Современные ЭВМ

Для того, чтобы мы могли насладиться видом луговых трав, увидеть его разноцветье, оценить всю красоту окружающего мира, наш глаз должен преобразовать свет в энергию. Основную роль в этом процессе реорганизации играет сетчатка нашего глаза – это своеобразный преобразователь света в электрическую энергию.

В переустройстве зрительной информации в электрические импульсы, которые с высочайшей точностью несут в наш мозг данные о форме, размерах, цвете, окружающих предметах играет родопсин – это особый белок, входящий в состав сетчатки нашего глаза.

Очень похожий белок был обнаружен у бактерий, живущих в соленых озерах. Было установлено, что с помощью него бактерии преобразовывают в необходимую им энергию солнечный свет. Специалистами был выведен этот белок в чистом виде. При его исследовании было выявлено, что сходство этих двух белков почти полное. Он, так же, разлагается на свету и восстанавливается в темноте. При этом меняет свет, а при восстановлении воссоздает первоначальную окраску. Из-за этого сходства он и получил свое название – бактериородопсин.  

Эта находка имеет огромное значение для науки, ведь процесс добычи полупроводникового материала, его очистки теперь можно заменить использованием материала напрямую, беря его у природы.

Дальнейшие исследования открыли  перспективы использования бактериородопсин для бессеребрянной фотографии. Биофизики получили из специально обезвоженного материала тонкие пленки, напоминающий светочувствительный слой обычной серебряной. Изображение, полученное на бактериородопсине можно стирать и записывать неоднократно, в отличие от серебряной фотоэмульсии. Тут и качество изображения гораздо выше: каждая частичка меньше в сотни раз частиц фотоэмульсии. Изображение получается более плотным, а это говорит еще и об объеме записываемой информации.

Изображение – это тоже информация, а на чем она записана – значение не имеет. Дальнейшие исследования этого материала помогли отыскать перспективный материал для памяти вычислительной техники. Хочется отметить, что все разновидности носителей имеют свой срок жизни и со временем открываются новые, более совершенные. Однако, стоит отметить, что плотность записи должна быть более плотной, тогда с бактериородопсином не смогут соперничать даже магнитные диски памяти. Исследования оптических свойств помогли отыскать перспективный материал для памяти вычислительных машин. Память – это один из более важных узлов в компьютере, там машина хранит программу вычислений, а так же промежуточные расчеты. Еще один не менее важный узел – процессор, оперирующий цифрами.

Само собой возникает вопрос – а могут ли тут работать органические детали? Дело в том, что нервные клетки, по которым происходит поступление сигналов в мозг, от рецепторов работают аналогично ячейкам ЭВМ. Каждый нейрон может иметь только 2 состояния – это проводимость и непроводимость электрических импульсов, или же попросту включен или выключен. Однако, для того, чтобы нейрону включиться, нужна тысячная доля секунды, а выключиться вдвое больше времени - примерно три тысячных доли секунды. Нас вполне устраивает такая скорость в жизни, но для вычислительных машин она очень мала. Современная ЭВМ за это время успевает проделать три тысячи операций. С современной техникой тягаться живой клетке не по силам, для этого и был придуман компьютер.

В настоящее время мало кто не слышал о моделировании. Это, к примеру, если взять конденсатор, батарейку и резистор, и продолжая заряжать конденсатор, при этом наблюдать за потенциалом с помощью осциллографа, то на экране мы увидим экспоненту. Зная скорость развертки, при помощи такой модели мы сможем без сложных вычислений решить уравнение связывающее емкость конденсатора, напряжение батарейки, величину сопротивления и время. Такая модель имитирует процесс теплопередачи – эта задача не будет сложной для компьютера. Но, ведь есть задачи и более сложные – например исследования процессов горения или явлений, происходящих в живых организмах, законов, по которым идет эволюция.

Такие и многие другие процессы описывают сложнейшие нелинейные уравнения, а для их решения вычислительной машине нужно обработать такое количество информации, что это может занять годы. Поэтому пользуются только приблизительными решениями, но и более точные ответы получить можно, моделируя сами задачи.

