Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Метод представления изделия как объекта цифровизации производства структурированным множеством модулей
Get PDFThe shortcomings of the traditional description of mechanical engineering product are shown, which are based on technological features oriented to single, typical and group operations of the technological process. It was proposed to represent the design of product and its parts with a structured set of relevant technological modules, in the form of a graph of hierarchical structure. The numerical characteristics of the structure of the graph of product, its levels, nodes, branches are considered. The description of the structures of products by a hierarchical graph at the first level makes it possible to identify the functional technological modules of products and, on their basis, to construct a unified classification and to suggest coding products, both for production objects and operation. Representation of parts by a set of modules allows identifying surface modules, working and binding, and on their basis to build a single classification of parts focused on different stages of the product life cycle. The presence of a unified methodological base allows managing the development of constructively complex products, minimizing duplication in the creation of new designs and effectively developing resource-saving technologies for their manufacture.Показаны недостатки традиционного описания изделия машиностроения, в основу которых положены технологические признаки, ориентированные на единичные, типовые и групповые операции технологического процесса. Предложено представлять конструкцию изделия и его деталей структурированным множеством соответствующих технологических модулей, в форме графа иерархической структуры. Рассмотрены численные характеристики структуры графа изделия, его уровней, узлов, ветвей. Описание конструкций изделий иерархическим графом на первом уровне позволяет выявить функциональные технологические модули изделий и на их основе построить единую классификацию и предложить кодирование изделий как объектов производства, так и эксплуатации. Представление деталей совокупностями модулей позволяет выявить модули поверхностей, базирующие, рабочие и связующие, и на их основе построить единую классификацию деталей, ориентированную на различные этапы жизненного цикла изделия. Наличие единой методической базы позволяет управлять развитием конструктивно сложных изделий, свести к минимуму дублирование в создании новых конструкций и эффективно разрабатывать ресурсосберегающие технологии их изготовления
Красное смещение излучения точечного источника, движущегося в поле вращающейся черной дыры
Get PDFThe method of calculation of redshift of light from a point-like source that moves in the gravitational field of the Kerr black hole as a function of time of observation is developed. The widely presented in literature methods for solving the boundary problem are based on a numerical selection of parameters of geodesics. In contrast, the proposed method is based on approximate analytical expressions for isotropic geodesics in the Kerr metric. The proposed method is illustrated by the example of a model problem with parameters corresponding to real stars moving in the immediate vicinity of a supermassive black hole located in the Center of our Galaxy. The same example shows the efficiency and good accuracy of this method.Для точечного источника электромагнитного излучения, движущегося в гравитационном поле вращающейся черной дыры, описываемой метрикой Керра, разработан метод вычисления красного смещения как функции времени удаленного наблюдателя. В отличие от широко представленных в литературе способов, граничная задача для траектории луча решена не численным подбором параметров, а на основе приближенных аналитических выражений для изотропных геодезических в метрике Керра. Предложенный метод проиллюстрирован на примере модельной задачи с параметрами, соответствующими реальным звездам, движущимся в непосредственной близости сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре нашей Галактики. На этом же примере показана эффективность и хорошая точность данного метода
Классическое решение первой смешанной задачи для уравнения типа Клейна-Гордона-Фока с неоднородными условиями согласования
