bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Near – Rings with Generalized Right n-Derivations
Authors: Adhab Enaam Farhan
Published: August 2021

We define a new concept, called " generalized right  -derivation", in near-ring and obtain new essential results in this field. Moreover we improve this paper with examples that show that the assumptions used are necessary.
Launching of the special 100 x 100 URP program for contributing to scientific production
Authors: De La Cruz-Vargas Jhony A. , Rodríguez Chávez Elio Iván
Published: August 2021

Research should be seen as the most appropriate way for the university to invest and allocate resources. Thanks to the vision, work and impetus of the Rector of the Universidad Ricardo Palma, we are pleased to present this special program today.
Mucormycosis: A case series and review of the literature
Authors: Rajasekaran Suvetha , Thangavelu A. Annamalai
Published: August 2021

Mucormycosis is an opportunistic, invasive fungal disease, which is most commonly found in patients with preexisting morbidity such as diabetes mellitus and prolonged steroidal therapy. During this COVID-19 pandemic, diabetic patient’s food and their lifestyle, as well as their access to medicine and regular medical care becomes disrupted. This could result in metabolic decompensation, resulting in hyperglycemia, and causes secondary bacterial and fungal infections such as Rhinocerebral mucormycosis and Staphylococcus sepsis. The most common cause of this condition is the extraction of maxillary posterior tooth, which accounts for more than 80% of all cases. In this article, five cases of mucormycosis have been documented after dental extractions in maxilla. Importance of understanding this disease, early diagnosis and appropriate aggressive treatment is emphasized in this article for a successful outcome modality associated with the surgeries are explained.
Submicroscopic characteristics of the lacrimal fluid in vitreomacular traction syndrome, diabetic retinopathy compared with the norm
Authors:   Novosibirsk Branch of FSAI “The Acad. S.N. Fyodorov Eye Microsurgery Complex” of the Minpublhealth of Russia, Novosibirsk, Eremina A.V. , Chernykh D.V. ,   Novosibirsk Branch of FSAI “The Acad. S.N. Fyodorov Eye Microsurgery Complex” of the Minpublhealth of Russia, Novosibirsk
Published: August 2021

Study of the lacrimal fluid (LF) as a constant microenvironment of the anterior part of the eye which is the only atraumatically accessible substrate for the diagnosis and research of ophthalmic diseases, such as vitreomacular traction syndrome (VMTS), diabetic retinopathy (DR), makes it possible to study it using electronic microscopy methods. All studied LF samples contain cells and cell fragments; exosomes which are vesicles (40–100 nm) localized in multivesicular bodies, transmitting signals between cells and carrying markers of many diseases. Analysis of the samples revealed changes in the occurrence of these structures in VMTS and DR in comparison with healthy subjects. In this work, the components of the LF were visualized and their changes were established in DR and VMTS, which proves the value of the LF as a diagnostic substrate and determines the need for further research in order to formulate clear criteria for the diagnosis of these diseases in the early stages. Key words: lacrimal fluid; electronic microscopy; vitreomacular traction syndrome; diabetic retinopathy.
Evaluation of the technical features of vitreoretinal surgery for proliferative diabetic retinopathy in young patients
Authors:   The Khabarovsk Branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Khabarovsk, Kolenko O.V. ,   The Postgraduate Institute for Public Health Workers, Khabarovsk, Lebedev Y.B. ,   The Khabarovsk Branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Khabarovsk, Khudyakov A.Y. ,   The Khabarovsk Branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Khabarovsk, Sorokin E.L. ,   The Khabarovsk Branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Khabarovsk,   Far Eastern State Medical University, Khabarovsk
Published: August 2021

Aim. To investigate the technical difficulties of performing the stages of vitreoretinal surgery, the peculiarities of the surgical technique in young patients with the proliferative stage of diabetic retinopathy (DR). Methods. Twelve patients (12 eyes) with type 1 diabetes mellitus (DM) were selected. Their average age was 26±2 years (from 19 to 30 years). There were 4 men and 8 women. All patients had DM since childhood. Selection criteria: presence of indications for vitreoretinal surgery for proliferative DR, age of patients with type 1 DM not more than 30 years, onset of DM in childhood. Results. Initially, the clinical manifestations of proliferative DR in young people with type 1 DM were distinguished by the severity of neovascular and fibrous growths, a tendency to hemorrhages, and the complexity of preoperative preparation in the form of panretinal laser coagulation, at least partial. Surgical removal of vitreoretinal adhesions and elimination of neovascularization zones differed in technical difficulties associated with their higher density and the area of retinal tissue lesion. Conclusion. Surgical treatment of proliferative DR in young patients has a number of technical difficulties associated with the density and length of fibrovascular vitreoretinal growths, the difficulty of separating them due to the high tendency of newly formed vessels to hemorrhages. Key words: proliferative diabetic retinopathy; endovitreal surgery; type 1 diabetes mellitus; young age.
THE PRINCIPLE OF JUSTICE IN THE JUDICIARY: GENERAL THEORETICAL ASPECTS
Authors:   Lviv University of Business and Law, Khmyz Mariana
Published: August 2021

