организации биоструктур ИТЭБ РАН, в клетках белых листьев был нарушен механизм образования хлоропластов – клеточных органелл, в которых идет фотосинтез и которые содержат светоулавливающий пигмент хлорофилл.

Вместо нормальных хлоропластов у растений получались так называемый этиопласты, в которых хлорофилла почти нет. При фотосинтезе должен выделяться кислород, растения с этиопластами кислорода почти не выделяли, вместо этого в них накапливалась перекись водорода – индикатор окислительного стресса.

С другой стороны, недавние исследования показали, что если добавлять в почву в небольших дозах селен (именно в небольших – если селена много, он становится опасен для растений), то растения станут более устойчивыми к заморозкам, засухам и воздействию тяжелых металлов. Поэтому Галине Семеновой и ее коллегам было интересно проверить, сможет ли селен подавить отрицательный эффект от свинца. Селен смог: даже если свинец в почве был в токсичных концентрациях, пшеница росла с такой скоростью и набирала такую биомассу, как будто никакого свинца в земле не было, и хлорофилл в ее клетках образовывался нормально.

Но если дозу свинца удваивали, то и селен оказывался бессилен: из-за слишком большого количества свинца у растений не только хлоропласты становились ненормальными, но также и митохондрии, и вся цитоплазма.

В статье в Journal of Plant Physiology авторы работы пишут, что и селен, и свинец влияют на меристему – специальную ткань растений, из которой образуются новые клетки – но действуют они на нее противоположным образом. Селен, даже в небольшой концентрации, стимулирует развитие как отдельных фотосинтезирующих клеток, так и растения в целом. Свинец же не дает предшественникам фотосинтезирующих клеток правильно развиваться, из-за чего все растение в целом растет хуже.

Если говорить о конкретных цифрах, то селен может компенсировать «свинцовые» дефекты развития, если концентрация свинца составляет до 50 мг в 100 г почвы. Хотя эксперименты ставили на пшенице, тот же эффект и от свинца, и от селена, скорее всего, можно увидеть и на других растениях.

[Scyther]

Ученые ТПУ совместно с зарубежными коллегами предложили новый метод разведки урановых месторождений
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-tpu-sovmestno-s-zarubezhnymi-kollegami-predlozhili-novyj-metod-razvedki-uranovyh-mestorozhdenij

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Великобритании и Норвегии построили комплексную математическую модель миграции растворенного в воде урана в верхней части земной коры. Результаты моделирования можно использовать не только при разведке месторождений и прогнозе их местонахождения, но и в будущем создавать месторождения урана. Об этом рассказал ТАСС Алексей Никитенков, доцент кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и землеустройства ТПУ.

Уран широко распространен в земной коре, а его перераспределение в породах осуществляет вода. Она растворяет горные породы, переносит содержащийся в них уран и концентрирует его в виде минералов. Таким образом формируются гидрогенные (образованные водой) месторождения - важный источник урана, основного сырья для атомной отрасли России. Уран - токсичный и радиоактивный тяжелый металл, поэтому результаты исследования помогут не только в разведке месторождений, но и в организации безопасного водоснабжения из подземных источников.

"Результаты, которые мы получили, позволяют судить об основных факторах, определяющих особенности миграции урана в природных водах. Эти данные помогут не только по-новому взглянуть на поиск месторождений редкого элемента. Наши модели - первый шаг к детальному описанию и, частично, контролю процесса формирования урановых месторождений", - сказал Никитенков.

Ученые под руководством Екатерины Дутовой, профессора кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и землеустройства ТПУ, создали математическую модель взаимодействия воды с горной породой и определили, как на миграцию урана влияют природные факторы - уровень кислотности, минерализация воды, скорость потока и других. Результаты моделирования они проверили с помощью реальных проб из Норвегии и Сибири.

"В наших моделях мы учитывали эволюцию состава природных вод при их взаимодействии c гранитом - основной ураносодержащей породой. Концентрация урана в ней задавалась в интервале от средних по планете 5 ppm (5 частей на миллион) до 500 ppm. Также мы в достаточно широких пределах варьировали такие факторы как pH, окислительно-восстановительный потенциал и минерализацию раствора. Подобных "многомерных" математических моделей, дающих описание происходящих с ураном процессов на таких обширных территориях, как Западная Сибирь и Норвегия, еще не было", - пояснил Никитенков.

[Scyther]

Композиционный материал из графена и дисульфида ванадия повысит емкость и скорость заряда литий-ионных батарей
https://scientificrussia.ru/articles/kompozitsionnyj-material-iz-grafena-i-disulfida-vanadiya-povysit-emkost-i-skorost-zaryada-litij-ionnyh-batarej

Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН совместно с коллегами из СФУ и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» предложили использовать соединение графена с монослоем дисульфидом ванадия в качестве анодного материала для литий-ионных батарей. Благодаря этому повысятся емкость, максимальная скорость заряда-разряда элементов питания.

