Verbum

РУМО́ЎСКІ (Сцяпан Якаўлевіч) (9.11.1734, в. Стары Пагост Цвярской вобл., Расія — 18.7.1812),

расійскі астраном. Акад. Пецярбургскай АН (1767). У 1765—90 кіраўнік геагр. дэпартамента, з 1800 віцэ-прэзідэнт Пецярбургскай АН. У 1803—12 апякун Казанскай вучэбнай акругі. Навук. працы па астраноміі і картаграфіі. Пасля апрацоўкі вынікаў уласных назіранняў праходжання Венеры па дыску Сонца (1761, Забайкалле; 1769, Кольскі п-аў) атрымаў блізкае да сучаснага значэнне паралакса Сонца 8″, 67. Кіраваў картаграфічнымі работамі, склаў і апублікаваў першы для Расіі каталог 62 астр. пунктаў (1802). Адзін са складальнікаў першага ў Расіі этымалагічнага слоўніка. Вядомы як перакладчык твораў Ж.​Бюфона, Тацыта, Л.​Эйлера.

т. 13, с. 440

ГІДРАДЫНА́МІКА (ад гідра... + дынаміка),

раздзел гідрамеханікі, які вывучае рух несціскальнай вадкасці і яе ўзаемадзеянне з цвёрдымі целамі. Адрозніваюць гідрадынаміку ідэальнай вадкасці і гідрадынаміку рэальнай (вязкай) вадкасці; рух эл.-праводных вадкасцей у магн. палях вывучае магнітная гідрадынаміка. На аснове гідрадынамікі рашаюцца задачы гідраўлікі, гідралогіі, гідратэхнікі, метэаралогіі, разліку гідратурбін, помпаў, трубаправодаў і інш.

У тэарэт. гідрадынаміцы на аснове ўраўненняў Л.​Эйлера (для ідэальнай вадкасці; для рэальнай — ураўненняў Наўе—Стокса) і неразрыўнасці ўраўнення вызначаюць размеркаванне скарасцей і ціску ў вадкасці. Эксперым. гідрадынаміка грунтуецца на падобнасці тэорыі. Метады гідрадынамікі прыдатныя і для газаў пры скарасцях, значна меншых за гукавую, калі іх можна лічыць несціскальнымі (гл. Газавая дынаміка).

т. 5, с. 224

ГАРМАНІ́ЧНЫ АНА́ЛІЗ,

раздзел матэматыкі, у якім вывучаецца раскладанне функцый у трыганаметрычныя шэрагі і інтэгралы. Класічны гарманічны аналіз узнік у 18—19 ст. пад уплывам фіз. задач і стаў самаст. матэм. дысцыплінай у канцы 19 — пач. 20 ст. Далейшае развіццё прывяло да ўстанаўлення сувязей гарманічнага аналізу з агульнымі праблемамі тэорыі функцый і функцыянальнага аналізу. Метады гарманічнага аналізу выкарыстоўваюцца ў тэорыі імавернасцей, тэорыі дыферэнцыяльных і інтэгральных ураўненняў і інш.

Сутнасць класічнага гарманічнага аналізу ў раскладанні перыядычных функцый у збежныя Фур’е шэрагі, каэфіцыенты якіх у некат. выпадках вылічаюцца па Эйлера—Фур’е формулах, калі функцыя зададзена складаным выразам, табліцай або графікам — лікавымі, графічнымі і інш. метадамі набліжанага інтэгравання або з дапамогай спец. прылад — гарманічных аналізатараў. Неперыядычная функцыя (пры пэўных умовах) выражаецца ў выглядзе Фур’е інтэграла, што апісвае яе як суму бясконца малых гарманічных кампанентаў, параметры якіх вызначаюцца Фур’е пераўтварэннем.

Літ.:

Серебренников М.Г. Гармонический анализ. М.; Л., 1948;

Гусак А.А. Высшая математика. Т. 2. 2 изд. Мн., 1984.

А.​А.​Гусак.

