bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Using artificial neural networks to perform segmentation of hip radiographs in the treatment of osteoarthritis
Authors: Акутин А.С. , Горякин М.В. , Зубавленко Р.А. , Печенкин В.В. , Солопекин Д.А. 
Published: July 2024

Процедура рентгенологического анализа в настоящее время позволяет выявить остеоартрит (ОА) на ранних стадиях заболевания. Наличие или отсутствие заболевания выявляется только на той стадии, когда оно уже проявилось и проведена рентгенологическая диагностика. Использование автоматизированных процедур анализа рентгенологических снимков, наличие архивов такой информации с длительной историей позволяют улучшить результаты прогнозирования осложнений у пациентов. В статье описывается опыт разработки приложения компьютерного анализа рентгенограмм, которое на основе методов глубокого обучения позволяет выявлять риски развития остеоартрита тазобедренного сустава. В качестве обучающей выборки используется архив профильного медицинского института. С целью увеличения размера обучающего набора рентгенограмм используется метод аугментации данных, который повышает вариативность исходных данных, в ряде случаев повышает эффективность распознавания. В работе используется конволюционная сеть (U-сеть), предназначенная для сегментации изображений, которая обучается на рентгенограммах конкретного медицинского учреждения. В рамках проекта по сегментации и анализу геометрических характеристик рентгеновских снимков тазобедренных суставов было разработано программное обеспечение, позволяющее автоматизировать распознавание размера суставной щели, что позволяет уточнить диагноз пациента, прогноз развития патологии.
Today, the X-ray analysis procedure makes it possible to detect osteoarthritis (OA) in the early stages of the disorder. The presence or absence of the disorder is detected only when it has already manifested, and X-ray diagnostics have been carried out. The use of automated procedures for analyzing X-ray images and the availability of archives of such information with a long history can improve the results of predicting complications in patients. The article describes the experience of developing an application for computer analysis of radiographs, which, based on deep learning methods, allows us to identify the risks of developing osteoarthritis of the hip joint. The archive of a specialized medical institute is used as a training sample. In order to increase the size of the training set of radiographs, a data augmentation method is used, which increases the variability of the original data and, in some cases, increases the recognition efficiency. The research uses a convolutional network (U-net) designed for image segmentation, which is trained on X-ray images of a specific medical institution. As part of a project to segment and analyze the geometric characteristics of X-ray images of the hip joints, the software to automate the recognition of the joint space size was developed, which helps to clarify the patient’s diagnosis and prognosis for the development of the pathology.
The problem of compromising the image recognition system by purposefully falsifying the training set
Authors: Хмелёва А.А. , Демина Р.Ю. , Ажмухамедов И.М. 
Published: July 2024

Работа посвящена проблеме безопасности систем распознавания изображений, основанных на использовании нейронных сетей. Подобные системы применяются в различных областях и крайне важно обеспечить их безопасность от атак, направленных на методы искусственного интеллекта. Рассмотрены сверточная нейронная сеть ResNet18, проверочное множество ImageNet для распознавания объектов на изображении и отнесения его к классу и состязательные атаки, которые направлены на изменение изображения, обрабатываемые данной нейронной сетью. Сверточные нейронные сети детектируют и сегментируют объекты, которые находятся на изображениях. Атака совершалась на этапе детектирования для того, чтобы не распознавалось присутствие объектов на изображении, а также на этапе сегментации, измененное изображение относило распознанный объект к другому классу. Реализована серия экспериментов, которая показала, как состязательная атака изменяет разные изображения. Для этого взяты изображения с животными и на них совершена состязательная атака, анализ результатов позволил определить количество итераций, необходимых для совершения успешной атаки. Также проведено сравнение исходных изображений с их модифицированными в ходе атаки версиями.
This work is devoted to the problem of the security of image recognition systems based on the use of neural networks. Such systems are used in various fields and it is extremely important to ensure their safety from attacks aimed at artificial intelligence methods. The convolutional neural network ResNet18, the ImageNet verification set for recognizing objects in an image and classifying it to a class, and adversarial attacks aimed at changing the image processed by this neural network are considered. Convolutional neural networks detect and segment the objects that are in the images. The attack was carried out at the detection stage in order not to recognize the presence of objects in the image, as well as at the segmentation stage, the modified image attributed the recognized object to another class. A series of experiments was implemented that showed how an adversarial attack changes different images. To do this, images with animals were taken and an adversarial attack was carried out on them, the analysis of their results allowed us to determine the number of iterations necessary to make a successful attack. The original images were also compared with their versions modified during the attack.
Mathematical modeling of the electrical properties of temporal nanocomposites with a complex structure
Authors: Корчагин С.А. 
Published: July 2024