Биофизикам удалось синтезировать ряд белковых соединений, которые способны передавать им импульсы возбуждения. Можно представить себе, как выглядит «живой» процессор – на небольшой подложке нанесены миллионы микроскопических белковых частиц подобно транзисторам в микросхеме, и если возбудить хотя бы одну, то сигнал сразу же перекинется и на соседние и так далее, до тех пор, пока не исчезнет поддерживающая их энергия белков. По мере затухания, белковый процесс можно заменить другим, так же как батарейку в электронных часах. Управление процессом – химическое воздействие различными веществами, можно, к примеру, получить волну, развитие которой описывается теми же уравнениями. В общем, можно моделировать нелинейные задачи, решения которых получаются в считанные секунды. Со временем еще открываются новые соединения, которые могут работать в процессорах-моделях и теперь можно говорить о более точных цифрах, получаемых в процессе вычислений.

Каждая частица на подложке имеет определенный диаметр (50 ангстрем) и занимает площадь в 1000 раз меньшую, чем транзистор на подложке интегральной микросхемы. В образовании волны за одну секунду вовлекаются 10¹² частиц, при пересчете на скорость цифровых вычислений машины получается, что за одну секунду времени машина совершает миллион операций. И это не конечная цифра, так как это еще зависит от химического состава белков.

Ученым удалось сделать волну зримой, окрасив ее в цвет с помощью оптического устройства, что здорово облегчило задачу их вычислений.

Оптика – это не единственное, в чем нуждаются биологические компьютеры, еще нужны электроника для вычислений, блок памяти, генераторы, дисплей и т.д. На сегодняшний момент ученые уже говорят о гибридах техники и биологии, так сказать живого и не живого. На настоящий момент работа по созданию живых вычислителей находится практически на начальном этапе. 

Головной убор, как дополнение

С наступлением холодов или потеплений каждая женщина задумывается о гардеробе собственной семьи, и как понимает потом, что особое место среди этого занимают головные уборы. Этот элемент гардероба немаловажен, какую шапочку подобрать для дочки, в чем отправить сына на каток, чем дополнить свое новое пальто?

Вместе с модными ткаными шляпами, беретами и шарфами, которые мы приобретаем в модных магазинах, также большой популярностью пользуются вязанные головные уборы.

Когда то вязаные шапочки носили только, как дополнение к спортивной одежде, однако, со временем они стали вполне уместны и к пальто, плащам, костюмам. Ее, так же используют, как возможность, те, кто хочет выглядеть нестандартно, то есть не так как все.

В наши дни появилась такая возможность, как полный комплект верхней одежды. Он может состоять из шапочки, берета, шарфа, перчаток, косынки, сумки, носков, митенок и так далее, на сколько хватит вашей фантазии.

В свою очередь, их можно разнообразить, дополнив пуговицами, вышивкой, обвязкой крючком. Перед выбором модели головного убора, нужно сразу четко представлять то, что вы хотели бы иметь и то, что вам действительно подходит. Если вам нравится романтический стиль – то вам просто необходимо иметь берет из легкой пушистой и светлой пряжи в сочетании с большим шарфом, тонкими перчатками с драпировкой. Если вы поклонница классики используйте более жесткую пряжу, связав шляпу с легкими небольшими полями или широкими полями, на подобие мужской, дополнив ее шарфом, перчатками и сумочкой, на которой, как элемент декора будет присутствовать элемент основного узора всего комплекта.

Любителям спортивного стиля можно порекомендовать любой головной убор, чуть изменив его. Кстати, и шляпа будет выглядеть иначе, если, при этом носить ее с поднятыми кверху полями.

В условиях городской жизни очень актуальны разнообразные повязки, причем, как для мужчин, так и для женщин. Они выручат вас в ветряную погоду, при занятии спортом, танцами. И наконец, шарфы – без них и комплект, не комплект. Он, как правило, вяжется из той же пряжи, что основной комплект, по возможности, хотя бы частично, сохранив основной узор. Концы обычно украшают кистями, бахромой, помпонами.