Based on the study and generalization of the judicial practice of Ukraine, the article presents the results of the study (general theoretical aspects) related to the principle of justice of the judiciary, and on this basis the relevant conclusions are made.
TOPICAL ISSUES RELATED TO PROFESSIONAL DEVELOPMENT OF PROFESSIONAL JUDGES OF UKRAINE
Authors:   Lviv University of Business and Law, Khmyz Mariana
Published: August 2021

Based on the study and generalization of the judicial practice of Ukraine, the article reveals topical issues related to professional development of professional judges of Ukraine, and on this basis the relevant conclusions are formulated.
ON THE ISSUE OF PREVENTING AND COMBATING CORRUPTION IN THE JUDICIARY
Authors:   Lviv University of Business and Law, Khmyz Mariana
Published: August 2021

Based on the study of the theory and generalization of judicial practice of Ukraine, the article presents the results of research on the prevention and combating of corruption in the judiciary, as well as presents the relevant conclusions and proposals in this direction.
COVID-19 in persons with diabetes mellitus and obesity in a cluster of metabolic syndrome
Authors: Хохлова А.В. , Бойченко П.К. , Пархомчук Д.С. , Востриков А.А.
Published: August 2021

Пандемия новой коронавирусной инфекции COVID-19, вызванная вирусом SARS-CoV-2 является актуальнейшей проблемой как отечественного, так и мирового здравоохранения. На сегодня уже установлено, что при данной вирусной инфекции наиболее уязвимыми с выраженным тяжелым течением и высокой летальностью являются лица, имеющие различные хронические заболевания, в том числе сахарный диабет (СД) и ожирение, которые выступают основными компонентами метаболического синдрома (МС). В статье обсуждаются: эпидемиология, патогенез, наиболее распространенные симптомы заболевания, а также особенности течения COVID-19 у лиц с ожирением и СД.

The new coronavirus COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus is a current issue for both national and international healthcare. It has already been established that those most vulnerable to this viral infection have a pronounced, severe course and high mortality rate. These are patients with various chronic diseases, including diabetes mellitus (DM) and obesity, which are the main components of the metabolic syndrome (MS). This article describes the epidemiology, the pathogenesis, the most common symptoms, and the characteristics of COVID-19 in obese patients with DM.
Familial Mediterranean Fever (FMF), Female and Male Fertility: Literature Review
Authors: Соцкий П.О.
Published: August 2021

Семейная средиземноморская лихорадка (CCЛ) - моногенное наследственное аутовоспалительное заболевание, характеризующееся периодически повторяющимися приступами лихорадки, серозитами разной локализации, артритами, эризипелоидоподобным высыпанием. Хотя ССЛ болеют преимущественно представители популяций восточно-средиземноморского происхождения (турки, армяне, арабы, евреи-сефарды), в наши дни болезнь регистрируется по всему миру, что связано с непрерывными миграционными процессами. Потенциальные осложнения ССЛ (фиброз и амилоидоз) и их лечение колхицином могут повлиять на репродуктивную систему больных либо путем обструкции маточных труб, либо через избыточное образование дефектных сперматозоидов и ооцитов, либо вследствие овариальной/тестикулярной недостаточности. Амилоидоз с преимущественным отложением амилоида в яичниках и яичках может приводить к женскому и мужскому бесплодию. У мужчин колхицин в редких случаях индуцирует олиго/азооспермию. У женщин основными причинами бесплодия в прошлом считались дисовуляция и перитонеальная адгезия. В последние годы ситуация с фертильностью значительно улучшилась благодаря применению колхицина. В обзоре обобщается текущая информация о взаимосвязи женской и мужской фертильности с ССЛ и приемом колхицина; излагаются современные подходы к восстановлению репродуктивной функции при бесплодии. Акцент сделан на аспектах безопасности терапии, основные положения которой представлены в клинических рекомендациях по лечению ССЛ Европейской антиревматической лиги (EULAR,2016).

Familial Mediterranean fever (FMF) is a monogenic inherited autoinflammatory disease characterized by recurrent episodes (attacks) of fever, serositis of different localization, arthritis, erysipelaslike rashes. Eastern Mediterranean persons (especially Turks, Armenians, Arabs, Sephardic Jews) are most frequently affected. Nowadays the disease is registered throughout the world because of migration processes. Potential complications of FMF (fibrosis and amyloidosis) and their treatment with colchicine may affect the reproductive system either by salpinx obstruction causing mechanical infertility, or by excessive formation of defective sperm and oocytes, either due to ovarian /testicular insufficiency. Amyloidosis can lead to female and male infertility with amyloid preponderance in the ovaries and testicles. Colchicine rarely induces oligo/ azoospermia in men. In women, disovulation and peritoneal adhesion were the main causes of infertility in the past. In recent years, the fertility situation has improved considerably due to the use of colchicine. The review summarizes current information on the relationship between female and male fertility with FMF and colchicine; modern approaches to restoring reproductive function in infertility are outlined. The focus is on the aspects of the safety of therapy, the main provisions of which are presented in the clinical recommendations for treatment of the FMF of the European Anti-Rheumatic League (EULAR, 2016).
Genetics of mental retardation
Authors: Анисимова И.В.
Published: August 2021

Умственная отсталость (УО) встречается примерно у 1% населения. Нарушения интеллекта могут быть обусловлены различными этиологическими факторами. Около 40% случаев УО обусловлено генетическими причинами. Целями обзора являются отражение исторических этапов изучения природы нарушений интеллекта и оценка динамики эффективности диагностики генетических форм УО при внедрении современных методов исследований. Источники для обзора были отобраны в базах данных PubMed, Cochrane, Google Scholar и др. во временном интервале с 1972 по 2020 гг. Эффективность диагностики генетических форм УО за последние десятки лет возросла с 3,7% до 42%. Несмотря на совершенствование методов диагностики генетических форм нарушений интеллекта, в большинстве случаев этиология УО остается неясной.

