cometadata/datacite-rtg-text-other-reclassification-records huggingface dataset:
Synthesis of highly functionalized selenophenes via a three-component condensation
Creators: name: Siroos, Zahra
name: Hassanabadi, Alireza
name: Mosslemin, Mohammad H.
Publisher: name: Taylor & Francis
Year: 2020
Subjects: subject: Biophysics
subject: Biochemistry
subject: 29999 Physical Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Physical sciences
subject: Medicine
subject: Molecular Biology
subject: Neuroscience
subject: Physiology
subject: FOS: Biological sciences
subject: Sociology
subject: FOS: Sociology
subject: 111714 Mental Health
subject: FOS: Health sciences
subject: 110309 Infectious Diseases
subject: 60506 Virology

description: Reaction between arylidenemalononitriles and dimethyl acetylenedicarboxylate in the presence of KSeCN at room temperature provided a simple and efficient one-pot route for the synthesis of highly functionalized selenophenes. The reaction is characterized by mild conditions, short reaction time, and tolerance to various functional groups.
Relevance As a Metric for Evaluating Machine Learning Algorithms
Creators: name: Gopalakrishna, Aravind Kota
name: Ozcelebi, Tanir
name: Liotta, Antonio
name: Lukkien, Johan J.
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Machine Learning (stat.ML)
subject: Machine Learning (cs.LG)
subject: FOS: Computer and information sciences

description: In machine learning, the choice of a learning algorithm that is suitable for the application domain is critical. The performance metric used to compare different algorithms must also reflect the concerns of users in the application domain under consideration. In this work, we propose a novel probability-based performance metric called Relevance Score for evaluating supervised learning algorithms. We evaluate the proposed metric through empirical analysis on a dataset gathered from an intelligent lighting pilot installation. In comparison to the commonly used Classification Accuracy metric, the Relevance Score proves to be more appropriate for a certain class of applications.
description: To Appear at International Conference on Machine Learning and Data Mining (MLDM 2013), 14 pages, 6 figures
title: Разработка системы адаптивного управления искусственными желудочками сердца
Creators: name: ., А.В. Щербачев – аспирант, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: sa0211825@gmail.com И.А. Кудашов – к.т.н., доцент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: KydashovV@mail.ru С.И. Щукин – д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: schookin@mx.bmstu.ru Г.П. Иткин – д.б.н., профессор, зав. лабораторией биотехнических систем, ФГБУ «НМИЦ ТИО им. акад. В.И. Шумакова» Минздрава России (Москва) E-mail: itkin@jcnet.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место среди причин смерти населения, превышая смертность от онкологических заболеваний и несчастных случаев. Острый дефицит донорских органов вынуждает все шире применять механические замещающие устройства. В процессе разработки новых систем механической поддержки кровообращения одним из основных важнейших этапов является проведение исследований, с помощью которых можно оценивать эффективность функционирования насосов, как в условиях нормы, так и при моделировании терминальной формы сердечной недостаточности.
Цель – разработка блока измерения объема для решения задачи непрерывного определения объема крови в искусственном желудочке сердца.
Результаты. Исследования на экспериментальном гидродинамическом стенде показали эффективность выбранного метода измерения объема ИЖС. Определено оптимальное количество применяемых светодиодов для источника излучения.
Практическая значимость. Данный блок входит в состав системы адаптивного управления ИЖС. Разрабатываемая биотехническая система на основе информации о величине объема ИЖС будет управлять движением мембраны ИЖС, включенного в состав гидродинамического стенда, имитирующего сосудистую систему. Непрерывное измерение объема крови в ИЖС обеспечит реализацию механизма Франка–Старлинга, т.е. регуляцию ударного выброса в зависимости от конечно-диастолического объема.
title: Разработка системы контроля положения скальпеля в реальном времени
Creators: name: ., Е.А. Бычков – аспирант, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: ipbychkov.e.a@yandex.ru И.А. Кудашов – к.т.н., доцент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: KydashovV@mail.ru C.И. Щукин – д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана С.Б. Симакин – д.т.н., начальник отдела, Научно-исследовательский институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского E-mail: plasma@iontecs.ru Е.А. Митрофанов – к.т.н., нач. лаборатории, Научно-исследовательский институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского E-mail: plasma@iontecs.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Систематизация сосудистых повреждений, возникающих при оперативных вмешательствах, практически невозможна из-за большого разнообразия подобной патологии. Такие повреждения могут возникать даже при выполнении обычных операций, но более часто они встречаются при экстирпации опухолей и выделении тканей в зонах воспаления, а также при оперативных вмешательствах, осуществляемых в богато васкуляризованных участках тела. Ранению могут подвергаться как артерия, так и вена, а объем возникающего в связи с этим кровотечения зависит от калибра поврежденного сосуда и кровяного давления.
Цель – показать возможность применения технологии электроимпедансометрии в военно-полевой хирургии.
Результаты. В данной работе описана технология применения хирургического скальпеля со специально нанесенным покрытием. Нанесение покрытия планируется посредством ионно-плазменной обработки скальпеля в вакууме. Работа проводится совместно с Научно-исследовательским институтом вакуумной техники им. С.А. Векшинского.
Применение методов ионно-плазменной обработки в вакууме расширяет возможности разрабатываемых электроимпедансных устройств за счет широкого ассортимента покрытий с разными значениями электропроводности, диэлектрической проницаемости, толщины слоев и их комбинаций.
Покрытие представляет собой чередование слоев диэлектрика и проводника. Smart-скальпель обеспечивает высокую чувствительность электрического импеданса при движении лезвия по чередующим слоям биоткани.
Чувствительность – это разница в значениях электрического импеданса при переходе из одной биоткани в другую.
Практическая значимость. Проведены экспериментальные исследования, которые показали эффективность предлагаемой конструкции скальпеля. Исследования проводились на мышечной ткани животного происхождения in vitro.
On the existence of representations of finitely presented groups in compact Lie groups
Creators: name: Froyshov, Kim A.
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Geometric Topology (math.GT)
subject: Algebraic Topology (math.AT)
subject: Group Theory (math.GR)
subject: FOS: Mathematics
subject: 57M07 (primary), 57M20 (secondary)

