bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Outage analysis and optimisation of NOMA‐based amplify‐and‐forward relay systems
Authors: Lv Guocheng , Li Xunan , Xue Ping , Jin Ye 
Published: December 2020

AbstractIn this study, a non‐orthogonal multiple access based cooperative relay system is investigated, where the source serves multiple destinations via an amplify‐and‐forward relay. Direct links between the source and destinations are considered to form a general framework while the maximum ratio combination (MRC) is applied to obtain the largest decoding signal‐to‐interference‐plus‐noise ratio (SINR). Firstly, the outage performance is analysed with given successive interference cancellation (SIC) order and power allocation. An excellent approximated expression for the exact outage probabilities is derived in closed form. In addition, the asymptotic expression at high signal‐to‐noise ratio is provided to gain further insights. Then, in order to fully exploit the potential of the system, a joint optimisation of SIC order design and power allocation is formulated, with the objective of minimising the maximum outage probability of all destinations. By exploring the inherent property of the system, an optimal solution of SIC order and power allocation is developed. Finally, simulation results are presented to verify the correctness of the analytical results as well as indicate the efficiency of authors' SIC order design and power allocation algorithm.
Parameter estimation of impulsive noise for channel coded communication systems
Authors: Chen Chun‐Yin , Chiu Mao‐Ching 
Published: December 2020

AbstractIn this paper, an impulsive noise estimation algorithm for generating bit log‐likelihood ratios (LLRs) for channel coded systems in impulsive noise environments is proposed. This approach is to design the LLR detector in the maximum‐likelihood (ML) sense, which requires the parameters of the impulsive noise. The expectation‐maximisation (EM) algorithm is utilised to estimate the parameters of the Bernoulli–Gaussian (B–G) impulsive noise model. The estimated parameters is then used to generate the bit LLRs for the soft‐input channel decoder. Simulation results show that over a wide range of impulsive noise power, the proposed algorithm approaches the optimal performance (with ideal estimation) even under Middleton class‐A (M‐CA) impulsive noise models.
A novel robust fixed‐time fault‐tolerant tracking control of uncertain robot manipulators
Authors: Liu Linzhi , Zhang Liyin , Wang Youming , Hou Yinlong 
Published: December 2020

AbstractThis paper presents a novel robust fixed‐time fault‐tolerant control for global fixed‐time tracking of uncertain robot manipulators with actuator effectiveness faults. With the sufficient consideration of the effects on uncertain dynamics, external disturbances and actuator effectiveness faults to the trajectory tracking performance, a singularity‐free robust fault‐tolerant control with an auxiliary vector is constructed for the fixed‐time tracking control of uncertain robot manipulators. Lyapunov stability theory is employed to prove the global fixed‐time stability ensuring that both the position and velocity tracking errors converge globally to the origin within a fixed time. The appealing advantages of the proposed control are as follows: (i) it is easy to implement with the global robust fixed‐time fault‐tolerant tracking control for uncertain robot manipulators featuring with faster transient convergence rate and higher steady‐state tracking precision; (ii) the settling time is independent of the initial states of closed‐loop system and can be calculated in advance for robot manipulators with uncertain dynamics, external disturbances and actuator faults. Extensive simulations on a two‐DOFs robot are presented to demonstrate the effectiveness and improved performances of the proposed approach.
Multi‐variable finite‐time observer‐based adaptive‐gain sliding mode control for fixed‐wing UAV
Authors: Zhang Chaofan , Zhang Guoshan , Dong Qi 
Published: December 2020

