Молекула-демон Андреева Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

^(х1>. ..-хп) ПП=1

р0(Х!_)

Процедура 5* на шаге п такова: если Ln(x1,..., хп) > А, то принимается гипотеза Н1 и процесс наблюдения заканчивается; если Ln(x1,...,xn) < В, то принимается гипотеза Н0 и процесс наблюдения заканчивается; если В < Ln(x1,..., хп) < А, то выполняется еще одно наблюдение, вычисляется новое отношение правдоподобия Ln+l(Xl,... ^+1), для которого вновь применяется *.

Эта процедура характеризуется вероятностями ошибок и средними числами наблюдений:

• а = а(А, В) = Р{принята Н1} - ошибка первого рода;

верна Н0

• В = В (А, В) = Р{принята 0} - ошибка второго рода;

верна Н1

По = По(А, В) = Е , П1 = П1(А, В) = Е (0

где п - число наблюдений (случайная величина) до принятия окончательного решения, а Е - математическое ожидание. Зададим желаемые вероятности ошибок первого и второго рода а0 и рО.Во-первых, фактом, что среди всех решающих правил 5', обладающих свойством

а(б') < ао, в(б') < во,

последовательный критерий отношения вероятностей 5* имеет минимальные средние числа наблюдений:

По(5*) < По(б'), П1(б*)<П1(б').

Во-вторых, вместо А и В можно использовать приближенные значения:

А'=1-Ё В' = —.

а 1—а

В-третьих, формулами для вычисления среднего числа наблюдений, которые зависят от параметров р0(х), р1(х), а и ß.

Таким образом, задав параметры а, ß, р0 и р1 можно построить алгоритм принятия той или иной гипотезы за конечное число шагов.

В ходе дальнейшего исследования, будет разработан программный комплекс, в котором будут реализованы два метода обнаружения сканирования портов, описанных выше, и выявлен наиболее эффективный посредствам сравнительного анализа по следующим критериям:

1. Ошибки первого/второго рода;

2. Количество обработанных данных;

3. Нагрузка на процессор;

4. Скорость обработки данных;

5. Место, занимаемое временными файлами на жестком диске;

6. Совместимость с различными ОС;

7. Отказоустойчивость (при большом кол-ве соединений).

Именно такие критерии могут всеобъемлюще охарактеризовать и наглядно показать различия в методах обнаружения сканирования портов.

Список литературы

1. Ананьин Е.В., Кожевникова И.С., Датская Л.В. Анализ угроз, связанных со сканированием портов: статья, 2015.

2. С. В. Бредихин, В. И. Костин, Н. Г. Щербакова Обнаружение сканеров в ip-сетях методом последовательного статистического анализа: статья, 2009.

3. Gordon L. NMAP Network Scanning: The Official NMAP Project Guide to Network Discovery and Security Scanning. 2009. P. 468.

МОЛЕКУЛА-ДЕМОН АНДРЕЕВА

Андреев Юрий Петрович

Независимый исследователь, пгт. Куминский

АННОТАЦИЯ

С тех пор, как ученые выяснили, что газы состоят из множества хаотично двигающихся с огромными скоростями молекул, они придумывали мифические или виртуальные устройства, которые позволили бы использовать движение молекул для производства полезной работы. То есть, такие устройства, которые нарушали бы второе начало термодинамики - так называемые «вечные» двигатели второго рода. Сначала Максвелл придумал своего демона, который мог сортировать молекулы по скоростям. Затем Л. Сцилард придумал свой вариант "вечного" двигателя с одной молекулой. Наконец Р. Фейнман придумал вертушку с храповиком и собачкой. Но при анализе работы всех этих устройств выяснялось, что они не могут в силу различных причин использовать хаотичное движение молекул для производства полезной работы. После всех этих устройств учёные уже всерьёз не воспринимают другие варианты «вечных» двигателей, полагая, что величайшие умы прошлого и настоящего уже давно придумали бы «вечный» двигатель, если это было бы возможно. Но всё-таки «вечный» двигатель второго рода возможен. И вариант такого работоспособного «вечного» двигателя второго рода будет рассмотрен ниже.

