Текст книги "Все науки. №8, 2023. Международный научный журнал"

1. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3-х т. Т. 2. Электромагнетизм. Оптика. Квантовая физика: Учебник для бакалавров / Б. В. Бондарев. – М.: Юрайт, 2013. – 441 c.

2. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3 кн. Кн. 2: Электромагнетизм, оптика, квантовая физика: Учебник / Б. В. Бондарев, Н. П. Калашников, Г. Г. Спирин. – Люберцы: Юрайт, 2015. – 441 c.

3. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. Книга 2: Элетромагнетизм, оптика, квантовая физика: Учебник для бакалавров / Б. В. Бондарев, Н. П. Калашников, Г. Г. Спирин. – Люберцы: Юрайт, 2016. – 441 c.

4. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. В 3 кн. Кн. 2. Электромагнетизм. Волновая оптика. Квантовая физика / Б. В. Бондарев. – М.: Высшая школа, 2005. – 438 c.

5. Бояркин, О. М. Физика частиц – 2013: От электрона до бозона Хиггса. Квантовая теория свободных полей / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. – М.: Ленанд, 2016. – 296 c.

6. Бояркин, О. М. Физика частиц – 2013: Квантовая электродинамика и Стандартная модель / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. – М.: КД Либроком, 2015. – 440 c.

7. Бояркин, О. М. Физика частиц – 2013: От электрона до бозона Хиггса. Квантовая теория свободных полей / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. – М.: Ленанд, 2018. – 296 c.

8. Бояркин, О. М. Физика частиц – 2013: Квантовая электродинамика и Стандартная модель / О. М. Бояркин, Г. Г. Бояркина. – М.: КД Либроком, 2016. – 440 c.

9. Воронов, В. К. Физика на переломе тысячелетий: Физика самоорганизующихся и упорядоченных систем. Новые объекты атомной и ядерной физики. Квантовая информация / В. К. Воронов, А. В. Подоплелов. – М.: КомКнига, 2014. – 512 c.

10. Гриббин, Дж. В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность / Дж. Гриббин. – М.: Рипол-классик, 2019. – 352 c.

11. Журавлев, А. И. Квантовая биофизика животных и человека: Учебное пособие / А. И. Журавлев. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. – 398 c.

12. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. – М.: Бином, 2014. – 256 c.

13. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. – 256 c.

14. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И. Е. Иродов. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004. – 272 c.

15. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы / И. Е. Иродов. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. – 256 c.

16. Иродов, И. Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие для вузов / И. Е. Иродов. – М.: Бином. ЛЗ, 2013. – 256 c.

17. Камалов, Т. Ф. Физика неинерциальных систем отсчета и квантовая механика / Т. Ф. Камалов. – М.: КД Либроком, 2017. – 116 c.

18. Карманов, М. В. Курс общей физики. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела В 4-х тт Т: 3 / М. В. Карманов. – М.: КноРус, 2012. – 384 c.

19. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 4. Квантовая статистика: Учебное пособие / И. А. Квасников. – М.: КомКнига, 2010. – 352 c.

20. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика: Т.4: Квантовая статистика / И. А. Квасников. – М.: Ленанд, 2017. – 352 c.

21. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика. Т. 4: Квантовая статистика / И. А. Квасников. – М.: КомКнига, 2014. – 352 c.

22. Квасников, И. А. Термодинамика и статистическая физика: Квантовая статистика / И. А. Квасников. – М.: КомКнига, 2010. – 352 c.

23. Кингсеп, А. С. Основы физики. Курс общ. физики в 2-х т. Том 2. Квантовая и статистическая физика: Учебник для вузов. / А. С. Кингсеп, Ю. М. Ципенюк. – М.: Физматлит, 2007. – 608 c.

24. Ландау, Л. Теоретическая физика В 10 тт. Т. 4. Квантовая электродинамика / Л. Ландау, Е. Лифшиц. – М.: Физматлит, 2006. – 720 c.

25. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: Учебное пособие для вузов в10т. Том 4 Квантовая электродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: Физматлит, 2006. – 720 c.

26. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: Физматлит, 2016. – 800 c.

27. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика в 10 томах. т.4. Квантовая электродинамика. / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. – М.: Физматлит, 2006. – 720 c.

28. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика в 10 томах. т.3. Квантовая механика (нерелятивная теория) / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. – М.: Физматлит, 2016. – 800 c.

ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Аннотация. В настоящее время прогноз землетрясений является одной из наиболее актуальных проблем. Сейсмические катастрофы, вызванные землетрясениями, не только наносят большой экономический ущерб, но и приводят к гибели многих людей.

Ключевые слова: предвестник, прогноз землетрясений, потоки нейтронов и заряженных частиц, измерения, мониторинг, информационно-измерительная система.

Annotation. Currently, earthquake forecasting is one of the most pressing problems. Seismic disasters caused by earthquakes not only cause great economic damage, but also lead to the death of many people.

Keywords: harbinger, earthquake forecast, neutron and charged particle fluxes, measurements, monitoring, information and measurement system.

Изучения новых предвестников землетрясений для решения вопросов краткосрочного и среднесрочного прогнозирования праметров предстоящих землетрясений. Для достижения поставленной цели данной работе используется косвенный метод измерения контролируемых параметров, постоянное мониторинг исследуемых величин и статистические методы обработки данных, втом числе методы регрессионного анализа.

Предложены информационно-измерительная система для изучения корреляционной связи между землетрясениями и потоками нейтронов и заряженных частиц, исходящими из земной коры, а также метод калибровки этой информационно-измерительной системы.

Данной работе использован экпериментальный метод исследования. Предложена косвенная методика измерения параметров землетрясения, такие как магнитуда, координаты гипоцентра.

Приведены результаты предварительных экспериментов. Описаны информативные признаки, блогодаря наличие которых возможно предсказание параметров, предстоящих землетрясения. Определены минимального количество реализаций, необходимого для построения регрессионных моделей параметров землетрясений. Приведена также структурная схема частей информационно– измерительной системы, посредством которых проводились предварительные эксперименты. Описано методика калибровки всего информационно-измерительной системы.

Основные выводы. В ходе анализа результатов предварительных экспериментов, проведенных в разных времях в городах Ташкент и Фергане возникло предположение о наличие коррелляционной связи между параметрами землетрясения и потоков нейтронов и заряженной частиц, т.е. потоки нейтронов и заряженной частиц носит информативных признаков о предстоящих землетрясениях в ближающим будущем. Согласно этому предположению, можно их отнести к предвестникам землетрясений.

Предложена информационно-измерительная система, которая позволить глубокое изучение взаимосвязь между параметров предстоящего землетрясеня и потоков нейтронов и заряженных частиц путем непрерывного мониторинга их и последующей статистической обработки накопленных данных.

Определены условия прогноза всех параметров предстоящего землетрясеня, такие как гипоцентр, магнитуда и время предстоящих землетрясений.

В настоящее время прогноз землетрясений является одной из наиболее актуальных проблем. Сейсмические катастрофы, вызванные землетрясениями, не только наносят большой экономический ущерб, но и приводят к гибели многих людей.

Основная трудность прогнозирования землетрясений заключается в том, что не разработана модель землетрясения. На практике не существует надежного метода и устройства, которые могли бы предсказать его местоположение, время, энергию или интенсивность, которые могли бы удовлетворить практические требования как по точности, так и по скорости. Однако эти требования делятся не только по уровню знаний о землетрясениях, но и на прогнозы для конкретных целей, долгосрочные прогнозы или краткосрочные прогнозы в зависимости от разных типов практических целей. На данный момент актуален краткосрочный прогноз. Это основа для четкого предупреждения о надвигающейся катастрофе и принятия срочных мер по уменьшению ущерба от землетрясения. В данной статье представлена информация об устройстве и информационной системе, предназначенной для измерения параметров физического процесса, которые могут служить для краткосрочного прогнозирования.

