Статьи

Цель работы: обоснование принципов анализа элементов цифрового пространства и алгоритмизации его проведения на основе математических методов.

Методы исследования: системный анализ, математическое моделирование, экспертное оценивание, теория графов, теория нечетких множеств.

Результаты: выявлена высокая степень самоорганизации в информационных взаимодействиях между деятелями цифровых полей на фоне несовершенства правового регулирования информационных отношений между деятелями цифрового пространства; предложена общая методика определения функциональной идентичности некоторых цифровых полей с использованием моделей, построенных на основе потенциально изоморфных алгебраических структур, например, графов (ориентированных графов) и сопряженных с ними матриц (смежности, инцидентности и др.), характеризующих информационные взаимодействия на этих полях; в качестве частного примера проведен сравнительный анализ цифровых полей, генерируемых образовательными сайтами трех наиболее распространенных в России справочных правовых систем; обоснован вывод о функциональной идентичности цифровых полей для образовательных систем «КонсультантПлюс» и «Гарант», а также о неидентичности им цифрового поля, генерируемого системой «Кодекс».

Рассмотрены два метода анализа изображений, полученных с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ): анализ коэффициента ослабления и спекл-структур изображений применительно к дифференциации интактных тканей и опухолей головного мозга крыс. Использована модель глиомы 101.8. Для извлечения информации из спекл-структур был применен метод вейвлетного анализа ОКТ-изображений и посчитана мощность локальных флуктуаций яркости в спеклах. При помощи линейного дискриминантного анализа оценивалась эффективность разработанного подхода, состоящего из двух методов, на основе значений чувствительности, специфичности и точности при дифференциации модели глиомы и интактных тканей. Результаты исследования показали преимущества разработанного метода анализа ОКТ-изображений для нейрохирургии. Ключевые слова: оптический когерентный томограф, глиома, вейвлетный анализ, линейный дискриминант Фишера, спекл-структуры, коэффициент ослабления.

Исследованы индукционные изменения флуоресценции листьев растений картофеля и бархатцев после обработки клубней (картофель) и опрыскивания вегетирующих растений (бархатцы) препаратом “ ЭпинЭкстра“ и кремнийсодержащим жидким органическим удобрением “ Силиплант“. Использование этих препаратов позволило компенсировать негативные воздействия на фотосинтетический аппарат растений, связанные с обработкой клубней картофеля фунгицидом “ Максим“, а также выдерживанием растений бархатцев при температуре 5◦С в течение трех суток.

Кишечная микробиота (КМБ) может опосредованно на системном уровне влиять на протекание остеартрита (ОА) за счет стимуляции хронической неспецифической воспалительной реакции в синовиальной оболочке и субхондральной кости.

Ее причиной является повышение количества циркулирующих липополисахаридов (ЛПС) бактериальной стенки.

КМБ может также провоцировать развитие метаболического синдрома, что связывает две необходимые составляющие патогенеза ОА.

Результатом прямого воздействия КМБ является формирование синдрома повышенной
кишечной проницаемости (leaky gut syndrome) с активацией ЛПС бактериальной стенки и слабовыраженного воспаления, провоцирующего выработку провоспалительных цитокинов.

Их воздействие активирует синовиоциты и хондроциты с последующей продукцией IL-6 и IL-8, что способствует персистенции воспаления.

Корреляционный анализ показал связь трех таксонов с поражением суставов ОА.

Порядок Desulfovibrionales и род Ruminiclostridium 5 связан с ОА коленного сустава, семейство Methanobacteriaceae – как с ОА коленного сустава, так и ОА любой локализации.

Появление и степень обсемененности родом Streptococcus коррелировали с выраженностью болевого синдрома.

Метаболический синдром может как провоцировать развитие дисбактериоза, так и являться его следствием. Изменение состава микробиоты в виде преобладания рода Clostridium и вида Staphylococcus aureus при снижении разнообразия микроорганизмов ассоциировано с увеличением количества жировой ткани в организме, дислипидемией, инсулинорезистентностью с нарушениями углеводного обмена.

Низкие уровни ЛПС в крови обнаруживаются у пациентов с ожирением даже при отсутствии явного очага инфекции из-за нарушений в КМБ, они подают сигналы на TLR-4, запуская системное воспаление.

В исследованиях было показано положительное влияние назначения про- и пребиотиков на течение ОА, что делает КМБ перспективной мишенью лечения и профилактики ОА.

Обзор посвящен океанологическим исследованиям, выполняемым с использованием радиометрических (профилирующих) лидаров.

