Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Теоремы сравнения в задачах разрушения решения для уравнения реакции диффузии и в их аппроксимациях
Get PDF Найдены достаточные условия разрушения решения и верхняя оценка времени разрушения решения для задач Неймана и Дирихле для уравнения реакции диффузии с градиентной нелинейностью, которые получены на основе теорем сравнения, неравенства Йенсена и законов сохранения. Используя аналогичную технику доказательства для разностного случая, была построена разностная схема, аппроксимирующая ранее упомянутую задачу Неймана, для которой получены достаточные условия разрушения решения и оценка времени разрушения решения, согласованные с соответствующими условиями и оценками для дифференциального случая. In this paper, blow-up sufficient conditions and upper bound of blow-up time for solution of Neumann and Dirichlet problems for reaction diffusion equations with non-linear gradient have been obtained. These equations have been found from the comparison of theorems, Jensen’s inequality and conservations laws. By using a similar proof approach for the finite-difference case, the finite-difference scheme was constructed, approximating the above-mentioned Neumann problem, for which sufficient conditions and upper bound of blow-up time, consistent with appropriate conditions and bound for the appropriate differential problem, have been obtained. Найдены достаточные условия разрушения решения и верхняя оценка времени разрушения решения для задач Неймана и Дирихле для уравнения реакции диффузии с градиентной нелинейностью, которые получены на основе теорем сравнения, неравенства Йенсена и законов сохранения. Используя аналогичную технику доказательства для разностного случая, была построена разностная схема, аппроксимирующая ранее упомянутую задачу Неймана, для которой получены достаточные условия разрушения решения и оценка времени разрушения решения, согласованные с соответствующими условиями и оценками для дифференциального случая
Прочность и трещиностойкость цементных композитов при многоуровневом армировании
Get PDFThe working hypothesis is confirmed that the required fracture toughness of structural concrete can be provided by multi-level reinforcement: at the level of the crystalline joint of cement stone – carbon nanotubes, and at the level of fine-grained concrete – various macro-sized fiber fibers (steel, polymer). Reinforcement of a crystalline splice with carbon nanotubes leads to an increase in tensile strength by 20 %, an increase in Young’s modulus. With dispersed reinforcement of concrete modified with nanoparticles at the level of fine-grained concrete, the tensile strength increases by 109 %, the critical stress intensity coefficient (crack resistance index) increases by 280 % at normal separation, and by 48 % at transverse shear.Подтверждена рабочая гипотеза о том, что требуемая вязкость разрушения конструкционного бетона может обеспечиваться многоуровневым армированием: на уровне кристаллического сростка цементного камня – углеродные нанотрубки, а на уровне мелкозернистого бетона – различные фибровые волокна макроразмера (стальная, полимерная). Армирование углеродными нанотрубками кристаллического сростка приводит к повышению прочности на растяжение на 20 %, повышению модуля Юнга. При дисперсном армировании модифицированного наночастицами бетона на уровне мелкозернистого бетона прочность на растяжение увеличивается на 109 %, критический коэффициент интенсивности напряжений (показатель трещиностойкости) при нормальном отрыве увеличивается на 280 %, при поперечном сдвиге – на 48 %
Определение статуса метилирования промоторных областей генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX у пациентов с немелкоклеточным раком легкого
