CC BY
107
Международный научный журнал «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»_ISSN 2410-6070_№ 4/2015
УДК-57.084.2
А.С. Лытнев
студент 4 курса А.П. Волошин
ассистент Факультет энергетики Кубанский государственный аграрный университет г. Краснодар, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ АЭРООЗОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЧЕЛОВОДСТВЕ
Аннотация
Одним из способов стимуляции развития, профилактики и лечения болезней пчел является применение аэроозонной обработки пчелиных семей. На опытной пасеке был поставлен эксперимент по воздействию озона на жизнедеятельность пчел, аскосфероз пчел, и степень развития пчелиных семей в период весеннего наращивания. Результатами эксперимента являются выявление оптимального режима обработки пчел, при котором достигнуто увеличение параметра степени развития пчелосемей на 39 %.
Ключевые слова
Аэроозонная технология, электроозонатор, концентрация озоновоздушной смеси, стимуляция,
аэроозонная обработка, экспозиция.
В пчеловодстве в эпоху рыночной экономики основным фактором конкурентоспособности является сила пчелиных семей. Следовательно, ускорение весеннего развития, посредствам стимуляции роста пчелосемей, профилактики и лечения болезней пчел является основной задачей. Анализ способов стимуляции развития, профилактики и лечения болезней пчел, приводит к выводу, что для достижения решения поставленных задач приемлема обработка пчелиных семей озоном [1].
В Кубанском государственном аграрном университете производится разработка электроозонаторов и применение их в пчеловодстве для стимуляции весеннего развития пчелиных семей, лечения болезней пчел, дезинфекции и дезинсекции пчелоинвентаря и соторамок.
Озон является одним из самых мощных окислителей, и способен быстро разлагаться, что подтверждает его экологическую чистоту, как действующего химического вещества. При малых концентрациях озон оказывает положительное влияния на факторы развития и продуктивности пчелиных семей, следующим образом: 1) снижает концентрацию болезнетворных микроорганизмов; 2) снижает влажность внутриульевого воздуха; 3) незначительно повышает температуру; 4) улучшает газовый состав внутриульевого воздуха. Следовательно, при электроозонировании создаются наиболее благоприятные условия для развития пчелиных семей [5].
На опытной пасеке был поставлен эксперимент по воздействию озона на жизнедеятельность пчел, аскосфероз пчел, и степень развития пчелиных семей в период весеннего наращивания. Для этого специально сконструировали экспериментальные установки, позволяющие подавать озоновоздушную смесь в требуемую точку улья, не подвергая пчел губительному воздействию низкочастотного электрического поля высокой напряженности. Экспериментальные установки откалибровали под необходимые концентрации озоновоздушной смеси. Измерения концентрации озона производилось йодометрическим методом [6].
В эксперименте было задействовано 210 пчелосемей, для обеспечения 3-х кратной повторности, 192 из них подверглись обработке озоном в 64 режимах, а 18 семей - контрольная группа. Пчелосемьи прошли специальную предварительную подготовку, что позволило к началу эксперимента иметь равные условия развития, такие как: породное сходство, возраст матки, сила семьи, система улья; а также равные оценочные показатели, такие как: количество печатного расплода, сила семьи, качество яйцекладки.
Результатами эксперимента являются выявление оптимального режима обработки пчел, при котором достигнуто увеличение параметра степени развития пчелосемей на 39 % (Ср = 3.6481) за 24 суток в сравнение с контрольной группой (Ср = 2.6276). Наибольший эффект достигается при концентрации озона 32 мг/м3 в озоновоздушной смеси поступающей в улей, при экспозиции 24 часа в сутки с периодичностью 24 раза за 24 суток, т.е. при постоянной обработке [4].
Международный научный журнал «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»_ISSN 2410-6070_№ 4/2015
В результате произведенных экспериментов определены безопасные режимные области для обработки пчел, определены режимы и параметры обработки пчелиных семей для стимуляции весеннего развития и борьбы с болезнями пчел.
В результате аэроозонной обработке опытные пчелиные семьи силой на 39% превышающей силу контрольной группы имели к моменту первого медосбора на 91% больше, летных, участвующих в сборе нектара пчел. Это означало прибавку медопродуктивности более чем на 25 кг за сезон, из них на 15 кг с белой акации в сравнении с контролем.
Таблица 1
Режимы и параметры обработки пчелиных семей озоном
Режим Концентрация озона Экспозиция Количество обработок за
С, мг/м3 Т, часов период, N, раз
Стимуляция 32 24 24
Профилактика и лечение 250 1 2
аскосфероза
Лечение других болезней пчел 500 1 3
Произведено технико-экономическое обоснование комплексного применения электроозонирования в пчеловодстве. Экономическая оценка производилась для двух, наиболее распространенных на Кубани, технологий пчеловодства в сравнении с контрольными группами, которые не подвергались электроозонированию. Экономическая эффективность от применения технологии комплексного электроозонирования для 100 пчелиных семей, выраженная через чистый дисконтированный доход, составляет: для технологии разведения пчелиных семей ЧДД = 153 тыс. руб.; для технологии производства товарного меда ЧДД = 615 тыс. руб.