Результаты исследований опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry.
Сегодня литий-ионные аккумуляторы – это наиболее популярный источник питания для многих устройств, начиная от мобильных телефонов и заканчивая электромобилями. В отличие от обычных, такие батареи обладают высокой удельной емкостью, длительным сроком службы и эксплуатационной безопасностью. Несмотря на существующие преимущества, задачи повышения емкости и скорости зарядки элементов питания остаются актуальными. Физическая основа литий-ионного аккумулятора – два электрода, анод (плюс) и катод (минус), разделенные пористым полимерным материалом. Во
время зарядки, электрический ток перемещает ионы лития от катода к аноду, а во время работы батареи, ионы движутся обратно. Когда батарея «умирает», возможность для перемещения ионов лития между электродами снижается. Именно поэтому спустя несколько месяцев после покупки смартфон необходимо заряжать гораздо чаще, чем первоначально.  Оказывается, продлить срок службы элемента питания возможно с помощью графена. Он обладает высокой удельной поверхностью, хорошей электропроводностью и упругостью. Предполагается, что графен может найти широкое применение в разных областях промышленности, в том числе в устройствах, сохраняющих энергию.
Исследователи из Красноярска и Москвы предложили использовать в качестве анодного материала для литий-ионных батарей двуслойную гетероструктуру состоящую из монослоев дисульфида ванадия и графена.
«Предложенный композит представляет собой двухмерную структуру из двух разнородных слоев – графена и дисульфида ванадия. Толщина такой пластины составляет порядка одного нанометра. Мы показали, что ионы лития могу связываться не только на поверхности такого материала, но и в межслоевом пространстве, что в конечном итоге приводит к его высокой
удельной емкости», - пояснил младший научный сотрудник лаборатории физики магнитных явлений Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Максим Высотин.
Ученые подсчитали, что возможная емкость такого композита составит 569 мАч на один грамм анодного материала, это почти в два раза выше, чем у графита – наиболее часто используемого анода в современных литий-ионных батареях. Теоретические расчеты показали – соединение графена и ванадия обеспечивает как хороший перенос электронов, так и механическое упрочнение материала.
«Ключевой особенностью композита, помимо емкости, является высокая подвижность ионов лития внутри. Это позволяет быстро заряжать аккумулятор или питать от него устройства повышенной мощности. Также, высокая подвижности ионов позволяет надеяться на хорошую работу аккумуляторов при низкой температуре», - добавил кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Захар Попов.
В ходе работы, исследователи обнаружили еще одну важную особенность – сохранение уникальных электронных свойств графена в композите, даже после заполнения его литием. Возможно, этот эффект откроет новые возможности для управления свойствами наноматериалов на основе графена, предполагают ученые.

[Scyther]

Кипение разночтений
http://www.sbras.info/articles/opinion/kipenie-raznochtenii

В рамках российской конференции DICR-2017 состоялся круглый стол «Наука — цифровой экономике». Коворкинг-центр «Точка кипения» на 13-м этаже технопарка новосибирского Академгородка собрал как участников конференции, так и специально приглашенных экспертов из сферы высокотехнологичного бизнеса.

«Цифровая экономика — это виртуальная среда, дополняющая нашу реальность». Член-корреспондент РАН В.В. Иванов.
«Нельзя объять необъятное». Козьма Прутков.

Тем не менее, согласно академической традиции, дискуссия началась с уточнения базовых понятий. В 1995-ом году американский информатик Николас Негропонте (Массачусетский университет) ввел в употребление термин «цифровая экономика». Доктор технических наук Вадим Петрович Потапов из Кемеровского филиала Института вычислительных технологий СО РАН считает, что и по сегодняшний день нет его общепринятого толкования: «Определение цифровой экономики настолько запутано, что непонятно, как к нему подходить. Если экономика не цифровая, то какая она — аналоговая?». Также Вадим Потапов горячо критиковал трактовку заместителя президента РАН Владимира Иванова, вынесенную в эпиграф, хотя именно она является одной из наиболее цитируемых.

Кандидат биологических наук Федор Анатольевич Колпаков из ИВТ СО РАН предлагает идти к осознанию цифровой экономики «по кусочкам», рассматривая отдельные направления «виртуальной среды» и то, как именно она «дополняет нашу реальность». Исследователь остановился на двух объектах цифровизации — социальных услугах и практической медицине. В первом случае налицо тренд индивидуализации, то есть привязки сведений по всему комплексу соцподдержки к одному лицу, а не к помогающим ему организациям. «С 2018 года в России вводится единая государственная информационная система социального обеспечения, — рассказал Федор Колпаков, — к которой подключатся и ЗАГСы. Через какое-то время мы увидим в этой сфере качественный переход». Специалист ИВТ обозначил и задачу науки: предложить методы обработки high loads, «больших загрузок», когда в центр обработки данных начнут поступать буквально все чеки и другие индикаторы операций. «Государство постепенно перестает бояться быть Большим Братом», — с оглядкой на Оруэлла Ф. Колпаков резюмировал переход к новой парадигме, в которой каждый объект социальной поддержки видится «как на ладони».
 