Mental retardation (MR) is found in about 1% of the population. Intellectual disability can be caused by various etiological factors. About 40% of cases MR are associated with genetic factors. The review aims are reflection of historical stages of studying the nature of intellectual disability and evaluation of dynamics of diagnostic efficiency of genetic forms of MR with the introduction modern research methods. The sources for the review were collected in the databases PubMed, Cochrane, Google Scholar etc. in the period from 1943 to 2020. Diagnostic efficiency of MR has increased from 3,7% to 42% over the last decades. Despite the improvement of diagnostic methods of genetic forms of intellectual disability, the etiology of MR remains unclear in most cases.
Variation in the number of copies of ribosomal genes in the genomes of patients with cystic fibrosis
Authors: Кондратьева Е.И. , Ершова Е.С. , Воронкова А.Ю. , Шмарина Г.В. , Красовский С.А. , Жекайте Е.К. , Петрова Н.В. , Мельяновская Ю.Л. , Одинаева Н.Д. , Вейко Н.Н. , Костюк С.В.
Published: August 2021

Впервые определено число копий тандемного рибосомного повтора (рДНК) в ДНК лейкоцитов крови больных муковисцидозом различного возраста (от 0 до 66 лет). Показано, что геномы больных муковисцидозом содержат увеличенное количество копий рДНК (289 - 932; среднее: 563 ± 101; N = 203) по сравнению со здоровыми людьми (171-711; среднее 420 ±107 копий; N = 751) того же возраста (p <10-33). В выборке больных и в контрольной выборке наблюдали сужение интервала варьирования числа копий рДНК в старших возрастных группах. В группе больных возраста 30-66 лет интервал варьирования числа копий рДНК в геноме сужен до 430-680 копий (среднее: 544±72 копии; N=27). Потенциально число копий рДНК в геноме больных муковисцидозом можно рассматривать как дополнительный прогностический маркер, отражающий продолжительность жизни больного.

The number of copies of tandem ribosomal repeat (rDNA) in the DNA of blood leukocytes of patients with cystic fibrosis of various ages (from 0 to 66 years) was determined for the first time. It was shown that the genomes of patients with cystic fibrosis contain an increased number of rDNA copies (289 - 932; mean: 563 ± 101; N = 203) compared with healthy people (171 - 711; mean 420 ± 107 copies; N = 751) of the same age (p <10-33). In the sample of patients and in the control sample, a narrowing of the range of variation in the rDNA copy number was observed in older age groups. In the group of patients aged 30-66 years, the interval of variation in the number of rDNA copies in the genome was narrowed to 430-680 copies (mean: 544 ± 72 copies; N = 27). Potentially, the number of rDNA copies in the genome of patients with cystic fibrosis can be considered an additional prognostic marker reflecting the patient’s life expectancy.
Epididymal antimicrobial peptides: the role in sperm function (review)
Authors: Шабанов П.А. , Шамова О.В. , Орлов Д.С. , Грязнов А.Ю. , Янчук Н.О.
Published: August 2021

Значительное снижение показателей мужской фертильности, наблюдаемое в последнее время во всем мире, ведёт к необходимости более глубокого изучения механизмов молекулярной регуляции гаметогенеза и посттестикулярной трансформации сперматозоидов. Совершенствование способов влияния на эти процессы, а также поиск веществ, повышающих устойчивость гамет к действию различных повреждающих факторов, открывают перспективы разработки новых подходов в лечении мужского бесплодия. В связи с этим актуальным направлением является исследование роли эндогенных антимикробных пептидов и их физиологической активности при созревании и функционировании мужских половых клеток. Антимикробные пептиды - это уникальные компоненты системы врожденного иммунитета. Они не только обеспечивают противоинфекционную защиту организма от бактерий, вирусов и грибов, но и проявляют достаточно разнообразные биологические эффекты, которые связаны, в том числе и со способностью этих молекул принимать непосредственное участие в физиологических процессах посттестикулярного созревания половых клеток, модификации цитоплазматических мембран сперматозоидов в эпидидимисе, а также капацитации в женском репродуктивном тракте. В настоящем обзоре рассмотрены современные представления о роли антимикробных пептидов придатков яичек с позиций их участия в функционировании сперматозоидов в норме и при патологии.

