В обоих случаях нужно убрать запятые: выделенные Вами слова не являются уточнением. Ср.: ...ждем покупателей 22 декабря, в понедельник... (здесь мы уточняем, что 22 декабря будет понедельником).

Слово появляется тогда, когда возникает (или актуализируется) соответствующее понятие, которое требуется выразить средствами языка. На Ваш вопрос можно ответить так: слово возникнет, если в этом будет необходимость.

Как правило, вводное однако стоит в середине или в конце предложения: Но, однако, я попросил бы вас перейти к вопросу, а то времени мало. Столько хлопот, однако.

Увы, подобрать более удачный перевод для слова challenge довольно трудно. А приведенный Вами заголовок, действительно, плох своею двусмысленностью. Здесь слово вызов можно было бы заменить синонимом испытание.

Сам по себе союз никогда не является основанием для постановки знаков препинания, в том числе запятых. Запятая разделяет предикативные части сложноподчиненного предложения, а не является атрибутом союза.

В наших словарях есть ответ на Ваш вопрос, а с помощью новых возможностей поиска его легко найти (в поисковой строке вместо сомнительной буквы нужно поставить вопросительный знак). 

Тире между числами в диапазоне не отделяется пробелами, однако Ваш случае несколько сложнее. Полагаем, что пробелы нужны. 
Корректно: Исходя из уравнений (4.10 )— (4.12) получается...

Во всех приведенных Вами примерах необходим пробел между сокращением и словом или цифрой. О правилах сокращений можно прочитать на странице https://gramota.ru/biblioteka/spravochniki/pismovnik/kak-pravilno-sokrashchat-slova

Указанные Вами вопросы про разные ситуации. Возможно: в 1990-х гг. (= в 1990-х годах) или в 1990-е гг. (= в 1990-е годы). От стиля речи выбор варианта не зависит. 

Возможны все перечисленные Вами варианты. Группу согласных можно разделить по-разному: фоку-сник, фокус-ник. А вот вариант фокусн-ик уже недопустим, так как гласную букву нельзя отрывать от предшествующей согласной.