В патенте Узбекистана на полезную модель [1] предложено измерительное устройство для краткосрочного прогнозирования. В этом устройстве поступающие из-под земли заряженные частицы и потоки нейтронов воздействуя на сцинциляционных детекторов, порождают оптические импулсы, которые преобразуется в электрические импульсы с помощью фотоэлектронных умножителей, прикрепленных сцинтилляционным детекторам (рис. 1). Таким образом это устройство позволяет измерять поток нейтронов и заряженных частиц, поступающих из-под земли. Не смотря на ничтожность величины потоков, характер изменения вероятно носить информацию о главном первопричиние их возникновения. Непрерывный мониторинг величин потоков позволить проведение корреляционного анализа между ними и между параметрами землетрясений. На основе корреляционного анализа могут быть созданы точные методы прогнозирования приближающего землетрясения.

Рис.1. Устройство для измерения потоков нейтронов и заряженных чатиц:

а-аксонометрический вид; b-вид спереди в разрезе; уголь α=45^0;

1– центральные сцинтилляционные детекторы; 2-ФЭУ-84;

3-детекторы направления, 4-ФЭУ-125; 5-углеродные поглотители;

6-нейтронные счетчики.

Для такого корреляционного анализа необходимы результаты весьма масштабных измерительных работ. То есть необходимо постоянно контролировать значения потоков, получаемых устройством, и записывать их в соответствующую информационную базу. Кроме того, для исследования зависимости этих токов от расстояния необходимо не менее трех устройств и размещать их в виде треугольников на расстоянии не менее 200 км друг от друга в сейсмически активных зонах.

Параметры землетрясения – магнитуда, время, координаты гипоцентра, заряженные частицы и потоки нейтронов от предлагаемых для прогноза устройств должны быть одновременно зафиксированы в одной информационной базе в хронологическом порядке.

Кроме того, параметры всех землетрясений происходивщие вовремя мониторингга нейтронных потоков и заряженных частиц такие как – время, магнитуда и координаты гипоцентра – должны быть включены в информационную базу в хронологическом порядке.

Для построения адекватных регрессионных модели прогноза параметров предстоящего землетрясения количество экспериментов должен быт неменее количество соответствующих датчиков комплекса. Например, для построения регрессионных модели прогноза параметров гипоцентра, исходя из количество датчиков направления, количество экспериментов должно быть неменее 24, а для прогноза магнитуды количество экспериментов должно быть не менее 3.

Этот процесс является режимом «обучения» предлагаемой измерительно-информационной системы. Собрав достаточное количество статистических данных в этом режиме, можно будет построить математическую модель, прогнозирующую параметры предстоящего землетрясения, используя регрессионный анализ результатов измерений. Предлагаемая измерительно-информационная система тогда станет комплексом, прогнозирующим параметров возможного землетрясения. Как и любая SMART-система, эта система всегда работает в режиме «прогноз-коррекция», при этом точность прогнозирования параметров землетрясений повышается.

Предлагаемая измерительно-информационная система построена на основе современных средств передачи информации и информационно-коммуникационных технологий. Ниже представлена структурная схема одного канала измерительного устройства измерительно-информационной системы:

Рис 2. Структурная схема передачи информации от измерительного устройства

Здесь:

• Device to be monitored – измерительное устройство, показанное на рисунке1.

• UART– universal asynchronous receiver/transmitter – универсальный асинхронный приемо – передатчик;

• Microcontroller – микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем;

• SPI – последовательный интерфейс передачи информации;

• EtherSield – модуль Ethernet;

• Hardware – набор программируемых измерительных устройств.

Рис. 3. Структурная схема системы

Здесь:

• Аппаратное обеспечение – технические средства системы, установленные в городах Фергана, Ташкент, Самарканд;

• Веб-сервер – это сервер приложений, который собирает и обрабатывает информацию.