В здравоохранении же отправной точкой Федор Колпаков назвал секвенирование генома, которое «…становится сегодня и сравнительно доступным, и оправданным с точки зрения практической медицины». Исследователь приводил примеры, когда по геномным данным врачи определяли эффективный вариант химиотерапии онкологических больных или давали жесткие противопоказания к определенным профессиям. Точно так же, как и в социальной сфере, здесь неминуемо произойдет индивидуализация всего комплекса информации (состояния организма, его активности, назначений и т.п.), замкнутого на отдельного пациента, причем с сохранением доступа к персональным данным исключительно с его согласия. Специалистам сomputer science, по мнению Ф.А. Колпакова, следует уже сегодня изучить возможность создания виртуального пациента или аватара — полноценной цифровой копии индивидуального организма, на которой без какого-либо риска для реального человека медики будут отрабатывать сценарии наблюдения, лечения и ухода. «Здесь есть научный вызов, и вызов большой», — считает Федор Колпаков.
 
Многие участники дискуссии делали упор на различии между цифровой экономикой как таковой и очередной конъюнктурой (после «инноваций», «нанотехнологий» и других трендов в кавычках). Под актуальным лозунгом и с оглядкой на правительственную программу можно получить дополнительное госбюджетное финансирование, но при этом забивать микроскопом гвозди — как на одном московском складе, где цифровой мерчендайзер командует живым грузчикам, какую коробку куда нести. Вадим Потапов привел другой пример: дирекция одного из угольных разрезов Кузбасса в контексте «перехода к цифровой экономике» оборудовала самосвалы датчиками километража, параметров работы двигателя и тому подобного с передачей информации в центр обработки… всего лишь для проверки, не воруют ли водители топливо. «Если нет реальной постановки задач на будущее, зачем тогда собирать данные?» — удивлялся ученый.

С ним не вполне чтобы соглашался заведующий лабораторией аналитики потоковых данных и машинного обучения механико-математического факультета Новосибирского госуниверситета кандидат физико-математических наук Евгений Николаевич Павловский. По его мнению, значимой может стать любая собранная информация: смотря, когда и для чего. «Данные — совершенно новый ресурс, который не расходуется, а только нарастает по мере поступления, — считает исследователь НГУ. — Суть цифровой экономики — в переходе от данных к ценностям, и поэтому есть смысл в сборе информации впрок». В качестве примера Евгений Павловский привел социальный скорринг — оценку банками кредитоспособности по постам в соцсетях, казалось бы, совершенно не имеющим отношения к деньгам. И ученые, по его мнению, должны сосредоточиться на глобальной, без преувеличения, проблеме формирования максимально широкого спектра задач, которые можно решать в пользу экономики и человека на основе собранных и собираемых массивов данных. При этом руководитель Фонда развития перспективных оборонных стратегий и технологий «ФОРПОСТ» (Новосибирск) Дмитрий Владимирович Осипкин поставил вопрос о входных фильтрах и последующей очистке данных: «Уровень информационного шума сегодня повысился на многие порядки, даже в науке с ее специфической системой отсева и верификации».
 
Оживил дискуссию старший преподаватель НГУ Руслан Анатольевич Пермяков, назвавший принципиальным отличием цифровой экономики создание систем автоматического принятия решений и, на их основе, — искусственного интеллекта всё более и более высоких степеней развития. Проблема имеет гуманитарную первооснову (какие классы и типы решений человек может делегировать IT-системам) и этическую сторону: Руслан Пермяков обозначил «дилемму беспилотного автомобиля», система управления которым может встать перед выбором — сбить пешехода либо врезаться в препятствие с риском для пассажира. Три закона робототехники фантаста Айзека Азимова в такой ситуации не помогают.
 
Цифровая экономика, о чем говорили многие из выступавших,  не может прогрессировать замкнуто, как «вещь в себе». Во-первых, для нее нужно готовить специалистов новой генерации. Экс-проректор НГУ доктор экономических наук Вера Дмитриевна Маркова (Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН) считает уже сегодня актуальной проблему массового переобучения взрослых (специалистов и просто пользователей), а вузовские программы по computer science следует обновлять 2—3 года. Ученый секретарь Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Игорь Михайлович Куликов видит основой подготовки студентов «широкую и глубокую проработку математики», при этом деля будущих выпускников на два типа: «пользователей высшего звена» и «созидателей — творцов алгоритмов».
 
Второй «внешней проблемой» цифровой экономики  участники дискуссии обозначили необходимость взаимопонимания и адекватных взаимоотношений в треугольнике «IT-технологии — государство — общество». «Уже сегодня мы видим нарастание цифрового неравенства, — констатировала доктор технических наук Людмила Васильевна Массель из иркутского Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН. — Для того чтобы создать умные города, нужны умные мэрии и умные пользователи». Впрочем, какой-либо критики властей на круглом столе не прозвучало. «В одном месте обозначено слишком много проблем и сказано слишком много слов», — подвел черту Дмитрий Осипкин. В отличие от многих круглых столов (форсайтов, панельных дискуссий, экспертных сессий и т.п.), дискуссия на тему «Наука — цифровой экономике» не завершилась принятием итогового документа. Как пишут в дипломатических коммюнике, состоялся обмен мнениями.
 