Get PDFThe aim of this study was to determine the methylation status of the promoter regions of MARCH11, HOXA9, PTGDR, and UNCX genes in the tumor and non-tumor lung tissue in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC). A relative level of methylation of the promoter regions of MARCH11, HOXA9, PTGDR, and UNCX genes was determined by the quantitative methylation-specific PCR in 73 patients with NSCLC. The quantitative methylation-specific reaction was performed both for tumor tissue samples and non-tumor tissue samples of the same patient. For each of the samples, a reaction was set both by the investigated genes (MARCH11, UNCX, HOXA9, and PTGDR) and by the reference beta-actin gene (β-actin). Positive levels of methylation of the HOXA9 gene were established for 83.5 % patients; the MARCH11 gene – for 80.8 % patients; the PTGDR gene – for 68.4 % patients; the UNCX gene – for 84.9 % patients. In the study group of patients with NSCLC, significant differences were found in the relative levels of methylation of the promoter regions of MARCH11, HOXA9, PTGDR, and UNCX genes in the tumor and non-tumor lung tissue. The data suggest that hypermethylation of MARCH11, HOXA9, PTGDR, and UNCX genes may play a role in NSCLC tumor progression.Целью данного исследования было определение статуса метилирования промоторных областей генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX в опухолевой и неопухолевой ткани легкого у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ). Относительный уровень метилирования промоторных областей генов MARCH11, HOXA9, PTGDR, UNCX определяли методом количественной метилспецифической ПЦР у 73 пациентов с НМРЛ. Количественная метилспецифическая реакция проводилась как для образцов опухолевой ткани, так и для образцов неопухолевой ткани одного и того же пациента. Для каждого из образцов ставили реакцию по изучаемым генам (MARCH11, UNCX, HOXA9, PTGDR) и по референсному гену бета-актина (β-actin). Установлены положительные уровни метилирования гена HOXA9 у 83,5 % пациентов, гена MARCH11 – у 80,8 % пациентов, гена PTGDR – у 68,4 % пациентов, гена UNCX – у 84,9 % пациентов. В исследуемой группе пациентов с НМРЛ выявлены достоверные различия относительных уровней метилирования промоторных регионов генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX в опухолевой и неопухолевой ткани легкого. Эти данные позволяют предположить, что гиперметилирование генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX может играть роль в опухолевой прогрессии НМРЛ
Анализ изображений клеток коры головного мозга in vitro с применением метода глубокого обучения
Get PDFThe article presents a method for analyzing images of cultured cortical cells for a quantitative analysis of the parameters of development of biological neural networks using machine learning approaches. We have developed software modules for segmentation of images into cells, clusters, and neurites using the neural network model and the deep learning method; a training set of images of cultivated neurons and corresponding segmentation masks have been generated. The results were validated by analyzing the development of cultivated neurons in vitro based on the length count of neutrites at different growth stages of the culture. The developed methods for monitoring the processes of formation of biological neuronal networks based on the analysis of the neuronal growth under different conditions and on different substrates provide an opportunity to monitor the processes of stem cell differentiation in the neurogenic direction. The results can be used in monitoring the formation of organoids in bioengineering applications, as well as in modeling the processes of nerve tissue regeneration.Представлен метод анализа изображений культивируемых клеток коры головного мозга для количественной оценки параметров развития биологических нейронных сетей с применением средств машинного обучения. Разработаны программные модули сегментации изображений на клетки, кластеры и нейриты с применением нейросетевой модели и метода глубокого обучения, сформирован обучающий набор изображений культивируемых нейронов и соответствующих масок сегментации. Результаты апробированы при анализе развития сети культивируемых нейронов in vitro на основе подсчета длины нейритов на различных стадиях роста культуры. Разработанные методики мониторинга процессов формирования биологических нейронных сетей на основе анализа роста нейронов в различных условиях и на различных субстратах предоставляют возможность контроля процессов дифференцировки стволовых клеток в нейрогенном направлении. Результаты могут применяться для мониторинга формирования органоидов в биоинженерных приложениях, а также при моделировании процессов регенерации нервной ткани
Противокоронавирусные свойства брассиностероидов