Get PDFThe first mixed problem for the Klein-Gordon-Fock type equation in the half strip is considered in the case when inhomogeneous matching conditions are fulfilled. The method of characteristics is used to prove that the fulfillment of the homogeneous matching conditions is not only sufficient but also a necessity for the existence of a unique smooth enough classical solution defined in the whole half strip. The equivalent conjugation problem is formulated when inhomogeneous conditions are fulfilled where conjugation conditions are set on the characteristics. Constructed inhomogeneous conditions uniquely define gaps of the solution or its derivatives on characteristics and given gaps are remained while the time-argument increases.The solution of the problem is reduced to solving the second-type Volterra-integral equations. Theorems of existence and uniqueness of the solution in the class of the twice continuously differentiable functions were proven for these equations when the initial functions are smooth enough. This approach can be used in constructing as analytical solution, when the solution of the integral equation can be found explicitly, so for the approximate solution. Moreover, approximate solutions can be constructed in numerical and analytical form. When the numerical solution is constructed, the matching conditions are essential and they need to be considered while developing numerical methods.Рассматривается первая смешанная задача для уравнения типа Клейна-Гордона-Фока в полуполосе в случае, когда выполняются неоднородные условия согласования. С помощью метода характеристик доказывается, что выполнение однородных условий согласования является не только достаточным, но и необходимым для существования единственного классического решения, определенного на всей полуполосе. В случае, когда выполнены неоднородные условия согласования, строится эквивалентная задача сопряжения, в которой условия сопряжения задаются на характеристиках. Построенные неоднородные условия согласования однозначно определяют величину разрывов решения или его производных на характеристиках, причем данные разрывы сохраняются с ростом аргумента по времени.При решении данной задачи возникают эквивалентные интегральные уравнения Вольтерры второго рода. Для полученных интегральных уравнений доказано существование единственного решения в классе дважды непрерывно дифференцируемых функций при заданной гладкости данных. Названный подход позволяет строить как точные решения, так и приближенные. Точные решения могут быть найдены в том случае, если удается разрешить эквивалентные интегральные уравнения Вольтерры. В противном случае можно найти приближенное решение задачи либо в аналитическом, либо в численном виде. При этом при построении приближенного решения существенными оказываются условия согласования, которые необходимо учитывать при использовании численных методов решения задачи
Генетическая дивергенция между дикорастущими популяциями рапса и культурными сортами Brassica napus L.
Get PDFThe study assessed the genetic diversity of commercial varieties and feral populations of oilseed rape (Brassica napus L.) grown in the Republic of Belarus according to the genotyping data of 7 microsatellite loci – Na12D08, Ol12D04-1, Ol12D04-2, Ra2A05, Na10H03, Na14H11, Ol11B05. The following parameters were calculated: the average number of alleles per locus, the effective number of alleles, the levels of expected and observed heterozygosity, % of polymorphic loci. The results indicate a greater genetic diversity in feral oilseed rape populations. According to the cluster analysis, one feral population fell into a cluster of commercial varieties and demonstrated similarities with the variety Atora, which indicates its recent wildness and the preservation of the genetic characteristics inherent in cultivated varieties. The variety Mercedes was clustered together with samples of feral populations, which may indicate its hybrid origin. An analysis of the structure of the genotype distribution in the Structure software showed the division into three clusters – commercial varieties, feral populations and samples of B. rapa. The established genetic divergence between feral populations and commercial varieties indicates that feral oilseed rape is able to maintain persistent populations inBelarus. In practice, this should be taken into account while assessing the environmental risk when transgenic rape is released into the environment. When cultivating transgenic rapeseed, special attention should be paid to measures to prevent the occurrence of its free-growing populations.