Замечание Scyther-a: Точка кипения - пример самостоятельной демократической подмены парадигмы.
Пример:
Вместо:
"Кипит наш разум возмущённый
И в смертный бой вести готов.
Весь мир насилья мы разрушим
До основанья, а затем
Мы наш, мы новый мир построим,
Кто был ничем, тот станет всем."

Имеется современная:
"Вскипит их разум ослаблённый,
Считать, ведь, можно без мозгов.
Ход всех мыслишек мы запишем
С начальной точки, а затем
Мы обнулим запас всех их кубышек,
А кто был всем, тот нуль совсем."

[Scyther]

Трехмерное УЗИ со всего одним датчиком и куском пластика
https://scientificrussia.ru/articles/trehmernoe-uzi-so-vsego-odnim-datchikom-i-kuskom-plastika

Пьетер Крюйзинга (Pieter Kruizinga) из Университета им. Эразма Роттердамского, Нидерланды, и его коллега из других нидерландских научных учреждений, создали новую систему, которая сокращает до одного количество датчиков, необходимых для формирований трехмерного УЗИ. Подробно свою разработку ученые описали в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Эта неинвазивная технология использует звук для формирования изображения мягких тканей, внутренних органов и целых детей в трех измерениях. Однако она имеет свои недостатки. Поскольку ультразвуковое сканирование опирается на крошечные и слабые эхо-сигналы, большинство таких 3D-устройств, чтобы генерировать детальное изображение, нуждаются в откликах от тысяч датчиков.

Новая система, которой нужен лишь один датчик, использует т.е. «compressive sensing» — метод, который экстраполирует информацию из одного источника данных на многие разные точки, используя довольно сложный математический аппарат.

Инженеры помещают над датчиком пластиковый корпус неправильной формы, на поверхности которого расположены небольшими точками на разной высоте. Когда высокочастотные звуковые волны, излучаемые датчиком, проходят через пластик, эта так называемая «кодированная апертурная маска» вводит небольшие задержки в звук. Когда звук возвращается к датчику, он затем запускается через компьютерный алгоритм, который определяет задержки и представляет их как отдельные пиксели. Поскольку точки распределены случайным образом по поверхности крышки, вращение маски позволяет выполнять больше измерений и помогает получать изображение с лучшим разрешением.

Исследователи протестировали свое устройство, погрузив две пластиковые буквы, напечатанные на 3D-принтере, в небольшой резервуар с водой. Когда они активировали ультразвуковой датчик, он смог вычленить эти буквы из общего потока данных и определить их местоположение в трехмерном пространстве.

[Scyther]

Перспективное топливо. "В мире науки" №11, 2017
https://scientificrussia.ru/articles/perspektivnoe-toplivo

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают научные основы технологии применения экологически и экономически перспективного топлива из твердых и жидких отходов для котельных и тепловых электростанций (ТЭС).

Такое топливо, получившее название «органоводоугольное», состоит из трех основных компонентов: низкосортных углей или отходов углеобогащения, различных отработавших индустриальных масел или отходов нефтепереработки, а также воды. Подобные топливные композиции дешевле энергетического угля. Их применение на практике позволит решить ряд проблем, наиболее важные из которых — снижение концентрации антропогенных выбросов угольных котельных и ТЭС, а также эффективная утилизация не востребованных до настоящего времени промышленных отходов. Об особенностях работы над перспективным для теплоэнергетики топливом рассказали заведующий кафедрой автоматизации теплоэнергетических процессов ТПУ доктор физико-математических наук Павел Александрович Стрижак и доцент этой же кафедры кандидат физико-математических наук Дмитрий Олегович Глушков.

— Когда начались работы по созданию, как сейчас принято говорить, альтернативного источника энергии?

— По этому направлению наш научный коллектив, состоящий в основном из сотрудников кафедр автоматизации теплоэнергетических процессов, теоретической и промышленной теплотехники, начал работать с 2013 г. В 2015 г. Российский научный фонд (РНФ) поддержал нашу заявку в рамках конкурса «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей». Так, помимо сотрудников ТПУ к нашему коллективу присоединились двое молодых ученых из Кемерова и один из Красноярска. В соответствии с обязательствами по конкурсу мы реализуем с ними совместные лабораторные и натурные эксперименты, готовим соавторские публикации и представляем полученные результаты на конференциях. Проект рассчитан на три года, то есть 2015–2017 гг., с возможностью продления еще на два года. Именно в рамках этого проекта мы проводим все работы и получаем интересные результаты по тематике органоводоугольного топлива (ОВУТ).

