bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
METHODS of OBTAINING BENZIMIDAZOLE CARBOXYLIC ACIDS (REVIEW)
Authors: Шумилова Е.Ю. , Еремина В.В.
Published: September 2024

Изучение и поиск уникальных, экологичных и эффективных фармакологически активных веществ остается приоритетной задачей в области фармацевтики. Бензимидазол, являясь азотсодержащим гетероциклическим соединением, входит в состав многих биологически активных веществ. В настоящее время в медицинской практике широко используются лекарственные препараты, содержащие бензимидазольное ядро. К таким препаратам относятся омепразол, альбендазол, астемизол, афобазол и др. Возрастающая резистентность микроорганизмов к лекарственным препаратам, вызывает острую необходимость разработки и изучения новых оригинальных соединений. В ходе изучения литературных данных о производных бензимидазолов, были предложены способы получения бензимидазол карбоновых кислот. Они являются необходимыми соединениями для дальнейшего получения ранее не исследованных производных бензимидазолов, обладающих выраженной биологической активностью.

The study of unique and eco-friendly pharmacologically active substances that are also effective remains an important task in the field of pharmaceutical research. Benzimidazole is a nitrogen-containing heterocyclic compound that is part of many biologically active substances. At present, medicines containing benzimidazole nuclei are widely used in clinical practice. These include omeprazole, albenazole, astemizole, and afobazole. Due to the increasing resistance of microbes to drugs, there is an urgent need to develop and research new unique compounds. During the study of literature data on benzimidazole derivatives, methods for preparing benzimidazole carboxylic acids have been proposed. These acids are essential for the production of previously unknown benzimidazole derivatives that have biological activity
SPECIFICATION OF THE COMPOSITION OF DETONATION NANODIAMOND HYDROSOLS
Authors: Верещагин А.Л. , Цой Л.Д. , Бычин Н.В.
Published: September 2024

Исследовано поведение при нагревании методом синхронного термического анализа гидрозоля детонационных наноалмазов с концентрацией 13 % масс. Кривая ДТА образца представляет собой суперпозицию трех составляющих. По результатам моделирования кубическим сплайном было установлено, что гидрозоль детонационных наноалмазов можно представить как смесь четырех гидрозолей с температурами максимума дегидратации 25 ⁰C, 32,5 ⁰C, 37 ⁰C и 38 ºС.

The heating behavior by synchronous thermal analysis of detonation nanodiamond hydrosol with a concentration of 13 wt% has been investigated. The DTA curve of the sample is a superposition of three components. According to the results of cubic spline modeling, it was found that the detonation nanodiamond hydrosol can be represented as a mixture of four hydrosols with dehydration maximum temperatures of 25 ⁰C, 32.5 ⁰C, 37 ⁰C, and 38 ºC.
MATHEMATICAL MODEL AND METROLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE MEANS OF MONITORING THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF GROUNDWATER IN THE PROCESS OF SUFFUSION
Authors: Латышенко К.П. , Нурмагомедов Т.Н.
Published: September 2024

В данной статье представлена математическая модель статической характеристики и метрологические характеристики средства контроля удельной электрической проводимости подземных вод при суффозионном процессе. Выполнен краткий обзор исследований в рамках обоснования параметров средства контроля и автоматизации контроля за опасным природным процессом – суффозией. Аргументированно произведен выбор метода инструментального контроля – кондуктометрии, и типа средства контроля – низкочастотного кондуктометра. Рассмотрены аспекты, влияющие на точность и надежность измерений, включая выбор метода измерения и влияние структурных элементов средства контроля на измерительный сигнал. Разработаны математические модели статической характеристики средства контроля с последовательным и параллельным включением датчика. Описаны метрологические характеристики с позиции суммирования влияния структурных элементов средства контроля. Результаты исследования могут быть положены в основу создания средств контроля и систем мониторинга подземных вод, адаптированных под заданные гидрогеохимические и географические условия среды, что имеет важное значение для предотвращения и управления рисками, связанными с гидрогеологической активностью подземных вод и возможными чрезвычайными ситуациями.

This article presents a mathematical model of static characteristics and metrological characteristics of a means of monitoring the specific electrical conductivity of groundwater during the suffusion process. A brief review of the research is carried out within the framework of substantiating the parameters of the means of control and automation of control over a dangerous natural process – suffusion. The choice of an instrumental control method – conductometry, and the type of control means – a low-frequency conductometer is justified. Aspects affecting the accuracy and reliability of measurements are considered, including the choice of measurement method and the influence of structural elements of the control device on the measuring signal. Mathematical models of the static characteristics of the control device with sequential and parallel activation of the sensor have been developed. Metrological characteristics are described from the point of view of summing up the influence of structural elements of the control device. The results of the study can be used to create controls and monitoring systems for groundwater adapted to specific hydrogeochemical environmental conditions, which is important for preventing and managing risks associated with hydrogeological activity of groundwater and possible emergencies.
DEVELOPMENT OF A MODEL FOR THE OUTPUT FILTER OF A DIGITAL QUADRATURE NMR RELAXOMETER DETECTOR ON FPGA
Authors: Лапшенков Е.М. , Фазлыйяхматов М.Г.
Published: September 2024