Разные по своей форме широкие, длинные, связанные из мохера или синтетики они являются неотъемлемой составляющей нашего костюма. Особой любовью у женщин пользуются шарфы-палантины. При удачно подобранной к нему сумочки и перчаток – прекрасное дополнение к вечернему туалету. А традиционные русские головные уборы – платок, косынка, шаль, связанные простыми узорами и со вкусом украшенные бахромой, кистями с узелками? Каждая женщина хотела бы иметь такой в своем гардеробе.

Своеобразным дополнением к такому комплекту могут стать гетры, гольфы, носки – это необходимые дополнения в холодную погоду, и очень здорово, что сейчас мода может предложить такое разнообразие.  

Растительность северных широт

Деревья северных широт отличаются выживаемостью, они растут даже там, где по определению расти не должны.  Деревце может вырасти, например, из расщелины скалы, или из трещины монолитных базальтовых глыб. Они своими корнями разрушают скалы – такое, правда, бывает только там, где солнце никогда не прогревает землю. В трудных условиях Кольской тайги, если к ней присмотреться повнимательней, то может удивить каждое деревце.

У самого берега моря растет ель, вода вымыла, и ветер выдул из-под корней весь песок. Корни, чтобы хоть как то закрепиться на поверхности образовали, что-то наподобие шатра, в таком даже можно спрятаться от непогоды. Рядом, на голой скале выросла сосна, ветры настолько искорежили ее, что древесина стала походить на толстый канат. Лежащие стволы старых сосен, которые уже отжили свой век, стали походить на старое серебро с филигранно витой древесиной.

Тут имеется и березовая роща, только стволы у этих березок такие причудливые, что ни один сказочник,  ни поэт не смог бы придумать таких переплетений.

В северных лесах встречаются участки леса в семь ярусов: под старыми соснами – невысокая сосновая поросль, у самой земли – багульник, еще ниже – голубика, затем черника, брусника, мхи и посреди всего этого богатства грибы. Их бывает настолько много, что можно хоть косой косить.  Совсем рядом, где начинаются болота, словно огоньки горят ягоды морошки, клюквы, а если пройдешь еще дальше, то можно почувствовать ногами мягкий ковер из зеленых и белых мхов. Если подняться в гору, то тут увидишь сплошное разноцветье из лишайников, покрывающих камни. Такое впечатление, что находишься в сказочном лесу, особенно он завораживает осенью.

В этот период, листва приобретает такой окрас, что дух захватывает. Из пятнистых мхов поднимаются одетые в яркое осеннее убранство карликовые березки. Расстилаются нежно-розовыми коврами черничники, а на полянах и камнях, под соснами повсюду можно встретить арктический арктоус. Природа будто специально рассыпала такое изобилие ягод: оранжевые крупные ягоды шведского дерна, красные гроздья брусники, черные ягоды вороники, все равно, что бесчисленные бусы усыпают опушки, каменистые склоны и бугры.

В таких лесах каждое дерево индивидуально и ярко выражено. Немаловажный факт, что богатства живого леса гораздо дороже, нежели какая-то мертвая древесина. Как научиться, а главное научить следующее поколение бережно относится к лесному богатству, ведь оно не заменимо. Лесные окрестности многих городов и поселков засоряют оставшимися бутылками, пластиковыми пакетами и всяческим мусором, а ведь эти места по красоте своей мало с чем сравнимы.     

Со временем здесь обновятся леса, однако, не хотелось бы, чтобы самые красивые из них оградили во имя спасения и туда пускали только специалистов. Хотелось бы, что бы и наши дети смогли любоваться чудесами северного леса с горы Кандалакшей, лесными и морскими далями.   

Лес и его начало

А знаете ли вы, с чего на самом деле начинается лес? – конечно же, с хороших семян. Это мечта всех лесоводов, людей, занимающихся восстановлением и разведением леса. Многие годы существовала технология сушки еловых и сосновых шишек, для получения хорошего, добротного семени в шишкосушилках Каппера. Полученные таким образом семена давали в средней и северной полосах России менее половины от общего объема семян хорошего качества. Данная технология была примитивна и трудоемка. Регулировки температуры не было, поэтому очень часто семена запаривались.