Первый год исследований в рамках гранта РНФ был посвящен изучению фундаментальных закономерностей физико-химических процессов, которые протекают при зажигании и горении таких видов топлива. Помимо этого мы изучали свойства отдельных компонентов и приготовленных составов топлива, а также исследовали характеристики процессов зажигания и горения при варьировании параметров большой группы факторов в широком диапазоне.

Второй год исследований мы занимались разработкой физических и математических моделей процессов горения одиночных и группы капель. Нам удалось также провести натурные эксперименты на модельном котле для оценки возможности  масштабирования полученных ранее результатов лабораторных исследований.

В течение третьего года мы разработали прогностическую математическую модель процессов, протекающих при горении топлива в топке котла, а также алгоритм комплексной оценки перспективности применения топлива из горючих отходов в теплоэнергетике.

— Какие характеристики наиболее важны для альтернативного топлива?

— Характеристики органоводоугольного топлива (ОВУТ) могут варьироваться в широких диапазонах. Однако при  использовании топлива на практике к нему предъявляются достаточно жесткие требования. Основные эксплуатационные характеристики — вязкость, значение которой должно позволять перекачивать топливо по трубопроводам, перевозить авто- или железнодорожным транспортом и распылять при помощи форсунок, а также тепловой эффект процесса горения, значение которого обеспечивает выделение требуемого количества теплоты в процессе окисления горючего. Исходя в первую очередь из этих значений, мы приготавливали топливные составы из большого количества твердых и жидких компонентов с разной номенклатурой и разным соотношением. Не менее важны экологические индикаторы сжигания и стоимость топливных суспензий.

— Из каких компонентов состоит ОВУТ?

— Оно состоит из трех основных компонентов. Первый — это угольный. Как правило, мы используем низкосортные угли, например бурые различных марок, или влажные отходы углеобогащения, которые в настоящее время нигде не используются, а просто складируются на огромных территориях в окрестностях обогатительных фабрик. Обычно на долю угольного компонента в составе топлива приходится от 40 до 60%. Второй «ингредиент» — горючая жидкость. Она используется в небольшом количестве, от 10 до 20%, для повышения теплового эффекта процесса горения топлива. Мы используем горючие жидкие отходы, например отработавшие свой ресурс масла — моторные, трансмиссионные, трансформаторные, турбинные, которые нуждаются в утилизации. И третье, что необходимо для создания органоводоугольного топлива, — вода, причем ее качество непринципиально. Мы по этому поводу опубликовали самостоятельную статью. Приоритетны различные стоки промышленных предприятий, в которых могут содержаться горючие компоненты, повышающие эффективность топлива. Массовое содержание воды варьируется от 30 до 40%. Одно из направлений нашей работы как раз связано с выбором этих компонентов и их концентрации в составе топлива на основе результатов исследования их характеристик.

— Вы получили оптимальные составы?

— Нам удалось создать хорошую экспериментальную базу более чем с 50 разными твердыми и жидкими горючими компонентами. Это позволило приготовить и исследовать большое множество составов ОВУТ, отличающихся как компонентами, так и их массовой концентрацией. В результате выполненных исследований удалось определить наиболее перспективные составы топлива, которые достаточно дешевы по сравнению с традиционным для теплоэнергетики угольным топливом, не уступают ему по энергетическим характеристикам, а при их сжигании выделятся гораздо меньше парниковых газов — оксидов углерода, серы, азота. Мы опубликовали три статьи в высокорейтинговых международных журналах с индикаторами оптимальности, которые базируются на экологических, экономических, энергетических и реологических параметрах.

— Какой состав самый эффективный?

— По результатам выполненных исследований нами сделан вывод, что топливо, состоящее из 55% влажного отхода углеобогащения каменного угля, 30% воды и 15% моторного масла, наиболее эффективно для применения в  теплоэнергетике. Такой вывод сделан на основании комплексного анализа, который мы выполнили в рамках разработанного алгоритма, позволяющего оценивать эффективность того или иного состава по экономическим, экологическим и техническим характеристикам, а также по их совокупности. По сути, мы собираем отходы, стоимость которых невелика по сравнению с традиционными энергоресурсами, и утилизируем путем сжигания с выработкой полезной электрической и тепловой энергии, тем самым освобождая огромные территории, загрязненные отходами углеобогащения, а также полигоны, заполненные горючими жидкостями для утилизации.

Отсюда логично вытекает следующее направление нашей работы — исследования на фундаментальном уровне закономерностей и характеристик процессов зажигания и горения топлива.

— То есть сами процессы горения вы тоже изучаете?

— Да, мы рассматриваем разные механизмы и условия нагрева этих видов топлива для инициирования процесса горения — это кондуктивный, конвективный и лучистый теплоперенос. Основная задача подобных исследований — установить такие составы топлива и условия нагрева, при которых время задержки зажигания капель минимально. Этот результат имеет важное практическое значение, так как позволяет оптимизировать массогабаритные характеристики энергетического оборудования. Кроме того, мы проводим оценку влияния внешних факторов, например температуры и скорости воздушного потока, на интенсификацию процесса зажигания топлива. Большой интерес представляют также закономерности и характеристики процессов, которые протекают при горении капель топлива: изменение структуры, эволюция температуры, коагуляция и диспергирование капель, совместное влияние группы капель и т.д. на характеристики исследуемого процесса.

