Энергоинформационное пространство в природе и технике

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 7 ВВЕДЕНИЕ 10 ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ПРИРОДНЫХ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 12 1.1. Применение ЭИП к природным объектам типа Солнца и Земли 17 1.2. Сопоставление характеристик природной и земной электроэнергетики 19 Выводы 21 Литература 22 ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА 23 2.1. Применение информационных и компьютерных сетей в электроэнергетике 25 Выводы 27 Литература 27 ГЛАВА 3. МГД-ГЕНЕРАЦИЯ В ПРИРОДЕ И ЭНЕРГЕТИКЕ 29 3.1. Основные соотношения 29 3.2. МГД-генерация Земли 32 3.3. МГД-генерация Солнца 34 3.4. МГД-генерация в энергетике 36 Выводы 39 Литература 39 ГЛАВА 4. ВЕЩЕСТВО: СОСТАВ, СВОЙСТВА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ 41 4.1. Состав и структура вещества с точки зрения физики 41 4.2. Состав и структура вещества с точки зрения химии 46 4.3. Электромагнитные проявления на примере тока в проводниках 49 Выводы 55 Литература 55 ГЛАВА 5. СВЕТ, ЛАЗЕРЫ И ОПТОЭЛЕКТРОНИКА 56 5.1. Свойства фотонов, природа света и его прохождение в веществе 56 5.2. Лазеры 61 5.3. Оптоэлектроника 65 Выводы 69 Литература 69 ГЛАВА 6. МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (МЭМС) 71 6.1. Динамика развития МЭМС 71 6.2. Материалы и технологии изготовления МЭМС-устройств 74 6.3. Конструкции МЭМС-устройств и их принципы действия 81 Выводы 91 Литература 91 ГЛАВА 7. ОПТО- И НАНОФОТОНИКА В СОСТАВЕ НАНООПТОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ (НОЭМС) 93 7.1. Оптические элементы и системы 93 7.2. Наноэлектромеханические системы (НЭМС) 97 7.3. Наноактуаторы 97 7.4. Наносенсоры 100 Выводы 106 Литература 106 ГЛАВА 8. НЕЙРОМОРФНЫЕ И ФОТОННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО КОМПЬЮТЕРА 108 8.1. Предпосылки создания нейроморфных и фотонных процессоров 108 8.2. Характеристики биологических процессоров в мозгу животных и человека 110 8.3. Структура искусственного нейрона 111 8.4. Применение в фотонных процессорах освоенной кремниево-фотонной технологии 112 8.5. 3D-микрочипы на основе кремниево-фотонной технологии [12] 113 8.6. Потоковая обработка информации с помощью матрицы функциональной СБИС [12] 115 Выводы 118 Литература 119 ГЛАВА 9. ОПТИЧЕСКИЕ КОМПЬЮТЕРЫ В ЧАСТИ ФОТОННОЙ ПАМЯТИ 120 9.1. Структура ОК 120 9.2. Фотонная память 121 Выводы 132 Литература 132 ГЛАВА 10. МИКРОПРОЦЕССОРЫ КОМПЬЮТЕРОВ И СЕРВЕРОВ ДАТА-ЦЕНТРОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА 134 10.1. Классификация микропроцессоров по их свойствам 134 10.2. Архитектура графического процессора (GPU) 135 10.3. Микропроцессоры в процессе изменений 141 10.4. Специфика дата-центров (ЦОД) для систем генеративного искусственного интеллекта (ИИ) 142 10.5. Опыт фирмы Huawei (Китай) в части развития сети ИИ 146 Выводы 148 Литература 148 ГЛАВА 11. ДИНАМИКА КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ 150 11.1. История развития компьютеризации, первый этап (от ПК к смартфонам) 150 11.2. Второй этап компьютеризации (от планшета к мультимедиа-машине) 152 11.3. Аппаратное обеспечение (АО) и возможности разработок российских литографов 153 Выводы 159 Литература 159 ГЛАВА 12. ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ АТОМА, ФЕРРОМАГНЕТИКА И ЗЕМЛИ 161 12.1. Формирование МП электрона 161 12.2. Формирование МП ферромагнетиков 164 12.3. Формирование МП Земли 165 Выводы 171 Литература 172 ГЛАВА 13. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ИХ ЭКРАНИРОВАНИЕ 174 13.1. Электромагнитные поля (ЭМП) 174 13.2. Естественные и искусственные источники ЭМП 177 13.3. Экранирование ЭМП 180 Выводы 186 Литература 187 ГЛАВА 14. ТВЕРДОПОЛИМЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ПРОТОННОБМЕННАЯ МЕМБРАНА 188 14.1. Принцип работы ТПТЭ 189 14.2. Практическая эффективность ТПТЭ 190 14.3. Полимерная электролитическая мембрана (ПЭМ) 192 14.4. Типы ПЭМ 193 14.5. Технология создания коммерческой ПЭМ и мембранно-электродного блока (МЭБ) 195 14.6. Критический анализ ТПТЭ применительно к автотранспорту 197 Выводы 200 Литература 200 ГЛАВА 15. НАКОПЛЕНИЕ И СОХРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 202 15.1. Динамика рынка НЭЭ 202 15.2. Энергообеспечение ЦОД 203 15.3. Энергоэффективность ИБП 205 15.4. Электрические машины для КНЭ и ДИБП 209 15.5. Сравнение удельных показателей различных накопителей электроэнергии (НЭЭ) 210 Выводы 212 Литература 212 ГЛАВА 16. ВОЗДЕЙСТВИЕ МОЩНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА НА ЭНЕРГООБЪЕКТ 214 16.1. Физика ЭМИ ВЯВ 214 16.2. Характеристики компонентов ЭМИ 215 16.3. Электрическая напряженность поля и плотность энергии ВЯВ 217 16.4. Амплитудно-временные параметры ЭМИ 219 16.5. Область действия ЭМИ на поверхности Земли 220 16.6. Электромагнитная обстановка в районе ВЯВ 221 16.7. Энергетический подход к ЭМИ 221 16.8. Падение и преломление волны ЭМИ 223 16.9. Различные типы электромагнитной обстановки 224 Выводы 226 Литература 226 ГЛАВА 17. МОЗГ И ТОК В ЧЕЛОВЕКЕ 227 17.1. Структура и свойства мозга человека 227 17.2. Ток в человеке 233 Выводы 236 Литература 236 ГЛАВА 18. 3D-МОДЕЛИ И ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ 237 18.1. Постановка задачи 237 18.2. Классификация моделей и ЦД 239 18.3. Примеры реализации моделей и ЦД 243 Выводы 245 Литература 246 ГЛАВА 19. ПРОГРАММА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ATP-EMTP 247 Выводы 255 Литература 255 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 256