Книги

Поиск и фильтрация

Моделирование когнитивной эволюции: На пути к теории эволюционного происхождения мышления

Авторы: Редько В.Г.
Книжная серия:
Библиографическая ссылка:Редько В.Г. Моделирование когнитивной эволюции: На пути к теории эволюционного происхождения мышления/ Синергетика: от прошлого к будущему. №73. – М.: URSS, 2015. – 256 с.
2015 - Modelirovanie kognitivnoj e`volyucii. Na puti k teorii e`volyucionnogo proisxozhdeniya myshleniya.gif

В книге обсуждается новое научное направление – моделирование когнитивной эволюции, то есть эволюции познавательных способностей биологических организмов, в результате которой произошло мышление человека. Характеризуются философские предпосылки исследований когнитивной эволюции. Показано, что в настоящее время имеются мощные заделы моделирования когнитивной эволюции как со стороны вычислительных наук, так и со стороны биологических исследований. Представлены начальные шаги моделирования когнитивной эволюции. Характеризуются междисциплинарные связи будущих исследований когнитивной эволюции, показано, что эти исследования тесно связаны с основаниями науки, с основаниями математики, с теорией познания, с научными основами искусственного интеллекта, с моделированием на стыке вычислительных наук и биологических экспериментальных исследований.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся проблемой происхождения мышления человека, когнитивными исследованиями, моделированием познавательных способностей биологических организмов, философскими основаниями науки.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Математические модели в биологии

Авторы: Плюснина Т.Ю., Ризниченко Г.Ю., Тёрлова Л.Д., Фурсова П.В.
Библиографическая ссылка:Плюснина Т.Ю., Фурсова П.В., Тёрлова Л.Д., Ризниченко Г.Ю. Математические модели в биологии/ Математическая биология, биофизика. – Ижевск: РХД, 2014. –136 с.
2014 - Matematicheskie modeli v biologii.gif

Учебное пособие по курсу «Математические модели в биологии» написано на основании многолетнего опыта ведения семинаров и компьютерного практикума для студентов второго курса Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова. Материал представлен в форме семинаров, в которых излагаются теоретические положения и методы решения задач с подробным разбором примеров. Предлагаются задачи, которые могут быть использованы как для домашних заданий, так и для контрольных работ. Среди основных тем семинаров можно выделить анализ базовых моделей роста популяций и взаимодействия видов, триггерных и колебательных биологических процессов. Большое внимание уделено построению фазовых и кинетических портретов систем. Пособие предназначено для преподавателей курса математического моделирования в биологии, а также студентов и аспирантов биологических специальностей, изучающих курс математического моделирования. Пособие также может быть использовано при преподавании курса математических моделей в экологии.

Пособие рекомендовано к опубликованию решением Ученого и Учебно-методического советов биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Содержание

Предисловие
Предисловие ко 2-му изданию

Семинар 1. Дифференциальное уравнение первого порядка
Устойчивость стационарного состояния по Ляпунову
Задачи к семинару 1

Семинар 2. Модели роста популяций
Модель Мальтуса
Непрерывная модель логистического роста Модель с нижней критической границей численности популяции
Дискретная модель логистического роста
Задачи к семинару 2

Семинар 3. Дискретное уравнение первого порядка
Устойчивость неподвижной точки
Дискретное логистическое уравнение
Лестница Ламерея
Задачи к семинару 3

Семинар 4. Система двух автономных обыкновенных линейных дифференциальных уравнений
Линеаризация системы обыкновенных дифференциальных уравнений
Характеристическое уравнение
Типы особых точек, бифуркационная диаграмма
Метод изоклин
Задачи к семинару 4

Семинар 5. Модели, описываемые системами двух автономных дифференциальных уравнений
Модель Лотки
Модель Вольтерра
Задачи к семинару 5

Семинар 6. Мультистационарные системы
Модель отбора одного из двух равноправных видов
Генетический триггер Жакоба и Моно
Задачи к семинару 6

Семинар 7. Иерархия времен в биологических системах
Теорема Тихонова
Редукция систем с учетом иерархии времен
Задачи к семинару 7

Семинар 8. Предельные циклы
Мягкое возбуждение автоколебаний
Жесткое возбуждение автоколебаний
Задачи к семинару 8

Семинар 9. Система двух уравнений реакция–диффузия
Линейный анализ устойчивости гомогенного стационарного состояния
Активатор и ингибитор
Условия возникновения Тьюринговских структур
Задачи к семинару 9

Семинар 10. Стехиометрические модели
Задача линейного программирования для потоковых моделей
Использование баз данных для реконструкции метаболических путей
Задачи к семинару 10

Список литературы

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Величайшие математические задачи

Авторы: Стюар И.
Книжная серия:
Библиографическая ссылка:Стюарт И. Величайшие математические задачи/ Пер. с англ. Н.Лисовой. – М.: Альпина нон-фикшн, 2015. – 460 с.
2015 - Velichajshie matematicheskie zadachi.gif

[Ian Stewar: Marvels and mysteries of mathematics]

Закономерности простых чисел и теорема Ферма, гипотеза Пуанкаре и сферическая симметрия Кеплера, загадка числа π и орбитальный хаос в небесной механике. Многие из нас лишь краем уха слышали о таинственных и непостижимых загадках современной математики. Между тем, как ни парадоксально, фундаментальная цель этой науки – раскрывать внутреннюю простоту самых сложных вопросов. Английский математик и популяризатор науки, профессор Иэн Стюарт, помогает читателю преодолеть психологический барьер. Увлекательно и доступно он рассказывает о самых трудных задачах, над которыми бились и продолжают биться величайшие умы, об истоках таких проблем, о том, почему они так важны и какое место занимают в общем контексте математики и естественных наук. Эта книга – проводник в удивительный и загадочный мир чисел, теорем и гипотез, на передний край математической науки, которая новыми методами пытается разрешить задачи, поставленные перед ней тысячелетия назад.

Содержание:

Предисловие
1. Великие задачи
2. Территория простых чисел. Проблема Гольдбаха
3. Тайна числам. Квадратура круга
4. Загадки картографии. Теорема о четырех красках
5. Сферическая симметрия. Гипотеза Кеплера
6. Новые решения старой задачи. Гипотеза Морделла
7. «Недостаточные поля». Великая теорема Ферма
8. Орбитальный хаос. Задача трех тел
9. Закономерности простых чисел. Гипотеза Римана
10. Какой формы сфера? Гипотеза Пуанкаре
11. Не могут они все быть легкими. Задача P / NP
12. Потоковое мышление. Уравнение Навье–Стокса
13. Квантовая головоломка. Массовая щель
14. Диофантовы мечты. Гипотеза Берча–Свиннертон–Дайера
15. Комплексные циклы. Гипотеза Ходжа
16. Куда дальше?
17. Двенадцать задач на будущее
Глоссарий
Примечания
Предметный указатель
 

Физика белковых молекул

Авторы: Финкельштейн А.В.
Библиографическая ссылка:Финкельштейн А.В. Физика белковых молекул/ Математическая биология, биофизика. – М.: ИКИ, 2014. – 424 с.
2014 - Fizika belkovyx molekul.gif

Предлагаемая книга обобщает результаты фундаментальных исследований и – в частности – исследований ее авторов по проблемам биофизики белков. Она охватывает разнообразные аспекты физики белковых молекул: от классификации и принципов устройства пространственных структур белков (мембранных, фибриллярных и, в особенности, лучше всего изученных водорастворимых глобулярных белков) – до принципов функционирования белков и устройства их активных центров; от элементарных взаимодействий в белках и их (белков) взаимодействия со средой – до конформационных переходов в белках, полипептидах и синтетических полимерах. Большое внимание уделено самоорганизации белков (как и in vivo, так и, в особенности, in vitro), интермедиатам (типа открытой О.Б.Птицыным и его сотрудниками «расплавленной глобулы») и ядрам сворачивания белков, а также белковой инженерии и дизайну и принципам кодирования структуры белка его аминокислотной последовательностью. Книга предназначена для широкого круга студентов, аспирантов и научных сотрудников – биологов, медиков, биохимиков, биофизиков.