Квадратурный детектор в ЯМР-релаксометре обеспечивает построение кривой спада релаксации, огибающей спада, а также позволяет следить за изменением фазы сигнала в процессе релаксации, свидетельствующее о несовпадении частоты возбуждающего импульса и резонансной частоты образца. В работе рассмотрена разработка выходного фильтра цифрового квадратурного детектора ЯМР-релаксометра. Представлены два варианта реализации выходного фильтра, а именно вариант в виде скользящего среднего и в виде фильтра с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтра). Построены АЧХ фильтра скользящее среднее и АЧХ квадратурного детектора. Показан недостаток фильтра скользящее среднее, заключающийся в наличии боковых полос пропускания. Предложена структурно-алгоритмическая схема БИХ-фильтра, адаптированная для реализации на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) без арифметики с плавающей точкой. Проведено моделирование фильтров и приведены сравнительные результаты при разных уровнях входного шума. Рассмотренный БИХ-фильтр опробован при проектировании цифрового квадратурного детектора инженерного образца разрабатываемого ЯМР-релаксометра. Это позволяет говорить о его реализуемости на ПЛИС и эффективности для фильтрации выходного детектированного сигнала.

Quadrature detector in NMR analyzer provides the construction of the relaxation decay curve, its envelope, and also allows monitoring the phase change of the signal during relaxation, indicating the mismatch of the excitation pulse frequency and the resonance frequency of the sample. The development of the output filter for the digital quadrature detector of the NMR analyzer is considered in the work. Two implementation options of the output filter are presented, namely, an option in the form of a moving average and in the form of an infinite impulse response (IIR) filter. The frequency response of the moving average filter and the frequency response of the quadrature detector are constructed. A drawback of the moving average filter, consisting of the presence of sidebands, is shown. A structural-algorithmic scheme of the IIR filter adapted for implementation on field-programmable gate arrays (FPGAs) without floating-point arithmetic is proposed. The filters are simulated, and comparative results are provided at different levels of input noise. The considered IIR filter is tested in the design of a digital quadrature detector for the prototype of the developed NMR relaxometer. This allows us to speak about its feasibility on FPGAs and efficiency for filtering the output detected signal.
CALCULATION OF THE OIL LEVEL IN A REFRIGERATION COMPRESSOR IN A ROTATING COORDINATE SYSTEM
Authors: Ватагин А.А. , Лебедев А.Е. , Капранова А.Б. , Гуданов И.С. , Долгин Д.С.
Published: September 2024

Важным рабочим органом любой холодильной машины является компрессор. Срок службы холодильной машины напрямую зависит от времени работы компрессора, поэтому необходимо обеспечить его ресурс. Факторами, влияющими на срок службы компрессора, являются, например, масляное голодание, различные инерционные нагрузки. В настоящее время первая причина решена достаточно полно в то время, как вторая остается не решенной. Особенно проблематично предотвратить масляное голодание в аппаратах, работающих в условиях переменных ускорений, в том числе центростремительных, иными словами, во вращающейся системе координат. При работе типовых моделей компрессоров в таких системах сила инерции перемещает масло к одной из стенок компрессора, при этом маслозаборное устройство оголяется, что приводит к масляному голоданию и как следствие быстрому износу деталей компрессора. Авторами статьи предлагается теоретический расчет уровня подъема масла и на основании расчетных данных, подтвержденных экспериментально, сместить заборное устройство в сторону перемещения масла при вращении.

An important working organ of any refrigeration machine is a compressor. The service life of the refrigerating machine directly depends on the operating time of the compressor, therefore it is necessary to ensure its service life. Factors affecting the service life of the compressor are, for example, oil starvation, various inertial loads. Currently, the first reason has been solved quite completely, while the second remains unresolved. It is especially problematic to prevent oil starvation in devices operating under conditions of variable accelerations, including centripetal ones, in other words, in a rotating coordinate system.
IMPROVED SOFTWARE PLL FOR MEASUREMENT OF POWER GRID FREQUENCY
Authors: Серов А.Н. , Шатохин А.А. , Серов Н.А.
Published: September 2024

В статье рассмотрена улучшенная программная ФАПЧ (ПФАПЧ) для измерения частоты электросети. Улучшение касается уменьшения пульсаций на выходе фазового детектора путем формирования сигнала, компенсирующего пульсации. Компенсирующий сигнал формируется путем умножения двух ортогональных биполярных меандров. Далее этот сигнал вычитается из выходного сигнала фазового детектора. В статье представлено описание ПФАПЧ, рассмотрены особенности практической реализации. Путем моделирования в среде Matlab проведен анализ методической погрешности ПФАПЧ для: синусоидального и полигармонического сигнала; синусоидального сигнала плюс смещение; синусоидального сигнала плюс шум; синусоидального сигнала с амплитудной модуляцией (фликер синусоидальной или прямоугольной формы).