В ходе исследований был разработан новый метод моделирования, который позволяет адаптировать электромагнитный отклик среды спонтанно упорядоченного нанокомпозита во времени, используя концепцию временно эффективной среды, которая может быть использована для создания новых наноструктурированных материалов с заданными электрофизическими свойствами. При помощи компьютерных технологий и математических методов было проведено моделирование диэлектрической проницаемости темпоральных нанокомпозитов с сложной структурой. Представлена математическая модель, разработанная для описания диэлектрической проницаемости темпоральных нанокомпозитов. В модели учитываются различные факторы, такие как геометрические параметры наночастиц, их концентрация, ориентация и характеристики диэлектрической матрицы. С использованием предложенной модели проведены численные эксперименты для оценки влияния структурных особенностей на диэлектрическую проницаемость темпоральных нанокомпозитов. В работе изучено распределение электрического поля во временной области для нанокомпозитов сложных конфигураций и обладающих диэлектрической проницаемостью, меняющейся во времени периодически. В ходе исследования показана возможность применения модели эффективной среды в задачах проектирования темпоральных нанокомпозитов сложных конфигураций. Результаты исследований могут быть использованы в практико-ориентированных задачах, связанных с проектировкой метаматериалов с заданными электрофизическими свойствами.
During the research, a new modeling method was developed that makes it possible to adapt the electromagnetic response of the environment of a spontaneously ordered nanocomposite in time, using the concept of a temporarily effective environment, which can be used to create new nanostructured materials with specified electrical properties. Using computer technology and mathematical methods, modeling of the dielectric constant of temporal nanocomposites with a complex structure was carried out. A mathematical model developed to describe the dielectric constant of temporal nanocomposites is presented. The model takes into account various factors, such as the geometric parameters of nanoparticles, their concentration, orientation and characteristics of the dielectric matrix. Using the proposed model, numerical experiments were carried out to evaluate the influence of structural features on the dielectric constant of temporal nanocomposites. The work studied the distribution of the electric field in the time domain for nanocomposites with complex configurations and having a dielectric constant that varies periodically with time. The study demonstrated the possibility of using the effective medium model in problems of designing temporal nanocomposites of complex configurations. The research results can be used in practice-oriented problems related to the design of metamaterials with specified electrical properties.
The Markov model of cyber attacks and its application to the analysis of information security in automated systems
Authors: Трапезников Е.В. , Магазев А.А. , Касенов А.А. 
Published: July 2024