Содержание

Предисловие, благодарности и предварительные замечания

Глава 1. Введение

Глава 2. Аминокислотные остатки и полипептидные цепи
Аминокислотные остатки
Валентные связи и атомы
Карты Рамачандрана

Глава 3. Вторичные структуры полипептидных цепей
Строение вторичных структур
Флуктуирующий клубок
Экспериментальное наблюдение вторичных структур
Аминокислотные остатки и вторичные структуры
Термодинамика образования α- и β-структур из клубка
Кинетика образования α- и β-структур из клубка

Глава 4. Фибриллярные белки
α и β-структурные фибриллярные белки
Коллаген
«Ошибочное» сворачивание фибриллярных белков и болезни

Глава 5. Мембранные белки
Устройство и работа мембранных белков
Туннельные переходы

Глава 6. Водорастворимые глобулярные белки
β-структурные глобулярные белки
α-структурные глобулярные белки
Глобулярные белки типа α/β и α+β
Правовинтовой ход перемычек, соединяющих β-участки

Глава 7. Типичные структуры глобулярных белков и квазислучайные аминокислотные последовательности
Классификация мотивов укладки белковых цепей
Видим ли мы эволюцию структур белков?
«Типовые мотивы» и «дефекты» укладки белковых цепей
Типовые структуры и «случайные» аминокислотные последовательности
Квази-Больцмановская статистика дефектов белковых архитектур
Глобулярные белки возникли как «отобранные» случайные полипептиды?

Глава 8. Денатурации и самоорганизации белков: структурные и термодинамические аспекты
Кооперативные переходы при денатурации белков
Как выглядит денатурированный белок?
Расплавленная глобула
Переход глобула-клубок в обычных гомополимерах
Почему денатурация белка происходит как переход «все-или-ничего»?
Различия в плавлении «отобранного» гетерополимера (с энергетической щелью) и «случайного» гетерополимера

Глава 9. Кинетические аспекты денатурации и самоорганизации белков
Образование структуры белка in vivo
Самоорганизация структуры белка in vitro
Механизмы, помогающие образованию структуры белка in vivo
Загадочность спонтанной самоорганизации белков. Парадокс Левинталя
Стадии и интермедиаты в самоорганизации белков
Одностадийное сворачивание небольших белков
Ядро сворачивания нативной структуры белка

Глава 10. Теория самоорганизации глобулярных белков

Глава 11. Предсказание и дизайн белковых структур
Предсказание структур белков по их аминокислотным последовательностям
Белковая инженерия
Конструирование белковых молекул

Глава 12. Физические основы функционирования белков
Функция белка и его структура
Ферменты – белки, катализирующие биохимические реакции
Сочетание ферментативных функций
Относительная независимость структуры белка от его элементарной ферментативной активности
Сопряжение элементарных функций белка и гибкость его структуры. Индуцированное соответствие и подвижность доменов белка
Аллостерия – взаимодействие активных центров
Механохимические функции белков

Приложения
(а) Электростатические взаимодействия в водном окружении
Заряды в неоднородной среде
Заряды в корпускулярной среде
Измерение электрических полей в белках при помощи белковой инженерии
Дополнительные замечания
(б) Водородные связи
Водородные связи белковой цепи в водном окружении
(в) Дисульфидные и координационные связи
(г) Гидрофобные взаимодействия
Элементы термодинамики
Гидрофобность: феноменология
Физический смысл гидрофобного эффекта
Доступная воде поверхность молекул и их гидрофобность
(д) Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия: отталкивание и притяжение атомов
(е) Конформационные превращения: термодинамика и статистическая физика
Не-фазовые и фазовые переходы
(ж) Конформационные превращения: кинетика
(з) «Свободный пробег» и диффузия
(и) Теория переходов «спираль-клубок» в гомополимерах
(к) Модель случайных энергий
«Энергетическая щель» в модели случайных энергий
(л) Теория переходов «глобула-клубок» в гомополимерах
(м) Математический аппарат статистической физики одномерных систем и динамическое программирование
Одномерные системы: статистическая физика и поиск энергетического минимума
Динамическое программирование и поиск оптимального выравнивания последовательностей
 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Синергетика: Принципы и основы. Перспективы и приложения: Ч.2 – Перспективы и приложения: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах

Авторы: Хакен Г.
Книжная серия:
Библиографическая ссылка:Хакен Г. Синергетика: Принципы и основы. Перспективы и приложения: Ч.2 – Перспективы и приложения: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах/ Пер. с англ./ Изд.2/ Синергетика: от прошлого к будущему. №72. – М.: URSS, 2015. – 432 с.
2015 - Sinergetika-2. Perspektivy i prilozheniya. Ierarxii neustojchivostej v samoorganizuyuwixsya sistemax i ustrojstvax.gif

Монография Г.Хакена, профессора Штутгартского университета (ФРГ), знакомит читателя с идеями, понятиями и методами синергетики – общим подходом к изучению универсальных свойств явлений самоорганизации в динамических, химических, биологических и др. системах. Основное внимание уделяется иерархиям неустойчивостей, приводящих к возникновению структур различной сложности, и выбору адекватного математического аппарата для их описания.

Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов физико-математических и других естественно-научных специальностей, занимающихся общими проблемами самоорганизации.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Синергетика. Принципы и основы. Перспективы и приложения: Ч.1 – Принципы и основы: Неравновесные фазовые переходы и самоорганизация в физике, химии и биологии

Авторы: Хакен Г.
Книжная серия:
Библиографическая ссылка:Хакен Г. Синергетика. Принципы и основы. Перспективы и приложения: Ч.1 – Принципы и основы: Неравновесные фазовые переходы и самоорганизация в физике, химии и биологии/ Пер. с англ./ Изд.2, доп./ Синергетика: от прошлого к будущему. №71. – М.: URSS, 2015. – 448 с.
2015 – Sinergetika-1. Principy i osnovy. Neravnovesnye fazovye perexody i samoorganizaciya v fizike, ximii i biologii.gif

Монография Г.Хакена, профессора Штутгартского университета (ФРГ), посвящена синергетике – новой дисциплине, возникшей на стыке нескольких наук (физики, химии, биологии, социологии и т.д.). В рамках синергетики изучается такое совместное действие отдельных частей какой-либо неупорядоченной системы, в результате которого происходит самоорганизация – возникают макроскопические пространственные, временные или пространственно-временные структуры, причем рассматриваются как детерминированные, так и стохастические процессы. Изучается и обратное явление – переход от упорядоченного состояния к хаосу.

В книге даны основы математического описания коллективных процессов в различных системах с приложениями к задачам физики, химии, биологии, экономики.

Книга будет интересна широкому кругу специалистов – прежде всего физикам, химикам, биологам, а также аспирантам и студентам старших курсов.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Солнечная система: путеводитель по ближним и дальним окрестностям нашей планеты

Авторы: Чаун М.
Книжная серия:
Библиографическая ссылка:Чаун М. Солнечная система: путеводитель по ближним и дальним окрестностям нашей планеты/ Пер.с англ. Н.Охотина. – М. :АСТ: CORPUS, 2014. – 224 с.
2014 - Solnechnaya sistema. Putevoditelq po blizhnim i dalqnim okrestnostyam nashej planety.gif

Сотни удивительных фотографий НАСА и первоклассная компьютерная визуализация студии Planetary Visions позволят вам получить ясное представление об окрестностях Земли, а известный английский радиоастроном и популяризатор науки Маркус Чаун расскажет о привычках и тайнах наших ближайших соседей по Галактике: Солнца, планет, комет, астероидов и других небесных тел. Книга первоначально увидела свет в виде приложения к iPad, разработанного издателями «Элементов» Теодора Грэя.

Содержание:

О данных и иллюстрациях
Карта Солнечной системы
Солнечная система
Внутренняя область
Солнечной системы
Солнце
Меркурий
Венера
Земля
Луна
Марс
Фобос
Деймос
Пояс астероидов
Церера
Эрос
Гаспра
Ида
Итона в а
Внешняя область
Солнечной системы
Юпитер
Ио
Европа
Ганимед
Каллисто
Остальные спутники Юпитера
Сатурн
Кольца Сатурна
Титан
Энцелад
Япет
Мимас
Гиперион
Спутники Сатурна
Уран
Миранда
Спутники Урана
Нептун
Тритон
Карта пояса Койпера
Пояс Койпера
Плутон
Эрида
Макемаке
Хаумеа
Облако Оорта
Кометы
Иллюстрации
Указатель
 

Открытия и достижения науки и техники за последние 570 лет: Летопись 1440–2010. Свыше 12000 событий

Авторы: Логвинов В.В.
Библиографическая ссылка:Логвинов В.В. Открытия и достижения науки и техники за последние 570 лет: Летопись: 1440–2010. Свыше 12000 событий. – М.: URSS, 2015. – 864 с.
2015 - Otkrytiya i dostizheniya nauki i texniki za poslednie 570 let. Letopisq 1440–2010.gif

В настоящее время наука стала главной движущей силой и необходимым условием технического, экономического и социально-политического развития. Только последовательное использование научных методов в совершенствовании социальных отношений позволит человечеству сохранить свое существование и благополучие на планете Земля.