Ключевые слова: второе начало термодинамики; вечный двигатель; молекула-демон.

Для начала вспомним контактную разность потенциалов, возникающую при контакте двух разнородных металлов. При контакте двух разнородных металлов часть электронов переходит с одного металла на другой. При разъёдинении металлов один металл оказывается заряженный положительно, а другой отрицательно. Этот факт доказал ещё А. Вольта своим опытом с двумя дисками из меди и цинка и электроскопом [1]. Возражений против этого нет.

Возьмём другой пример. В закрытом сосуде летает одиночная молекула. Она может так летать вечно, ударяясь и отскакивая от стенок сосуда. Возражений против этого также нет. Но, в принципе, ничто не мешает объёди-нить эти два явления и в результате получится интересное явление.

Допустим, имеется молекула газа с такими вот свойствами. При столкновении с одним материалом, назовём его анод, на молекулу с анода переходит 1 электрон.

При столкновении с другим материалом, назовём его катод, электрон с молекулы переходит на катод. Материал, из которого сделаны анод и катод, неизвестны. Как неизвестна формула молекулы газа. Но это не важно. Просто примем как факт то, что такая молекула и такие материалы есть. Ведь и демон Максвелла, и двигатель Сциларда, и

Рис. 1.

вертушка Фейнмана тоже не были изготовлены в натуре. А просто предлагалось обсудить вопрос, что будет, если они бы существовали? Поэтому тоже обсудим вопрос, что будет, если описанные ниже анод, катод и молекула существуют?

Имеется вот такой сосуд. См. рис. 1.

Рис. 2.

1 - анод. 2 - катод. Внутри сосуда летает одна молекула. Эта молекула ударяется в анод (а). При этом 1 электрон переходит с анода на молекулу. Анод заряжается положительно, а молекула отрицательно. После отскока молекула летит к аноду и ударяется в него (б). При этом 1 электрон переходит с молекулы на катод. Катод заряжается отрицательно, а молекула становиться нейтральной. Затем молекула снова летит к аноду и процесс повторяется. После многочисленных соударений молекулы с анодом и катодом, анод заряжается положительно, а катод отрицательно. Между анодом и катод возникает некоторая разность потенциалов.

Возможен и такой вариант. См. рис. 2.

В данном варианте свойство молекулы таково, что нейтральная молекула при столкновении с анодом получает 1 электрон. А при столкновении с катодом нейтральная молекула отдаёт 1 электрон катоду. При первоначальном столкновении с анодом нейтральная молекула получила 1 электрон (а). Но при столкновении с катодом молекула передает катоду 1 электрон, который она получила от анода и плюс к этому 1 свой электрон (б). В результате при столкновении с катодом молекула передаёт катоду 2 электрона и заряжается положительно. При последующем столкновении с анодом молекула уже также получит с анода 2 электрона. То есть, молекула в этом варианте будет переносить по 2 электрона одновременно.

Например, молекула столкнулась с анодом. Анод зарядился положительно, а молекула - отрицательно. Между ними действует сила притяжения. Молекула после удара отскакивает с меньшей скоростью, так как часть своей кинетической энергии тратит на преодоление силы