В работе представлено описание марковской модели кибератак как метода анализа защищенности информации в автоматизированных системах. На основе представленной модели в работе дается описание двух метрик безопасности – среднего времени до отказа безопасности (среднее число переходов между состояниями в соответствующей марковской цепи до ее первого попадания в одно из поглощающих состояний) и среднего риска при отказе безопасности (сумма произведений ущербов при реализации каждой из кибератак на соответствующие вероятности реализации этих кибератак). Дается алгоритм оценки входных параметров на основе взаимосвязи баз данных угроз и уязвимостей CVE, CWE и CAPEC. Описанные в работе взаимосвязи позволяют вычислить вектор вероятностей возникновения кибератак и вектор ущербов от кибератак, которые формируются как входные данные для модели оценки защищенности. Также в работе рассматривается проблема численной оценки параметров через метрики CVSS. В исследовании демонстрируется, что вектор вероятностей отражения кибератак и вектор вероятностей «задержек» кибератак возможно получить только с помощью метода экспертных оценок, либо статистики. В работе также дается описание разработанного программного продукта, который позволяет выполнить оценку защищенности автоматизированной системы на заданном промежутке времени.
The paper presents a description of the Markov model of cyber attacks as a method for analyzing information security in automated systems. Based on the presented model, the work provides a description of two safety metrics - the average time to safety failure (the average number of transitions between states in the corresponding Markov chain before it first enters one of the absorbing states) and the average risk in case of safety failure (the sum of the products of damages during the implementation of each from cyber attacks to the corresponding probabilities of these cyber attacks). An algorithm for estimating input parameters is given based on the relationship between the threat and vulnerability databases CVE, CWE and CAPEC. The relationships described in the work allow us to calculate the vector of probabilities of the occurrence of cyber attacks and the vector of damage from cyber attacks, which are formed as input data for the security assessment model. The paper also addresses the problem of numerical estimation of parameters through CVSS metrics. The study demonstrates that the vector of probabilities of repelling cyber attacks and the vector of probabilities of “delays” of cyber attacks can only be obtained using the method of expert assessments or statistics. The work also provides a description of the developed software product, which allows one to assess the security of an automated system over a given period of time.
Building dependencies of changes in the parameters of the child's body on age
Authors: Фролов С.В. , Судаков Д.Е. , Старых Д.Г. 
Published: July 2024

Актуальность исследования, проведенного в статье, обусловлена необходимостью прогнозирования рисков, которые угрожают жизни ребенка, имеющего врожденный порок сердца, с целью планирования проведения хирургических вмешательств. Прогноз состояния сердечно-сосудистой системы осуществляется на основе нульмерной модели кровообращения. Для этого предлагается создать квазистационарную модель, в которой параметры сердечно-сосудистой системы изменяются в зависимости от возраста ребенка. На основе анализа данных регионального мониторинга здоровья детей в статье сформулирована гипотеза о том, что параметры организма ребенка изменяются в зависимости от возраста по экспоненциальному закону. Экспериментальные исследования на основе данных мониторинга подтвердили выдвинутую гипотезу. Предложена и исследована методика построения изменения параметров сердечно-сосудистой системы ребенка в зависимости от возраста. Для установления этой зависимости достаточно иметь значение параметра для ребенка в текущий момент времени и в другой момент времени для среднего ребенка данного пола. Предложен алгоритм получения экспериментальной экспоненциальной зависимости на основе использования итерационного метода Ньютона для решения нелинейного уравнения. Реализация предложенной методики позволяет прогнозировать состояние сердечно-сосудистой системы ребенка для планирования таких вмешательств, как хирургическое устранение врожденных пороков сердца. Ключевые слова:врожденный порок сердца, аппроксимация, экспоненциальный закон, математическое моделирование, квазистационарная система, сердечно-сосудистая система.
The relevance of the research conducted in the article is due to the need to predict the risks that threaten the life of a child with congenital heart disease in order to plan surgical interventions. The prognosis of the state of the cardiovascular system is based on a zero-dimensional model of blood circulation. To do this, it is proposed to create a quasi-stationary model in which the parameters of the cardiovascular system vary depending on the age of the child. Based on the analysis of data from regional monitoring of children's health, the article formulates a hypothesis that the parameters of a child's body change exponentially depending on age. Experimental studies based on monitoring data have confirmed the hypothesis put forward. A method for constructing changes in the parameters of a child's cardiovascular system depending on age is proposed and investigated. To establish this dependence, it is sufficient to have the parameter value for the child at the current time and at another time for the average child of a given gender. An algorithm for obtaining an experimental exponential dependence based on the use of Newton's iterative method for solving a nonlinear equation is proposed. The implementation of the proposed technique makes it possible to predict the state of the child's cardiovascular system for planning such interventions as surgical removal of congenital heart defects.
Molecular aspects of hereditary complement component C5 deficiency in humans
Authors: Szymańska Hanna 
Published: July 2024