— Какие установки создаете для экспериментов?

— В рамках реализации гранта РНФ нам удалось достаточно существенно расширить техническую базу. Мы приобрели как стандартное промышленное оборудование для моделирования разных условий нагрева топлива, так и уникальные программно-аппаратные комплексы высокоскоростной видеорегистрации быстропротекающих процессов, оптической диагностики парогазовых потоков и другое не менее важное лабораторное оборудование — регистраторы, газоанализаторы, тепловизор, пирометр. Это позволило нам разработать и смонтировать три основных экспериментальных стенда для исследования процессов зажигания и горения органоводоугольного топлива. Наибольшим функционалом обладает экспериментальный стенд, основу которого составляет цилиндрический канал из кварцевого стекла, а внутри него генерируется поток разогретого воздуха с регулируемыми параметрами — температура 20–11 000° C, скорость 0,5–5 м/с. Данный стенд оснащен автоматизированной системой подачи одной капли или группы капель топлива заданных размеров в поток разогретого воздуха. Температура в окрестности капель топлива и самих капель регистрируется в течение всего индукционного процесса малоинерционными термопарами и тепловизором. Высокоскоростная видеокамера и специализированное программное обеспечение используются для регистрации и установления характеристик процессов, протекающих при нагревании, горении и выгорании топлива. Особенности взаимодействия капли топлива с потоком воздуха исследуются методами Particle Image Velocimetry (PIV) и Laser Induced Phosphorescence (LIP) с применением импульсного лазера, кросс-корреляционных видеокамер и специализированного программного обеспечения.

Следует отметить, что описание аналогичных экспериментальных стендов нам не встречалось даже в зарубежных периодических изданиях, поэтому на разработанный экспериментальный стенд с широким спектром возможностей был получен патент на изобретение.

Проведение лабораторных экспериментов на стендах, моделирующих реальные условия технологического процесса, позволяет нам получать новые представления о протекании ранее не изученных физико-химических процессов, а результаты таких исследований становятся основой для разработки математических моделей и теоретических следствий.

— А с точки зрения экологии? Как оценивали получаемое топливо?

— Достаточно крупный блок наших исследований посвящен экологическим аспектам процесса горения органоводоугольного топлива. При сжигании такого топлива выделяются четыре основных вредных газообразных вещества: СО, СО₂, SO₂, NO_x, то есть те же самые, что и при сжигании угольного топлива на ТЭС, однако их концентрация в дымовых газах существенно меньше, в некоторых случаях в несколько раз. Полученный результат объясняется особенностями протекания процесса горения в полувосстановительной среде. Конечно, на котельных и ТЭС смонтированы очистительные установки, но это достаточно дорогостоящее оборудование, требующее периодического проведения регламентных работ для поддержания эффективности функционирования на заданном уровне. Таким образом, при сжигании ОВУТ потребуется меньше затрат на организацию системы очистки дымовых газов до нормативных показателей.

Нами установлены также экстремальные режимы процессов зажигания и горения топлива, для которых характерны максимальные и минимальные концентрации парниковых газов в продуктах сгорания. Полученные результаты уже опубликованы в нескольких высокорейтинговых журналах, например Science of the Total Environment, Journal of Hazardous Materials, Journal of Cleaner Production.

— Планируете на практике проверить ваши выводы?

— В 2016 г. мы уже провели несколько тестовых испытаний на энергетическом котле малой мощности в Кемеровской области. На примере разных составов ОВУТ удалось добиться устойчивого горения топлива в топке, а также зарегистрировать  основные характеристики процесса — температурное поле, содержание СО, СО₂, SO_x, NO_x в дымовых газах. Полученные результаты были использованы для разработки математической модели процесса и дальнейшего проведения теоретических
исследований.

Сейчас идет уже третий год реализации гранта РНФ, и мы планируем его продление еще на два года. Накопилось много идей, которые имеют практическую направленность и требуют научного обоснования. Конечно, многое зависит от решения фонда.

В перспективе мы планируем проведение натурных экспериментов на энергетических котлах. По нашим предположениям, полученные результаты станут основой для проведения опытно-конструкторских работ при разработке новых котлов или при модернизации существующих.

— В России будет востребовано новое топливо?

— Стоит отметить, что водоугольные технологии, аналог разрабатываемой нами технологии, достаточно широко распространены в странах Европы (Италия, Германия) и Азии (Китай, Япония) по причинам ограниченности запасов полезных ископаемых, а также жестких требований к экологическим показателям ТЭС, функционирующих на органическом топливе. Например, в Китае уже более 20 котельных и ТЭС работают на суспензионных видах топлива. В нашей стране, по оценкам специалистов, достаточно велики запасы жидких и газообразных углеводородов. Их конкурентные преимущества, характеризующиеся доступностью, развитостью системы трубопроводного транспорта, переработки, хранения, ограничивают практическое применение перспективных органоводоугольных технологий. Скорее всего, только государственные меры поддержки, например ужесточение требований к экологическим показателям угольных ТЭС, могут дать импульс развитию и востребованности новых технологий.