В целях реализации предложенной информационно-измерительной системы в городах Фергана, Ташкент и Самарканд установлены три «Програмно – аппаратный измерительный комплекс». Результаты измерений, полученные с этих комплексов, вносятся в информационную базу через приложения веб-сервера на сайте pribori.uz. На рисунке 3 показана структурная схема системы.

Рис.– 4. Интерфейс для визуализации данных системы

На рисунке 4 ниже показан интерфейс визуализации данных системы.

В ходе анализа результатов предварительных экспериментов, проведенных в разных времях в городах Ташкент и Фергане возникло предположение о наличие коррелляционной связи между параметрами землетрясения и потоков нейтронов и заряженной частиц, т.е. потоки нейтронов и заряженной частиц носит информативных признаков о предстоящих землетрясениях в ближающим будущем. Согласно этому предположению, можно их отнести к предвестникам землетрясений.

Предложеная информационно-измерительная система позволить глубокое изучение взаимосвязь между параметров предстоящего землетрясения и потоков нейтронов и заряженных частиц.

Определены условия прогноза всех параметров предстоящего землетрясеня, такие как гипоцентр, магнитуда и время предстоящих землетрясений.

1. A. U. Maksudov, M. A. Zufarov, «Predvaritelnye dannye registratsii predvestnikov zemletryaseniya modernizirovannoi ustanovkoi», Comp. nanotechnol., 2017, no. 3, 33—35

2. Регрессионные модели для прогнозирования землетрясений. Рахимов Р. Х., Умаралиев Н., Джалилов М. Л., Максудов А. У. Computational nanotechnology 2018, no. 2, 40—42

3. Махсудов А. У., Умаралиев Н., Джалилов М. Л., Жўраев Н. М. //Оценка результатов измеряемых детектором параметров предвестника землетрясения// Республиканская научно техническая конференция «Муқобил энергия турлари ва улардан фойдаланиш истиқболлари» ФерГУ (12 май) Фергана 2017г.

4. Asatulla U. Maksudov & Mars A. Zufarov, Measurement of neutron and charged particle fluxes toward earthquake prediction//Earthquake Science, ISSN 1674—4519, Earthq Sci, DOI 10.1007/s11589-017-0198-z;

5. Б.С.Юлдашев, Р.А.Муминов, А.У.Максудов, Умаралиев Н. и др. Новый ядерно-физический метод регистрации предвестников землетрясения. ДАН РУз, 2018, №1, с. 4—6.

6. Maksudov A. U., (2017), Creation of global networks for registration of earthquake precursors. Сomputational nanotechnology. 1: 33—35;

7. Maksudov A. U., (2016), Monitoring of seismic precursors for earthquake prediction. Сomputational nanotechnology. 1: 52—61;

8. Kurskeev A. K., (2011), Earthquake and seismic safety. Almaty, Kazakhstan, «EVRO», p. 504.

9. Yuldashbaev T. S., Maksudov A. U., (2010) Development of a method for registering earthquake precursors from observations of temporal variations in the flux of cosmic rays and neutrons. Reports of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan. V. 14, No. 3, pp. 144– 148.

10. Yuldashbaev T.S., Maksudov A.U., Preliminary results of the study of temporal variations of cosmic rays in a new experimental setup. Reports of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 2012, v.14, No. 3, pp. 14—16.

11. Yuldashbaev T.S., Maksudov A.U., et al., (2012), Study of temporal variations in the flux of charged particles and low-energy neutrons. Uzbek Physical journal of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 3:14—18.

12. Asatulla U. Maksudov & Mars A. Zufarov, Measurement of neutron and charged particle fluxes toward earthquake prediction//Earthquake Science, ISSN 1674—4519, Earth Sci, DOI 10.1007/s11589-017-0198-z;

13. Maksudov A. U., Zufarov M. A., Preliminary registration data for earthquake precursors by a modernized installation. Computational nanotechnology. No.3, M. 2017, p. 33—35;

14. Maksudov A. U., et.al. Modernized registering device of harbingers of earthquakes// special issue of proceedings EMSEV2016 Institute of Earthquake Science, China Earthquake Administration, Fuxing Avenue 63, Haidian District, Beijing, 100036, China. 2017.