В работе представлено современное состояние технических средств лидарной съемки, методов обработки лидарных данных, описание решаемых с помощью лидарного зондирования задач, представляющих научный и практический интерес в океанологии.

Вопросы, связанные с лазерной батиметрией, спектральными лидарами,
а также лидарами, устанавливаемыми на борту искусственных спутников Земли, являющиеся самостоятельными специфическими разделами, в обзоре не рассматриваются.

Основное внимание уделено работам, выполненным в последние годы.

Приведены сводные таблицы технических характеристик ряда наиболее интересных лидаров авиационного и судового базирования.

Рассмотрены особенности их конструкций.

Представлены результаты использования лидаров для определения гидрооптических характеристик приповерхностного слоя, в том числе с использованием поляризационных лидаров и активно развивающихся в последние годы лидаров высокого спектрального разрешения.

Приведены результаты регистрации тонких слоев повышенного светорассеяния, наблюдаемых в разных акваториях.

Даны результаты теоретических исследований по лидарным изображениям внутренних волн и экспериментальные результаты наблюдения внутренних волн в водах с различными типами стратификации гидрооптических характеристик.

Рассмотрены вопросы применения лидаров для решения задач промысловой океанологии.

Намечены тенденции развития и основные направления продолжения исследований.

Приведена упрощённая методика расчёта глубины проникновения в грунт при морской сейсморазведке, разработанная в интересах обоснования технических характеристик элементов подводного робототехнического комплекса, предназначенного для проведения сейсморазведки подо льдом и включающего: комплект автономных необитаемых
подводных аппаратов (АНПА), оснащенных геофонами либо короткими сейсмокосами (стримерами) с датчиками-гидрофонами, а также средствами высокоточного позиционирования; подводную док-станцию, обеспечивающую доставку АНПА в район проведения работ, управление ими, а также буксировку низкочастотных гидроакустических излучателей; береговую инфраструктуру для обслуживания АНПА и док-станции.

Разработанная методика учитывает
давление, создаваемое гидроакустическим излучателем, а также потери энергии зондирующего сигнала вследствие
расширения фронта волны, прохождения сигнала в грунт и обратно, пространственного затухания при распростране-
нии сигнала в воде и в грунте, отражения от линзы, содержащей нефть либо газ. Приведены примеры расчёта глубины
проникновения в грунт для условий мелкого и глубокого морей в зависимости от давления, создаваемого излучателем,
буксируемым на глубине 100 м, при использовании приёмной антенны из гидрофонов, сформированной на глубине
100 м, а также приёмной антенны из геофонов, лежащей на дне. Качественно оценена адекватность разработанной
методики путём сравнения результатов расчёта с имеющимися экспериментальными данными.

Рассмотрены способы приема широкополосного шумового сигнала горизонтальной линейной протяженной антенной в зоне Френеля вблизи границы среды (поверхности), позволяющие одновременно с обнаружением определять направление, расстояние до источника и глубину его погружения.

Исследовано явление, возникающее при нахождении источника и приемника сигнала вблизи границы среды вода-воздух, когда от источника к приемнику приходят два луча
(прямой и отраженный от поверхности).

Оператор компенсации задержек сигнала, приходящего на M приёмников антенны, дает фокусировку приёмной системы в точку предполагаемого расположения источника.

При двухлучевом сигнале это может приводить к появлению двух точек фокусировки в пространстве по расстоянию.

Показано, что в зависимости от взаимного расположения источника и приемника фокальные пятна могут быть заметно разнесены по расстоянию или практически сливаться.

Для первого случая предложен метод расчета глубины погружения источника при известных расстояниях до двух фокальных пятен.

Когда фокальные пятна не разделяются, предложен метод консолидированной
обработки сигнала, в котором осуществляют дополнительное сканирование временных задержек по возможным запаздываниям сигнала между лучами, при этом задержка единая на всех элементах антенны.

Показано, что при получении максимальной мощности сигнала введенное запаздывание будет функционально связано с глубиной погружения источника, что позволяет в предложенном методе осуществлять совместное определение направления, расстояния и глубины погружения источника.

Кроме того показано, что метод консолидированной обработки позволяет увеличить мощность принимаемого сигнала в точке максимального отклика до 50 % относительно традиционного алгоритма приема сигнала горизонтальной линейной антенной в зоне Френеля. Исследование проведено методом компьютерного моделирования.