This article discusses an improved software PLL (PLLL) for measuring the frequency of the power grid. The improvement concerns the reduction of ripple at the output of the phase detector by generating a signal that compensates for the ripple. The compensating signal is generated by multiplying two orthogonal bipolar meanders. This signal is then subtracted from the output signal of the phase detector. The article presents a description of the PFLL and discusses the features of practical implementation. By modeling in the Matlab environment, an analysis of the methodological error of the PFLL was carried out for: sinusoidal and polyharmonic signals; sine wave plus offset; sinusoidal signal plus noise; sinusoidal signal with amplitude modulation (sinusoidal or rectangular flicker).
INVESTIGATION OF THE RESISTANCE OF ABS PLASTIC MODIFIED WITH POLYMETHYLENE-P-TRIPHENYL ETHER OF BORIC ACID TO UV RADIATION
Authors: Усков В.Г. , Ожогин А.В. , Будович К.И. , Пенкин А.С. , Строкова С.В. , Ленский М.А. , Корабельников Д.В.
Published: September 2024

Работа направлена на изучение влияния роли полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты (ПМПТФЭ БК) в качестве УФ-стабилизатора АБС-пластика. Исследования были проведены в сравнении с промышленными УФ-абсорберами (2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидин и 2-гидрокси-4-н-октоксибензофенона). Было показано, что полиметилен-п-трифениловый эфир борной кислоты является перспективной светостабилизирующей добавкой для АБС-пластика. Так при добавке 3 % полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты образцы АБС-пластика сохраняют 96,8 % значения предела прочности на разрыв после 2500 часов облучения. Необходимо отметить также перспективность использования полиметилен-п-трифенилового эфира борной кислоты в полимерных композиционных материалах, что что открывает широкие возможности для его использования в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, строительную, электронную и бытовую технику.

The work is aimed at studying the influence of the role of polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid (PMPTFE BK) as a UV stabilizer of ABS plastic. The studies were conducted in comparison with industrial UV absorbers (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone). It has been shown that polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid is a promising light-stabilizing additive for ABS plastic. Thus, when 3% polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid is added, ABS plastic samples retain 96.8% of the tensile strength after 2500 hours of irradiation. It should also be noted the promising use of polymethylene-p-triphenyl ether of boric acid in polymer composite materials, which opens up wide opportunities for its application in various industries, including automotive, construction, electronics and household appliances.
DIGITAL PHENOTYPING OF SEEDS USING CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS
Authors: Косатов Д.Е. , Бредихин А.В. , Лезарев А.С. , Тогушов В.А. , Лезарев А.Г.
Published: September 2024

В ходе исследования представлен вариант определения фенотипических свойств отдельных семян пшеницы из общей выборки с помощью двух сверточных нейронных сетей. Были описаны два набора данных созданных для обучения представленных в работе моделей нейронных сетей. Нахождение отдельных семян в выборке осуществлялось с помощью сверточной нейронной сети, построенной по архитектуре RetinaNet. Классификация обнаруженных семян осуществлялась с помощью сверточной нейронной сети созданной на основе архитектуры EfficientNetV2. Описана причина по которой созданная модель классификации должна иметь три выхода, а не один как классические модели классификации. Определялся сорт семени, тип его повреждения и количество семян на одном изображении, полученном от модели детектора. Представлены архитектуры задействованных нейронных сетей. Рассмотрен пример обучения представленных моделей и показан прогресс их обучения по эпохам. Описаны способы улучшения качества работы представленных моделей и перспективы их практического использования.

In the course of the study, a variant of determining the phenotypic properties of individual wheat seeds from a general sample using two convolutional neural networks is presented. Two sets of data created for training the neural network models presented in the work were described. The search for individual seeds in the sample was carried out using a convolutional neural network based on the RetinaNet architecture. The classification of the detected seeds was carried out using a convolutional neural network based on the EfficientNetV2 architecture. The reason why the created classification model should have three outputs, and not one as classical classification models, is described. The seed variety, the type of damage and the number of seeds in one image obtained from the detector were determined. The architectures of the involved neural networks are presented. An example of the training of the presented models is considered and the progress of their training by epoch is shown. The ways to improve the quality of the proposed models and the prospects for their practical use are described.
THE ROLE OF THERMAL ACTIVATION OF MAGNESIUM-CONTAINING RAW MATERIALS IN THE PROCESS OF OBTAINING BURNT MAGNESIA
Authors: Пояркова Е.В. , Махновская А.С.
Published: September 2024

В данной статье исследуется возможность химической переработки некондиционных магнийсодержащих видов сырья, таких как доломиты и серпентиниты, для получения оксида магния (MgO). В связи с истощением в России запасов высококачественного магнезита возникла необходимость разработки подобных альтернативных источников MgO. Исследование направлено на получение продукта, не уступающего по качеству MgO из магнезита. Изучено влияние технологических параметров на выход конечной продукции, при этом особое внимание уделено зависимости выхода готового продукта от первичной термической активации сырья. Полученные результаты позволяют определить область применения MgO, полученного из некондиционных видов сырья, в различных отраслях промышленности. Определено, что реакционная способность MgO и, следовательно, стоимость получаемого продукта непосредственно зависят от процесса термоактивации магнийсодержащих видов сырья.