IntroductionThe complement system plays a key role in the host defense against pathogens. The deficiency of complement components predisposes the system to recurrent infections and autoimmune diseases. In particular, serum C5 deficiency (C5D) may be serious for human health, because this protein plays a key role in controlling infections, mainly with <i>Neisseria</i> spp.AimThe aim of this article is to present the structure and function of the human C5 gene encoding complement component C5, with particular regard to the molecular characteristics of the mutations causing hereditary complement C5 deficiency.Material and methodsThis article is based on the available literature. A total of 35 articles were included in the study.Results and discussionBased on the literature review, it was shown that C5 mediates inflammatory processes and bacterial cytolysis. The cause of hereditary C5 deficiency in humans is inefficient or reduced serum C5 biosynthesis, due to mutations in the C5 gene. This quantitative and functional C5 deficiency is associated with recurrent <i>Neisseria</i> spp. infections, the lack of bactericidal activity and an impaired ability of serum to induce chemotaxis. The molecular characterization of previously described C5D-related mutations in the human C5 gene has been performed, and the clinical presentation of some molecularly examined C5D probands has also been discussed.ConclusionsThe deficiency of C5 protein, which bridges innate and adaptive immunity, is related with 18 different mutations in the C5 gene found in over 30 families of various origins. Screening for complement defects seems particularly important, especially in asymptomatic relatives of probands.
Contextualizing Islamic Traditions in English Language Teaching at Indonesian Islamic Higher Education
Authors: Syuhda Nisa , Irwansyah Dedi , Nugraha Adiwijaya Satria , Dinillah Harya Trisna , Deiniatur Much , Septiyana Linda 
Published: July 2024

English language teaching (ELT) in the context of Indonesian Islamic higher education has been particular and little known. The spirit of interconnecting ELT and Islamic tradition has given birth to the concept of dual tasks suggesting the practitioners to teach English and preach Islam. The practitioners are faced with strategic efforts to contextualize Islamic traditions into ELT. By examining six State Islamic higher education located in Lombok, Java, and Sumatera as the main contexts, this study explores issues related to the English teachers' dual tasks and their practiced strategies of contextualizing Islamic traditions into their teaching activities. Narrative inquiry was employed to explore those issues as they are closely related to the participants’ life experiences as English teachers at Indonesian Islamic higher education. This study concludes that the participants’ dual tasks are supported by theological narratives, particularly that of the Islamic propagation argument, and by academic narratives highlighting scientific distinction and knowledge integration. Further, the contextualization of Islamic tradition in ELT is polarized in the explicit mode narratives, referring to the strategies directly related to ELT, and the implicit mode narratives which cover the strategies indirectly connected to ELT. The findings highlight the intricate interaction between ELT and Islamic tradition within the realm of Indonesian higher education, thereby indicating potential pathways for subsequent research endeavors and pedagogical enhancements.
Politeness strategy used by President Barack Obama speech
Authors: Putri Anzeli Simangunsong  , Christina N Saragi  , Kammer Sipayung  
Published: July 2024