Исследована новая конструкция жидкокристаллического модулятора для терагерцо-
вого диапазона. Предложенная конструкция состоит из набора тонких стандартных
-ячеек, каждая из которых имеет собственное электроуправление, а весь набор по-
мещен между поляризатором и анализатором. Если исходное терагерцовое излучение
поляризовано линейно, то входной поляризатор в устройстве отсутствует, что су-
щественно повышает суммарный коэффициент пропускания модулятора. Число
стандартных жидкокристаллических
-ячеек определяется толщиной одной такой
ячейки и условием максимума коэффициента пропускания интерференции поляризо-
ванных волн. Полное время срабатывания такого модулятора определяется быстро-
действием одной стандартной
-ячейки составляет несколько миллисекунд.
При этом коэффициент пропускания, для длины волны не превышающей 30 мкм, та-
кого устройства может быть не менее 15 %. Увеличить суммарный коэффициент
пропускания жидкокристаллического модулятора можно путем оптимизации опти-
ческих параметров стандартной жидкокристаллической ячейки, что позволит одно-
временно увеличить диапазон модуляции ТГц-излучения.

Решается 3D краевая задача расчета баротропной приливной динамики Курильского региона, включающего южную область Охотского моря, проливы Курильской гряды и ее материковый склон.

Краевая задача в гидростатическом приближении реализуется в постановке для контравариантных потоков программного комплекса Cardinal.

Моделирование приливной динамики проливов курильской гряды и ее материкового склона имеет особое значение в связи с высоким геостратегическим престижем региона. Исключительная сложность рельефа области, содержащей десятки подводных вулканов, требует решения задачи в полной негидростатической постановке; это делает не-
обходимым многопроцессорную реализацию модели с высоким сеточным разрешением для ее репрезентативности.

С целью кардинального уменьшения вычислительных затрат предложена рациональная методика рассмотрения и воспроизведения приливной динамики на 2D вертикальных разрезах области при решении на разрезах краевой задачи с повышенным сеточным разрешением.

Приводится постановка краевых задач на продольных и поперечных вертикальных разрезах в негидростатической формулировке и в гидростатическом приближении.

Приводятся результаты расчета полей уровня и скорости приливных течений, генерируемых доминирующей лунно-солнечной волной K1 и суммарным приливом в подобластях региона, результаты расчета структуры вертикальной скорости
на разрезах области; приводятся результаты сравнения придонной вертикальной скорости над подводной горой и на свале глубин в гидростатической и негидростатической постановках, расчет частотного спектра и энергии приливных течений.

Необходимость развития моделей и методов расчета нестационарных течений газа и жидкости с концентрированной завихренностью обусловливается широким распространением такого рода течений в природе и технике.

Рассматривается численное моделирование формирования вихревого кольца, его распространения и взаимодействия с плоской преградой, ориентированной по нормали к направлению перемещения кольца. Обсуждается построение модели виртуального генератора вихревых колец и выбор комплекса параметров, описывающих генерирующий импульс (продолжительность импульса и его амплитуда).

Расчетная область состоит из внутренней области генератора вихревых колец и область внешнего пространства за его срезом, в которой происходит формирование и движение вихревого кольца.

Для численных расчетов применяются нестационарные уравнения Навье–Стокса в осесимметричной постановке, для дискретизации которых используется метод конечных объемов.

Для моделирования течения, образующегося при движении поршня в трубе,
на левом торце генерирующей трубки используются нестационарные граничные условия, описывающие изменение массового расхода во времени.

Приводятся распределения давления по преграде и изменение продольной силы, действующей на преграду, во времени, а также изменение характеристик вихревого кольца при его взаимодействии с преградой.

Результаты численных расчетов сравниваются с данными физического эксперимента. Приводится качественная картина течения, возникающего при приближении вихревого кольца к стенке, а также обсуждаются ключевые особенности потока и критические точки, которые формируются при взаимодействии вихревого кольца со стенкой.

Золотистый стафилококк в мясе кроликов является следствием недостаточного гигиенического обращения и неправильной обработки, создавая угрозу серьезная опасность для здоровья.

Это исследование было проведено с целью оценить мясо кролика как потенциальный источник видов стафилококков, особенно Золотистый стафилококк (S. aureus).

В статье отмечена тенденция увеличения числа запускаемых низкоорбитальных космических
микроаппаратов и прогнозируемая в связи с этим проблематика неконтролируемого схода с орбиты большого их количества. В статье приведена модель спуска космического
микроаппарата в атмосфере Земли, учитывающая аэродинамический нагрев и, как следствие, унос массы с поверхности КА и изменение аэродинамических параметров в зависимости от угла входа в атмосферу.