This article explores the possibility of chemical processing of substandard magnesium-containing raw materials, such as dolomites and serpentinites, to produce magnesium oxide (MgO). Due to the depletion of high-quality magnesite reserves in Russia, it became necessary to develop such alternative sources of MgO. The research is aimed at obtaining a product that is not inferior in quality to MgO from magnesite. The influence of technological parameters on the output of the final product has been studied, with special attention paid to the dependence of the output of the finished product on the primary thermal activation of raw materials. The results obtained allow us to determine the scope of application of MgO obtained from substandard raw materials in various industries. It is determined that the reactivity of MgO and, consequently, the cost of the resulting product directly depend on the process of thermal activation of magnesium-containing raw materials.
IDENTIFICATION OF THE TYPES AND PARAMETERS OF FIXING THE ROD AT BOTH ENDS BY TWO EIGENVALUES
Authors: Маннапова Т.М. , Галимзянов М.Н.
Published: September 2024

На практике при использовании стержней под действием внешних возбуждений на концах стержня могут нарушаться включенные в проект граничные условия. Поэтому необходимо решить математическую задачу идентификации по удельным частотам продольных колебаний стержней (разработать методы граничных условий и условий сопряжения). В предыдущих работах других авторов были проведены исследования по обнаружению крайних состояний с использованием собственных частот. Ими исследовано несколько задач по определению краевых условий связи множества распределенных механических систем: задача определения крайних условий на круглой пластине, задача определения крайних условий на двух концах стержни, определение крайних условий прямоугольной пластины. Были восстановлены только коэффициенты в терминах канонической фиксации и не рассмотрена неопределенность в краевых условиях (т. е. когда неизвестны коэффициенты краевых условий). В данной работе показано, что вид и параметры закрепления обоих концов стержня могут быть однозначно с точностью до перемены мест закреплений местами идентифицированы по двум собственным частотам продольных колебаний. В случае если первая собственная частота, такова, что соответствующеесобственное значение соответствующей спектральной задачи совпадают с π, то требуется информация о том, является ли нуль собственным значением, т.е. есть ли помимо собственных колебаний еще и собственное движение (падение стержня).

In practice, when using rods under the influence of external excitations at the ends of the rod, the boundary conditions included in the design may be violated. Therefore, it is necessary to solve the mathematical problem of identification by specific frequencies of longitudinal vibrations of the rods (to develop methods for boundary conditions and coupling conditions). Previous work by other authors has conducted research on detecting extreme states using natural frequencies. They studied several problems of determining the boundary conditions for the connection of a set of distributed mechanical systems: the problem of determining the boundary conditions on a round plate, the problem of determining the boundary conditions at the two ends of the rod, and the determination of the boundary conditions of a rectangular plate. Only the coefficients in terms of the canonical fixation were recovered and the uncertainty in the boundary conditions (i.e., when the coefficients of the boundary conditions are unknown) was not considered. This work shows that the type and parameters of fastening of both ends of the rod can be unambiguously identified, up to the change of places of fastening, by two natural frequencies of longitudinal vibrations. If the first natural frequency is such that the corresponding eigenvalue of the corresponding spectral problem coincides with π, then information is required about whether zero is an eigenvalue, i.e. Is there, in addition to natural vibrations, also natural motion (fall of the rod).
FORMATION OF STRUCTURAL-PHASE STATE OF THE Ti-Al-Nd SYSTEM OBTAINED BY “HYDRIDE TECHNOLOGY”
Authors: Каракчиева Н.И. , Абзаев Ю.А. , Амеличкин И. , Князев А.С. , Сачков В.И. , Курзина И.А.
Published: September 2024

Описан структурно-фазовый состав образцов TiNd50, AlNd50, TiAl49Nd2, полученных «Гидридной технологией». Построена модельная трехкомпонентная фазовая диаграмма для Ti-Al-Nd при температуре 1150 °С. Методом Ритвельда установлено, что в процессе синтезирования системы TiAl49Nd2 с контролируемым содержанием Nd образуются двойные сплавы AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, а также тройной – Al2Ti2Nd2. В ходе исследования системы TiAl49Nd2 было установлено, что доминирующими фазами являются AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, суммарная доля которых составляет примерно 0,94. Оставшаяся часть приходится на стабильный тройной сплав Al2Ti2Nd2, его доля равна 0,04. Полученные данные позволят расширить представления о формировании фазового состава и структуры образцов Ti-Al-Nd.