т. 5, с. 63

ІНТЭГРА́ЛЬНАЕ ЗЛІЧЭ́ННЕ,

раздзел матэматыкі, які вывучае ўласцівасці, спосабы вылічэння і дастасаванні інтэгралаў. Асн. паняцці: нявызначаны інтэграл і вызначаны інтэграл. Разам з дыферэнцыяльным злічэннем складае курс матэм. аналізу (ці аналізу бясконца малых).

І.з. ўзнікла з задач на вызначэнне плошчаў і аб’ёмаў. Найб. блізка да сучаснага разумення інтэгравання падышоў Архімед (3 ст. да н.э.). Стваральнікі І.з. І.Ньютан і Г.Лейбніц незалежна адзін ад аднаго пабудавалі інтэгральнае і дыферэнцыяльнае злічэнні і ўстанавілі іх узаемную абарачальнасць. Далейшае развіццё І.з. звязана з працамі Л.​Эйлера, А.​Кашы, Б.​Рымана, А.​Лебега, Т.​І.​Стылцьеса, А.​М.​Калмагорава і інш. Вылічэнне інтэгралаў (гл. Інтэграванне) толькі ў рэдкіх выпадках выконваецца непасрэдна па формулах (напр., шляхам абарачэння формул дыферэнцавання) — некат. інтэгралы нават ад параўнальна простых функцый нельга выразіць праз элементарныя, напр., інтэграл імавернасці. І.з. служыць крыніцай узнікнення новых (трансцэндэнтных) функцый (інтэгральнага сінуса, інтэгральнага лагарыфма і інш.). Для такіх функцый створаны табліцы значэнняў. Гл. таксама Графічныя вылічэнні, Набліжанае інтэграванне, Лікавыя метады.

А.​А.​Гусак.

т. 7, с. 280

НАБЛІ́ЖАНАЕ ІНТЭГРАВА́ННЕ,

раздзел вылічальнай матэматыкі, які вывучае метады набліжанага вылічэння вызначаных інтэгралаў і набліжанага рашэння (інтэгравання) дыферэнцыяльных ураўненняў. Выкарыстоўваецца, калі дакладнае вылічэнне немагчыма або вельмі складанае.

Набліжанае вылічэнне вызначаных інтэгралаў выконваецца аналітычнымі і графічнымі (гл. Графічныя вылічэнні) метадамі, а таксама з дапамогай спец. прылад (планіметр, інтэгратар). Сярод аналітычных найб. пашыраны метады, заснаваныя на замене падынтэгральнай функцыі адрэзкам яе Тэйлара шэрагу, інтэрпаляцыйным паліномам (гл. квадратурная формула) і інш. Для многіх правіл інтэгравання складзены табліцы вузлоў і каэфіцыентаў квадратурных формул. Нявызначаныя інтэгралы зводзяць да вызначаных з пераменнай верхняй мяжой інтэгравання. Кратныя інтэгралы вылічваюць як паўторныя, з дапамогай кубатурных формул або спец. метадамі, напр., Монтэ-Карла метадам. Для набліжанага рашэння дыферэнцыяльных ураўненняў карыстаюцца пераважна лікавымі метадамі (Рунге—Кута, Эйлера, рознаснымі метадамі і інш.), якія дазваляюць даць рашэнне ў выглядзе табліцы. Аналітычнымі метадамі (напр., шэрагаў, Чаплыгіна, варыяцыйнымі) рашэнне выяўляецца ў аналітычным выглядзе; графічнымі метадамі — у выглядзе графіка. Існуюць таксама метады, заснаваныя на выкарыстанні аналагавых вылічальных машын.

Л.​А.​Янавіч.

т. 11, с. 88

АНАЛІТЫ́ЧНАЯ ГЕАМЕ́ТРЫЯ,

раздзел геаметрыі, у якім уласцівасці геаметрычных аб’ектаў (пунктаў, ліній, паверхняў) даследуюцца сродкамі алгебры на падставе метаду каардынат (праз вывучэнне ўласцівасцяў ураўненняў, графікамі якіх гэтыя аб’екты з’яўляюцца).

