Синергетика и строительная механикаИ весь вопрос был в том, сможем ли мы так построить
курс, чтобы у самых способных, самых горячих студентов сохранился и укрепился их энтузиазм. Д.Фейнман В серии "Синергетика – от прошлого к будущему" вышло уже около 40 книг на русском и испанском языках. Их проблематика очень широка – от математической истории до теоретической физики и от медицины до философских проблем современного естествознания. Однако книги, подобные той, которую вы держите в руках, у нас еще не было. Ни по тематике, ни по жанру, ни по стилю. Эта книга посвящена классической инженерной дисциплине – строительной механике, осмысленной с позиций бурно развивающегося междисциплинарного подхода – синергетики. Синергетика и нелинейная наука в целом очень многим обязана механике. Леонардо да Винчи называл оптику раем для математиков. С не меньшим основанием механику можно назвать раем для теории бифуркаций – одного из ключевых разделов синергетики. Само слово "бифуркация" (раздвоение, ветвление) было введено в начале XIX века К.Якоби в задачах об устойчивости фигур равновесия вращающихся тел. И до сих пор в теории оболочек – важнейшем разделе строительной механики – возникает много важных и красивых задач, касающихся бифуркаций – изменения числа или устойчивости решений определенного типа при изменении параметров. Осмысление проблем устойчивости и колебаний упругих систем способствовало становлению нелинейного мышления в нелинейной науке и инженерной практике. Развитие техники ставит все новые задачи, связанные с моделированием неустойчивостей в механических системах. Классическими стали работы создателя Института прикладной математики академика Мстислава Всеволодовича Келдыша, связанные с анализом флаттера и шимми – неустойчивостей, доставивших множество проблем авиаконструкторам в предвоенные годы. При этом, в отличие от академической науки, здесь нужно подходить с инженерной, прикладной точки зрения – мало понять и описать механизм неустойчивости, надо предложить решение, позволяющее предотвратить или использовать этот эффект. Строительная механика в Средние века стала важнейшим полигоном для прикладной математики. Историки науки и техники утверждают, что после того, как здания стали рассчитывать, полагаясь на законы механики и простейшие модели, а не только на интуицию и опыт, за несколько десятилетий их высота выросла вдвое. Строительная механика относится к "вечным" областям знания, которые не удается "закончить". Кроме внутренней логики развития науки есть два важнейших внешних фактора. Это, во-первых, появление новых материалов. Если надежды, возлагаемые на нанотехнологии, оправдаются, то это преобразит и строительство, и техносферу в целом. Например, созданные углеродные нанотрубки в 100 раз прочнее и в 6 раз легче стали. Если удастся сделать канат их них, то реальностью станет космический лифт, позволяющий просто поднимать на геостационарную орбиту все, что мы сочтем нужным. Второй фактор – это смелость и новизна архитектурных решений, стремящихся к использованию всех возможностей, которые могут предложить технологи. Мой учитель, замечательный человек и большой ученый, чл.-корр. РАН Сергей Павлович Курдюмов любил говорить, что цели синергетики во многом будут достигнуты, когда ее понятия, концепции, идеи перестанут быть только достоянием исследователей, выйдут из лабораторий и аудиторий и станут элементом культуры. Яркая и своеобразная книга Г.В.Василькова – важный шаг к этому. Инженер-строитель – массовая профессия, и если эта часть инженерного корпуса увидит, что идеи самоорганизации, эволюции, моделирования нелинейных систем конструктивны, содержательны и понятны им, то синергетику будут ждать и новые задачи, и новые успехи. Именно эта конкретность, привязка к задачам, которые решают инженеры, и отличает данную книгу. Чтобы чему-нибудь научиться в области естественных наук, надо решать задачи. Только они позволяют исследователю и инженеру "быть, а не казаться". В книге Г.