МЕЛКИХ АЛЕКСЕЙ ВЕНИАМИНОВИЧ

МЕЛКИХ АЛЕКСЕЙ ВЕНИАМИНОВИЧРодился 17 августа 1966 г. в г. Свердловске. В 1983 году поступил в Уральский политехнический институт на кафедру молекулярной физики физико-технического факультета. В 1989 году закончил УПИ по специальности «физико-энергетические установки». В 1989-92 гг. учился в аспирантуре на кафедре молекулярной физики под руководством профессора Селезнева В.Д. В 1995г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Неравновесно-статистические модели активного транспорта ионов в биомембранах». С 1998 г. доцент кафедры молекулярной физики. Участвовал в международных конференциях STATPHYS20 (Paris-1998), QUANTUM LIMITS TO THE SECOND LAW (San Diego-2002). Читал курсы «Общая физика», «Статистическая физика», «Теория информации». Включен в справочник «Кто есть кто в науке и технике» (7-е издание, 2003). Член IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Получил гранты РФФИ: 1998, 1999 (2). Имею кандидатский балл по шахматам.

Хобби: певчие птицы, шахматы, аквариум

E-mail: mav@dpt.ustu.ru


Научные интересы:

Основные достижения:

1. Впервые построены (совместно с профессором Селезневым В.Д.) неравновесно-статистические модели активного транспорта ионов в биомембранах. На основе предложенных моделей получена зависимость потенциала покоя на биомембране от разности химических потенциалов АТФ-АДФ и от концентраций ионов вне клетки. Величина потенциала покоя хорошо согласуется с экспериментальными данными для разных типов клеток.

2. Доказано, что основная задача искусственного интеллекта – построение самообучающейся интеллектуальной системы – не имеет решения. Интеллектуальная система (в том числе –организм) не может приспособиться к неизвестной ситуации. Предложена детерминистская модель высшей нервной деятельности, основанная на выполнении априорных программ. Основой модели является предположение о том, что конформационные степени свободы белков являются дополнительным информационным ресурсом – хранилищем врожденной информации (априорных программ).

3. Путем статистических расчетов показано, что за счет случайных мутаций организмы не могли возникнуть за реальные времена. Предложена детерминистская модель эволюции, позволяющая объяснить с единых позиций как скорость возникновения новых видов (в том числе, например, для случаев аномально высокой скорости эволюции Cichlidae), так и экспериментальные данные по «адаптивным» мутациям. Основными элементами модели являются: 1) положение о том, что информация о будущем устройстве организма частично содержится в генах, а частично- в конформационных степенях свободы белков, 2) рецепция организмом информации о состоянии окружающей среды и (на основании сравнения этой информации с априорно имеющимися у него эталонами, записанными в конформационных состояниях белков), принятие решения об изменении генома, 3) механизмом управляемого изменения генома является обратная транскрипция. Таким образом, эволюция будет иметь место и в отсутствии мутаций, однако флуктуации параметров окружающей среды будут замедлять ее скорость. При этом случайным образом будет выбрана одна из априорно имеющихся в организме программ.

4. Построены (совместно с профессором Селезневым В.Д.) модели автоколебаний при течении газов и жидкостей в каналах:

- автоколебания и хаос при смешении газов в вертикальном канале,

- автоколебания при течении вязкой горячей жидкости, окруженной холодной средой.

- автоколебания при переходе от испарительного режима течения к капельному при течении жидкости в вертикальном капилляре.

Основные публикации:

  1. Melkikh A.V. Quantum Demon and the Problem of the Biological Evolution Rate // QUANTUM LIMITS TO THE SECOND LAW: First International Conference on Quantum Limits to the Second Law. AIP Conference Proceedings -- November 20, 2002 -- Volume 643, Issue 1, pp. 476-481.
  2. Мелких А.В. Может ли организм отбирать новую ценную информацию из окружающей среды? // Биофизика. 2002. Том.47, вып.6, с.1134-1139.
  3. Мелких А.В. Создание обучающейся системы – центральная проблема искусственного интеллекта // Вестник ТГУ, Серия: Естественные и технические науки, 2001, Т.6, вып.4., с.447-450.
  4. Мелких А.В., Селезнев В.Д. Модель электрического потенциала на биомембране клетки при переносе нескольких ионов системой активного транспорта // Биофизика. 2001. Т.46. вып. 2, с.275-280.
  5. Мелких А.В., Повзнер А.А. Условия существования автоколебаний в полупроводнике при наличии саморазогрева// ПЖТФ. 2003. Т.29. вып.6. С.14-18.
  6. Селезнев В.Д., Мелких А.В., Васильев В.В. Свободная гравитационная конвекция бинарной смеси газов в системе двух колб, соединенных двумя вертикальными капиллярами // Теплофизика и аэромеханика. 2001. Т.8, №3, с. 459-466.
  7. Мелких А.В., Селезнев В.Д. Бистабильность теплообмена вязкой жидкости при течении в канале // Теплофизика высоких температур. 2001. Т.39, №1, с.128-131.
  8. Мелких А.В., Селезнев В.Д. Условия существования автоколебаний капельного режима течения жидкости через вертикальный капилляр // ПЖТФ, 2001. Т.27, №8, с. 1-7.
  9. Мелких А.В., Повзнер А.А., Андреева А.Г., Сачков И.Н. Неравновесные фазовые переходы и S-образные вольт-амперные характеристики в системе полупроводник-металл // ПЖТФ, 2001. Т.27, №6, с. 19-25.
  10. Мелких А.В., Повзнер А.А. Неравновесный фазовый переход полупроводник-металл, происходящий под действием саморазогрева // ЖТФ, 2002. Т.72, №7.
  11. Мелких А.В., Селезнёв В.Д. Гистерезис и метастабильность перехода от испарительного режима к капельному при течении жидкости через капилляр // ПЖТФ, 1999. Т.25, №24.
  12. Melkikh A.V. Internal structure of elementary particle and possible deterministic mechanism of biological evolution// Entropy 2004, 6, 223–232

Учебная работа:

Создан и читается с 2002 года курс «Теория информации» для специальности «Информационные системы в технике и технологии».

Целью курса является знакомство студентов не только с классической теорией информации, но и с современными достижениями в этой области. Курс состоит из четырех глав: 1) Классическая теория информации, 2) Динамическая теория информации, 3) Эволюционная кибернетика и 4) Квантовые компьютеры.

Принципиальные вопросы, на которые обращено особое внимание: каковы физические пределы энергетических затрат и скорости передачи информации? Какими свойствами должна обладать система для того, чтобы хранить информацию? Как связаны информация, устойчивость и необратимость в физических системах? Какова простейшая система, которая способна самовоспроизводиться и адекватно реагировать на изменения окружающей среды? Возможно ли обучение интеллектуальной системы с точки зрения термодинамики необратимых процессов? Каковы физические законы, которые позволяют квантовым компьютерам осуществлять параллельные вычисления?