Узнікненне метаду каардынат звязана з развіццём у 17 ст. астраноміі, механікі, тэхнікі. Асновы аналітычнай геаметрыі заклалі Р.​Дэкарт (1637) і П.​Ферма (1629); далейшае развіццё звязана з працамі Г.​Лейбніца, І.​Ньютана, Л.​Эйлера, Ж.​Лагранжа, Г.​Монжа, С.​Лакруа і інш. Асн. задача аналітычнай геаметрыі на плоскасці — даследаванне ліній 1-га (прамыя) і 2-га (эліпс, гіпербала, парабала) парадку, якія ў дэкартавых каардынатах вызначаюцца алг. ўраўненнямі адпаведна 1-й і 2-й ступені. Аналітычная геаметрыя ў прасторы даследуе паверхні 1-га (плоскасці) і 2-га (эліпсоід, гіпербалоід, парабалоід, конус, цыліндр) парадку, якія вызначаюцца алг. ўраўненнямі адносна дэкартавых каардынат адпаведна 1-й і 2-й ступені.

Метад даследавання і класіфікацый ліній і паверхняў прадугледжвае адшуканне такой прамавугольнай сістэмы каардынат, у якой адпаведнае ўраўненне набывае найб. просты выгляд. Метадамі аналітычнай геаметрыі карыстаюцца ў матэматыцы, фізіцы, механіцы, тэхніцы і інш. На Беларусі значны ўклад у развіццё аналітычнай геаметрыі зрабілі У.​К.​Дыдырка («Цыркулярныя крывыя 3-га парадку» — 1-я на Беларусі матэм. манаграфія, 1928) і І.​К.​Богаяўленскі («Аналітычная геаметрыя» — 1-ы беларускамоўны падручнік па вышэйшай матэматыцы, 1932).

Літ.:

Тышкевич Р.И., Феденко А.С. Линейная алгебра и аналитическая геометрия. 2 изд. Мн., 1976.

А.​А.​Гусак.

т. 1, с. 334

БУДАЎНІ́ЧАЯ МЕХА́НІКА,

навука аб прынцыпах і метадах разліку збудаванняў на трываласць, жорсткасць, устойлівасць і ваганні; раздзел прыкладной механікі.

Асновы будаўнічай механікі выкладзены ў 18—19 ст. у працах Л.​Эйлера, Ж.​Лагранжа, Дз.​І.​Жураўскага, У.​Р.​Шухава і інш. На розных этапах развіцця будаўнічай механікі метады разліку збудаванняў вызначаліся ўзроўнем развіцця матэматыкі, механікі, супраціўлення матэрыялаў і інш. У 2-й пал. 20 ст. выкарыстанне ЭВМ дало магчымасць укараніць эфектыўныя метады разлікаў; статыстычных выпрабаванняў, канечных элементаў, варыяцыйна-рознаснага і інш. Вельмі важныя даныя будаўнічай механікі пры ўзвядзенні сейсмаўстойлівых і вышынных будынкаў.

На Беларусі даследаванні па пытаннях будаўнічай механікі праводзіліся ў 1920-я г. ў БСГА А.​А.​Краўцовым, у 1935—41 у БПІ М.​В.​Венядзіктавым, І.​Р.​Прытыкіным, у 1938—41 у Бел. лесатэхн. Ін-це М.​М.​Рудзіцыным, вядуцца ў Бел. політэхн. акадэміі, Бел. тэхнал. ун-це, Брэсцкім політэхн. ін-це, Полацкім ун-це, Бел. ун-це транспарту, НДІ буд-ва і архітэктуры. Удасканалены метады і алгарытмы аптымізацыі расходу матэрыялаў на шарнірна-стрыжнёвыя, вісячыя і камбінаваныя сістэмы (Л.​І.​Коршун, П.​У.​Аляўдзін, Р.​І.​Фурунжыеў, І.​С.​Сыраквашка). Даследаваны пытанні статыкі і дынамікі нелінейна дэфармаваных шарнірна-стрыжнёвых і вісячых сістэм (Я.​М.​Сідаровіч), устойлівасці стрыжнёвых сістэм (А.​Ф.​Анішчанка, С.​С.​Макарэвіч, Л.​С.​Турышчаў). Праведзены статычныя разлікі рамаў, пласцін, абалонак, труб (А.​А.​Краўцоў, А.​А.​Кручкоў, Л.​Ф.​Беразоўскі, Г.​А.​Герашчанка, А.​А.​Чэча). Вырашаны шэраг кантактавых задач прыкладной тэорыі пругкасці (С.​М.​Ягалкоўскі, С.​В.​Басакоў), прапанаваны метады электроннага мадэлявання нелінейных задач будаўнічай механікі і прыкладной тэорыі пругкасці (У.​М.​Аўсянка).