В предлагаемой книге даны краткие описания наиболее значительных и интересных событий в истории естествознания и техники за период с 1440 по 2010 гг., представленные в форме Летописи, где информация систематизирована по общепринятым направлениям и областям. Материал разделен на части по каждому столетию. Отмечены также наиболее выдающиеся деятели научного и технического прогресса.

Всего в Летописи выделено свыше 12000 событий. В каждой части основному тексту предшествует набор главных событий века, оказавших наибольшее влияние на дальнейшее развитие науки и техники. Более подробно эти главные открытия и достижения в XV–XX вв. рассмотрены во вступлении. В эпилоге представлен краткий анализ влияния современной науки и техники на ближайшее будущее мировой цивилизации в условиях нарастающего глобального экологического кризиса биосферы Земли и человеческой популяции. В целом книга имеет справочно-энциклопедический характер.

В качестве приложений в книге приведены алфавитные списки лауреатов Нобелевской премии по естественным наукам, а также лауреатов других научных премий – премии Крафоорда, премии Шоу и премии Кавли до 2012 года включительно.

В списке литературы представлен краткий перечень книг по теме, изданных за последние годы и рассчитанных в основном на массового читателя. Для удобства пользователей дан список использованных интернет-сайтов, приведены обширные именной и предметный указатели.

Книга адресована широкому кругу читателей – студентам, учащимся средних школ, преподавателям, а также всем, кого интересуют история и успехи современной науки и техники.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук: Первые шаги математического анализа и теории катастроф, от эвольвент до квазикристаллов

Авторы: Арнольд В.И.
Библиографическая ссылка:Арнольд В.И. Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук: Первые шаги математического анализа и теории катастроф, от эвольвент до квазикристаллов/ Изд.2. – М.: URSS, 2015. – 96 с.
2015 - Gyujgens i Barrou, Nqyuton i Guk. Pervye shagi matematicheskogo analiza i teorii katastrof, ot e`volqvent do kvazikristallov.gif

В книге, написанной на основе лекции для студентов, посвященной трехсотлетию «Математических начал натуральной философии» Ньютона, рассказывается о рождении современной математики и теоретической физики в трудах великих ученых XVII века. Некоторые идеи Гюйгенса и Ньютона опередили свое время на несколько столетий и получили развитие только в последние годы. Об этих идеях, включая несколько новых результатов, также рассказано в книге.

Для студентов и преподавателей вузов, учителей математики средней школы и историков науки.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.

Распространение электромагнитных волн в плазме

Авторы: Гинзбург В.Л.
Библиографическая ссылка:Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме/ Изд.3. – М.: URSS, 2015. – 688 с.
2015 - Rasprostranenie e`lektromagnitnyx voln v plazme.gif

Одной из важнейших проблем физики плазмы (ионизированного газа) является изучение распространения в ней электромагнитных волн различных типов: радиоволн, плазменных волн, магнитогидродинамических волн и т.д. Сюда же как частный случай относится поведение плазмы в однородном в пространстве, но переменном во времени электрическом поле. Этот круг вопросов, который освещается в книге, представляет интерес при исследовании распространения радиоволн в ионосфере и межпланетной среде, для радиоастрономии и астрофизики, а также при изучении плазмы в лабораторных условиях.

В книге рассматривается распространение электромагнитных волн разной частоты как в изотропной, так и в магнитоактивной плазме. Обсуждается как случай однородной, так и случай неоднородной среды. Особое внимание уделено распространению радиоволн в ионосфере и космических условиях. Отдельная глава посвящена нелинейным явлениям в плазме, находящейся в переменном электромагнитном поле. Значительное место уделено учету пространственной дисперсии при распространении волн в плазме. В результате оказывается возможным исследовать все важнейшие случаи, представляющие интерес при изучении ионосферы, магнитосферы и космического пространства.

Для удобства читателей в двух параграфах дается сводка формул и, кроме того, книга снабжена большим списком дополнительной литературы.

Книга рекомендуется широкому кругу физиков – научным работникам, проводящим исследования в области физики плазмы, радиофизики, астрофизики, а также студентам и преподавателям.

 

Страница с оглавлением и расширенным описанием книги.