Дана оценка генетического разнообразия сортов и дикорастущих популяций масличного рапса (Brassica napus L.), произрастающих на территории Республики Беларусь, по данным генотипирования 7 микросателлитных локусов – Na12D08, Ol12D04-1, Ol12D04-2, Ra2A05, Na10H03, Na14H11, Ol11B05. Рассчитаны среднее число аллелей на локус, эффективное число аллелей, уровни ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности, процент полиморфных локусов. Результаты свидетельствуют о большем генетическом разнообразии в дикорастущих популяциях рапса. По данным кластерного анализа, одна из девяти дикорастущих популяций кластеризовалась с культурными сортами и продемонстрировала генетическое сходство с сортом Атора, что свидетельствует о ее недавнем формировании и сохранении генетических характеристик, присущих культурным сортам. В противоположность этому сорт Мерседес кластеризовался вместе с образцами дикорастущих популяций, что может свидетельствовать о его гибридном происхождении и наличии в дикорастущих популяциях генотипов, которые являлись прародителями данного сорта. Анализ структуры распределения генотипов в программе Structure показал, что наиболее вероятно разделение исследуемой группы на три кластера – культурные сорта, дикорастущие популяции B. napus и образцы B. rapa. Установленная нами генетическая дивергенция между дикорастущими популяциями и сортами указывает на то, что дикорастущий масличный рапс способен формировать и поддерживать стабильные популяции в условиях Беларуси. На практике это следует учитывать при оценке экологического риска при высвобождении трансгенного рапса в окружающую среду. А при возделывании трансгенного рапса особое внимание необходимо уделять мерам по предотвращению возникновения его свободнорастущих популяций
Классическое решение в четверти плоскости смешанной задачи для волнового уравнения
Get PDFThis article presents the classical solution with mixed boundary conditions in the quarter of the plane for the wave equation in the analytical form. The boundary of the region consists of two perpendicular half-straight lines. On one of them, Cauchy’s boundary conditions are assigned. The second half-straight line is divided into two parts. Dirichlet’s condition is assigned on the straight line and Neumann’s conditions – on the half-straight line. The classical solution of the considered problem is defined in the class of double continuous differentiable functions in the quarter of the plane. To build this solution, the partial solution of the initial wave equation is written. For the assigned functions of the problem, the matching conditions are written, which are necessary and enough so that the solution of the problem would be classical and unique.В данной работе в аналитическом виде представлено классическое решение со смешанными граничными условиями в четверти плоскости для волнового уравнения. Граница области состоит из двух перпендикулярных полупрямых. На одной из них задаются условия Коши. Вторая полупрямая разделена на две части: конечный отрезок и оставшаяся часть в виде полупрямой. На отрезке задается условие Дирихле, на полупрямой – условие Неймана. В классе дважды непрерывно дифференцируемых функций в четверти плоскости определяется классическое решение рассматриваемой задачи. Для построения этого решения выписывается частное решение исходного волнового уравнения. Для заданных функций задачи выписываются условия согласования, которые являются необходимыми и достаточными, чтобы решение задачи было классическим и единственным
Применение нейросетевой вычислительной технологии для расчета интервально-индексной характеристики минимально избыточного модулярного кода
Get PDFThe article is devoted to the problem of creation of high-speed neural networks (NN) for calculation of interval-index characteristics of a minimally redundant modular code. The functional base of the proposed solution is an advanced class of neural networks of a final ring. These neural networks perform position-modular code transformations of scalable numbers using a modified reduction technology. A developed neural network has a uniform parallel structure, easy to implement and requires the time expenditures of the order (3[log2b]+ [log2k]+6tsum close to the lower theoretical estimate. Here b and k is the average bit capacity and the number of modules respectively; t sum is the duration of the two-place operation of adding integers. The refusal from a normalization of the numbers of the modular code leads to a reduction of the required set of NN of the finite ring on the (k – 1) component. At the same time, the abnormal configuration of minimally redundant modular coding requires an average k-fold increase in the interval index module (relative to the rest of the bases of the modular number system). It leads to an adequate increase in hardware expenses on this module. Besides, the transition from normalized to unregulated coding reduces the level of homogeneity of the structure of the NN for calculating intervalindex characteristics. The possibility of reducing the structural complexity of the proposed NN by using abnormal intervalindex characteristics is investigated.