притяжения. Отрицательно заряженная молекула летит к отрицательно заряженному катоду. Между молекулой и катодом действует сила отталкивания, что также снижает скорость молекулы. При ударе молекула передает электроны катоду и заряжается положительно. Между молекулой и катодом действует сила притяжения. На преодоление этой силы также тратится кинетическая энергия молекулы. При каждом столкновении скорость молекулы снижается. То есть, температура такого «газа», состоящего из одной молекулы уменьшается. Его температура становиться ниже температуры стенок, анода и катода. Поэтому этот «газ», состоящий из 1 молекулы получает тепло от стенок, анода и катода, в которые ударяется молекула. А они в свою очередь получают тепло от окружающей среды. И за счёт этого тепла от окружающей среды молекула будет постоянно восстанавливать свою кинетическую энергию. Без тепла окружающей среды через некоторое количество столкновений молекула прилипла бы к аноду или катоду. То есть, такая молекула-демон переносит электроны с анода на катод за счёт тепла окружающей среды. В результате имеем классический вечный двигатель второго рода, но уже без кавычек. Так как это действительно вечный двигатель. В таком двигателе нет никаких механических движущихся частей. То есть, ломаться в таком вечном двигателе нечему в принципе. Запустили внутрь такого сосуда газ, состоящий из таких молекул и всё. Будет работать тысячелетия, пока какие -нибудь внешние причины не повредят сосуд или Земля не остынет.

Но что будет, если в сосуде будет множество таких молекул? См. рис. 3.

О —

Рис.3.

У анода 1 будут отрицательно заряженные молекулы. У катода 2 - положительно заряженные молекулы. Эти заряженные молекулы будут также взаимодействовать между собой. Так как они имеют разноимённые заряды, то они будут притягиваться друг к другу. При соприкосновении молекул 1 электрон с отрицательно заряженной молекулы будет переходить на положительно заряженную молекулу. В результате обе станут нейтральными. Потом эти нейтральные молекулы всё равно столкнуться с анодом или катодом и снова приобретут какой-либо заряд. Электроны в этом случае будут переноситься от анода к катоду молекулами не напрямую, а через множество других молекул. На это также будет тратиться кинетическая энергия молекул и в результате температура

газа внутри сосуда будет уменьшатся. Но молекулы газа будут получать тепло окружающей среды через стенки сосуда, анод и катод при соударении с ними.

В отличии от демона Максвелла, двигателя Сци-ларда или вертушки Фейнмана в данном вечном двигателе нет ни одной движущейся детали. Так же нет необходимости наблюдения за молекулами, определения их скорости и т.д. То есть, нет всех тех причин, которые делают демона Максвелла, двигатель Сциларда и вертушку Фейнмана неработоспособными.

Возможно, что этот процесс будет невозможен при комнатной температуре, но будет возможен при высокой температуре. В этом случае кпд такого преобразователя тепловой энергии в электроэнергию будет теоретически

равен 100%. Так как тепловая энергия преобразуется в электроэнергию напрямую, без каких-либо промежуточных стадий. Также нет необходимости отдавать часть тепла холодильнику, как в термодинамическом цикле Карно.

Небольшой расчёт. Ток 1 ампер равен заряду в 1 кулон, прошедшему через проводник за 1 секунду. Так как заряд электрона 1,6х10-19 К, то в 1 Кулоне 6,25х1018 электронов. Каждая молекула при соприкосновении будет переносить 1 электрон. Например, молекулы воздуха за 1 секунду ударяются в 1 см2 поверхности примерно 2,25х1023 раз. Допустим, что столько же раз будут ударяться молекулы-демоны в анод и катод. Но так как молекулы-демоны переносят электроны не напрямую, а через другие молекулы, то допустим, чтобы перенести 1 электрон необходимо примерно 105 ударов молекул-демонов в анод и катод. Соответственно, за 1 секунду будет переноситься примерно 6,25х1018 электронов. Значит при площади анода и катода 1 см2 можно получить ток 1 ампер. Конечно, напряжение, создаваемое одним таким элементом, будет небольшое, десятки милливольт. Допустим, каждый элемент будет создавать напряжение 0,05 В. Если соединить последовательно 2000 элементов, то получим напряжение 100 В. Толщина одного элемента 1 мм. Ещё 2 мм