The significant worldwide decline in male fertility requires a comprehensive study of molecular regulatory mechanisms of gametogenesis and post-testicular sperm maturation. Improving ways to influence these processes as well as searching for substances that increase the resistance of gametes to the action of various damaging factors open up prospects for development of new approaches to treat male infertility. In this regard, current emphasis is on the study of a role of endogenous antimicrobial peptides (AMPs) and their physiological activity during the maturation and functioning of male germ cells. AMPs are unique components of the innate immune system. They not only provide protection against bacteria, viruses, and fungi, but also have relatively diverse biological effects. These effects are closely related to the ability of AMPs to be directly involved in the physiological processes of post-testicular maturation of germ cells, in modification of the plasma membranes of sperms in the epididymis, and their capacitation in the female reproductive tract. This review focuses on the current understanding of the role of epididymal AMPs with regard to the functioning of sperm in normal and pathological conditions.
Understanding the mechanism of tumor regression
Authors: Макрушин А.В.
Published: August 2021

В статье подвергается сомнению существующее представление о природе рака. Предлагается другое объяснение природы этой болезни. Механизм рака атавистический. Он возник у докембрийских Metazoa, которые были сидячими и колониальными. У них он обеспечивал приспособление к сезонному ухудшению среды. Готовящиеся к диапаузе растущие почки этих животных стали эволюционными предшественниками злокачественной опухоли. Разрушения в организме, происходящие у этих Metazoa при подготовке к диапаузе, стали эволюционными предшественниками разрушений в организме, происходящих при раке. Рассасывания готовящихся к диапаузе почек у них стало эволюционным предшественником регрессии опухоли. Регрессия опухоли - явление редкое и для изучения поэтому трудное. Исследовать его следует не у высоко организованных животных и не у человека, а у колониальных асцидий. Поняв, как работает у них механизм рассасывания готовящихся к диапаузе почек, легче будет понять механизм регрессии опухоли. У растений готовящиеся к покою почки тоже иногда разрушаются. Исследование этого процесса у растений тоже может помочь пониманию механизма регрессии опухоли.

The current understanding of the nature of cancer is being questioned, and another explanation of the nature of this disease has been proposed. The mechanism of cancer is atavistic. It emerged in the Precambrian Metazoa, which were sedentary and colonized. This mechanism provided them with a means to adapt to seasonal changes in the environment. The developing kidneys of these animals preparing for diapause were the evolutionary precursors of a malignant tumor. The destruction that occurred in their kidneys when preparing for diapause was the evolutionary predecessor of the tumor destruction in the human body that occurs during cancer regression. Resorption of diapause-preparing kidneys was an evolutionary precursor to tumor regression. Tumor regression is rare and therefore difficult to study. Thus, this phenomenon should not be investigated in highly organized animals or in humans, but in colonized ascidians. Having understood how the mechanism of resorption of their kidneys functions when preparing for diapause, it will be easier to understand the mechanism of tumor regression. In plants, buds preparing for dormancy are sometimes also destroyed. Studying this process can similarly help decipher the mechanism of tumor regression.
An approximate algorithm for choosing the optimal subset of nodes in the Angara interconnect with failures
Authors: Мукосей А.В. , Семенов А.С.
Published: August 2021

В Научно-исследовательском центре электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ) разрабатывается высокоскоростная коммуникационная сеть Ангара с топологией "многомерный тор". При эксплуатации вычислительного кластера с сетью Ангара в условиях наличия занятых и отказавших узлов возникает задача
поиска оптимального подмножества узлов сети для покрытия заданного числа узлов так, чтобы весь сетевой трафик лежал внутри этого подмножества узлов. В настоящей статье представлен приближенный полиномиальный алгоритм решения такой задачи.

The Angara high-speed interconnect with multidimensional torus topology is under development in Scientific Research Center for Electronic Computer Technology. During the utilization of the Angara interconnect in cluster systems, there exist busy and failed nodes. Thus, there is a problem of finding an optimal cluster node subset such that the network traffic belongs to this node subset and the node subset size is not less than a given size. The paper presents an approximate algorithm for solving this problem.
Application of the CHARM++ software model as a target platform for a domain-specific language compiler for the analysis of static graphs
Authors: Фролов А.С.
Published: August 2021

Представлена реализация модуля генерации параллельного программного кода на Charm++ в компиляторе
проблемно-ориентированного языка программирования Green-Marl, предназначенного для разработки параллельных алгоритмов анализа статических графов. Приводится описание представления графа в
генерируемом коде и способов отображения основных конструкций языка Green-Marl в параллельный код на Charm++. Проведенное оценочное тестирование с использованием типовых графовых задач (поиск кратчайших путей от заданной вершины до остальных вершин графа (SSSP), поиск связных компонент (CC) и вычисление рангов вершин с использованием алгоритма PageRank) показало, что производительность программ на Green-Marl, странслированных в Charm++, находится на одном уровне с реализациями на Charm++, разработанными вручную.

The implementation of a code generation mechanism in the domain-specific language (DSL) Green-Marl compiler targeted in the Charm++ framework is presented. Green-Marl is used for the parallel static graph analysis and adopts an imperative shared memory programming model, whereas Charm++ implements a message-driven execution model. The graph representation in the generated Charm++ code and the translation of the basic Green-Marl constructs to Charm++ are described. The evaluation of the typical graph algorithms: Single-Source Shortest Path (SSSP), Connected Components (CC), and PageRank shows that the performance of Green-Marl programs translated to Charm++ is the same as for native Charm++ implementations.
Numerical simulation of nuclear magnetic resonance in saturated porous media with consideration of phase motion
Authors: Клименок К.Л. , Демьянов А.Ю.
Published: August 2021

Представлена методика моделирования ядерного магнитного резонанса (ЯМР), позволяющая проводить расчеты для многокомпонентных многофазно насыщенных пористых сред с учетом движения всех фаз. Приведены результаты применения этого метода к цифровым моделям пористых сред, распределение фаз в которых
определяется путем прямого гидродинамического моделирования методом функционала плотности. Обсуждаются результаты моделирования сигнала для различных последовательностей импульсов, повторяющих реальные ЯМР-эксперименты, и их использование для получения информации о транспорте флюида в пористой среде.
Построены потоковые пропагаторы для различных течений. Проведено сравнение пропагатора со смещением, рассчитанным на основе модели переноса пассивной примеси.