Сообщение посвящено проблеме создания высокоскоростных нейронных сетей (НС) для расчета интервально-индексных характеристик минимально избыточного модулярного кода. Функциональную базу предлагаемого решения составляет расширенный класс НС конечного кольца, осуществляющих позиционно-модулярные кодовые преобразования масштабируемых чисел с применением модифицированной редукционной технологии. Разработанная НС для вычисления интервально-индексных характеристик имеет однородную параллельную структуру, проста в реализации и требует близких к теоретической нижней оценке временных затрат порядка (3[log2b]+ [log2k]+6tсл где b и k – соответственно средняя разрядность и количество модулей; t сл – длительность двухместной операции сложения целых чисел. Отказ от нормировки цифр модулярного кода приводит к сокращению необходимого набора НС конечного кольца на (k – 1) компонент. Вместе с тем ненормированная конфигурация минимально избыточного модулярного кодирования требует в среднем k-кратного увеличения модуля интервального индекса (по отношению к остальным основаниям модулярной системы счисления), что ведет к адекватному повышению аппаратурных затрат по данному модулю. Кроме того, переход от нормированного к ненормированному кодированию снижает уровень однородности структуры НС для расчета интервально-индексных характеристик. Исследована возможность снижения структурной сложности предложенной НС за счет использования ненормированных интервально-индексных характеристик
Кристаллическая структура, магнитные и упругие свойства Sr0,8 Y0,2, Co2,65
Get PDFCommunicated by Corresponding Member Fedor P. KorshunovA comprehensive study of the crystal structure, magnetic and elastic properties of layered cobaltite Sr0,8Y0,2CoO2,65 with a perovskite-type structure was carried out. It is established that the magnetic ordering in this composition is accompanied by a structural transition. The Neel temperature (TN) is 375 K. The unit cell volume at TN increases as a result of the orbital ordering in the CoO5 pyramids connected by the vertices in the anion-deficient layers. The main magnetic structure is an antiferromagnetic G-type structure with a small ferromagnetic component. The non-collinear magnetic structure is stabilized by the ferromagnetic bonds between the cobalt ions in the CoO5 pyramids. Co3+ ions in the both layers are in the mixed low-spin (LS)/high-spin (HS) state. The temperature dependence of the electrical resistivity has a semiconductor character. The large resistivity value and small magnetoresistance indicate a good stability of the semiconductor antiferromagnetic state of this composition.Представлено членом-корреспондентом Ф. П. КоршуновымПроведено комплексное исследование кристаллической структуры, магнитных и упругих свойств слоистого кобальтита Sr0,8Y0,2CoO2,65 со структурой типа перовскита. Установлено, что магнитное упорядочение в этом составе сопровождается структурным переходом. Температура Нееля (TN) равна 375 К. Увеличение объема элементарной ячейки при данной температуре происходит в результате орбитального упорядочения в пирамидах CoO5, сочлененных вершинами в анион-дефицитных слоях. Основная магнитная структура является антиферромагнитной структурой G-типа с небольшой ферромагнитной компонентой. Неколлинеарная магнитная структура стабилизируется за счет ферромагнитных связей между ионами кобальта в пирамидах CoO5. Ионы Co3+ в обоих слоях находятся в смешанном низкоспиновом (LS)/высокоспиновом (HS) состоянии. Зависимость удельного электросопротивления от температуры носит полупроводниковый характер. Большое значение удельного электросопротивления и малая величина магнитосопротивления указывают на хорошую стабильность полупроводникового антиферромагнитного состояния данного состава
Концептуальная модель системы «водитель-автомобиль-дорога-среда»
Get PDFIn this paper, we present a new conceptual model of the driver-car-road-environment system based on the theory of functional systems and the hierarchical driver model that consists of three levels that are strategic, tactical and physical levels. In this model, the information interactions at the tactical level of the driver are considered as interactions of multimodal images of actual, desired and current road situations. The proposed concept also includes an attention function that plays a significant role in providing safe driving and demonstrates the importance of cross-modal interactions in perception and cognition while driving. This conceptual model can be used to develop appropriate mathematical models of driving with increased cognitive load to study the mechanisms underlying the driving abilities in a