Politeness strategy is a behavior that shows a friendly attitude in communicating with others, thus creating a good relationship. The purpose of this research is to find out the types of politeness strategies and the most dominant type contained in Obama's speech. The research design in this study is descriptive qualitative research. The data were taken from Barack Obama's speech. The results of data analysis show that there are 124 utterances containing politeness strategies to be analyzed in this study. There are four types of politeness strategies in Barack Obama's speech, namely Bald on record (10%), positive politeness (59%), negative politeness (10%), and off record (21%). The four types found are realized into twenty-five sub-categorizations, namely: Allow something, Greetings and Farewells, Detect the listener’s (Interests, wants, needs, and goods), Exaggerate (Interest, Approval, Sympathy listener), Engage listeners by telling a good story, Ask for approval, Avoid Disputes, Increase and emphasize community equality, The speaker knows and cares about the listener's wishes, Offers and Appointments, Be optimistic, Give or ask for reasons, Assumptions or claims of reciprocity, Be conventionally indirect, Be Pessimistic, Minimize Coercion, Give Respect, Impersonality of Speaker and Listener, Providing Relevant Cue Instructions, Overstate, Use Tautology, Be Ambiguous, Being Vague, Over – Generalize.
Strategi Media Daring Kompas.com dalam Membentuk Identitas Sepak Bola Nasional: Analisis Wacana Model Theo van Leeuwen
Authors: Tyas Gusti Efaphras Cinta , Eti Setiawati  , Warsiman Warsiman 
Published: July 2024

Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap strategi eksklusi dan inklusi pemberitaan Timnas Indonesia pada surat kabar Kompas.com serta untuk menganalisis implikasi strategi pemberitaan Timnas Indonesia di Kompas.com terhadap konstruksi identitas sepak bola nasional. Jenis penelitian ini adalah penelitian kualitatif dengan menggunakan metode deskriptif. Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa berita yang memuat informasi mengenai timnas Indonesia pada ajang Piala AFC 2024. Sumber datanya merupakan artikel-artikel yang dipublikasikan oleh surat kabar daring Kompas.com terkait peristiwa tersebut. Data yang digunakan dalam penelitian dikumpulkan dengan cara simak catat. Adapun teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analisis isi dengan menggunakan panduan analisis wacana kritis model Theo van Leeuwen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa telah ditemukan ciri strategi eksklusi meliputi (1) pasivasi, (2) nominalisasi. Adapun ciri strategi inklusi yang ditemukan meliputi: (1) diferensiasi-indeferensiasi, (2) objektivasi-abstraksi, (3) kategorisasi, (4) identifikasi, (5) individualisasi, (6) asosiasi. Dalam implikasinya, pemberitaan Timnas Indonesia di Kompas.com dapat memengaruhi persepsi publik tentang sepak bola nasional dalam beberapa cara yaitu melalui pengaruh terhadap citra timnas Indonesia, pengaruh terhadap harapan, perbedaan antara citra media dan realitas lapangan, respons dan persepsi pembaca, pengaruh terhadap dukungan dan keterlibatan.
Pengembangan Media Digital Storytelling dalam Pembelajaran Menulis Cerpen pada Siswa SMA
Authors: Andreanty Vivi Andreanty , Hary Soedarto Harjono  , Priyanto Priyanto 
Published: July 2024

Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan minat, fokus, serta motivasi siswa dalam pembelajaran cerpen di SMA. Penelitian ini juga bertujuan untuk meningkatkan kreativitas dan literasi digital siswa dengan menjadikan Digital Storytelling sebagai proyek siswa. Siswa memiliki minat yang rendah terhadap materi menulis cerpen sehingga siswa cenderung kurang aktif dalam pembelajaran, hal ini menjadi permasalahan dalam mencapai tujuan pembelajaran menulis cerpen. Penelitian ini adalah penelitian pengembangan dengan menggunakan model pengembangan ADDIE namun karena adanya keterbatasan waktu dan sumber daya maka hanya menerapkan tiga tahapan saja yakni Analyze, Design, dan Development. Penelitian ini melibatkan validator ahli media dan ahli materi untuk menilai validitas media sebeloum diuji coba pada siswa dalam dua tahap yakni kelompok kecil dan kelompok besar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa minat siswa meningkat saat media Digital Storytelling digunakan dalam pembelajaran cerpen. Serta dengan adanya proyek Digital Storytelling meningkatkan keaktifan dan kreativitas siswa dalam menulis cerpen dan meningkatkan literasi digital siswa terkait pengoperasian aplikasi yang digunakan dalam proses pengerjaan proyek.