Группой калининградских лесоводов была разработана новая эффективная технология по производству высококачественных семян хвойных пород, при этом были разработаны и сконструированы механизированные шишкосушилки – фабрики семян. Вместе с этим была продумана и система специализированных лесосеменных комплексов по лесорастительным зонам. В состав комплекса входят питомники, плантации, пункты по приему шишек, фабрика-шишкосушилка, здесь сконцентрирована переработка шишек с территории радиусом до 100 км. При этом лесхозы и лесничества теперь занимаются только первичным сбором и сортировкой по партиям.

Основная особенность такой технологии – это хорошая вентиляция поступившего сырья прогретым воздухом с автоматическим регулированием допустимого соотношения температуры и влажности.

Шишкосушилки бывают  калориферные и солнечные, передвижные и стационарные, работающие высушенным и чуть нагретым потоком воздуха.

Солнечная шишкосушилка представляет собой ящик размером 2х1,5 и 2х0,35 м. С внутренней стороны поверхность окрашена в черный цвет, крышка имеет белый цвет. Дно выдвижное, для удобства сбора семян. Они высыпаются туда, когда шишки раскрываются.

Чтобы получить из шишек семена они должны иметь определенную влажность, и тогда шишка сама раскрывает свои семенные пазухи и выпускает семена. На этом и построен принцип работы шишкосушилок.   

Аппараты снабжены выдвижным дном, над которым размещена решетка. Семена разных пород деревьев имеют и разное время высыхания от 2 до 5 суток.

Солнечные шишкосушилки дают семена отличного качества, однако это зависит от погоды и сезоны сушки.    

Калориферные действуют нагретым воздухом, их широко применяют, так как они бывают еще и передвижные. Предпочтения отдаются шишкосушильке Каппера-Гоголицина – это одноэтажная конструкция с утепленным чердаком. В ней две камеры для сушки, меж которыми располагается печь, есть место и для рабочего. В нутрии размещены два металлических барабана из решеток. В каждый такой сектор может входить по 25 кг шишек.
Самое верхнее помещение служит для предварительной подсушки шишек, одновременно являясь хранилищем запасов шишек. Такой склад может обеспечить пятнадцатидневный запас для сырья.

В сушильном шкафу имеются 16 ящиков – для каждого отделения барабана. В каждый такой ящик входит по 25 кг шишек, в полу имеется отверстие, через которое шишки загружают в барабаны для просушки. Как уже упоминалось каждый вид семян имеет свои особенности при просушке и хранении семян: сосна 50 - 55⁰С, ель 45⁰С, лиственница 40 – 45 ⁰С, ольха 30 – 35 ⁰С.

Шишки сушат в течение 24 ч, методом прокручивания барабанов, при этом готовые семена высыпаются сами и собираются в ящик. Каждых 0,5 – 1 ч, их удаляют из камер, для того чтобы они при пересыхали и  не теряли свою всхожесть. Производительность такой шишкосушилки 400 кг шишек, или 4,5 кг за 24 часа.

Такая фабрика заменяет 20 сушилок, производительностью 110 кг в сутки, за год производится 12 тонн – этого вполне достаточно, для лесной промышленности, но в силу нерегулярности плодоношения хвойных нужно всегда иметь запас готовых семян.

Фабрика-сушилка защищена авторскими правами, за ее разработку группе специалистов-лесоводов была присуждена государственная премия еще 1984 году. 

Палех - чарующие миниатюры

Существует во Владимиро-Суздальской  земле старинное село Палех. Оно стало известным еще с 1814 года, когда в своем отчете Д.Ф. Кобеко о суздальском иконописании, опубликовал сообщение историка Карамзина Н.М., где ясно давал понять, что Палех, наряду с Мстерой и Холуем является иконописным центром данных земель. Но по сравнению с остальными Палехское иконописание отличалось большой добротностью. Местные жители тут были ближе связаны с крестьянским бытом и хлебопашеством. Свое миропонимание и различный опыт они вкладывали в стиль написания икон, носившего название палехское письмо. Со временем производство иконного письма разрослось, что повлекло за собой снижение качества художественного писания.   