На базе произведенных исследований разработаны электроозонатор и технология комплексного электроозонирования пчелиных семей. Электроозонатор позволяет производить обработку одновременно 4-х пчелиных семей в 3-х режимах: 1) стимуляции развития, 2) профилактики и лечения аскосфероза пчел, 3) лечения других болезней пчел. Обработка производится в ручном или автоматическом режиме.
Технология и устройство внедрены и готовится мелкосерийное производство устройства. В заключении следует отметить, что применение аэроозонных технологий в пчеловодстве для повышения медопродуктивности пчелосемей является исключительно перспективным высокотехнологичным направлением, соответствующим современным требованиям экологии и организации труда. Список использованной литературы:
1. Овсянников Д.А. Параметры элекроозонатора для стабилизации концентрации озона в улье при лечении болезней пчел/Д.А. Овсянников, С.С. Зубович, А.П. Волошин//Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике: тр. 6-й Международной научно-технической конференции. -Ч-3. -М., 2008. -С. 374-380.
2. Овсянников Д.А., Николаенко С.А., Волошин А.П., Зубович С.С., Цокур Д.С. Электроозонатор//Патент России № 2429192. 2011.
3. Пат. РФ № 2417159, МПК С2 С01В13/11 (2006.01) Электроозонатор/Д.А. Овсянников, С.А. Николаенко, С.С. Зубович, А.П. Волошин, Д.С. Цокур; заявитель и патентообладатель КГАУ. -№ 2009126863 заявл. 13.07.2009; опубл. 27.04.2011. Бюл. № 2. -5 с.
4. Волошин А.П. Параметры озонирования для повышения эффективности производства продуктов пчеловодства. / А.П Волошин, Д.А. Овсянников, С.С. Зубович // Материалы второй международной научно-практической конференции «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства». — Волгоград: ВГСХА, 2008. — С. 201-203.
5. Волошин А.П. Современные генераторы озона для сельского хозяйства. Особенности применения. / А.П Волошин, А.П. Донсков, С.В. Черных // Сборник статей международной научно-практической конференции «Роль науки в развитии общества». - Уфа: РИО Международный центр инновационных исследований «ОМЕГА САЙНС», 2014. - С. 17-19.
© А.П. Волошин, А С. Лытнев, 2015
Международный научный журнал «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»_ISSN 2410-6070_№ 4/2015
УДК 681.3.001.63
Т.В. Любимова
старший преподаватель Кафедра «Экономические и естественно-научные дисциплины» Северо-кавказский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический
университет им. В.Г. Шухова" г. Минеральные Воды, Российская Федерация
РЕШЕНИЕ КОМБИНАТОРНЫХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Аннотация
В данной статье рассматривается эволюционный алгоритм в задаче комбинаторной оптимизации и его применение к ней. Описаны основные понятия данного алгоритма. Показан алгоритм работы эволюционного алгоритма. На примере задачи коммивояжера показаны особенности настройки параметров генетического алгоритма. Продемонстрирован пример действия эволюции решений в задаче коммивояжера в многокритериальной постановке.
Ключевые слова
Генетический алгоритм, оптимизация, задача коммивояжера, популяция, мутация, кроссинговер,
приспособленность, функции экстремума.
Эволюционные алгоритмы — направление в искусственном интеллекте, которое использует и моделирует процессы естественного отбора.
Генетические и эволюционные алгоритмы оптимизации являются алгоритмами случайно -направленного поиска и применяются в основном там, где сложно или невозможно сформулировать задачу в виде, пригодном для более быстрых алгоритмов локальной оптимизации (например, для градиентных алгоритмов, где возможно, вдобавок, "мгновенное" вычисление градиента функции, представленной в виде искусственной нейронной сети, с помощью алгоритма обратного распространения ошибки), либо если стоит задача оптимизации недифференцируемой функции или задача многоэкстремальной глобальной оптимизации.
Генетические алгоритмы (ГА) привлекали свое внимание с давних времен. Благодаря работе Джона Холланда в начале 70-х годов и его книге «Адаптация в естественных и искусственных системах» они стали более популярны. Область ГА оставались теоретическими до середины 80-х годов. Лишь с ростом вычислительной технике их можно было применить практически. ГА представляют собой интеллектуальную эксплуатацию случайного поиска, используемой для решения задач оптимизации. В настоящее время с помощью ГА решаются разные задачи, но большое призвание получили задачи оптимизации.
Существует очень большое количество задач оптимизации. Одной из популярных задач является задача коммивояжера. Суть этой задачи, да и вообще задач оптимизации — это найти оптимальное решение, т.е. функции экстремума - либо минимум, либо максимум.
ГА свойственны следующие понятия:
Хромосома — вектор или строка каких-либо чисел. Каждая позиция хромосомы называется геном.
Особь — набор хромосом. Обычно особь состоит из одной хромосомы.
Кроссинговер — операция обмена частями между хромосомами. Например, 1100 л 1010 ^ 1110 л 1000.
Мутация — случайное изменение позиций в хромосоме. К примеру, 1010011 ^ 1010001.
Популяция — совокупность особей.
Приспособленность — критерий или функция, экстремум которой следует найти.
Из приведенных определений следует, что терминология ГА представляет собой синтез генетических и искусственных понятий.
Генетические алгоритмы повторяют эволюцию в природе и оперируют так называемыми хромосомами - векторами данных, элементы которых могут быть как бинарными, так и вещественными. Это