В.Василькова около сотни полезных, конкретных, поучительных задач. Не так давно мы вспоминали, сколько инженерных решений и новых идей выросло из задач, разобранных в известном 9-томном курсе теоретической физики Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица. Оказалось, что очень много. Известная мудрость гласит, что образование – это то, что остается, когда все выученное забыто. Если остается умение решать задачи, то это очень много. В основу книги положен предложенный Г.В.Васильковым метод адаптивной эволюции механических систем. Казалось бы, в основе строительной механики лежат линейные уравнения теории упругости. Где же здесь место для нелинейности, для самоорганизации, бифуркаций? Предложенный подход связан с задачей минимизации функционала, характеризующего систему, с решением вариационной задачи с помощью введенной итерационной процедуры. На эту процедуру можно взглянуть как на обычный численный метод, позволяющий решить возникающие задачи оптимизации. Но можно и иначе, как на механизм, обеспечивающий в деятельности инженера выбор оптимальной конструкции, а в природе – как на процесс, позволяющий достигнуть оптимальной адаптации к внешним условиям, к тем задачам, которые решает организм или другая система. Этот взгляд последовательно, оригинально и весьма обоснованно и развивается в книге. Синергетика представляет междисциплинарный подход, поэтому большое место в работе отводится аналогиям между развиваемым подходом и теорией гармонии, в частности музыкальной (наше восприятие, оценивая красоту, удивительным образом подсознательно ищет оптимальные, гармоничные пропорции). Интересна аналогия между моделями этой предметной области и подходом теории относительности. Волнующая перспектива – с высоты птичьего полета увидеть далекие, но интересные аналогии. Сейчас мы рассматриваем синергетику как междисциплинарный подход, лежащий на пересечении предметного знания, математического моделирования и философской рефлексии. И поэтому в книге много интересных и глубоких суждений, касающихся эволюции, образования, восприятия, развития науки. Метафоры и упоминания "экстрасенсов" и ясновидения пусть останутся на совести автора. Они не должны заслонять главного – в ходе анализа и решения конкретных практических задач формируется оригинальное целостное мировоззрение. И в основе этого мировоззрения лежат идеи синергетики. Именно она оказывается "точкой сборки" идей, результатов, надежд, возникшего понимания. Известный философ и историк науки Томас Кун утверждает, что есть важная веха в становлении нового подхода в научной деятельности, новых стандартов – новой парадигмы. Эта веха связана с тем моментом, когда новые идеи приходят в старые, классические области, где, казалось бы, "все ясно", когда они позволяют в них получать глубокие, интересные результаты. Яркая, талантливая книга Г.В.Василькова показывает, что для синергетики и строительной механики, вероятно, это время пришло. Председатель редакционной коллегии серии
"Синергетика – от прошлого к будущему" профессор Г.Г.Малинецкий Генрих Васильевич ВАСИЛЬКОВ Родился в 1942 г. По образованию – инженер-строитель путей сообщения. В 1964 г. окончил дорожный факультет РИСИ (РГСУ). Работал в строительной отрасли мастером, прорабом, начальником строительного участка. С 1969 г. работал на кафедре строительной механики РИСИ (РГСУ) ассистентом, доцентом, профессором; в настоящее время – заведующий кафедрой строительной механики. Защитил кандидатскую диссертацию в 1972 г., докторскую диссертацию в 1989 г. Член научно-методического совета по дисциплинам прочностного цикла при Госкомобразовании СССР (1989-1993). Советник РААСН с 1994 г., член Российского общества по механике грунтов, геотехнике и фундаментостроению с 1998г., заслуженный деятель науки РФ с 2004 г. Научную работу ведет по трем научным направлениям: 1. Математическое моделирование механических процессов в твердых деформируемых средах; 2. Совершенствование методов решения задач механики; 3. Разработка эволюционной теории жизненного цикла самоорганизующихся, саморазвивающихся систем. Под руководством Г.В.Василькова защищены 25 кандидатских и 5 докторских диссертаций. |
