Отзыв официального оппонента 1 (1102818)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАна диссертационную работу Заблоцкого Сергея Владимировича "Диаграммысостояний мультиблоксополимеров из гибких и полужестких блоков:компьютерное моделирование", представленную на соискание ученой степеникандидата физико-математических наук по специальности 02.00.06 –высокомолекулярные соединения.Диссертационная работа С.В.Заблоцкого посвящена компьютерномумоделированиюодиночноймакромолекулымультиблок-сополимера,состоящего из регулярно чередующихся гибких и полужестких блоководинаковой длины.

Данная система является статистической молекулярнойсистемой довольно малого размера (цепь состоит из 64 мономерных звеньев), идля разных значений длины блоков построены равновесные диаграммы (т.н.псевдо-фазовые диаграммы состояний) в зависимости от температуры и отпараметра внутрицепной жесткости.Исследуемая в диссертации достаточно простая модель гибкожесткоцепного сополимера может служить начальным приближением дляописания конформаций биополимеров, в которых неоднородное распределениежесткости вдоль по цепи может быть обусловлено наличием элементоввторичной структуры, например, альфа-спиралей в белковых молекулах.

Модельпозволяет исследовать влияния внутрицепной жесткости (причем как вместе сдругими взаимодействиями, так и отдельно от них) в макромолекулахмультиблок-сополимеров на их конформационные свойства, что представляетнесомненный интерес. Таким образом, тема исследований в диссертацииС.В.Заблоцкого представляется вполне актуальной.В качестве метода исследования использован метод Монте-Карло,дополненныйнедавноразработаннымалгоритмомстохастическогоприближения, причем указанный алгоритм существенно модифицирован вданной диссертационной работе.

Практическая ценность работы заключаетсяв разработке двумерного алгоритма стохастического приближения Монте-Карло(СПМК), который позволяет получить с высокой точностью оценку двумернойфункции плотности состояний.Использование данного метода в совокупности с совмещеннымканоническим и микроканоническим анализом позволяет найти все возможные(доступные) типы структур и определить тип перехода между ними.

Такимобразом, в диссертационной работе удалось построить полную диаграмму2"состояний (конформаций) гибко-жесткоцепного сополимера. Ряд полученныхконформаций может быть потенциально использован в практическихприложениях - например, для адресно-целевой доставки лекарств.Работа состоит из введения, четырех разделов (с номерами со второго попятый), заключения и списка литературы.Во введении перечислен круг вопросов, рассматриваемых в диссертации,обоснованы актуальность и новизна работы, обозначена ее практическаяценность, изложены положения, выносимые на защиту, представлен списокпубликаций по теме диссертации.Во втором разделе приведен обзор литературы по теории фазовыхпереходов в полимерных системах и по методам компьютерного моделированияодиночной макромолекулы.В третьем разделе разработан новый метод стохастического приближенияМонте-Карло для случая двумерной функции плотности состояний вприменении к моделированию одиночной макромолекулы.

Обсуждаетсяобобщение данного алгоритма для случая определения многомерной функцииплотности состояний, определенных на пространстве микро-состоянийстатистической механической системы. Указанное обобщение позволяетприменить алгоритм СПМК для процедуры систематического огрублениямоделируемой системы и перехода к более крупнозернистой модели, или,другими словами, для выполнения шага масштабного преобразования модели. "В четвертом разделе содержатся результаты компьютерногомоделирования диаграмм состояний мультиблок-сополимерной цепи длиной 64мономерных звена для различных длин блоков.

Главная особенность диаграммсостояний – наличие областей ориентационно упорядоченных конформаций прибольших значениях параметра жесткости и низких температурах, в которыхполужесткие блоки имеют ориентационный порядок, в то время как гибкиеблоки – нет. В работе показано, что данный феномен упорядочения связан сразделением полужестких и гибких блоков, и на этой основе определен рядновых (пока еще не идентифицированных в эксперименте) глобулярныхморфологий, имеющих широкие области стабильности в параметрах жесткостии температурыВ пятом разделе представлен анализ микроканонических свойств моделигибко-жесткоцепного мульти-блоксополимера на основе двух определениймикроканонической энтропии (и тесно связанных ней обратной температуры итеплоемкости) по Больцману и по Гиббсу.