person. Additionally, such mathematical models can be used to develop and investigate new methods to improve professionally important qualities of drivers and the resumption of the driver’s control over the vehicle.Communicated by Corresponding Member Leonid G. KrasnevskyПредложена концептуальная модель системы «водитель-автомобиль-дорога-среда», впервые использующая положения теории функциональных систем и представление водителя в виде функциональной системы, содержащей три уровня: стратегический, тактический и физический. Информационные взаимодействия на тактическом уровне водителя рассматриваются как взаимодействия мультимодальных образов элементов системы «водитель-автомобиль-дорога-среда», представленных в виде векторов состояний этих элементов. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность функционирования тактического уровня водителя в отношении обеспечения безопасности дорожного движения. Показана значимость функции внимания и связанных с ней особенностей кроссмодальных взаимодействий в центральной нервной системе человека и информационных потоках в бортовых системах для безопасного управления транспортным средством. Показано, что создание эффективных человеко-машинных интерфейсов представляется наиболее перспективным подходом к повышению безопасности дорожного движения, поскольку позволяет глубже, более адекватно и разносторонне интегрировать функции водителя и транспортного средства в единую систему с общей целевой функцией.Представлено членом-корреспондентом Л.Г. Красневски
Формирование фотоприемных структур ИК-диапазона путем пересыщения кремния теллуром
Get PDFThe Si layers doped with Te up to the concentrations of (3–5)1020 cm–3 have been formed via ion implantation and pulsed laser melting. It is found, 70–90 % of the embedded impurity atoms are in substitution states in the silicon lattice. These layers have revealed significant absorption (35–66 %) in the wavelength λ range of 1100–2500 nm. In this case, the absorption coefficient increases with the λ growth. The absorption spectra of the implanted layers after pulsed laser melting, equilibrium furnace annealing, and rapid thermal annealing have been compared. It is shown that equilibrium furnace annealing increases the photon absorption by 4 % in the wavelength range of 1100–2500 nm in comparison with virgin Si. After rapid thermal annealing, the photon absorption in the IR-range increases only by 2 %.Слои кремния, легированные теллуром до концентраций (3–5)1020 см–3, получены ионной имплантацией с последующим импульсным лазерным отжигом. Показано, что 70–90 % внедренной примеси находится в позиции замещения в решетке кремния. Слои, гиперпересыщенные теллуром, проявляют существенное поглощение (35–66 %) в области длин волн 1100–2500 нм, причем коэффициент поглощения увеличивается с ростом длины волны. Проведено сравнение спектров поглощения имплантированных слоев после лазерного отжига, а также после равновесного и быстрого термического отжигов. Показано, что равновесный отжиг после имплантации ионов теллура увеличивает поглощение фотонов в области длин волн 1100–2500 нм на 4 % по сравнению с неимплантированным кремнием. После быстрого термического отжига поглощение в ИК-области возрастает лишь на 2 %
Когерентные состояния, связанные с двумерными эллиптическим и гиперболическим уравнениями
Get PDFIn this article it is shown that by performing Levi–Chivita-type transformations in the two-dimensional Helmholtz and Klein–Fock-type equations, it is possible to determine coherent states in a standard way. Moreover, if in the case of the Helmholtz elliptic equation the Levi–Civita transformation is realized by a complex quadratic map, then in the case of the Klein–Foсk-type equation it is realized by an analogue of such a map however defined for functions of a double variable. The coordinate and momentum representations of the coherent state are found. The purpose of constructing coherent states in the described manner is a further development of the hadron model proposed in [1; 2].Показано, что совершая преобразования типа Леви–Чивита в двумерных уравнениях Гельмгольца и Клейна–Фока возможно определение когерентных состояний стандартным образом. При этом, если в случае эллиптического уравнения Гельмгольца преобразование Леви–Чивита реализуется комплексным квадратичным отображением, то в случае гиперболического уравнения типа Клейна–Фока оно реализуется аналогом такого отображения, определенного для функций двойного переменного. Найдены координатные и импульсные представления построенных когерентных состояний. Целью построения когерентных состояний описанным образом является дальнейшее развитие модели адронов, предложенной в [1; 2]