Симфония молодой науки

Чем живет сегодня молодой исследователь? Какие темы находит для себя интересными и перспективными? Вопросы не праздные, поскольку они прямо касаются завтрашнего дня новгородской науки. Частично ответ на них можно получить в сборниках работ аспирантов, студентов, соискателей, выходящих ежегодно под редакцией ученого секретаря отдела по молодежной науке В.В. Шадурского. Из сотен докладов, помещенных в сборник этого года, мы составили своеобразное попурри согласно представлением редакции о том, что такое интересно и познавательно.

Часть 1. ИСХПР

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛЕБА

Хлеб - один из продуктов, позволяющих восполнить дефицит белка и витаминов. Нехватка этих жизненно важных элементов является сегодня весьма распространенным недугом. Разница даже в процентном содержании белка в муке (от 8 до 14%), из которой изготовляют хлеб, сильно влияет на запасы "строительного материала" в организме человека, не говоря уже о содержании витаминов в готовом хлебе.

Способов повысить качество хлеба много. Но существуют три основных:

1. Витаминизация хлеба. Эту задачу можно решить, используя при производстве хлеба витаминно-минеральные комплексы "Флагман" и "Флагман-1", которые выпускает ООО "Мир биотехнологий (НПО)". Они содержат в своем составе до 8-ми витаминов (В1, В2, В6, В12, Е, РР, фолиевую кислоту, бета-каротин) и железо. На 1 тонну муки расходуется 500 г премикса. Эти премиксы не изменяют структуру, внешний вид, вкус, аромат хлеба и решают вопрос дефицита жизненно необходимых для человека веществ.

2. Использование хлебопекарных улучшителей. Одним из примеров применения хлебопекарных улучшителей является использование при производстве хлеба "Дарницкий" композиционной смеси "Пектиновая смесь", благодаря которой готовый хлеб приобретает следующие показатели: хорошо сохраняет свежесть в течение 3-х и более суток; в нем отсутствует крошковатость в течение всего срока хранения; он обладает эластичным, мелкопористым, тонкостенным, хорошо развитым, незаминающимся мякишем; мякиш хлеба приобретает более светлый цвет; хлеб приобретает ярко выраженный аромат ржано-пшеничного хлеба.

3. Использование в хлебопечении полуфабрикатов на основе плодоовощного сырья. Это дает возможность производить новые конкурентоспособные функциональные сорта хлеба повышенной пищевой и биологической ценности. Например, на основе свекловичных полуфабрикатов можно получать хлебобулочные и мучные кондитерские изделия не только низкой себестоимости, но и повышенной пищевой и биологической ценности, что позволит решить проблему "оздоровления хлеба", ведь широко используемая пшеничная мука высшего сорта обеднена важнейшими нутриентами.

Существуют и другие способы повышения качества хлеба при его производстве. Нужно, чтобы технолог знал эти способы и по возможности использовал их в своей практической деятельности, что будет полезно для здоровья людей и выгодно с экономической точки зрения.

Е.М. Невидина, О.В. Фенина, С.И. Семенова, студенты, Л.Ф. Глущенко, научный руководитель

Часть 2. ИЭИС

РАЗЛИЧНЫЕ АСПЕКТЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭНТРОПИИ ЛИТЕРАТУРНЫХ ТЕКСТОВ

Целью предлагаемой работы является исследование основных свойств литературного русского языка с точки зрения теории информации. Таким свойством является энтропия, то есть степень неопределённости встречающихся символов и их сочетаний. Текст печатного естественного языка (в частном случае, русского) можно рассматривать как последовательность букв с дополнительным символом - пробелом. В этом случае для расчёта энтропии можно использовать относительные частоты символов текста.

Будем рассматривать два типа величин: совместную энтропию N-гo порядка, которая аналитически выражается через частоты всех последовательностей длины N в тексте; и условную энтропию N-гo порядка, характеризующую неопределённость символа при известных (N-1) предыдущих и численно равную разности двух значений совместной энтропии для N и (N-1) порядка.

При практическом исследовании текстов русского языка было показано, что разница между энтропией произведений различных авторов возрастает с увеличением порядка. При сравнении энтропии нескольких произведений различных писателей до 20 порядка расчёты выявили наибольшую разницу для порядков энтропии от 6 до 9, что соответствует средней длине слова в русском языке (включая пробелы). Однако эти различия заметны как среди произведений одного автора, так и для разных. Кроме того, обнаружилась тенденция стремления условной энтропии к нулю с ростом порядка, что на первый взгляд противоречит теории. Это можно объяснить тем, что при увеличении количества символов уменьшается неопределённость появления следующего символа для заданного текста. Другими словами, если, например, известна последовательность из 19 символов определённого русского литературного текста, 20-й символ можно восстановить практически однозначно.