A method to perform the numerical simulation of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) for porous media saturated with a multicomponent fluid with consideration of phase motion is proposed. This method is applied to numerical models of porous
media whose fluid component distribution is determined by the direct hydrodynamic simulation using the density functional method. Numerical results for NMR signals obtained for various pulse sequences and their usage for the transport description
of fluid in porous media are discussed. Flow propagators for various flows are calculated. The flow propagators and the results obtained during passive admixture simulation are compared.
A method for the coupled solution of the filtration problem and the system of elasticity equations
Authors: Богачев К.Ю. , Писковский Е.В. , Пяцкий Г.Г.
Published: August 2021

Предложен метод совместного решения задачи фильтрации вязкой сжимаемой смеси в пористой среде и системы уравнений теории упругости в случае малых деформаций. В предложенном методе применяется комбинированный алгоритм, использующий расщепление по физическим процессам и позволяющий преодолеть ряд недостатков
известных подходов к совместному решению указанных задач. Приведенные численные эксперименты подтверждают практическую применимость метода.

A method for the coupled solution of the vicious compressible fluid filtration problem in a porous medium and the system of elasticity equations in the case of small strains is proposed. The proposed method uses a combined algorithm based on
splitting the original problem with respect to physical processes. The algorithm allows one to overcome a number of disadvantages of well-known approaches. The numerical results confirm the efficiency of the proposed method for practice.
Design of an isotropic all-dielectric metasurface on a substrate
Authors: Домбровская Ж.О.
Published: August 2021

Сформулирована математическая постановка задачи об одноволновом безотражательном покрытии на основе метаповерхности. Построена область допустимых значений геометрических параметров структуры. Предложена штрафная функция, благодаря которой обеспечивается применимость физической модели, а искомый минимум
становится единственным. В качестве примера рассмотрена задача о безотражательной метаповерхности из шариков PbTe, помещенных на германиевую подложку. Рассчитан спектр отражения такой структуры в диапазоне 8-12 мкм. Проведено сравнение со спектрами метаповерхности без подложки и только одной подложки.

A mathematical statement of the problem of one-wavelength antireflective coating based on a metasurface is formulated. The constraints on geometric parameters of the structure are found. A penalty function is proposed to ensure the applicability of the physical model and to provide the uniqueness of the desired minimum. As an example, the problem of antireflective
metasurface composed of PbTe spheres located on a germanium substrate is considered. The reflectance spectrum of such a structure is found in the range 8-12 micrometers and is compared with the spectrum of the metasurface without a substrate and with the spectrum of an uncovered substrate.
Numerical simulation of turbulence and transport of fine particulate impurities in street canyons
Authors: Глазунов А.В.
Published: August 2021

При помощи LES-модели, содержащей блок лагранжева переноса частиц, проведены расчеты турбулентности и распространения мелкодисперсных примесей в городской среде. Рассматривалась упрощенная геометрия периодической последовательности городских каньонов при поперечном направлении среднего ветра. Проведено
тестирование различных лагранжевых методов и их сравнение с эйлеровыми методами переноса концентрации примесей, а также сравнение результатов расчетов с лабораторными данными. Выполнены расчеты переноса тяжелых углеродных частиц с размерами до семидесяти микрон в диаметре. На основе анализа лагранжевых
траекторий частиц выявлены закономерности переноса мелкодисперсной примеси
турбулентностью и крупными вихрями.

The LES-model combined with the Lagrangian particle transport procedure is used to simulate the turbulence and propagation of particulate impurities in urban environment. A simplified geometry for a periodic sequence of urban canyons is considered in the case of the transverse mean wind direction. A number of the Lagrangian methods are tested and compared with the Eulerian methods of scalar concentration transport. The obtained numerical results are also compared with experimental data. The transport of heavy carbon particles up to seventy microns in diameter is numerically studied. The regularities in the impurity transport by the turbulence and large eddies are revealed on the basis of the analysis of Lagrangian particle trajectories.
Supercomputer multiscale modeling of gas mixture flows in microchannels
Authors: Подрыга В.О. , Поляков С.В.
Published: August 2021

Статья посвящена моделированию течений реальных газов и их смесей в микроканалах технических систем с использованием высокопроизводительных вычислений. Для моделирования используется многомасштабный двухуровневый подход, сочетающий расчеты на макро- и микроуровнях. Подход позволяет исследовать многокомпонентные течения в микроканалах сложной геометрии в широком диапазоне чисел Кнудсена.
Параллельная реализация основана на методе разделения областей и функциональном параллелизме и ориентирована на использование вычислительных систем с гибридной архитектурой. В качестве примера рассмотрена задача истечения смеси азота и
водорода в вакуум. На этом примере исследована корректность многомасштабного
подхода. Кроме того, представлены результаты прямого молекулярно-динамического
моделирования течения азота в никелевом микросопле, в том числе характеристика
эффективности распараллеливания при большом числе частиц (0.5 млрд) и профили
скорости в микросопле в зависимости от времени.