Эти определения практически3"эквивалентны в термодинамическом пределе, однако для конечных систем онимогут привести к различным результатам - например, больцмановскаятемпература имеет область отрицательных значений для моделей, гдеконформационная энергия ограничена сверху, а гиббсовская температура всегдаположительна, но, как показано в работе, обнаруживает некоторые осцилляции.Одним из важных результатов пятого раздела является установление фактаисчезновения некоторых микроканонических «артефактов», если, как этосделано в работе, уточнить определение микроканонического ансамбля какансамбль при постоянной полной - а не только конформационной - энергии (какэто часто делается в литературе). Существенно, однако, что положение областейфазовых переходов оказывается сравнительно мало зависящим как от выбораопределения энтропии, так и от выбора полной или конформационной энергии по крайней мере, для рассмотренной модели.Важно отметить достоверность и новизну всех научных положений ивыводов, сформулированных в диссертации.

Основные результатыдиссертационной работы С.В. Заблоцкого опубликованы в четырех статьях,индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus. Отдельные результатыработы представлены на 10 российских и международных конференциях.Автореферат полностью отражает основное содержание и выводы работы.Подводя итоги, хотелось бы отметить следующие достоинства работы.1. Обращает на себя внимание весьма обстоятельный, логическипоследовательный и хорошо изложенный в разделе 2 обзор быстрого развитияи совершенствования методов компьютерного моделирования в областистатистической физики полимеров. Было бы полезно включить расширеннуюверсию этого обзора в соответствующий учебный курс.2.

Хорошее владение формальными методами анализа (в которые автор внесзаметный вклад), в разделах 3 и 4 дополнено не менее развитой физическойинтуицией, позволившей автору установить наличие ранее неизвестныхконформаций (даже в сравнительно простой модели) и дать их классификацию.Это особенно ценно для наглядной визуализации сложных фазовыхдиаграмм и экспериментального поиска указанных конформаций. В настоящеевремя еще не все подобные структуры удалось определить в эксперименте,поэтому результаты настоящей диссертационной работы могут служитьстимулом для постановки новых экспериментальных исследований.3. В разделе 5 диссертант проявил определенную научную смелость,фактически вступив в весьма острую современную дискуссию по вопросу овыборе вида микроканонической энтропии и представив объективные4"фактические данные, помогающие сделать более осмысленный выбор. Вчастности, диссертантом показано, что с чисто вычислительной точки зренияразличие между этими моделями не столь существенно, хотя с концептуальнойточки зрения, по-видимому, следует все же предпочесть энтропию Больцмана.Далее следует отметить ряд позиций, которые, к сожалению, отсутствуют вработе, но были бы весьма желательны для полноты исследования.1.

Прежде всего, стоило бы привести прямые численные оценки различиядвух энтропий для рассматриваемого в работе случая N=64, что помогло быболее конкретно ответить на вопрос о границах применимости известногопринципа концентрации меры для поверхностей и объемов многомерных тел.2. При использовании в разделе 5 мультиканонического анализа (т.е.совмещения канонического анализа с микроканоническим) следовало быпроверить выполнение точного критерия совместимости этих ансамблей вформе известной теоремы об обращении статистической суммы на основепреобразования Лапласа (прямого и обратного).3. Полученные в диссертации результаты полезно было бы подвергнуть ещеодному тесту, уточняющему применимость гипотезы аддитивности энергиидля малой полимерной системы. Эта гипотеза лежит в основе используемого вработе канонического (экспоненциального) распределения Гиббса, однако вкачестве пробного можно было бы использовать неканоническое степенноераспределение Реньи-Цаллиса.Подчеркнем, что эти замечания являются скорее пожеланиями на будущуюработу диссертанта и не снижают значения и качества уже полученных вдиссертации результатов.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации