Том 513, № 1 (2023)
МАТЕМАТИКА
СЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ ПОЛНЫХ УПОРЯДОЧЕННЫХ ТЕОРИЙ
Аннотация
Статья содержит наблюдения о полных теориях счетных сигнатур и их счетных моделях. Мы приводим построение счетной линейно упорядоченной теории, имеющей то же число счетных неизоморфных моделей, что и данная счетная, не обязательно линейно упорядоченная теория.
ОБ АТТРАКТОРАХ УРАВНЕНИЙ ГИНЗБУРГА–ЛАНДАУ В ОБЛАСТИ С ЛОКАЛЬНО ПЕРИОДИЧЕСКОЙ МИКРОСТРУКТУРОЙ. СУБКРИТИЧЕСКИЙ, КРИТИЧЕСКИЙ И СУПЕРКРИТИЧЕСКИЙ СЛУЧАИ
Аннотация
В работе рассматривается задача для комплексных уравнений Гинзбурга–Ландау в среде с локально периодическими мелкими препятствиями. При этом предполагается, что поверхность препятствий может иметь разные коэффициенты проводимости. Доказано, что траекторные аттракторы этой системы стремятся в определенной слабой топологии к траекторным аттракторам задачи для усредненных уравнений Гинзбурга–Ландау с дополнительным потенциалом (в критическом случае), без дополнительного потенциала (в субкритическом случае) в среде без препятствий или просто исчезают (в суперкритическом случае).
НАБЛЮДАТЕЛЬ, ДВИЖУЩИЙСЯ ПО КОНУСУ В \({{\mathbb{R}}^{3}}\) В УСЛОВИЯХ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ СО СТОРОНЫ ОБЪЕКТА
Аннотация
В работе приведены две модели движения телесного наблюдателя по конической поверхности в \({{\mathbb{R}}^{3}}\), когда наблюдаемый движущийся объект обладает набором скоростных поражающих мини-объектов.
НОВЫЙ КУРС “АЛГЕБРА + ИНФОРМАТИКА”: КАКИМИ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ И С ЧЕГО ОН ДОЛЖЕН НАЧИНАТЬСЯ
Аннотация
Лозунг “Программирование – это вторая грамотность” был сформулирован более 40 лет назад [13], но так и не воплотился в жизнь. Статья развивает и детализирует этот старый лозунг, предлагая объединить основное математическое образование в школах с образованием в области информатики/программирования. Необходимым условием для такого объединения является глубокая структурная реформа школьного математического образования. Мы не говорим об адаптации математики 20-го века к 21-му веку – как это описано в [10, 19], мы имеем в виду математическое образование 21-го века для математики 21-го века. Насколько нам известно, эта работа является первой попыткой начать надлежащее технико-экономическое обоснование этой реформы. Объем статьи не позволяет нам затронуть деликатные социально-политические (и финансовые) стороны реформы, мы рассматриваем только общие учебные и дидактические аспекты и возможные направления реформы. В частности, мы указываем подходы к разработке предметно-ориентированного языка (DSL) в качестве основы для всех аспектов нового курса.
ДИНАМИКА СИСТЕМЫ ДВУХ УРАВНЕНИЙ С БОЛЬШИМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ
Аннотация
Рассматривается локальная динамика систем двух уравнений с запаздыванием. Основное предположение заключается в том, что параметр запаздывания является достаточно большим. Выделены критические случаи в задаче об устойчивости состояния равновесия и показано, что они имеют бесконечную размерность. Использованы и получили дальнейшее развитие методы бесконечномерной нормализации. В качестве основных результатов построены специальные нелинейные краевые задачи, которые играют роль нормальных форм. Их нелокальная динамика определяет поведение всех решений исходной системы в окрестности состояния равновесия.
ОБ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХОДИМОСТИ ЧИСЛЕННЫХ СХЕМ ПРИ РАСЧЕТЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ УДАРНЫХ ВОЛН
Аннотация
Проведен сравнительный анализ точности численных схем RBM (Rusanov-Burstein-Mirin), CWA (Compact high order Weak Approximation) и A-WENO (Alternative Weighted Essentially Non-Oscillatory) при сквозном расчете газодинамических ударных волн, возникающих при численном моделировании задачи Коши с гладкими периодическими начальными данными. Показано, что при наличии ударных волн схемы RBM и CWA (при построении которых нелинейная коррекция потоков не используется) имеют более высокий порядок интегральной сходимости, что обеспечивает этим схемам существенно более высокую точность (по сравнению со схемой A-WENO) в областях влияния ударных волн, несмотря на заметные нефизические осцилляции на их фронтах. Это позволяет использовать схемы RBM и CWA в качестве базисных при построении комбинированных схем, которые монотонно локализуют фронты ударных волн и одновременно сохраняют повышенную точность в областях их влияния.
О конечности множества обобщенных якобианов с нетривиальным кручением над полями алгебраических чисел
Аннотация
Для гладкой проективной кривой \(\mathcal{C}\), определенной над полем алгебраических чисел k, исследуется вопрос о конечности множества обобщенных якобианов \({{J}_{\mathfrak{m}}}\) кривой \(\mathcal{C}\), ассоциированных с модулями \(\mathfrak{m}\), определенными над k, такими что фиксированный дивизор, представляющий класс конечного порядка в якобиане J кривой \(\mathcal{C}\), поднимается до класса кручения в обобщенном якобиане \({{J}_{\mathfrak{m}}}\). В работе получены различные результаты о конечности и бесконечности множества обобщенных якобианов с вышеуказанным свойством в зависимости от геометрических условий на носитель \(\mathfrak{m}\), а также от условий на поле k. Эти результаты были применены к проблеме периодичности разложения в непрерывную дробь, построенную в поле формальных степенных рядов \(k((1{\text{/}}x))\), для специальных элементов поля функций \(k(\tilde {\mathcal{C}})\) гиперэллиптической кривой \(\tilde {\mathcal{C}}:{{y}^{2}} = f(x)\).