This paper is devoted to the modeling of flows of real gases and their mixtures in microchannels of technical systems using high-performance computing. For modeling, a multiscale two-level approach is used; it combines calculations
at macro- and microlevels. The approach makes it possible to study multicomponent flows in microchannels of complex geometry in a wide range of Knudsen numbers. The parallel implementation is based on the domain decomposition method and the functional parallelism and is oriented on the use of computer systems with hybrid architecture. As an example, the problem of outflow of a nitrogen and hydrogen mixture into vacuum is considered. This example is used to study the correctness
of the multiscale approach. In addition, the results of direct molecular-dynamics
modeling of nitrogen flow in a nickel micronozzle are discussed, including the
parallelization performance at a large number of particles (0.5 billion) and
the velocity profiles in a micronozzle as a function of time.
A method of adaptive artificial viscosity for solving numerically the equations of a viscous heat-conducting compressible gas
Authors: Иванов Д.В. , Кобельков Г.М. , Ложников М.А. , Харисов А.Ф.
Published: August 2021

Статья посвящена численному решению уравнений динамики вязкого сжимаемого теплопроводного газа на неструктурированных тетраэдальных сетках. Предложена комбинация методов МакКормака и Лакса-Вендроффа, которая позволяет провести приближенную монотонизацию разностной схемы с помощью введения адаптивной
искусственной вязкости и метода "замороженных" коэффициентов. Результаты расчетов согласуются с натурными экспериментами.

This paper is devoted to the numerical solution of the dynamics equations for a viscous heat-conducting compressible gas by the method of adaptive viscosity on unstructured tetrahedral meshes. A combination of the MacCormack method and the Lax-Wendroff method allows one to monotonize the difference scheme using the method of frozen coefficients. The numerical results are in good agreement with experimental data.
An algorithmic chain for the forward personalized ECG simulation and the evaluation of its working time
Authors: Юрова А.С.
Published: August 2021

Предложена последовательность алгоритмов, позволяющая реализовать прямое моделирование электрокардиографии с использованием данных об индивидуальных анатомических особенностях пациентов.
Приведенная цепочка включает в себя алгоритмы сегментации медицинских изображений, построения расчетной сетки и решения прямой задачи электрокардиографии. Реализовано ускорение алгоритмов сегментации и решения прямой задачи электрокардиографии. Дана оценка времени работы предложенной последовательности алгоритмов.

An algorithmic chain for the forward ECG simulation using personalized anatomical patient models is proposed. The proposed algorithmic chain contains algorithms for segmentation of medical images, mesh generation and solving the forward ECG
problem. The algorithms for segmentation and solving the forward ECG problem are accelerated. The working time of the algorithmic chain is evaluated.
Inverse problems of sounding pulse formation in ultrasound tomography: mathematical modeling and experiments
Authors: Гончарский А.В. , Романов С.Ю. , Серёжников С.Ю.
Published: August 2021

Статья посвящена разработке методов формирования акустических зондирующих импульсов в задачах ультразвуковой томографии. Обратная задача формирования акустических зондирующих импульсов рассматривается в рамках линейной модели. Эта задача является некорректной и требует использования регуляризирующих алгоритмов. Для численного решения использована тихоновская схема регуляризации. Разработанные алгоритмы протестированы на решении модельных задач и с помощью специально поставленного эксперимента, в котором акустический тракт включает в себя цифровой генератор импульсов, усилитель, источник
акустического излучения, акустический детектор, предусилитель и аналого-цифровой преобразователь.
Экспериментально подтверждены как адекватность линейной модели, так и высокая эффективность предложенных алгоритмов.

This paper is concerned with developing the methods of forming acoustic sounding pulses in ultrasound tomography applications. The inverse problem of forming acoustic sounding pulses is considered in the framework of linear models. This problem is ill-posed and requires the use of regularizing algorithms. Tikhonov's regularization scheme is used to solve the problem numerically. The developed algorithms are tested on model problems as well as on experimental data. In the experimental setup, the acoustic path includes a digital waveform generator, an amplifier, an ultrasound emitter, a hydrophone with a preamplifier, and an analog-digital converter. The applicability of the linear model and the efficiency of the proposed
algorithms are substantiated experimentally.
Effect of nanoparticles on the structure of thin films: atomistic simulation results
Authors: Григорьев Ф.В. , Сулимов В.Б. , Тихонравов А.В.
Published: August 2021

Предложена модель, описывающая влияние наночастиц на атомистическую структуру напыляемых тонких пленок. Модель основана на развитом ранее методе молекулярно-динамического моделирования процесса напыления тонких оптических покрытий и применена к пленкам диоксида кремния. Наночастица предполагается неподвижной, ее взаимодействие с атомами описывается сферически симметричным потенциалом. Структура пленки вблизи наночастицы исследуется с помощью радиальных функций распределения. Показано, что поведение этих функций
около наночастицы существенно отличается для случаев высокоэнергетического и низкоэнергетического напыления.