Согласно теории, энтропия языка должна стабилизироваться при порядке, равном средней длине слова, и в пределе принимать ненулевое значение, характеризующее избыточность этого языка. Здесь необходимо отметить фундаментальное различие рассматриваемых объектов: язык - некоторая случайная последовательность, а текст - конкретная её реализация конечной длины.

Можно увидеть, что имеется зависимость между энтропией и объёмом текста, и для того, чтобы её оценить, необходимо исключить влияние посторонних факторов, прежде всего отличия между различными произведениями и авторами. Поэтому было решено использовать случайные выборки из заданного текста и рассчитывать среднее значение совместной энтропии. Совместная энтропия использовалась потому, что она рассчитывается напрямую и стабилизируется при стремлении условной энтропии к нулю.

Значение энтропии текста складывается из нескольких факторов: с одной стороны, это особенности языка, жанра и авторского стиля, с другой - ограничения, накладываемые его размерами, при этом влияние размера на энтропийные характеристики текста усиливается с увеличением порядка рассматриваемой энтропии и совместной энтропии. Так, при рассмотрении совместной энтропии порядка 20 нивелируется разница не только между различными авторами и произведениями, но также и между языками.

Имея данные о зависимости совместной энтропии от объёма, необходимо найти тот участок кривой, начиная с которого энтропия остаётся постоянной.

Если рассматривать изменение совместной энтропии при объёме, большем некоторого начального значения Q0 и меньшем заданного значения Q, то оптимальным объёмом будем считать такое Q, для которого коэффициент детерминации логарифмического тренда меньше наперёд заданного числа а: R2 < a. Для расчётов были взяты значения a = 0.7, Q 0 = 1000.

В этом случае получаем следующие значения объёма:

- Для расчёта Н2: 100 000 символов;

- Для расчёта Н3: 250 000 символов.

Учитывая, что точность расчёта энтропии текста увеличивается при возрастании его объёма, имеет смысл рассчитать её для текстов большого размера. Поэтому был также использован синтетический текст, состоящий из произведений следующих произвольно выбранных авторов: М.Шолохов, М.Булгаков, Н.Гоголь, И.Тургенев, Л.Толстой, И.Ефремов, М.Семёнова, Ю.Никитин. Общий объём полученного текста составил 15 010 339 символов, то есть более, чем словарь Даля.

Итоговые величины получились больше, чем в иной работе. Причиной этого, вероятно, стал больший объём исследованного текста и разнообразие исследуемых авторов, которое уменьшает связи, основанные на конкретных стилевых характеристиках определённых писателей.

Полученные результаты уточняют известные теоретические значения энтропии. А также доказывают предположение о том, что для правильной оценки характеристик языка (а не текста) необходимо анализировать его на крупных и разнообразных выборках, объём которых должен быть заранее определён в соответствии с поставленной целью.

А.В. Васильева, А.Н. Тимофеева, студенты, Т.В. Жгун, научный руководитель

Часть 3. ФАИС

ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ ГОРОДА НА БЫТИЕ ЛЮДЕЙ

Понятие жилой среды человека изменяется и приобретает все более ёмкое значение параллельно с развитием социума. Жилые структуры формировались, преобразовываясь соответственно физическим, социальным, эстетическим, этическим потребностям человека, согласно его техническим возможностям, насущным нуждам и смелым мечтам о будущем. Поселения развивались, преображались согласно контексту времени, и сегодня город представляется нам живым свидетелем истории, сочетая в себе постройки, памятники и планировку улиц, отражающих разные периоды жизни социума.

Мы живем в городах, представляющих собой сочетание исторической архитектурной среды и современной типовой застройки. Постоянно контактируя с внешним миром, слушая шумы, вдыхая запахи, любуясь улицами, мы не подозреваем, какое большое влияние оказывает на нас городское пространство, не задумываемся о том, почему какие-то улицы мы любим, а по некоторым стараемся не ходить лишний раз. Влияя на каждого человека, городская атмосфера создает общее настроение общества. Жители различных районов по-разному воспринимают свой дом, двор, район, город. Среда обитания ощутимо воздействует на душевное состояние каждого горожанина, определяя общее настроение социума.

Можно выделить три типа городских районов - районы типовой застройки, районы с исторически сложившейся застройкой и пригородные районы малоэтажной и коттеджной застройки. Типовые кварталы городов представляют собой архитектурную среду из прямых углов и ребер, обилия плоскостей тусклых тонов, подавляющих массивных объёмов. Человеческий глаз негативно воспринимает подобные визуальные композиции. Ему более близки природные картины - криволинейные, плавные, окрашенные в естественные цвета, соразмерные человеческому телу. Агрессивная окружающая среда приводит к утомлению, чувству угнетения и раздражительности. У жителей типовых районов практически полностью отсутствует привязка к месту жительства, к своему району, любовь к своему дому.