The structural phase composition of TiNd50, AlNd50, TiAl49Nd2obtained by "hydride technology" is described. A model three-component phase diagram for Ti-Al-Nd at 1150 °C is constructed. Using the Rietveld method, it was found that in the process of synthesizing the TiAl49Nd2 system with controlled Nd content, double alloys AlTi, Al2Ti, Al2Ti6, and ternary Al2Ti2Nd2are formed. During the study of the TiAl49Nd2 system it was found that the dominant phases are AlTi, Al2Ti, Al2Ti6with a total fraction of about 0.94. The remaining part falls on the stable ternary alloy Al2Ti2Nd2, its share is equal to 0.04. The results will expand the understanding of the formation of the phase composition and structure of Ti-Al-Nd samples.
MATHEMATICAL MODEL OF THE WAVEFRONT SENSOR FOR ELECTRON-OPTICAL SYSTEMS OF MICROSCOPES
Authors: Ноговицына С.Р. , Федоров А.Г.
Published: September 2024

В рамках данной работы рассматривается вопрос применения датчика волнового фронта для голографической микроскопии. В частности, рассматривается схема осевой голографии Габора. В работе рассматривается наиболее распространенный датчик волнового фронта на основе схемы Шака-Гартмана. Математическая модель датчика реализована в рамках скалярной теории дифракции в приближении Фраунгофера. Аберрации реализованы с помощью полиномов Цернике. Массив микролинз реализован в виде квадратных апертур. Также рассмотрены фильтры Рончи и маска Гартмана. Представлены численные результаты моделирования распространения волны в осевой голографии Габора с учетом массива микролинз.

Within the framework of this work, the issue of using a wavefront sensor for holographic microscopy is considered. In particular, the scheme of Gabor's axial holography is considered. The paper considers the most common wavefront sensor based on the Shaka-Hartmann scheme. The mathematical model of the sensor is implemented within the framework of the scalar theory of diffraction in the Fraunhofer approximation. Aberrations are implemented using Zernike polynomials. The array of microlenses is implemented in the form of square apertures. Ronchi filters and the Hartmann mask are also considered. Numerical results of modeling wave propagation in axial Gabor holography are presented, taking into account the array of microlenses.
ESTIMATION OF THE ERROR OF A SOFTWARE-DEFINED PLATFORM IN THE STRUCTURE OF INFORMATION AND MEASUREMENT SYSTEMS
Authors: Курносов Р.Ю. , Чернышова Т.И.
Published: September 2024

В статье проводится оценка погрешности программно-определяемой платформы в структуре информационно-измерительных систем на примере одноплатного компьютера с применением методов имитационного моделирования. Структура информационно-измерительных систем и аппаратная реализация таких измерительных устройств имеют значительную эффективность в плане достижения требуемого метрологического уровня при применении одноплатного компьютера, в котором применяется аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения с аналоговым коммутатором. В работе проведен анализ точности такого преобразователя и рассмотрены значения отдельных параметров, влияющих на его точность. С учетом проведенного анализа всего комплекса факторов и параметров, влияющих на погрешность АЦП одноплатного компьютера была построена модель аналого-цифрового преобразователя в программной среде Matlab Simulink, а также получены результаты моделирования и проведена корректная оценка погрешности АЦП с учетом всех особенностей функционирования рассматриваемого блока, которые могут быть использованы при решении задачи оценки метрологической надежности рассмотренного вида АЦП, так как его использование в структуре современных ИИС различного назначения является актуальным.

The article evaluates the error of a software-defined platform in the structure of information and measurement systems using the example of a single-board computer using simulation methods. The structure of information and measurement systems and the hardware implementation of such measuring devices have significant efficiency in terms of achieving the required metrological level when using a single-board computer that uses an analog-to-digital converter of serial approximation with an analog switch. The paper analyzes the accuracy of such a converter and considers the values of individual parameters that affect its accuracy. Taking into account the analysis of the entire complex of factors and parameters affecting the error of the ADC of a single-board computer, a model of an analog-to-digital converter was built in the Matlab Simulink software environment, as well as simulation results were obtained and a correct assessment of the error of the ADC was carried out, taking into account all the features.
METHODS FOR DETERMINING THE PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES AND STRUCTURE OF SODIUM POLYPHOSPHATES
Authors: Карапетян К.Г. , Вершинина В.А.
Published: September 2024

Исследование структуры полифосфата натрия представляет собой актуальную задачу в связи с его выдающимися свойствами и широким спектром применения в различных отраслях промышленности. Полифосфат натрия характеризуется отличной растворимостью, способностью формировать водорастворимые комплексы с разнообразными металлами, а также высокой эффективностью в качестве водоочистного средства. Исследования структуры полифосфата натрия позволяют углубленно изучить механизмы его взаимодействия с металлическими ионами, что потенциально может привести к разработке новых технологий и продуктов с улучшенными характеристиками. Кроме того, анализ структуры полифосфата натрия имеет важное значение для создания экологически безопасных и экономически эффективных методов его производства и применения. Анализ внутренней структуры полифосфата натрия представляет собой ключевой фактор для оптимизации его свойств и применения в разнообразных областях, включая пищевую промышленность, медицину и экологию. Эти исследования способствуют значительному расширению имеющихся знаний об этом соединении и открывают новые перспективы для инноваций и устойчивого развития в различных секторах промышленности. В данной работе были рассмотрены следующие методы, позволяющие изучить и понять структуру гексаметафосфата натрия: потенциометрическое титрование концевых групп, хроматография на бумаге и гель-фильтрация.