A model describing the effect of nanoparticles on the structure of thin films structure is proposed. The model is based on the previously developed molecular dynamics method of thin film deposition simulation and is applied to the study of silicon dioxide thin films. A nanoparticle is considered as a fixed object whose interaction with film atoms is described by a spherical symmetric potential. Radial distribution functions are used to study the film structure near the nanoparticle. It is shown that the behavior of these functions is essentially different near nanoparticles in the cases of high-energy and low-energy deposition processes.
Numerical modeling of plasma oscillations with consideration of electron thermal motion
Authors: Фролов А.А. , Чижонков Е.В.
Published: August 2021

Исследовано влияние теплового движения электронов на плоские нерелятивистские нелинейные плазменные колебания. Численно и аналитически показано, что при учете теплового движения колебания трансформируются в бегущую волну. При этом амплитуда волны растет с ростом температуры, что способствует выносу энергии из первоначальной области локализации колебаний. Для численного моделирования построена схема метода конечных разностей на основе эйлеровых переменных. При использовании лагранжевых переменных для приближения малых возмущений получены распределения максимумов электронной плотности в зависимости от
температуры плазмы.
Аналитические результаты находятся в хорошем соответствии с численными экспериментами.

The effect of electron thermal motion on plane nonrelativistic nonlinear plasma oscillations is studied. It is shown numerically and analytically that when the thermal motion is taken into account, the oscillations are transformed to a traveling wave. At the same time, the wave amplitude grows with increasing temperature, which promotes the removal of energy from the initial region of oscillation localization. A finite-difference scheme is proposed for the numerical simulation on the basis of Eulerian variables. When using the Lagrangian variables to approximate small perturbations, the distributions of electron density maxima are obtained depending on the plasma temperature. The obtained analytical results are in good agreement with numerical experiments.
Tensor decompositions for solving the equations of mathematical models of aggregation with multiple collisions of particles
Authors: Стефонишин Д.А. , Матвеев С.А. , Смирнов А.П. , Тыртышников Е.Е.
Published: August 2021

Предложены эффективные методы численного решения задачи Коши для системы кинетических уравнений агрегации типа уравнений Смолуховского, допускающих множественные столкновения частиц. Разработанные методы основываются на представлении массивов кинетических коэффициентов в виде тензорных разложений. Выполнено сравнение канонического тензорного разложения, разложения Таккера и тензорного поезда (TT). Для каждого из рассматриваемых тензорных представлений получены оценки сложности выполнения шага разностной схемы Рунге-Кутты второго порядка. Для канонического и ТТ-разложений проведены численные эксперименты, демонстрирующие эффективность предложенных методов для систем, допускающих одновременные столкновения вплоть до пяти частиц.

Efficient methods for the numerical solving of a Cauchy problem for systems of Smoluchowski-type kinetic equations of aggregation with multiple collisions of particles are proposed. The developed methods are based on the tensor
representations of kinetic coefficient arrays. The canonical, Tucker, and tensor train (TT) decompositions are compared. The computational complexity of these tensor representations is estimated for a second-order Runge-Kutta. The efficiency of the proposed methods for the systems with collisions of up to five particles is shown in a series of numerical experiments for the canonical and TT-decompositions.
A software package for the simulation of fluid flows in discrete fracture networks with vugs
Authors: Блонский А.В.
Published: August 2021

Представлен программный комплекс для математического моделирования течений в дискретных системах трещин. Описана математическая модель течения, приведено краткое изложение вычислительных алгоритмов и сформулированы особенности программной реализации. Рассмотрена структура разработанного программного комплекса, обсуждаются аналогичные программные комплексы и указаны их отличия от представленного в настоящей статье. На ряде задач продемонстрирована работоспособность предложенных в статье математической модели, алгоритмов и программного комплекса.

A software package for the mathematical simulation of fluid flows in discrete fracture networks is proposed. The mathematical model of flows is analyzed, a brief description of the computational algorithms is given, and the features of software implementation are formulated. The structure of the developed software package is considered, a number of similar software packages are discussed, and their differences from the proposed one are shown. A number of model problems are solved to demonstrate the efficiency of the proposed mathematical model, algorithms, and software implementation.
On some properties of the projection operator for a class of stabilization algorithms
Authors: Корнев А.А.
Published: August 2021

Теоретически и численно исследуется оператор проектирования $Q[a]$, действующий из линейного пространства функций $a(x) \in \span \{\sin ix , \, i \ge 1\}$, заданных на отрезке $[0,\pi]$, на подпространство функций вида $\tilde a(x) \in \span \{\sin ix , \, i > i_0\}$. Соответствующая проекция выполняется вдоль подпространства $l(x) \in \span \left\{\,\psin ix , \, i=1,\ldots, i_0\right\}$, где $\psin ix = \chi_\delta(x) \sin i x$, $\chi_{\delta}(x)$ --- характеристическая функция интервала $[0,\delta)$. Полученные результаты применяются при решении задач стабилизации по начальным данным решений модельных нестационарных уравнений.