AbstractThis paper presents a multivariable finite‐time observer‐based adaptive‐gain sliding mode control scheme for a fixed‐wing unmanned aerial vehicle (UAV) subject to the unmeasurable angular rates and unknown matched/unmatched disturbance. The control‐oriented model is obtained through the dynamics of fixed‐wing UAV and is composed of attitude subsystem and airspeed subsystem. For the attitude subsystem, a multi‐variable finite‐time observer (MFO) is constructed to achieve the estimation values of unknown states. With the estimation values provided by MFO, a novel adaptive dual‐layer continuous terminal sliding mode (ADL‐CTSM) controller is proposed to track the reference attitude command in finite time. The advantage of the proposed ADL‐CTSM controller is that the bounds of the disturbances are not required and the adaptive gains are obtained as small as possible to attenuate chattering efficiently. For the airspeed subsystem, the tracking differentiator (TD), which enhances the tracking performance, is employed to obtain the smooth reference command and its derivative. The Lipschitz continuous control signal is generated by the designed airspeed controller which is based on the linear proportional‐integral (PI) and the integral of the adaptive‐dual layer twisting algorithm (PIATCI). The rigorous proof of the finite‐time stability of the close‐loop system is provided through Lyapunov criteria and homogeneous technique. Finally, three cases of simulations are carried out to verify the effectiveness and superiority of the proposed control scheme.
Convolutional neural network with batch normalisation for fault detection in squirrel cage induction motor
Authors: Kumar Prashant , Shankar Hati Ananda 
Published: December 2020

AbstractEarly fault detection in an induction motor is the need of modern industries for minimal downtime and maximum production. A learning technique known as the Convolutional Neural network (CNN) provides automated and reliable feature extraction and selection. Considering these inherent traits of CNN, this study proposes a CNN in combination with batch normalisation (BN)‐based fault detection approach for simultaneous detection of bearing fault and broken rotor bars in squirrel cage induction motors (SCIMs). The SCIM vibration signals have different patterns for different defects, and the architecture of CNN is used in this study for fault diagnosis. For an efficient fault feature extraction, the proposed method uses CNN having multiple stacked layers with BN for faster training. In the proposed method, a CNN model with small kernel size is used along with adaptive gradient optimizer and BN to avoid performance degradation and optimum results. For the validation of the proposed technique, a test set‐up is used along with different fault conditions. The proposed method is also compared with the existing state‐of‐the‐art methods to illustrate its effectiveness.
Coordinated voltage and reactive power control of offshore HVAC meshed grid and wind power
Authors: Wu Qiuwei , Akhmatov Vladislav , Takarics Tibor 
Published: December 2020

The Kriegers Flak combined grid solution (KF CGS) is the first hybrid‐asset project utilising an offshore high voltage alternating current/high voltage direct current (HVAC/HVDC) interconnector for large offshore wind power plants between Eastern Denmark and Germany in the Baltic Sea. On the Danish side, above 200 km 220 kV cables are arranged into a meshed offshore transmission grid (MOG). In order to maintain good voltages in the MOG and wind power plants, on the Danish side, the control is realised by an automatic voltage regulation and reactive power control (AVR/RPC) of several switchable and variable reactors and transformers with tap‐position controllers, and the wind power plant controllers (WPPC); on the German side, the voltage control is achieved by the HVDC back‐to‐back converter, WPPC, and part of the optimal power flow by the master controller for interconnector operation. This paper presents the proposed coordinated voltage and RPC of the HVAC MOG on the Danish side of the KF CGS interconnector. The efficiency and constraints of the proposed coordinated control scheme of the KF CGS at fluctuating voltage and reactive power on both ends of the MOG are presented by simulations using the entire set up of the 220 kV AC MOG.
Wind mass transfer in S-type symbiotic binaries
Authors: Shagatova N. , Skopal A. , Shugarov S. Yu. , Komžík R. , Kundra E. , Teyssier F. 
Published: December 2020