Get PDFAntiviral properties of natural brassinosteroids of the campestane, ergostane, and stigmastane series (6-ketones and B-lactones) and their (22S,23S)-analogs were studied using the seasonal human respiratory alpha-coronavirus 229E (HCoV-229E) as an example. The presence of anticoronavirus properties was shown for a number of studied compounds. In general, 6-ketones were more active than B-lactones. The maximum inhibitory effect (EC50 21.1 µM) in relation to the reproduction of HCoV-229E was noted for (22S,23S)-epicastasterone.На примере сезонного респираторного альфа-коронавируса человека 229Е (HCoV-229E) проведено изучение противовирусных свойств природных брассиностероидов кампестанового, эргостанового и стигмастанового рядов (6-кетонов и B-лактонов) и их соответствующих (22S,23S)-аналогов. Показано наличие противокоронавирусных свойств для ряда изученных соединений. 6-Кетоны в целом оказались более активными в сравнении с B-лактонами. Максимальный показатель ингибирующего действия (EC50 21,1 µM) в отношении репродукции HCoV-229E отмечен для (22S,23S)-эпикастастерона
Процессы формирования пленок сплавов системы Cu–Ni методом электроннолучевого испарения
Get PDFThe features of the formation of Cu–Ni alloy films by electron beam evaporation are considered. The position of the isobars of the total pressure of copper and nickel on the state diagram of the Cu–Ni during evaporation in vacuum is determined. Calculations of the elemental compositions of films have been carried out. It is shown that the nickel content in films deposited during boiling of Cu50Ni50 alloy in vacuum is 50 times less than in the alloy. The structure and elemental composition of the surface layer of alloys after their evaporation and sublimation, as well as the elemental composition of the deposited films, are investigated. It is shown that the most acceptable way to obtain films of stable composition in the Cu–Ni system is simultaneous electron beam evaporation of copper and nickel from two crucibles. Рассмотрены особенности формирования пленок сплавов системы Cu–Ni методом электронно-лучевого испарения. Определено положение изобар суммарного давления меди и никеля на диаграмме состояния Cu–Ni при испарении в вакууме. Проведены расчеты элементных составов пленок. Показано, что содержание никеля в пленках, осаждающихся при кипении сплава Cu50Ni50 в вакууме, в 50 раз меньше, чем в сплаве. Исследована структура и элементный состав поверхностного слоя сплавов после их испарения и сублимации, а также элементный состав осаждаемых пленок. Показано, что наиболее приемлемым способом получения пленок стабильного состава в системе Cu–Ni является одновременное электронно-лучевое испарение меди и никеля из двух тиглей.
Синтез и физико-химические свойства адсорбентов на основе Li1,33Mn1,67O4
Get PDFAdsorbents based on binary lithium-manganese oxides with the spinel structure of Li1.33Mn1.67O4 were synthesized by using solid-phase, sol-gel, and hydrothermal methods. The effect of the synthesis methods and calcination temperature on the crystal structure, phase composition, textural characteristics, and morphology of prepared adsorbents was established. It was found that the samples obtained by solid-phase and sol-gel methods and calcined at 600 °C were single-phase (Li1.33Mn1.67O4) while the Mn2O3 trace phase was also obtained only in hydrothermal synthesis. The increase in the average crystallite size and the decrease in the specific surface and the total volume of pores were observed during temperature rise in the range from 400 to 800 °C. The samples prepared by sol-gel and hydrothermal methods after at 600 °C calcination had the highest adsorption efficiency of Li+ ions.С использованием твердофазного, золь-гель и гидротермального методов синтезированы адсорбенты на основе двойных оксидов лития-марганца шпинельной структуры Li1,33Mn1,67O4. Установлено влияние способа синтеза и температуры последующей термообработки на кристаллическую структуру, фазовый состав, текстурные свойства и морфологию полученных адсорбентов. Выявлено, что образцы, полученные твердофазным и золь-гель методами и прокаленные при 600 °С, являются однофазными (Li1,33Mn1,67O4), а примесная фаза Mn2O3 образуется только при гидротермальном синтезе. С ростом температуры прокаливания от 400 до 800 °С наблюдается увеличение среднего размера кристаллитов, снижение удельной поверхности и общего объема пор. Полученные золь-гель и гидротермальным методами образцы после прокаливания при 600 °С показали наиболее высокую эффективность сорбции ионов Li+
Спектральный потенциал трансфер-операторов и топологическое давление