т. 3, с. 310

ДЫФЕРЭНЦЫЯ́ЛЬНАЯ ГЕАМЕ́ТРЫЯ,

раздзел геаметрыі, у якім геам. вобразы (крывыя і паверхні) вывучаюцца метадамі матэм. аналізу, у першую чаргу — дыферэнцыяльнага злічэння. Аб’екты Д.г. — крывыя і паверхні эўклідавай прасторы, іх сем’і (неперарыўныя сукупнасці крывых і паверхняў). У Д.г. даследуюцца ўласцівасці, характэрныя бясконца малой частцы геам. вобразаў (дыферэнцыяльныя ўласцівасці). У адрозненне ад элементарнай і аналітычнай геаметрыі, якія вывучаюць асобныя крывыя і паверхні ці спец. класы крывых і паверхняў, Д.г. разглядае крывыя і паверхні наогул.

Класічная Д.г. вывучае дыферэнцыяльныя ўласцівасці геам. вобразаў звычайнай трохмернай прасторы, якія не залежаць ад становішча ў прасторы. Асобныя паняцці Д.г. сустракаюцца ў 2-й пал. 17 ст. ў працах англ. вучонага І.​Ньютана, ням. матэматыка Г.​Лейбніца і інш. Асновы тэорыі паверхняў закладзены ў канцы 18 ст. працамі ням. вучонага Л.​Эйлера і франц. вучонага Г.​Монжа. Значны ўклад у развіццё Д.г. зрабілі К.​Гаўс, рус. матэматыкі К.​М.​Петэрсон (пабудаваў асновы класічнай тэорыі паверхняў) і М І.​Лабачэўскі, ням. матэматык Б.​Рыман. Асн. кірункі сучаснай Д.г.: геаметрыя аднародных прастораў, у якіх дзейнічае некат. сукупнасць (група) пераўтварэнняў (у класічнай Д.г. — група рухаў) і вывучаюцца ўласцівасці геам. вобразаў, што не мяняюцца пры пэўных пераўтварэннях; геаметрыя абагульненых прастораў, якія будуюцца на аснове дыферэнцаванай разнастайнасці, што ўключае як прыватны выпадак паняцці крывой і паверхні класічнай Д.г. Асобнае месца займае «геаметрыя ў цэлым», якая даследуе геам. вобразы, што не могуць быць вырашаны сродкамі дыферэнцыяльнага злічэння.

На Беларусі сістэматычныя даследаванні па сучаснай Д.г. пачалі праводзіцца з канца 1960-х г. Пабудавана глабальная тэорыя нармалізаваных і спалучаных звязнасцей у галоўных расслаеннях, праведзена даследаванне сіметрычных прастораў і шэрагу іх абагульненняў (В.І.Вядзернікаў, А.С.Фядэнка).

Літ.:

Погорелов А.В. Дифференциальная геометрия. 5 изд. М., 1969;

Дифференциальная геометрия. Мн., 1982;

Феденко А.С. Пространства с симметриями. Мн., 1977;

История отечественной математики. Т. 3. Киев, 1968.

В.​І.​Вядзернікаў, А.​А.​Гусак.

т. 6, с. 300

БАЛІ́СТЫКА,

навука пра рух артыл. снарадаў, куляў, авіябомбаў, некіроўных ракет і інш. целаў. Грунтуецца на законах механікі, газадынамікі, тэрмадынамікі, тэорыі імавернасцяў і інш.

Узнікла пад уплывам прац італьян. вучонага Н.​Тартальі (16 ст.), а таксама грунтоўных даследаванняў Г.​Галілея, І.​Ньютана, Л.​Эйлера. Тэрмін балістыка прапанаваў франц. вучоны М.​Мерсен (1644). Важкі ўклад у развіццё балістыкі зрабілі выхадзец з Беларусі К.Семяновіч, расійскія вучоныя М.​В.​Астраградскі, М.​У.​Маіеўскі, вучоныя б. СССР А.​М.​Крылоў, Д.​А.​Вентцэль, С.​А.​Хрысціяновіч і інш., а таксама вучоныя Дэ Сакр, П.​Шарбанье (Францыя), Д.​Біянкі (Італія) і інш.