The projection operator $Q[a]$ acting from the linear space of the functions $a (x) \in \span \{\sin i x,\; i \ge 1\}$ given on the segment $[0,\pi]$ onto the subspace of the functions $\tilde a(x) \in \span \{\sin i x,\; i > i_0\}$ is studied theoretically and numerically. The corresponding projection is performed along the subspace of the functions $l(x) \in \span \{{ \overline{\rm\, sin\, }} i x , \; i=1,\ldots, i_0\}$, where ${ \overline{\rm\, sin\, }} i x = \chi_\delta (x) \sin i x$ is the characteristic function $\chi_{\delta} (x)$ of the interval $[0,\delta)$. The obtained results are used to solve the problem of stabilization with respect to the initial data of solutions to the model nonstationary equations.
Taking account of the hysteresis effects in the calculation of eddy currents
Authors: Ступаков И.М. , Рояк М.Э. , Кондратьева Н.С. , Зеленский А.В. , Винокуров Н.А.
Published: August 2021

Рассматривается подход, позволяющий при численном моделировании электромагнитных процессов одновременно учитывать как остаточную намагниченность, так и вихревые токи. Работоспособность разработанного метода верифицируется путем сравнения с результатами экспериментальных измерений для магнита с О-образным магнитопроводом.

An approach that allows one to take into account the residual magnetization and the eddy currents simultaneously during the numerical simulation of electromagnetic processes is considered. The efficiency of the proposed approach is verified by comparing with the results of experimental measurements for a magnet with an O-shaped magnetic core.
An implementation of the Chebyshev series method for the approximate analytical solution of second-order ordinary differential equations
Authors: Арушанян О.Б. , Залеткин С.Ф.
Published: August 2021

Описан один метод по применению рядов Чебышёва для интегрирования канонических систем обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. Этот метод основан на аппроксимации решения задачи Коши, его первой и второй производных частичными суммами смещенных рядов Чебышёва. Коэффициенты рядов вычисляются итерационным способом с применением соотношений, связывающих коэффициенты Чебышёва решения задачи Коши, а также коэффициенты Чебышёва первой производной решения с коэффициентами Чебышёва правой части системы. Неотъемлемым элементом вычислительной схемы является использование формулы численного интегрирования Маркова для вычисления коэффициентов Чебышёва правой части системы. В статье не только сообщаются результаты, полученные численными расчетами, но и делается упор на высокоточном аналитическом представлении решения в виде частичной суммы ряда на промежутке интегрирования.

A method used to apply the Chebyshev series for solving canonical systems of second order ordinary differential equations is described. This method is based on the approximation of the Cauchy problem solution and its first and second derivatives by partial sums of shifted Chebyshev series. The coefficients of these series are determined iteratively using the relations relating the Chebyshev coefficients of the solution and its first derivative with the Chebyshev coefficients found for the right-hand side of the canonical system by application of Markov's quadrature formula. The obtained numerical results are discussed and the high-precision analytical representations of the solution are proposed in the form of partial sums of Chebyshev series on a given integration segment.
A Cartesian grid method for the three-dimensional numerical simulation of shock wave propagation in complex-shape domains with moving boundaries
Authors: Елесин В.В. , Сидоренко Д.А. , Уткин П.С.
Published: August 2021

Статья посвящена разработке и количественной оценке свойств вычислительного алгоритма метода декартовых сеток для трехмерного математического моделирования распространения ударных волн в областях сложной изменяющейся формы. Представлено подробное описание вычислительного алгоритма, ключевым элементом которого является определение численного потока через грани, по которым внутренние, регулярные ячейки расчетной области соседствуют с внешними, пересекаемыми границами тел ячейками. Работоспособность алгоритма продемонстрирована в результате сравнения рассчитанных и экспериментальных данных в задачах о взаимодействии ударной волны с неподвижной сферой и подвижной частицей.

This paper is devoted to the development and quantitative estimation of a numerical algorithm based on the Cartesian grid method for the threedimensional mathematical simulation of shock wave propagation in domains of complex varying shapes. A detailed description of the numerical algorithm is presented. Its key element is the specification of numerical fluxes through the edges that are common for the inner regular cells of the computational domain and the outer cells intersected by the boundaries of the bodies. The efficiency of the algorithm is shown by comparing the numerical and experimental data in the problems of interaction of a shock wave with a fixed sphere and a moving particle.
Application of asymptotic analysis methods for solving a coefficient inverse problem for a system of nonlinear singularly perturbed reaction-diffusion equations with cubic nonlinearity
Authors: Лукьяненко Д.В. , Мельникова А.А.
Published: August 2021

Продемонстрированы возможности методов асимптотического анализа в применении к решению коэффициентной обратной задачи для системы нелинейных сингулярно возмущенных уравнений типа реакциядиффузия с кубической нелинейностью. Рассматриваемая в статье задача для системы уравнений в частных производных сводится к гораздо более простой для численного исследования системе алгебраических уравнений, которая связывает данные обратной задачи (информацию о положении фронта реакции во времени) с коэффициентом, который необходимо восстановить. Численные эксперименты подтверждают эффективность предложенного подхода.

The capabilities of asymptotic analysis methods for solving a coefficient inverse problem for a system of nonlinear singularly perturbed equations of reactiondiffusion type with cubic nonlinearity are shown. The problem considered for a system of partial differential equations is reduced to a system of algebraic equations that is much simpler for a numerical study and relates the data of the inverse problem (the information on the position of the reaction front in time) with the coefficient to be recovered. Numerical results confirm the efficiency of the proposed approach.