Context. The structure of the wind from the cool giants in symbiotic binaries carries important information for understanding the wind mass transfer to their white dwarf companions, its fuelling, and thus the path towards different phases of symbiotic-star evolution.
Aims. In this paper, we indicate a non-spherical distribution of the neutral wind zone around the red giant (RG) in the symbiotic binary star, EG And. We concentrate in particular on the wind focusing towards the orbital plane and its asymmetry alongside the orbital motion of the RG.
Methods. We achieved this aim by analysing the periodic orbital variations of fluxes and radial velocities of individual components of the Hα and [O III] λ5007 lines observed on our high-cadence medium (R ∼ 11 000) and high-resolution (R ∼ 38 000) spectra.
Results. The asymmetric shaping of the neutral wind zone at the near-orbital-plane region is indicated by: (i) the asymmetric course of the Hα core emission fluxes along the orbit; (ii) the presence of their secondary maximum around the orbital phase φ = 0.1, which is possibly caused by the refraction effect; and (iii) the properties of the Hα broad wing emission originating by Raman scattering on H0 atoms. The wind is substantially compressed from polar directions to the orbital plane as constrained by the location of the [O III] λ5007 line emission zones in the vicinity of the RG at/around its poles. The corresponding mass-loss rate from the polar regions of ≲10−8 M⊙ yr−1 is a factor of ≳10 lower than the average rate of ≈10−7 M⊙ yr−1 derived from nebular emission of the ionised wind from the RG. Furthermore, it is two orders of magnitude lower than that measured in the near-orbital-plane region from Rayleigh scattering.
Conclusions. The startling properties of the nebular [O III] λ5007 line in EG And provides an independent indication of the wind focusing towards the orbital plane – the key to understanding the efficient wind mass transfer in symbiotic binary stars.
Implantate der weiblichen Brust – Teil 2: Implantatkomplikationen
Authors: Fischer Uwe , Said Hafiez 
Published: December 2020

ZusammenfassungBei der Diagnostik von Implantaten wird prinzipiell unterschieden zwischen frühen postoperativen und späten Komplikationen. Unmittelbar postoperative Komplikationen betreffen ganz allgemein die Nachblutung, die Wundinfektion und die Wundheilungsstörung. Diese Veränderungen sind in aller Regel klinisch und ggf. durch einen ergänzenden Ultraschall zu diagnostizieren. Bei später auftretenden Komplikationen im Zusammenhang mit dem Implantat kann unterschieden werden zwischen solchen, die eher frühzeitig nach Implantateinbringung entstehen (Rotation, Hernierung, Kapsulitis, Kapselfibrose), und solchen, die sich im Rahmen der Materialermüdung typischerweise erst 10–20 Jahre nach Einbringung des Implantats ausbilden (Gelbluten, Hüllenabhebung, intrakapsuläre und extrakapsuläre Ruptur). Unabhängig hiervon kann es natürlich jederzeit durch die Einwirkung externer Kräfte zu einer Ruptur des Implantats (Silikonaustritt, Silikonom) kommen. In der zweiten der 3-teiligen Präsentation werden die Komplikationen von Implantaten der weiblichen Brust unter besonderer Berücksichtigung der MRT präsentiert.
Langfristige Inzidenz- und Mortalitätstrends für Brustkrebs in Deutschland
Authors: Hübner Joachim , Katalinic Alexander , Waldmann Annika , Kraywinkel Klaus 
Published: December 2020