Агрессивная среда влияет на настроение всего социума, стимулируя антисоциальное поведение и вандализм. Двор типовой застройки - рекреационное пространство - представляет собой не ограниченный от окружающих автостоянок, хозяйственных зон и проезжей части, кусочек газона, песка и асфальта, зажатого между домов-муравейников. В таких дворах чувствуется дискомфорт, потерянность, одиночество, желание защититься, отгородиться от давящего пространства. Несмотря на все вышеперечисленные факторы, многие люди чувствуют себя комфортно в квартирах типовых домов. Они ощущают безопасность от присутствия соседей, камерности пространства, защищенности жилой ячейки. Нельзя не отметить развитую инфраструктуру, высокий уровень жизнеобеспечения, комфортную планировку квартир, учитывающую все необходимые потребности человека, при относительно невысокой стоимости жилья.

Благоприятными традиционно называют районы малоэтажной застройки. Им не свойственна перенаселенность, скученность, повышенная загрязненность и шум. Наиболее комфортными для жизни человека считаются дома высотой не более 4-х этажей. В таких домах человек не теряет ориентации в вертикальном пространстве, гармонично существуя в соразмерной ему среде. Благоприятная экологическая обстановка таких районов немало влияет на физическое и психическое здоровье горожан. Благодаря меньшему количеству машин на квадратный метр площади загазованность таких районов меньше, чем в густонаселенной среде.

Историческая застройка - наиболее эстетически приемлемая для человеческого восприятия среда. Разнообразие архитектурных форм, индивидуальность каждой улицы и атмосфера прошлых веков благоприятно влияют на самочувствие человека, вдохновляют его на творчество, гармонизируют психическое и физическое состояние. Люди, живущие в исторической среде, как правило, обладают сильной привязанностью к дому, патриотизмом, уважением к старшему поколению и общественному достоянию. Улицы исторической застройки не запроектированы согласно нынешним нормам градостроительства - их расположение сложилось исторически, поэтому они часто неудобны для движения автотранспорта и парковки.

Дворовые территории так же требуют реконструкции, согласно современным потребностям жителей. Современные коммуникации в таких районах не предусмотрены, поэтому возникают трудности при их прокладке. Кроме того, приспособление под многоквартирное жилье зданий, изначально запроектированных для другой функции, сказывается на планировке квартир, не учитывающей нормы инсоляции и эргономики - в таких домах имеется большое количество подсобных помещений, которые утратили свою функциональность. Несмотря на все неудобства, очень малый процент жителей районов исторической застройки хотел бы поменять место жительства.

Новые пригородные районы городов сегодня, в большинстве своем, представлены малоэтажной застройкой. Несмотря на удаленность от центра, неизбежные проблемы с общественным транспортом и высокую стоимость жилья, люди предпочитают индивидуальные или малоквартирные пригородные дома типовому жилью в центре.

Жители пригородных районов сплочены, открыты и деятельны в силу благоприятного влияния атмосферы уединенности, чистоты, безопасности и спокойствия. Она создается архитектурной индивидуальностью застройки, запроектированной с учётом особенностей человеческого восприятия окружающей среды, удобной, закрытой инфраструктурой, природным окружением и благоприятной экологической обстановкой.

Сегодня многие социологи и архитекторы говорят о необходимости изменения внутренней среды городов для улучшения общей психологической атмосферы и состояния здоровья горожан не только в определённых районах, но городах полностью. Ведутся обширные исследования в области видеоэкологии - науки, занимающейся изучением видимой среды как экологического фактора современной урбанистики.

Е.А. Давыдова, соискатель, Т.М. Кауда, научный руководитель

Часть 4. ИГУМ

ПОВСЕДНЕВНАЯ ЖИЗНЬ СТУДЕНТОВ СРЕДНЕВЕКОВЫХ УНИВЕРСИТЕТОВ

Cегодня все более популярной становится такая важная область исторического исследования, как история повседневности. Интерес к ней понятен: история складывается не только из "жизни замечательных людей", но и из множества обыкновенных, частных судеб. Невозможно в полной мере понять суть исторического развития той или иной эпохи, не вникнув в жизненный мир рядовых творцов истории. Объектом нашего исследования является средневековое студенчество. В связи с многочисленными заимствованиями западноевропейских образовательных традиций отечественной высшей школой в последнее время любопытно узнать, как и чем жили студенты средневековых университетов, так похожих на нынешние высшие учебные заведения.