[Scyther]

Михаил Котюков: «Академия наук неминуемо станет главной экспертной организацией»
http://www.sbras.info/news/mikhail-kotyukov-akademiya-nauk-neminuemo-stanet-glavnoi-ekspertnoi-organizatsiei

В новосибирском Академгородке состоялось совещание с участием первых лиц Федерального агентства научных организаций, Сибирского отделения РАН и руководителей научных учреждений, посвященное итогам 2017 года.

 О работе Сибирского территориального совета директоров научных организаций, относящихся к ведению ФАНО России, рассказал председатель СТСД академик Валерий Иванович Бухтияров. За 2017 год сложилась структура этого органа, в котором образовано семь тематических рабочих групп: «Большие вызовы», «Взаимодействие и кооперация», «Кадры и человеческий капитал» и другие. В наступающем году В. Бухтияров предложил создать восьмую: «ВПК и высокие технологии» — чтобы готовить предложения по внедрению производства инновационной продукции гражданского назначения на оборонных предприятиях после выполнения ими госзаказов по программе перевооружения. 
 
Академик В. Бухтияров определил задачи СТСД на 2018 год. В их числе он назвал организацию более быстрого взаимодействия директоров институтов с центральным аппаратом ФАНО, расширение взаимодействия НИИ с РАН и ее Сибирским отделением (проведение экспертиз, уточнение исследовательских приоритетов и другое). Особенно выделил Валерий Бухтияров обязательность участия СТСД в процессе отнесения институтов к той или иной рейтинговой категории «…с учетом необходимости проводить в регионах активную научную политику». «Участие директоров в решении этого вопроса будет абсолютно необходимым», — подчеркнул академик.
 
«Мне не хочется подходить излишне жестко к институтам, получившим третью категорию, — нам вместе нужно искать ответ на вопрос, как с ними поступать, — отреагировал глава ФАНО Михаил Михайлович Котюков. —Здесь нужны справедливые, объективные решения. Там, где нужно объединяться, — присоединять, а там, где нет, — искать другие формы, может быть, какого-либо научного шефства».
 
Другим предложением СТСД стало изменение правил повышения зарплаты ученым в соответствии с президентским указом: не формальной категории «научные сотрудники», а всем научным работникам, и до 200 % от средней не по субъекту Федерации, а в целом по России. По мнению Валерия Бухтиярова, это сгладит диспропорцию в оплате труда и изменит, как он выразился, «очевидный тренд по утечке ученых в Москву». Также председатель СТСД предложил квотировать по регионам бюджетные средства, выделяемые на капитальные ремонты, сертификацию уникальных научных установок и центров коллективного пользования.
 
Начальник финансово-экономического управления ФАНО Наталья Витальевна Сибирякова сообщила, что по категории «научные сотрудники» зарплата в Сибирском макрорегионе за 2013—2017 годы выросла на 161 %, а по России — на 167 %. В целом бюджетное финансирование подведомственных организаций в 2017 году достигло порядка 90,5 миллиардов рублей. «Мы, наконец, превысили показатели 2014 года», — отметила представитель ФАНО.  Научные учреждения Сибири получили в 2017 году на выполнение государственных заданий свыше 15 млрд рублей, а сверх того — целевые субсидии на проведение конференций, стипендии, капремонты и программы развития.
 
Вопрос об увеличении финансирования последних заострил директор Государственной публичной научно-технической библиотеки СО РАН кандидат технических наук Андрей Евгеньевич Гуськов. «Особое внимание следует уделить программе развития и самой ГПНТБ, — отметил председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон. — Это учреждение, единственное в системе СО РАН—ФАНО, готовится отметить свое 100-летие, поскольку является правопреемницей одной из столичных библиотек».
 
«Академия наук, выполняя все те задачи, которые предписаны законом, неминуемо станет самой главной экспертной организацией в вопросах научно-технологического развития, — констатировал Михаил Котюков. — Эта работа из области обсуждений уже перешла в практическую плоскость по многим направлениям. И для РАН через некоторое время институт или университет, либо другая организация, работающая в научной сфере, будут примерно равнозначны в плане приложения внимания и критичности суждений. Совет директоров, хотим мы этого или не хотим, будет концентрироваться на ресурсном, кадровом и хозяйственном обеспечении проведения исследований. Лучшие практики должны сосредотачиваться именно здесь».

[Scyther]

Математики из ТюмГУ создали модель, которая отражает динамику атмосферных вихрей
https://scientificrussia.ru/articles/matematiki-iz-tyumgu-sozdali-model-kotoraya-otrazhaet-dinamiku-atmosfernyh-vihrej

Математики из Тюменского государственного университета создали модель, которая полностью отражает динамику реально существующих атмосферных вихрей, сообщает РИА Новости. Статья о проведенном исследовании опубликована в "Вестнике Тюменского государственного университета".