Zusammenfassung
Einleitung Änderungen bei den Risikofaktoren und das 2005 eingeführte Mammografiescreening bedingen eine hohe Dynamik der brustkrebsassoziierten Krankheitslast in Deutschland. Ziel der Studie ist die Untersuchung langfristiger krankheitsbezogener Inzidenz- und Mortalitätstrends bei Frauen in Ost- und Westdeutschland seit der Wiedervereinigung.
Methoden Gesamt- und stadienspezifische Inzidenzraten wurden basierend auf den Daten ausgewählter Krebsregister untersucht. Daten mit hinreichender Vollzähligkeit seit 1995 standen für 4 ostdeutsche und 3 westdeutsche Regionen zur Verfügung. Werte für Gesamtdeutschland wurden populationsgewichtet aus den Raten für Ost- und Westdeutschland errechnet. Besonders betrachtet wurden 3 Altersgruppen: Frauen mit Anspruch auf das Mammografiescreening (50–69 Jahre), jüngere Frauen (30–49 Jahre) und ältere Frauen (70 + Jahre). Alle Raten wurden altersstandardisiert. Entsprechend wurden Mortalitätsraten aus der amtlichen Todesursachenstatistik seit 1990 aufbereitet.
Ergebnisse Im Beobachtungszeitraum kam es zu einem Inzidenzanstieg, der durch die vermehrte Diagnose früher Stadien in der Screeningaltersgruppe geprägt ist. In dieser Gruppe stieg die Gesamtinzidenz unter Einschluss der nichtinvasiven Brustkrebsfälle von 2005 bis 2016 um 14,5 %. Frühe Stadien (UICC 0 und I) nahmen um 48,1 % zu, während Spätstadien (UICC III und IV) um 31,6 % zurückgingen. In den anderen Altersgruppen kam es zu qualitativ ähnlichen Veränderungen, die jedoch weniger stark ausgeprägt waren. Der seit Mitte der 90er-Jahre zu beobachtende Rückgang der Brustkrebssterblichkeit endete bei den jüngeren Frauen um 2008, während er sich in der Screeningaltersgruppe fortsetzte. Bei älteren Frauen kam es nach 2008 zu einem Anstieg. Ost-West-Unterschiede bei der Krankheitslast (zugunsten Ostdeutschlands) nahmen bei den jüngeren Frauen im Beobachtungszeitraum ab, während sie bei den älteren Frauen eher zunahmen.
Schlussfolgerung Die Analyse legt nahe, dass die Einführung des Mammografiescreenings zum Rückgang der Inzidenz fortgeschrittener Brustkrebsstadien und der Brustkrebsmortalität beigetragen, aber auch eine substanzielle Zahl von Überdiagnosen verursacht hat. Relativ ungünstige Inzidenztrends bei jüngeren Frauen, insbesondere in Ostdeutschland, sind vor dem Hintergrund von Lebensstiländerungen zu interpretieren. Die beobachtete leichte Zunahme der Mortalität bei älteren Frauen seit 2008 bedarf eingehenderer Analysen.
Übersicht über die Endoprothetik an den Fingergrund- und Mittelgelenken
Authors: Keller Marco , Gübeli Alissa , Honigmann Philipp 
Published: December 2020

ZusammenfassungHintergrund Arthrotische Veränderungen der Fingergelenke sind häufig, insbesondere in der älteren Population. Unbehandelt können diese zu Schmerzen, Deformität, Instabilität oder Bewegungseinschränkung führen. Nebst Denervation und Arthrodese ist der prothetische Gelenkersatz eine mögliche operative Behandlungsmethode.Patienten/Material und Methode Während der letzten Jahrzehnte erschienen diverse Prothesenmodelle zum Gelenkersatz des Fingergrund- und -mittelgelenkes auf dem Markt. Dieser Artikel bietet eine Übersicht über deren Entwicklung, heutige Prothesenmodelle, klinische Ergebnisse sowie zukunftsträchtige technische Neuheiten.Ergebnisse Der seit den 1960er Jahren erhältliche Silikonspacer bleibt aufgrund guter klinischer Langzeitergebnisse, niedriger Revisionsraten sowie günstiger Kosten das Implantat der Wahl. Am Zeige- und Mittelfinger ist die laterale Stabilität wichtig, um dem Daumen beim Präzisionsgriff ein Widerlager zu bieten. Medullär verankernde Prothesen und modulare Oberflächenersatz-Prothesen können hier durch ihre erhöhte intrinsische Stabilität einen Vorteil bieten. Neue derartige Implantate zeigen vielversprechende mittelfristige klinische Ergebnisse.Schlussfolgerung Obwohl sich die technischen Fortschritte auf dem Gebiet der Endoprothetik der großen Gelenke in der Vergangenheit nur bedingt auf die der Fingergelenke und der restlichen Hand übertragen ließen, gewinnen langsam auch Neuheiten wie patientenspezifische oder auf 3D-Druck-Technologie basierende Implantate an Bedeutung.
COVID-19: Intensivmedizinische Aspekte und Langzeitfolgen
Authors: Bruno Raphael Romano , Wolff Georg , Kelm Malte , Jung Christian 
Published: December 2020