Университеты в Западной Европе как корпорации преподавателей и студентов появляются с XIII века. Они притягивали в свои стены тысячи людей разного возраста и социального статуса. Среди студентов можно было встретить выходцев из состоятельных семей. Но в числе учащихся могли быть и дети простых крестьян, едва сводившие концы с концами. Таких студентов старались поддерживать Церковь и светские власти. Для них создавали специальные приюты, где можно было получить ночлег и пропитание. Так появились коллегии - своего рода общежития для бедных студентов.

Основной формой организации занятий в средневековых университетах были лекции. Обычные лекции проводились рано утром. Преподаватель зачитывал какой-либо авторитетный текст и комментировал его. Вечером читались лекции дополнительные, не обязательные для посещения. Но любимой формой занятий каждого студента были диспуты. Большой интерес представляли диспуты "о чем угодно", темы которых могли быть самыми разными, в том числе и шуточными.

В стенах университета студенты должны были подчиняться правилам, касавшимся очень многих нюансов, например одежды. Школяры обязаны были носить мантию определённого цвета, под которую надевалась застегнутая туника с длинными рукавами. Появляться в университете в повседневной одежде было запрещено.

Многие школяры жили в домах горожан, где они снимали комнаты на время учебы. Правда, это были весьма убогие жилища: письменный стол, кровать, сундук для хранения вещей - таков был скромный интерьер комнаты средневекового студента. Школярам постоянно требовались деньги: на жилье, пропитание, книги (они были дорогими). Материальные средства были нужны даже для сдачи экзаменов. Согласно обычаям, на них студент обязан был преподнести подарки экзаменаторам. Зарабатывали себе на хлеб, давая частные уроки или занимаясь перепиской рукописей. Некоторые становились слугами или просили милостыню. Деньги могли посылать из дома родные. Студенты писали родителям письма, в которых просили о материальной помощи для нужд своего образования. Хотя нередко присылаемые деньги шли потом вовсе не на покупку книг, а тратились на веселые пирушки. Многие студенты были попросту нищими. Это было одним из немногих препятствий в учебе, омрачавшим их повседневную жизнь. Хотя бедность считалась своего рода атрибутом средневекового ученого. И потому школяры ею не гнушались.

Праздношатающихся студентов ежедневно можно было увидеть на улицах средневекового города. Они посещали таверны и кабачки, где напивались, а потом шли задевать случайных прохожих и подзадоривать их на драку. По ночам они носились по улицам города и будили горожан. Днем студентов нередко можно было встретить в лавках ремесленников и купцов скандалящими из-за слишком высоких цен. Горожане недолюбливали школяров и постоянно на них жаловались. Неприязнь была взаимной. Между простыми бюргерами и студентами часто вспыхивали конфликты, доходящие до рукоприкладства. Нередко студенты затевали драки и между собой. Они могли устраивать даже подобие дуэлей, на которых иногда сильно калечили друг друга. Однако шрамы, вынесенные из таких сражений, составляли предмет особой гордости. Средневековые студенты не боялись хулиганить. Они знали, что обладают определённой безнаказанностью. Меры, применявшиеся к ним за какие-либо шалости, были довольно щадящими. За нарушение дисциплины и какие-либо незначительные проступки их судили на специальном университетском суде. Чаще всего школяры отделывались простыми предупреждениями или штрафами, которые могли выплачиваться даже вином. Страшнее было, если дело доходило до церковного суда. Но и там студентам зачастую достаточно было простого покаяния.

Но этих дебоширов, приводивших в ужас горожан, порою можно было увидеть и в совсем ином обличье: с важным и серьёзным видом горячо спорящими на ученые и религиозные темы. Но студенты, позволявшие себе беззастенчиво подвергать сомнению религиозные истины, вызывали негодование уже со стороны духовенства.

У школяров были свои особые обряды. Весьма зрелищным было посвящение в студенты. Во время такого действа на новичков, которых считали дикими животными, надевали самодельные рога - символ глупости, и в таком нелепом виде их водили по улицам города на всеобщее посмеяние. Во время подобных игрищ они могли получить ритуальные удары палкой по голове. Им могли обточить специальными инструментами зубы и ногти. Конечно, без травм тут не обходилось. Считалось, что таким образом новички превращались из деревенских недотеп в цивилизованных горожан.

Учеба для новоиспеченного студента начиналась с принесения клятвы верности университету и обязательства подчиняться его статутам. Это клятва скрепляла их на всю жизнь. Окончив обучение, бывшие студенты никогда не забывали о своей альма-матер, по возможности, оказывая ей поддержку на протяжении всей своей жизни.

А.Д. Моторина, студентка, Н.В. Салоников, научный руководитель