Октябрьская революция резко изменила жизнь местных мастеров. Местные умельцы стали сами искать возможности применения своего мастерства. Особая заслуга принадлежит И.И. Голикову, который создал новое искусство Палеха, используя опыт Федоскина в купе с папье-маше. Он стал расписывать бытовые предметы, что вызвало огромный всплеск спроса у потребителей, увлекший за собой односельчан И. М. Баканова, братьев Котухиных, Зубковых, И.П. Маркичева, которые сделали несколько работ для Всероссийской сельскохозяйственной выставки 1923 года. Там получили дипломы 1 степени, в 1924 году с успехом участвовали на выставках в Венеции и Париже. 5 декабря мастера объединились в артель древней живописи, вскоре к ним присоединились еще несколько человек. Со временем артель стала увеличиваться. Время, выпавшее на момент становления было не из легких – голод заставлял крестьян кормить страну. Становлению палехского искусства помогали крупные деятели советской культуры, такие как Горький, Бакушинский, Ганецкий.

Миниатюристам-палешанам приходилось осваивать новые материалы для рабаты – черный лак, папье-маше. Черный лак сообщал краскам праздничную яркость, до этого его широко использовали в ткачестве Тульской губернии и Воронежской, росписывали прялки городецких и хохломских изделий еще в древности, тогда он еще заменял золото. Строй образов, исполненный в традициях темперной живописи, многовековой опыт - дало начало неповторимому, чарующему искусству Палеха, которое родилось в 20 – 30 годы.

Мастера работали темперой (краской разведенной на яичном желтке с добавлением уксуса и кваса). Это придавало краскам дополнительную прочность, они не выгорали на солнце, быстро сохли и не смывались. Работали в технике письма лессировками – плавями, это когда нижний слой просвечивается сквозь верхний, при этом, не теряя естественной цветопередачи.

Художники Палеха широко использовали мотивы крестьянского труда – жатва, сенокос, рыбная ловля, зимние посиделки, несущиеся тройки. На палехских миниатюрах можно также увидеть музыкантов со старинными музыкальными инструментами, скачущих всадников или рыцарей в доспехах, охоту на экзотических животных, природные пейзажи.

Большое место в работах палехских мастеров занимают литературные образы А.С. Пушкина, М.Ю. Лермонтова, колоритные герои Н. В. Гоголя, Н.А. Некрасова. Художников глубоко захватывали проникнутые романтикой мотивы А.М. Горького.

Новый стиль формировался под воздействием двух художественных тенденций. В одной ярко выражены романтичность образа, символика, декоративность цветовой гаммы. Вторая – это симметрия, плавность линий, колорит выстроенный в одном основном цвете. Используются традиции московских и Строгановских писем, живопись Поволжья конец  17 столетия.

Среди выдающихся художников-палешан ярким примером в художественном достижении можно отметить И.И. Голикова – он мог вписать любую композицию в предмет очень сложной формы. Его любимейшие мотивы – это битвы, охоты, народные гуляния, скачущие тройки. Летописцами отмечено, что произведения Голикова раскрепостили искусство палешан от строгих правил иконописи, вдохнули в них жизнь. Он любил перебирать цветовую палитру, создавая при этом особый голиковский мир. Свою палитру он заимствовал у природы, ища новые цветовые сочетания. Конечно, в искусстве палеха не один такой художник, есть еще И.М. Баканов, И.В. Маркичев и еще ряд знаменитых мастеров своего дела, оставивших свой след в истории лаковой миниатюры.

Палеховский стиль, не только наследовали, его со временем создавали, дополняя новыми художественными приемами. Искусство палешан – это удивительный мир добра, восхищения перед родиной, красота окружающего мира и любовь к родной земле.