ZusammenfassungEtwa 14% der COVID-19-Patienten weisen einen schwereren und ca. 5% einen kritischen Krankheitsverlauf auf. Besonders gefährdet sind ältere Personen, männliches Geschlecht, Raucher und stark adipöse Menschen. Wird der Patient invasiv oder nichtinvasiv beatmet, so steigt die Mortalität auf 53% respektive 50% an. In der Regel beträgt die Dauer vom Beginn der Symptome bis zur Aufnahme auf die Intensivstation 10 Tage. Die mittlere Verweildauer auf der Intensivstation beträgt 9 Tage. Für die Priorisierung sind die klinische Erfolgsaussicht einer intensivmedizinischen Behandlung sowie der Wunsch des Patienten maßgebend. Zentrale Kriterien für die Aufnahme auf die Intensivstation sind eine Hypoxämie (SpO2 < 90% unter 2 – 4 Liter Sauerstoff/min bei nicht vorbestehender Therapie), Dyspnoe, eine erhöhte Atemfrequenz (> 25 – 30/min) und ein systolischer Blutdruck ≤ 100 mmHg. Der Schutz des Personals genießt bei allen Maßnahmen Vorrang. Alle aerosolgenerierenden
Prozeduren sollten nur mit großer Vorsicht erfolgen. Wird unter High Flow keine adäquate Oxygenierung erreicht (SpO2 ≥ 90% oder ein paO2 > 55 mmHg), sollte über eine Eskalation nachgedacht werden (NIV, invasive Beatmung). Die Patienten sollten lungenprotektiv beatmet werden. Die Intubation sollte als Rapid Sequence Induction erfolgen. Eine ECMO kann erwogen werden. Thrombembolische Komplikationen sind sehr häufig. Antibiotika sollten nicht routinemäßig gegeben werden. Die aktuell beste Datenlage liegt für Dexamethason vor. Remdesivir kann die Rekonvaleszenz beschleunigen. Langzeitfolgen nach COVID-19 sind sehr häufig. Kardiale, pulmonale und neurologische Probleme stehen dabei im Vordergrund.
Precursor-directed Biosynthesis in Tabernaemontana catharinensis as a New Avenue for Alzheimerʼs Disease-modifying Agents
Authors: Musquiari Bruno , Crevelin Eduardo J. , Bertoni Bianca W. , França Suzelei de C. , Pereira Ana Maria S. , Castello Ana Carolina Devides , Castillo-Ordoñez Willian O. , Giuliatti Silvana , Lopes Adriana A. 
Published: December 2020