15. Rakhimov R. Kh., Makhsudov A. U., Zufarov M. A.//Nuclear-radioactive reactions in earth crust the generator of earthquake harbingers. Computational nanotechnology. №3, М. 2018г. р.68—72. http: www.urvak.ru

16. Rakhimov R.Kh., Umaraliev N., Djalilov M.L., Maksudov A.U., (2018), Regressions models for forecasting of earthquakes. Computational nanotechnology. 3: 43—45.

17. Rakhimov R. Kh., Jalilov M. L., A. U. Makhsudov, (2020), «Mathematical modelling of mountain shocks and earthquakes related to volcanism», Computational nanotechnology. 3:57—61

18. Rakhimov R. Kh., Maksudov A.U., (2020), «The mechanism of anomaly of charged particles before an earthquake», Computational nanotechnology. 3:72—76.

19. Maksudov A.U., Zufarov M.A. Nuclear-physical method for registering earthquake precursors. The International Symposium «New Tendencies of Developing Fundamental and Applied Physics: Problems, Achievements, Prospectives» November 10—11, 2016, Tashkent, Uzbekistan. 193—194.

20. Kuldashov O H.; Umaraliev, N; Ergashev, K M. (2021) «Stabilization of the parameters of a two-wave optoelectronic device,» Scientific-technical journal: Vol. 4: Iss. 2, Article 5. Available at: https://uzjournals.edu.uz/ferpi/vol4/iss2/5

21. Умаралиев Н., Матбабаев М. М., Эргашев К. М. Установка для изучения оптоэлектронного датчика влажности воздуха //Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2020. – Т. 63. – №. 3. – с. 237—241.

22. Умаралиев Н. Оптоэлектронные первичные измерительные преобразователи линейной плотности шелка -сырца и нитей из натурального шелка: дис. – Ташкент: диссертация… кандидата технических наук: 05.13. 05/ Ташкентский гос. техн. ун-т, 1991.

23. Nurmamat, U., & Kaxramon, E. (2021). Influence of the probabilistic nature of the change in the measured quantity on the measurement error. Universum: технические науки, (12—7 (93)), 20—23.

24. Умаралиев Н., Матбабаев М. М. (2019). Установка для калибровки оптоэлектронных датчиков влажности воздуха. Научно-технический журнал, Т. 23, спец. №3.

25. N. Umaraliev, M.M. Matbabaev, K.M. Ergashev, (2019) Optoelectronic air humidity sensor/Materials of the International Conference «Scientific research of the SCO countries: synergy and integration». V 1, N 1, P 129 -136. https://doi.org/10.34660/INF.2019.21.41408

26. Матбабаев М. М., Умаралиев Н. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ОПТОЭЛЕКТРОННЫМИ ДАТЧИКАМИ //Universum: технические науки: электрон. науч. журн. 2022. 1 (94). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12986

27. Умаралиев Н. Сцинтилляцион детекторлардан олинган зилзила даракчилари – зарядланган зарралар сигналлари тахлили / Онлайн Республика илмий-техник анжуманининг маърузалар тўплами: «Ахборот-коммуникация технологиялари ва телекоммуникацияларнинг замонавий муаммолари ва ечимлари». 2021/5. Муҳаммад ал-Хоразмий номидаги Тошкент ахборот технологиялари университети Фарғона филиали.

28. Умаралиев Н., Матбабаев М. М., Эргашев К. М. Лабораторная установка для изучения оптоэлектронного датчика влажности воздуха (2020), Научно-Технический журнал ФерПИ. 24 (№2), 199—204.

29. Rakhimov R.Kh., Umaraliev N., Dzhalilov M.L. Oscillations of bilayer plates of constant thickness. Computational Nanotechnology. 2018. No. 2. ISSN 2313—223X.