Адрозніваюць унутраную і вонкавую балістыку. Унутраная балістыка вывучае рух снарадаў у канале ствала і заканамернасці працэсаў, што адбываюцца ў час выстралу (гарэнне пораху, газаўтварэнне пры яго згаранні і інш.). Выяўляе залежнасці змены ціску парахавых газаў, скорасці снарада і інш. параметраў на шляху снарада і ад часу яго руху па канале ствала. Уключае таксама балістычнае праектаванне зброі — вызначэнне канструкцыйных асаблівасцяў канала ствала, умоў зараджання, пры якіх снарад пэўнага калібру і масы атрымае пры вылеце зададзеную (дульную) скорасць. Вонкавая балістыка вывучае рух у прасторы снарадаў, куляў, некіроўных ракет і інш. пасля заканчэння сілавога ўзаемадзеяння іх са ствалом, пускавой устаноўкай, а таксама фактары, якія ўплываюць на гэты рух. Метадам вонкавай балістыкі карыстаюцца пры вывучэнні заканамернасцяў руху касм. апаратаў і кіроўных ракет, даныя балістыкі знаходзяць таксама практычнае выкарыстанне ў крыміналістыцы.

Літ.:

Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. 3 изд. М., 1962;

Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н., Богодистов С.С. Внешняя баллистика. 3 изд. М., 1991;

Иванов Н.М., Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов. М., 1986.

т. 2, с. 254

ВЫЛІЧА́ЛЬНАЯ МАТЭМА́ТЫКА,

раздзел матэматыкі, у якім распрацоўваюцца і даследуюцца метады лікавага рашэння матэм. задач. Метады вылічальнай матэматыкі прыбліжаныя, падзяляюцца на аналітычныя (даюць прыбліжаныя рашэнні ў выглядзе аналітычнага выразу) і лікавыя (у выглядзе табліцы лікаў).