это промежуток между элементами для прохождения теплоносителя. Так как такое устройство вырабатывает электроэнергию за счёт тепла окружающей среды, то необходим подвод этого тепла к каждому элементу. Общая площадь одного элемента можно сделать 100 см2. Ток такого элемента 100 А. Соответственно мощность всей батареи 100 В х 100 А = 10000 Вт или 10 кВт. Что для индивидуального использования одной семьёй вполне достаточно. Размер такой батарей 10 см х 10 см х 600 см. Так как такой источник электроэнергии работает за счёт теплоты окружающей среды, то основная проблема в таком источнике - это обеспечить подвод необходимого количества теплоты к нему от окружающей среды. Сколько тепла поступило от окружающей среды - столько электроэнергии получим.

Допустим, по морю плывёт корабль с двигателем мощностью 100000 кВт. Так для обеспечения энергией двигателя этого корабля, необходимо охлаждать в течении 1 минуты 10 м3 морской воды с 20 до 5 градусов по Цельсию. И плывя по такому, в буквальном смысле слова, океану энергии, корабль вынужден сжигать много топлива.

Литература

1. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Изд-во МФТИ,

2004 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ СВОЙСТВ МИКРООРГАНИЗМОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПЕПТИДОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Астахова Лидия Анатольевна,

аспирант, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), г. Кемерово

Милентьева Ирина Сергеевна, Сухих Станислав Алексеевич,

канд.техн.наук, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), г. Кемерово

АННОТАЦИЯ

В своих исследованиях проводили анализ антиоксидантных свойств микроорганизмов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека с целью дальнейшего их использования в технологии производства функциональных продуктов питания. Общая антиокислительная активность была измерена методом окисления R-фикоэритрина. В результате исследования были выбраны консорциумы микроорганизмов, обладающих наиболее выраженными антиок-сидантными свойствами, которые будут использованы для подержания здоровой микрофлоры у людей с онкозаболеваниями.

ABSTRACT

We analyzed the antioxidant properties of microorganisms isolated from the gastro-intestinal tract of human for using in the technology of functional foods. Total antioxidant activity was measured by oxidation of R-phycoerythrin. ^morUa were selected with the most pronounced anti-oxidant properties, which will be used to borrowing a healthy microflora in humans who have cancer.

Ключевые слова: антиоксидантные свойства, микрофлора, онкозаболевания, эубиотики, бифидобактерии.

Keywords: antioxidant properties, microflora, oncological diseases, eubiotics, bifidobacteria

Многочисленные исследования, проводимые во многих странах, посвящены вопросам взаимосвязи канцерогенеза и особенностей питания, наблюдаемых у больных с различными онкологическими заболеваниями. Рак, и химиотерапия, и лучевая терапия нарушают усвоение ряда питательных веществ [1, с.99].

Эубиотики представляют собой лиофильно высушенные живые штаммы определённых бактерий, являющихся представителями микрофлоры здорового человека. При попадании внутрь организма они оживают и активно заселяют тот или иной орган, тем самым нормализуя его микрофлору. Эубиотики делятся на пробиотики, пребио-тики и синбиотики [4, с.78].

Убедительно показано, что наличие нормальной микрофлоры, представленной в значительной степени би-фидобактериями и лактобациллами, существенно снижает

риск возникновения новообразований у человека и животных, что предполагает необходимость широкого использования в повседневной жизни препаратов бифидобакте-рий и молочных продуктов, содержащих живые би-фидобактерии в качестве профилактического средства [3, с. 1-4]. На данный момент ведутся разработки и поиск штаммов, составляющий основу для функционального питания больных. В своих исследованиях проводили анализ антиоксидантных свойств микроорганизмов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека с целью дальнейшего их использования в технологии производства функциональных продуктов питания.

Для определения антиоксидантных свойств рассматриваемых консорциумов исходный раствор Р-фико-эритрина готовили растворением 1 мг вещества в 5,6 мл фосфатного буфера (0,2 М, рН 7,0). Исходный раствор хранили в холодильнике. Рабочий раствор готовили путем