Get PDFThe article describes the relations between spectral radius of transfer operators and topological pressure. The key role is played by new dynamical characteristics – rami-rate and forward entropy.Описаны взаимосвязи между спектральным радиусом трансфер-операторов и топологическим давлением для конечнолистных накрытий. Связи описываются с использованием новых динамических характеристик – разветвленности и форвард-энтропии. В общей ситуации эти характеристики позволяют выписать оценки для упомянутых объектов, которые переходят в равенства для несжимающих отображений
Устойчивость ряда конструкционных материалов и по- ликристаллического SiC к блистерингу и флекингу при имплантации ионов гелия и отжиге
Get PDF Изложены результаты исследования устойчивости ряда конструкционных материалов (сплав Д16Т, Zr, стали ЭИ-847, 12Х18Н9Т) и поликристаллического SiC к блистерингу и флекингу при облучении ионами гелия с энергией 500 КэВ в диапазоне доз от 1016 до 3·1018 ион/cм2 и постимплантационном отжиге. Образцы нержавеющих сталей, циркония, сплава Д16Т и карбида кремния облучены ионами гелия. Методом оптической микроскопии изучена структура поверхностных слоев облученных материалов непосредственно после облучения и после термического отжига при температурах от 300 до 750 °С. Определены дозовые и температурные диапазоны устойчивости к блистерингу и флекингу для всех изученных материалов. Рассмотрены основные виды нарушений структуры материалов. The results on the tolerance of several construction materials (D16T alloy, Zr, ЭИ-847, 12Х18Н9Т steels) and polycrystаlline SiC to blistering and flecking after irradiation with 500 keV He+ ions and following annealing have been high-lighted. Samples of stainless steels, zirconium, D16T alloy and silicon carbide were irradiated with helium ions in the range from 1016 to 3 · 1018 ion/cm2. Immediately after irradiation and annealing under temperatures from 300 to 750 °C, the optical microscopy was used to study the structure of surface layers. Temperature and fluence ranges of tolerance to blistering and flecking were determined for all examined materials. Primary types of material structure distortions were reviewed. Изложены результаты исследования устойчивости ряда конструкционных материалов (сплав Д16Т, Zr, стали ЭИ-847, 12Х18Н9Т) и поликристаллического SiC к блистерингу и флекингу при облучении ионами гелия с энергией 500 КэВ в диапазоне доз от 1016 до 3·1018 ион/cм2 и постимплантационном отжиге. Образцы нержавеющих сталей, циркония, сплава Д16Т и карбида кремния облучены ионами гелия. Методом оптической микроскопии изучена структура поверхностных слоев облученных материалов непосредственно после облучения и после термического отжига при температурах от 300 до 750 °С. Определены дозовые и температурные диапазоны устойчивости к блистерингу и флекингу для всех изученных материалов. Рассмотрены основные виды нарушений структуры материалов
Метрическая теория диофантовых приближений и асимптотические оценки для количества многочленов с заданными дискриминантами, делящимися на большую степень простого числа
Get PDFDiscriminants of polynomials characterize the distribution of roots of polynomials in the complex plane. In recent years, for integer polynomials, exact lower-bound estimates have been obtained for the number of polynomials of a given degree and height. The method of obtaining these estimates is based on Minkowski’s theorems in the geometry of numbers and the metric theory of Diophantine approximation. A new method is proposed and allows one to obtain upperbound estimates for the number of polynomials with bounded discriminants in Archimedean and non-Archimedean metrics. The method generalizes the ideas of H. Davenport, B. Volkman, and V. Sprindzuk that allowed them to obtain significant advances in solving Mahler’s problem.Дискриминанты многочленов характеризуют распределение корней полиномов на комплексной плоскости. В последние годы для целочисленных многочленов найдены точные оценки для количества многочленов заданной степени и высоты. Метод получения оценок основан на теоремах Минковского в геометрии чисел и метрической теории диофантовых приближений. Предложен новый метод, позволяющий получать оценки сверху для количества многочленов с ограниченными дискриминантами в архимедовой и неархимедовой метриках. В методе обобщены идеи Х. Давенпорта, Б. Фолькмана и В. Спринджука, позволившие им получить существенные продвижения при решении проблемы Малера