Узнікненне вылічальнай матэматыкі звязана з неабходнасцю рашэння асобных задач (вымярэнне адлегласцей, плошчаў, аб’ёмаў і інш.). Развіццё навукі, асабліва астраноміі і механікі, спрыяла развіццю матэматыкі ўвогуле і вылічальнай матэматыкі ў прыватнасці. Складаліся табліцы эмпірычна знойдзеных залежнасцей, што прывяло да ўзнікнення паняцця функцыі і задачы інтэрпалявання (гл. Інтэрпаляцыя). Поспехі вылічальнай матэматыкі звязаны з імёнамі І.​Ньютана, Л.​Эйлера, М.​І.​Лабачэўскага, К.​Ф.​Гаўса, П.​Л.​Чабышова, С.​А.​Чаплыгіна, А.​М.​Крылова, А.​М.​Ціханава, А.​А.​Самарскага, У.​І.​Крылова, Л.​В.​Кантаровіча і інш. Многія задачы вылічальнай матэматыкі можна запісаць у выглядзе y=Ax, дзе x і y належаць зададзеным мноствам X і Y, A — некаторы аператар. Для рашэння задачы трэба знайсці у па зададзеным х ці наадварот. У вылічальнай матэматыцы гэта задача рашаецца заменай мностваў X, Y і аператара A (ці толькі некаторых з іх) іншымі, зручнымі для вылічэнняў. Замена робіцца так, каб рашэнне новай задачы y=Bx было ў нейкім сэнсе блізкім да рашэння першапачатковай задачы. Напр., калі ў якасці Ax узяць інтэграл ${\displaystyle {\int }_{\mathrm{a}}^{\mathrm{b}}x\text{(}t\text{)}dt}$ , то прыбліжанае значэнне яго ў многіх выпадках можна вылічыць паводле т.зв. квадратурнай формулы ${\displaystyle {\int }_{\mathrm{a}}^{\mathrm{b}}x\text{(}t\text{)}dt\approx {\sum }_{k-1}^n{A}_{k}x\text{(}{t}_k\text{)}}$ , дзе $A_k$ і $t_k$ — некаторыя фіксаваныя лікі. Гэта адна з класічных задач вылічальнай матэматыкі. Пры рашэнні яе, асабліва ў выпадку кратнага (шматразовага) і кантынуальнага інтэгравання, карыстаюцца Монтэ-Карла метадам. Прынцыповае значэнне ў вылічальнай матэматыцы належыць тэорыі прыбліжэння функцый, якая адыгрывае і агульнаматэм. ролю. Адна з характэрных задач прыбліжэння функцый — задача інтэрпалявання, г.зн. пабудова для зададзенай функцыі $𝑓\text{(}t\text{)}$ прыбліжанай функцыі ${𝑓}_n\text{(}t\text{)}$, якая супадае з $𝑓\text{(}t\text{)}$ у фіксаваных вузлах t₁, t₂, ..., t_n. У тэорыі прыбліжэння функцый сапраўднага (а пазней і камплекснага) пераменнага распрацоўваліся метады прыбліжэння функцый аднаго класа функцыямі інш. класаў, а таксама вывучаліся пытанні збежнасці і ацэнак прыбліжэнняў. Найб. пашыраныя задачы вылічальнай матэматыкі — задачы алгебры [рашэнне сістэм лінейных алгебраічных ураўненняў, вылічэнне вызначнікаў (дэтэрмінантаў) і адваротных матрыц, знаходжанне ўласных вектараў і ўласных значэнняў матрыц, вызначэнне каранёў мнагачленаў]. У задачы прыбліжанага рашэння сістэмы лінейных ураўненняў A_x=b, дзе A — квадратная матрыца, x і b — вектары-калонкі, часта выкарыстоўваюцца ітэрацыйныя метады. Многія ітэрацыйныя метады рашэння гэтай сістэмы маюць выгляд ${\displaystyle x^k=x^{k-1}+B_k\text{(}b-A{x}^{k-1}\text{)}}$ , дзе ${\displaystyle B_k\text{(}k=\mathrm{1,\; 2,\; ...}\text{)}}$ — некаторая паслядоўнасць матрыц, x° — пачатковае прыбліжэнне, часам адвольнае. Розны выбар матрыц B_k дае розныя ітэрацыйныя працэсы. Значную частку вылічальнай матэматыкі складаюць прыбліжаныя і лікавыя метады рашэння звычайных дыферэнцыяльных ураўненняў, дыферэнцыяльных ураўненняў у частковых вытворных, інтэгральных ураўненняў, інтэгра-дыферэнцыяльных ураўненняў, вылічальныя метады варыяцыйнага злічэння, аптымальнага кіравання, задач стахастычнага аналізу і інш. З’яўленне вылічальных машын значна расшырыла кола задач і стымулявала далейшую распрацоўку метадаў вылічальнай матэматыкі з улікам магчымасцей вылічальных машын, у прыватнасці распрацоўкі спец. алгарытмаў, арыентаваных на паралельную рэалізацыю.

На Беларусі даследаванні па ўсіх асн. кірунках вылічальнай матэматыкі і падрыхтоўкі навук. кадраў пачаліся з 1950-х г. у АН і БДУ пад кіраўніцтвам акад. У.​І.​Крылова; асобныя пытанні вылічальнай матэматыкі распрацоўваліся і раней.

Літ.:

Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. Т. 1. 3 изд. М., 1966;

Т. 2. 2 изд. М., 1962;

Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближенные методы высшего анализа. 5 изд. М.; Л., 1962;

Крылов В.И. Приближенное вычисление интегралов. 2 изд. М., 1967;

Крылов В.И., Скобля Н.С. Справочная книга по численному обращению преобразования Лапласа. Мн., 1968;

Турецкий А.Х. Теория интерполирования в задачах. Мн., 1968;

Фаддеев Д.К., Фаддеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. 2 изд. М.; Л., 1963;

Янович Л.А. Приближенное вычисление континуальных интегралов по гауссовым мерам. Мн., 1976.

Л.​А.​Яновіч.

т. 4, с. 311