The study of the structure of sodium polyphosphate is an urgent task due to its outstanding properties and wide range of applications in various industries. Sodium polyphosphate is characterized by excellent solubility, ability to form water-soluble complexes with a variety of metals, as well as high efficiency as a water treatment agent. Studies of the structure of sodium polyphosphate allow us to study in depth the mechanisms of its interaction with metal ions, which can potentially lead to the development of new technologies and products with improved characteristics. In addition, analyzing the structure of sodium polyphosphate is important for the creation of environmentally safe and cost-effective methods of its production and application. The analysis of the internal structure of sodium polyphosphate is a key factor for optimizing its properties and applications in a variety of fields, including food, medicine and the environment. This research contributes to a significant increase in our knowledge of this compound and opens new perspectives for innovation and sustainability in various industrial sectors. In this work, the following methods were considered to study and understand the structure of sodium hexametaphosphate: potentiometric titration of end groups, paper chromatography and gel filtration.
EXTRACTION KINETICS OF RARE EARTH ELEMENTS FROM ORE PROCESSING SOLUTIONS: A BRIEF REVIEW
Authors: Лукьянцева Е.С. , Машукова Ю.А. , Чугурович Б.З. , Черемисина О.В.
Published: September 2024

Редкоземельные элементы являются ключевыми металлами для большинства наукоёмких технологий от нефтехимии и металлургии до зелёной энергетики и электроники. Главными трудностями, с которыми сопряжена добыча редкоземельных элементов, являются их крайне низкое содержание как в самих рудах, так и в растворах, получаемых при их переработке, а также исключительное подобие физико-химических свойств, осложняющее разделение на индивидуальные компоненты. Важным этапом при создании технологии получения редкоземельных металлов является исследование кинетики процесса, данные о которой позволяют установить механизм реакции и подобрать параметры проведения процесса — температуру, интенсивность перемешивания, pH, площадь контакта фаз — для оптимального извлечения и разделения металлов, а также для очистки экстракта от примесных компонентов. Настоящая статья посвящена обзору особенностей кинетики извлечения редкоземельных элементов из растворов переработки руд методом экстракции, выявлению кинетических параметров их разделения, а также современному аппаратурному оформлению основных перспективных установок с малообновляющейся поверхностью раздела фаз, позволяющих провести кинетические исследования.

Rare earth elements are essential metals for most high-tech industries, from petrochemicals and metallurgy to green energy and electronics. The extraction and separation of rare earth elements into individual components presents severe difficulties, such as the extremely low content of these metals in both the ores and solutions obtained during ore processing, as well as the exceptional similarity of physical and chemical properties. A technology for rare earth elements production necessarily requires the kinetics study. Along with thermodynamics, obtained kinetic data allows establishing the reaction mechanism and selection of the process parameters—temperature, agitation level, pH, phase contact area—for extraction, separation and stripping. This article reviews the kinetic aspects of extraction of rare earth elements from ore processing solutions, identification of kinetic parameters of their effective separation and purification, and modern instrumentation of the main promising installations for kinetic studies with a low-renewing phase interface.
Unknown parameters estimation for multilayer modular regression using the least absolute deviations method
Authors: Базилевский М.П.
Published: September 2024

Статья посвящена разработке и возможности применения в регрессионном анализе новой математической формы связи между выходной переменной и входными факторами. Для этого использованы ранее изученные более простые модели модульной линейной регрессии, в которых один или несколько входных факторов преобразуются единожды с помощью операции модуль. Предложен симбиоз линейной регрессии и модульной регрессии с мультиарной операцией модуль. На его основе сформулирована многослойная модульная регрессия, выстроенная по принципу «модуль в модуле», то есть на каждом новом слое используется модуль от величины предыдущего слоя. Задача оценивания многослойной модульной регрессии с заданным числом слоев методом наименьших модулей сведена к задаче частично-булевого линейного программирования. С помощью предложенных регрессий решена задача моделирования запасов древесины в Иркутской области. При этом построены однослойная, двухслойная и трехслойная модульные регрессии. Новые модели по качеству оказались существенно лучше линейной регрессии, причем, с увеличением количества слоев наблюдалось снижение суммы модулей остатков. В трехслойной модели все остатки получились нулевыми. Разработанный математический аппарат может успешно применяться для решения многих задач анализа данных.