AbstractPlants produce a high diversity of metabolites that can act as regulators of cholinergic dysfunction. Among plants, the potential of species of the genus Tabernaemontana to treat neurological disorders has been linked to iboga-type alkaloids that are biosynthesized by those species. In this context, precursor-directed biosynthesis approaches were carried out using T. catharinensis plantlets to achieve new-to-nature molecules as promising agents against Alzheimerʼs disease. Aerial parts of T. catharinensis, cultured in vitro, produced 7 unnatural alkaloids (5-fluoro-ibogamine, 5-fluoro-voachalotine, 5-fluoro-12-methoxy-Nb-methyl-voachalotine, 5-fluoro-isovoacangine, 5-fluoro-catharanthine, 5-fluoro-19-(S)-hydroxy-ibogamine, and 5-fluoro-coronaridine), while root extracts showed the presence of the same unnatural iboga-type alkaloids and 2 additional ones: 5-fluoro-voafinine and 5-fluoro-affinisine. Moreover, molecular docking approaches were carried
out to evaluate the potential inhibition activity of T. catharinensis’ natural and unnatural alkaloids against AChE and BChE enzymes. Fluorinated iboga alkaloids (5-fluoro-catharanthine, 5-fluoro-voachalotine, 5-fluoro-affinisine, 5-fluoro-isovoacangine, 5-fluoro-corinaridine) were more active than natural ones and controls against AchE, while 5-fluoro-19-(S)-hydroxy-ibogamine, 5-fluoro-catharanthine, 5-fluoro-isovoacangine, and 5-fluoro-corinaridine showed better activity than natural ones and controls against BChE. Our findings showed that precursor-directed biosynthesis strategies generated “new-to-nature” alkaloids that are promising Alzheimerʼs disease drug candidates. Furthermore, the isotopic experiments also allowed us to elucidate the initial steps of the biosynthetic pathway for iboga-type alkaloids, which are derived from the MEP and shikimate pathways.
Oxidative C–H Acyloxylation of Acetone with Carboxylic Acids under Iodine Catalysis
Authors: Zhou Xiao-Yu , Chen Xia 
Published: December 2020

AbstractIodine-catalyzed oxidative C(sp3)–H acyloxylation of acetone with carboxylic acids has been developed. The method employs iodide­ as catalyst and sodium chlorite as oxidant. Substituted benzoic acids, naphthoic acids and heteroaromatic carboxylic acids can be used, and 2-oxopropyl carboxylates are obtained with good to excellent yields.
Advances in Carbon–Element Bond Construction under Chan–Lam Cross-Coupling Conditions: A Second Decade
Authors: Vijayan Ajesh , Rao Desaboini Nageswara , Radhakrishnan K. V. , Lam Patrick Y. S. , Das Parthasarathi 
Published: December 2020

AbstractCopper-mediated carbon–heteroatom bond-forming reactions involving a wide range of substrates have been in the spotlight for many organic chemists. This review highlights developments between 2010 and 2019 in both stoichiometric and catalytic copper-mediated reactions, and also examples of nickel-mediated reactions, under modified Chan–Lam cross-coupling conditions using various nucleophiles; examples include chemo- and regioselective N-arylations or O-arylations. The utilization of various nucleophiles as coupling partners together with reaction optimization (including the choice of copper source, ligands, base, and other additives), limitations, scope, and mechanisms are examined; these have benefitted the development of efficient and milder methods. The synthesis of medicinally valuable or pharmaceutically important nitrogen heterocycles, including isotope-labeled compounds, is also included. Chan–Lam coupling reaction can now form twelve different C–element bonds, making it one of the most diverse and mild reactions known in organic chemistry.1	Introduction2	Construction of C–N and C–O Bonds2.1	C–N Bond Formation2.1.1	Original Discovery via Stoichiometric Copper-Mediated C–N Bond Formation2.1.2	Copper-Catalyzed C–N Bond Formation2.1.3	Coupling with Azides, Sulfoximines, and Sulfonediimines as Nitrogen­ Nucleophiles2.1.4	Coupling with N,N-Dialkylhydroxylamines2.1.5	Enolate Coupling with sp3-Carbon Nucleophiles2.1.6	Nickel-Catalyzed Chan–Lam Coupling2.1.7	Coupling with Amino Acids2.1.8	Coupling with Alkylboron Reagents2.1.9	Coupling with Electron-Deficient Heteroarylamines2.1.10 Selective C–N Bond Formation for the Synthesis of Heterocycle-Containing Compounds2.1.11 Using Sulfonato-imino Copper(II) Complexes2.2	C–O Bond Formation2.2.1	Coupling with (Hetero)arylboron Reagents2.2.2	Coupling with Alkyl- and Alkenylboron Reagents3	C–Element (Element = S, P, C, F, Cl, Br, I, Se, Te, At) Bond	Forma	tion under Modified Chan–Lam Conditions4	Conclusions