2023. 720 с. Твердый переплет. 16.9 EUR
Книга «Зияющие высоты» – первый, главный, социологический роман, созданный интеллектуальной легендой нашего времени – Александром Александровичем Зиновьевым (1922-2006), единственным российским лауреатом Премии Алексиса де Токвиля, членом многочисленных международных академий, автором десятков логических... (Подробнее) URSS. 2024. 800 с. Мягкая обложка. 37.9 EUR
ВЕРСАЛЬ: ЖЕЛАННЫЙ МИР ИЛИ ПЛАН БУДУЩЕЙ ВОЙНЫ?. 224 стр. (ТВЁРДЫЙ ПЕРЕПЛЁТ) 11 ноября 1918 года в старом вагоне неподалеку от Компьеня было подписано перемирие, которое означало окончание Первой мировой войны. Через полгода, 28 июня 1919 года, был подписан Версальский договор — вердикт, возлагавший... (Подробнее) 2023. 696 с. Твердый переплет в суперобложке. 119.9 EUR
Опираясь на новейшие исследования, историк Кристофер Кларк предлагает свежий взгляд на Первую мировую войну, сосредотачивая внимание не на полях сражений и кровопролитии, а на сложных событиях и отношениях, которые привели группу благонамеренных лидеров к жестокому конфликту. Кларк прослеживает... (Подробнее) URSS. 2024. 704 с. Твердый переплет. 26.9 EUR
В новой книге профессора В.Н.Лексина подведены итоги многолетних исследований одной из фундаментальных проблем бытия — дихотомии естественной неминуемости и широчайшего присутствия смерти в пространстве жизни и инстинктивного неприятия всего связанного со смертью в обыденном сознании. Впервые... (Подробнее) URSS. 2024. 344 с. Мягкая обложка. 18.9 EUR
Мы очень часто сталкиваемся с чудом самоорганизации. Оно воспринимается как само собой разумеющееся, не требующее внимания, радости и удивления. Из случайно брошенного замечания на семинаре странным образом возникает новая задача. Размышления над ней вовлекают коллег, появляются новые идеи, надежды,... (Подробнее) URSS. 2023. 272 с. Мягкая обложка. 15.9 EUR
Настоящая книга посвящена рассмотрению базовых понятий и техник психологического консультирования. В ней детально представлены структура процесса консультирования, описаны основные его этапы, содержание деятельности психолога и приемы, которые могут быть использованы на каждом из них. В книге... (Подробнее) URSS. 2024. 576 с. Мягкая обложка. 23.9 EUR
Эта книга — самоучитель по военной стратегии. Прочитав её, вы получите представление о принципах военной стратегии и сможете применять их на практике — в стратегических компьютерных играх и реальном мире. Книга состоит из пяти частей. Первая вводит читателя в мир игр: что в играх... (Подробнее) URSS. 2024. 248 с. Мягкая обложка. 14.9 EUR
В книге изложены вопросы новой области современной медицины — «Anti-Ageing Medicine» (Медицина антистарения, или Антивозрастная медицина), которая совмещает глубокие фундаментальные исследования в биомедицине и широкие профилактические возможности практической медицины, а также современные общеоздоровительные... (Подробнее) URSS. 2024. 240 с. Твердый переплет. 23.9 EUR
Предлагаемая вниманию читателей книга, написанная крупным биологом и государственным деятелем Н.Н.Воронцовым, посвящена жизни и творчеству выдающегося ученого-математика, обогатившего советскую науку в области теории множеств, кибернетики и программирования — Алексея Андреевича Ляпунова. Книга написана... (Подробнее) 2023. 416 с. Твердый переплет. 19.9 EUR
Вам кажется, что экономика — это очень скучно? Тогда мы идем к вам! Вам даже не понадобится «стоп-слово», чтобы разобраться в заумных формулах — их в книге нет! Все проще, чем кажется. Автор подаст вам экономику под таким дерзким соусом, что вы проглотите ее не жуя! Вы получите необходимые... (Подробнее) |