The article is devoted to the development and possibility of using a new mathematical form of connection between the output variable and input factors in regression analysis. For this purpose, previously studied simpler modular linear regression models were used, in which one or more input factors are transformed once using the modulus operation. A symbiosis of linear regression and modular regression with a multiary operation module is proposed. On its basis, a multilayer modular regression is formulated, built on the “module within a module” principle, that is, each new layer uses a module from the value of the previous layer. The problem of estimating multilayer modular regression with a given number of layers using the least modulus method is reduced to a partial-Boolean linear programming problem. Using the proposed regressions, the problem of modeling timber reserves in the Irkutsk region was solved. In this case, single-layer, two-layer and three-layer modular regression were constructed. The new models turned out to be significantly better in quality than linear regression, and with an increase in the number of layers, a decrease in the sum of the residual modules was observed. In the three-layer model, all residuals turned out to be zero. The developed mathematical apparatus can be successfully used to solve many data analysis problem.
Using simultaneous multithreading in high-performance numerical algorithms
Authors: Буевич Е.А.
Published: September 2024

Технология одновременной многопоточности считается малоприменимой в программах, занимающихся интенсивными вычислениями, в частности, при умножении матриц – одной из основных операций машинного обучения. Целью данной работы является определение границ применимости этого типа многопоточности к интенсивным вычислениям на примере блочного матричного умножения. В работе выделен ряд характеристик кода умножения матриц и архитектуры процессора, влияющих на эффективность использования одновременной многопоточности. Предложен способ определения наличия структурных ограничений процессора при исполнении более чем одного потока и их количественной оценки. Рассмотрено влияние используемого примитива синхронизации и его особенности применительно к одновременной многопоточности. Рассмотрен существующий алгоритм разделения матриц на блоки, предложено изменение размеров блоков и параметров циклов для лучшей утилизации вычислительных модулей ядра процессора двумя потоками. Создана модель оценки производительности выполнения идентичного кода двумя потоками на одном физическом ядре. Создан критерий определения возможности оптимизации кода с интенсивными вычислениями с помощью этого типа многопоточности. Показано, что разделение вычислений между логическими потоками с использованием общего кэша L1 оправдано как минимум на одной из распространенных архитектур процессоров.

The technology of simultaneous multithreading is considered to be of little use in programs involved in intensive calculations, in particular when multiplying matrices - one of the main operations of machine learning. The purpose of this work is to determine the limits of applicability of this type of multithreading to high performance numerical code using the example of block matrix multiplication. The paper highlights a number of characteristics of matrix multiplication code and processor architecture that affect the efficiency of using simultaneous multithreading. A method is proposed for determining the presence of structural limitations of the processor when executing more than one thread and their quantitative estimation. The influence of the used synchronization primitive and its features in relation to simultaneous multithreading are considered. The existing algorithm for dividing matrices into blocks is considered, and it is proposed to change the size of blocks and loop parameters for better utilization of the computing modules of the processor core by two threads. A model has been created to evaluate the performance of executing identical code by two threads on one physical core. A criteria has been created to determine whether computationally intensive code can be optimized using this type of multithreading. It is shown that dividing calculations between logical threads using a common L1 cache is beneficial in at least one of the common processor architectures.
Application of natural language dialogue in distance learning
Authors: Братищенко В.В.
Published: September 2024

Актуальность исследования обусловлена низким уровнем применения диалога на естественном языке в дистанционном обучении. Создание таких средств на основе искусственного интеллекта сделает процесс дистанционного обучения более доступным и привлекательным. В статье предлагается строить диалог на основе эталонных вопросов к содержанию дистанционного курса. Ответ выбирается на основе близости вопроса пользователя к эталону. В качестве множества ответов рекомендуется использовать структурные единицы дистанционного курса, а в качестве эталонных вопросов – соответствующие заголовки. Данные учебного диалога запоминаются и используются для расширения списка эталонных вопросов и обучения системы. Для контроля усвоения используется мера близости ответов обучаемого на контрольные вопросы и правильных вариантов ответов. Для формирования контрольных вопросов можно использовать словари дистанционных курсов и тестовые задания. Определение меры близости двух текстов предлагается выполнять с использованием косинуса эмбеддингов наиболее близких термов. Данные сравнения текстов по предложенной методике подтверждают ее возможность правильно оценивать близость текстов и обосновывают ее применение для организации диалога на естественном языке в дистанционном обучении.