Наука давно ищет ответ на вопрос о том, как минимизировать последствия разрушительных явлений природы, в частности огненных вихрей. Поскольку ученые пока не в силах воспроизвести эти явления искусственно, единственным лабораторным способом их изучения выступает математическое численное моделирование. Этот метод помогает не только понимать физические процессы закрученных воздушных потоков, но и создавать рекомендации по их уничтожению с минимальными затратами энергии. Пока, к сожалению, численное моделирование движущейся сплошной среды обычно производится на основе моделей, которые не учитывают, например, ее сжимаемость или вязкость.

Поэтому особый интерес представляет собой способ изучения огненных вихрей, предложенный математиками Тюменского государственного университета. Огненные вихри и торнадо образуются при объединении очагов пожаров в один — воздух нагревается и, закручиваясь, поднимается вверх. Основа нового метода — математическая модель сложных течений воздуха, учитывающая его сжимаемость, вязкость и теплопроводность, а также действие сил тяжести и вращения системы на движение вихря.

"Последние десять лет мы проводим исследования газовой динамики в рамках единой научной школы под руководством профессора Сергея Баутина. Было проведено много численных и экспериментальных исследований, результаты которых легли в основу новой теории торнадоподобных атмосферных вихрей. Она отличается от всех традиционных тем, что поясняет причины возникновения вихрей и предлагает методы их уничтожения. Можно сказать, что мы приблизились к разгадке одной из тайн природы, связанной с существованием целого ряда красивых и грозных атмосферных явлений", — рассказывает один из авторов работы, старший преподаватель кафедры алгебры и математической логики Тюменского государственного университета Дарья Баранникова.

Но написать уравнение недостаточно, нужно еще найти его решения. И два уже найдены, несмотря на сложность модели. Одно из них — стационарное распределение воздуха в атмосфере Земли. Оно задействовалось при численных расчетах в качестве начальных условий. Найденные приближенные решения описывают возникновение динамических течений воздуха в торнадоподобных атмосферных вихрях. Такое моделирование дает возможность рассчитать параметры (температуру, плотность, давление, скорости и энергию) закрученных потоков во всех точках изучаемого пространства, определить причины их возникновения, источники энергии, направление вращения и перемещения.

Согласно полученным данным, направление вращения огненных вихрей и торнадо и обычных смерчей противоположно. В Северном полушарии они вращаются по часовой стрелке, а в Южном — против. Это связано с действием силы инерции Кориолиса на особенности течения воздуха в подобных природных явлениях.

Сила Кориолиса не является "настоящей" силой, задействованной в законах механики. Ее вводят для удобства рассмотрения динамических систем. Возьмем диск и бросим шарик так, чтобы тот покатился к центру, — он будет двигаться по прямой. Но если диск начать вращать и снова бросить шарик в центр, траектория последнего станет кривой. Сила Кориолиса  описывает такое изменение траектории, вызванное вращением.

Для Северного полушария действие силы Кориолиса на радиальный поток воздуха, расходящийся от области нагрева, приводит к отклонению всех его частиц вправо от направления движения. В результате все частицы воздуха начинают двигаться по спиралям, закрученным по ходу часовой стрелки.

Причинами такого поведения теплового вихря ученые называют общие законы природы. Локальный нагрев и локальные перепады температур образуют перепады давления, в результате чего воздух, как сплошная сжимаемая теплопроводная среда, начинает движение. Это сложное и нестационарное течение подчиняется законам термодинамики, на которые накладывается действие силы тяжести и силы Кориолиса. Согласно численным расчетам, тепловой вихрь появляется без принудительной внешней закрутки и перемещается вдоль горизонтальной поверхности, меняя форму и размер. Принципиально важно, что он изменяет их в полном соответствии с природными огненными вихрями.

[Scyther]

С новым роботом каменщики останутся без работы
http://innovanews.ru/info/news/realty/16113/

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robotics сконструировали робота-каменщика Hadrian X.

Он способен по заранее заданной программе строить дома. К механической руке подаются кирпичи с цементом, которые быстро и точно укладываются друг к другу. Разработку уже можно считать коммерчески успешной, ведь инвесторы и заказчики вложили огромные суммы в развитие робота. Акции компании потрясающе показали себя еще и на бирже, собрав миллионы долларов. Ради эффективного развития Fastbrick Robotics также контактирует со строительными компаниями. Важнейшим партнером является Caterpillar.

На данный момент Hadrian X сильно заинтересовал строительных бизнесменов из Саудовской Аравии. Там активно обсуждается план на 50000 домов к 2022 году.

Несмотря на готовность Hadrian X к работе, инженеры продолжают вносить изменения и доработки, дабы минимизировать присутствие человека в возведении зданий.

Hadrian X может монтироваться на краны, бульдозеры, автомобили или функционировать в станковом режиме.