ГРАДИЕНТНЫЕ ПОТОКИ В ТЕОРИИ ОПТИМИЗАЦИИ ФОРМЫ
Аннотация
В работе рассматривается задача идентификации включения, содержащегося в некоторой физическиой области, по данным измерений на границе этой области. В частности, к этому классу задач относятся задача импедансной электротомографии и ряд других обратных задач. Задача идентификации формулируется как задача минимизации целевого функционала, который характеризует отклонение данной конфигурации от возможного решения задачи. Наилучшим выбором такого функционала является энергетический функционал Кона-Вогелиуса. В работе рассматривается стандартная регуляризация этого функционала, полученная добавлением к нему линейной комбинации периметра включения и функционала Уиллмора, контролирующего кривизну границы включения. В двумерном случае доказывается нелокальная теорема существования сильных решений для динамической системы порожденной градиентным потоком регуляризованного функционала Кона-Вогелиуса.
О КАНОНИЧЕСКОЙ РАМСЕЕВСКОЙ ТЕОРЕМЕ ЭРДЁША И РАДО И РАМСЕЕВСКИХ УЛЬТРАФИЛЬТРАХ
Аннотация
Мы даем характеризацию рамсеевских ультрафильтров на ω в терминах функций \(f:{{\omega }^{n}} \to \omega \) и их ультрарасширений. Для этого мы доказываем, что для каждого разбиения \(\mathcal{P}\) множества [ω]n существует такое конечное разбиение \(\mathcal{Q}\) множества \({{[\omega ]}^{{2n}}}\), что каждое однородное для разбиения \(\mathcal{Q}\) множество \(X \subseteq \omega \) есть конечное объединение множеств канонических для разбиения \(\mathcal{P}\).
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТЕРРОВЫХ ИНТЕГРО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ПОЛУГРУПП
Аннотация
Исследуются абстрактные вольтерровы интегро-дифференциальные уравнения, которые являются операторными моделями задач теории вязкоупругости. К рассматриваемому классу уравнений относятся также интегро-дифференциальные уравнения Гуртина-Пипкина, описывающие процесс распространения тепла в средах с памятью. В качестве ядер интегральных операторов могут быть рассмотрены, в частности, суммы убывающих экспонент или суммы функций Работнова с положительными коэффициентами, имеющие широкое применение в теории вязкоупугости и теории распространения тепла.
ОПТИМИЗАЦИОННАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЗАДАЧА ДЛЯ ОПЕРАТОРА ШТУРМА–ЛИУВИЛЛЯ В ПРОСТРАНСТВЕ ВЕКТОР-ФУНКЦИЙ
Аннотация
Рассматривается обратная оптимизационная спектральная задача: для заданного матричного потенциала \({{Q}_{0}}(x)\) требуется найти ближайшую к нему матричную функцию \(\hat {Q}(x)\) такую, чтобы k-е собственное значение матричного оператора Штурма–Лиувилля с потенциалом \(\hat {Q}(x)\) совпадало с заданным числом \(\lambda {\kern 1pt} *\). Основной результат работы заключается в доказательстве теорем существования и единственности. Установлены явные формулы для оптимального потенциала через решения систем нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, известных в математической физике как системы нелинейных уравнений Шрёдингера.
ПОЛУПРОИЗВЕДЕНИЯ, ПРОИЗВЕДЕНИЯ И ПРЕДИКАТНЫЕ МОДАЛЬНЫЕ ЛОГИКИ: НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ
Аннотация
В работе изучаются полупроизведения и произведения пропозициональных модальных логик с S5 и их связь с предикатными модальными логиками. Приводятся примеры пропозициональных модальных логик, полупроизведения и произведения которых с S5 аксиоматизируются минимальным образом (т.е. эти логики согласованы с S5 по полупроизведению и по произведению), а также примеры логик, не обладающих этими свойствами. Финитная аппроксимируемость и согласованность по полупроизведению с S5 обеспечивают разрешимость соответствующих предикатных модальных логик.
ПРИНЦИП ДИНАМИЧЕСКОГО БАЛАНСА ДЕМОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ПРЕДЕЛЫ РОСТА НАСЕЛЕНИЯ ЗЕМЛИ
Аннотация
В статье предложена новая модель динамики роста населения Земли, включающая в себя дискретные уравнения динамики процентных приростов интегральных объемов притока и оттока и балансовое уравнение численности населения. Сформулированы принцип динамического баланса демографического процесса и условие интервальной динамической согласованности, основанной на этом принципе. Приводится тестовый пример прогнозирования роста населения Земли в период с 2011 по 2021 г., демонстрирующий возможность построения линейных динамических трендов процентного прироста интегрального объема умерших людей, динамически согласованных с соответствующими интервалами статистики интегральных объемов родившихся детей более ранних периодов. На основе предложенной модели построен прогноз роста численности населения Земли после 2021 г., предполагающий, что к 2050 г. численность населения достигнет значения 9.466 млрд, а в 2063 г. выйдет на максимальный уровень 9.651 млрд, после чего численность населения Земли начнет снижаться и в 2100 г. составит 8.670 млрд.