The relevance of the study is due to the low level of use of dialogue in natural language in distance learning. The creation of such tools based on artificial intelligence will make the process of distance learning more accessible and attractive. The article proposes to build a dialogue based on standard questions for the content of the distance learning course. The answer is selected based on the similarity of the user's question to the standard. It is recommended to use the structural units of the distance learning course as a set of answers, and the corresponding headings as standard questions. The training dialogue data is remembered and used to expand the list of standard questions and train the system. To control learning, a measure of the similarity of the student’s answers to test questions and the correct answer options is used. To generate test questions, you can use distance learning dictionaries and test tasks. It is proposed to determine the measure of similarity of two texts using the cosine of the embeddings of the closest terms. Data from comparing texts using the proposed methodology confirm its ability to correctly assess the similarity of texts and justify its use for organizing dialogue in natural language in distance learning.
Modified ant algorithm for constructing a time-limited tourist route
Authors: Медведева O.A. , Минакова А.Ю.
Published: September 2024

В статье рассматривается задача построения туристического маршрута с заранее заданными точками начала и конца маршрута. Объекты делятся на два типа. Первые – обязательные, которые наверняка должны войти в результирующий маршрут. Вторые – дополнительные, посещение которых не является необходимым. Маршрут формируется с учетом приоритетов, заранее заданных для объектов туристом исходя из его интересов и предпочтений, при этом суммарное время посещения объектов не должно превышать заданного крайнего срока прибытия в конечную точку маршрута. Для решения поставленной задачи в статье предлагается подход, основанный на построении известными методами маршрута по основным объектам и дальнейшем его расширением с использованием муравьиных стратегий. С этой целью вводится понятие «сытости» муравья и вероятности возврата к основному маршруту, чтобы была возможность контроля оставшегося времени. В завершении статьи приводятся результаты вычислительного эксперимента, направленного на оценку влияния параметров муравьиного алгоритма на полученный маршрут и разработку рекомендаций по настройке этих параметров в зависимости от размерности задачи. Кроме того, проводится сравнительный анализ маршрутов, полученных предложенным алгоритмом и точным методом ветвей и границ по заданному набору объектов, по результатам которого сделан вывод об эффективности предложенного алгоритма.

The article considers the task of building a tourist route with predetermined points of the beginning and end of the route. The objects are divided into two types. The first ones are mandatory, which should certainly be included in the resulting route. And the second ones are additional ones, which are not necessary to visit. The route is formed taking into account the priorities set for the objects by the tourist, based on his interests and preferences, while the total time of visiting the objects should not exceed the specified deadline for arrival at the end point of the route. To solve this problem, the article proposes an approach based on the construction of a route by known methods along the main objects and its further expansion using ant strategies. To this end, the concept of "satiety" of the ant and the probability of returning to the main route are introduced, so that it is possible to control the time reserve. At the end of the article, we present the results of a computational experiment aimed at assessing the influence of the ant algorithm parameters on the resulting route and developing recommendations for adjusting these parameters depending on the size of the problem. In addition, a comparative analysis of the routes obtained by the proposed algorithm and the exact branch-and-bound method for a given set of objects is carried out, based on the results of which a conclusion is drawn about the effectiveness of the proposed algorithm.
Intelligent hand gesture-based quadcopter motion control system
Authors: Чернышев Н.Н. , Шевченко М.А. , Ниженец Т.В.
Published: September 2024

Актуальность исследования обусловлена тем, что управление квадрокоптером с помощью жестов рук более естественно и интуитивно, чем использование традиционных пультов управления. Это позволяет пользователям с легкостью освоить управление и сосредоточиться на выполнении задачи, а не на технических аспектах управления. В свою очередь, разработка системы распознавания жестов требует совершенствования алгоритмов обработки изображений на основе машинного обучения. Данная статья направлена на исследование возможности реализации управления движением квадрокоптера с использованием жестов рук, в сочетании с современными нейросетевыми технологиями. Основным подходом в исследовании данной проблемы является применение сверточных искусственных нейронных сетей для обработки изображений и выполнения задач компьютерного зрения. В работе также рассматриваются методы оптимизации гиперпараметров с помощью инструмента Optuna, использования TensorFlow Lite для реализации моделей машинного обучения на устройствах с ограниченными ресурсами и применение библиотеки MediaPipe для анализа жестов. Такие технологии, как Dropout и L2-регуляризация, используются для повышения эффективности моделей. Материалы статьи представляют практическую ценность для исследователей в области искусственного интеллекта и робототехники, разработчиков программного обеспечения и компаний, занимающихся разработкой беспилотных летательных аппаратов.

The relevance of this research stems from the fact that controlling a drone using hand gestures is more natural and intuitive than using traditional joysticks. This allows users to easily learn control and focus on task execution rather than technical aspects of operation. In turn, developing a gesture recognition system requires advancements in machine learning-based image processing algorithms. This paper aims to investigate the feasibility of implementing drone motion control using hand gestures in conjunction with modern neural network technologies. The main approach in addressing this problem involves the application of convolutional artificial neural networks for image processing and computer vision tasks. The work also explores methods for hyperparameter optimization using the Optuna tool, the use of TensorFlow Lite for implementing machine learning models on resource-constrained devices, and the application of the MediaPipe library for gesture analysis. Technologies such as Dropout and L2-regularization are used to enhance model efficiency. The materials presented in this paper hold practical value for researchers in the fields of artificial intelligence and robotics, software developers, and companies involved in the development of unmanned aerial vehicles.