Выход на новые технологии через новую математику
В период с 1980 по 1990 годы в России группой ученых проводились исследования по разработке нового математического инструмента, способного компактно описывать нелинейные динамические системы. В результате были получены важные теоретические результаты, отраженные в ряде публикаций, положенных в основу четырех диссертаций. Новые теоретические результаты относятся к технической кибернетике и позволяют на несколько порядков сократить время решения традиционных задач, а также впервые в мировой практике корректно решать задачу идентификации нелинейных динамических систем с бесконечной памятью.
Новый подход может найти применение в различных областях знаний, таких как механика, экономика, химия, физиология,... Для специалистов из этих отраслей знания написано учебное пособие, где в доступной форме изложены новые результаты технической кибернетики и приведены примеры возможных приложений в различных дисциплинах.
Применение этих результатов в экономике, в частности, для прогнозирования потребительского спроса, курса валют, акций и ценных бумаг позволит предсказывать точки перегиба кривых изменения этих показателей.
Однако наиболее значимый, быстрый и зримый экономический эффект от использования новых вычислительных процедур следует ожидать в химии. Удалось предсказать и рассчитать ряд химических процессов, осуществить которые традиционными методами не получалось.
1. Примером одного из таких процессов является извлечение меди из отработанных травильных растворов, использованных для изготовления печатных плат электронных приборов. Попытка извлечь медь традиционным электролизом из этих растворов приводит к их разложению и, соответственно, к выделению газообразного хлора. Необходимость утилизации хлора делает процесс нерентабельным.
Предлагаемый подход позволяет найти условия, легко реализуемые на практике, при которых возникает динамическая пробка, препятствующая выделению хлора. Вместо разложения раствора идет регенерация его активности наряду с выделением меди. После выделения из отработанного раствора лишней меди регенерированный раствор может быть повторно использован. Процесс регенерации отработанного раствора оказывается примерно в 50-100 раз дешевле, чем его гашение, слив, захоронение осадка и покупка новых реактивов.
2. Еще одним примером нового технологического процесса может служить процесс получения перекиси водорода из воды. При известном разложении воды электролизом выделяется газообразный кислород и водород. Если создать динамическую пробку, препятствующую выходу только кислорода, то он оставаясь в воде переводит ее в перекись водорода. Вполне реально получить компактную электроустановку для оперативного получения из воды перекиси водорода непосредственно на месте ее потребления. Перекись водорода - это прекрасный и, главное, безвредный отбеливатель тканей (во время стирки или изготовления), бумаги, древесины, волос (живых и неживых)... Кроме того, перекись водорода - это сильнодействующий и безвредный антисептик, используемый даже для промывки гнойных ран. Мыть полы и фрукты перекисью никому не приходило в голову из-за дороговизны данного продукта. В случае создания малогабаритной электроустановки для получения из воды дешевой перекиси ее применение в быту должно существенно расшириться.
3. Расcчитан динамический опреснитель воды, позволяющий опреснять воду, содержащую 20 г/литр соли, при энергозатратах 0.02 квт-час/литр. На выходе опреснителя получаются обессоленная вода, кислота и щелочь
4. Рассчитаны процессы динамического раскисления скисшихся продуктов (кислого молока, вина, пива и т.д.). Устройства получаются простыми и дешевыми. На выходе устройств получается раскисленный исходный продукт и извлеченная кислота в разных емкостях. Этот способ может использоваться для раскисления патоки, полученной варкой клетчатки (соломы, древесины) в кислой среде.
Выше в пунктах 1-4 приведены примеры только простейших новых экономически выгодных технологических процессов, позволяющих реально сократить загрязнение окружающей среды за счет исключения слива погашенных травильных растворов, и за счет отказа от использования в быту ядовитых отбеливателей белья, и перехода вместо них на перекись водорода. Аналогичных процессов существует огромное количество. Трудно даже предугадать круг практических задач, которые могут быть решены по-новому: через новые технологические процессы, построенные на новых математических методах.
К сожалению, издание учебного пособия по новой математике убыточно, поскольку эффект от его издания отдален во времени и будет получен в других отраслях экономики.
Частные лица и организации, желающие финансировать издание учебного пособия или вложить средства в патентование и разработку новых технологических процессов, могут рассчитывать на весьма выгодные условия приобретения ноу-хау.
Иванов Александр Иванович,
кандидат технических наук,
Литература. 1. Иванов А.И. Моделирование и одномерная ортогональная идентификация нелинейных динамических систем с конечной памятью. - Пенза, 1990. 2. Иванов А.И. Моделирование и одномерная ортогональная идентификация нелинейных динамических систем с бесконечной памятью (гистерезисом). - Пенза, 1990. |