description: Given a finite, connected 2-complex $X$ such that $b_2(X)\le1$ we establish two existence results for representations of the fundamental group of $X$ into compact connected Lie groups $G$, with prescribed values on certain loops. If $b_2(X)=1$ we assume $G=SO(3)$ and that the cup product on the first rational cohomology group of $X$ is non-zero.
description: 22 pages, to appear in `Topology and its Applications'. v2: The title was changed, reflecting the fact that Cor. 1.1 was already known. The old Theorem 1.5 was omitted, as it is easily proved using a result in the new appendix. v3: Only minor changes. v4: The proof of Prop. 2.1 was omitted, because the result was already known. Minor changes following referee's suggestions
Interaction of 1-acylamino-2,2-dichloroethenyl(triphenyl)phosphonium chlorides with alkanolamines
Creators: name: Golovchenko, O. V.
name: Abdurakhmanova, E. R.
name: Vladimirov, S. O.
name: Brusnakov, M. Y.
name: Krupoder, T. O.
name: Sukhoveev, V. V.
name: Rusanov, E. B.
name: Vydzhak, R. N.
name: Brovarets, V. S.
Publisher: name: Taylor & Francis
Year: 2020
Subjects: subject: Biophysics
subject: Biochemistry
subject: 29999 Physical Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Physical sciences
subject: Molecular Biology
subject: Physiology
subject: FOS: Biological sciences
subject: Evolutionary Biology
subject: 59999 Environmental Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Earth and related environmental sciences
subject: 39999 Chemical Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Chemical sciences
subject: Marine Biology
subject: 60506 Virology

description: It is shown that the interaction of 1-acylamino-2,2-dichloroethenyl(triphenyl)-phosphonium chlorides with alkanolamines having a primary amino group results in the formation of 4-oxazolylphosphonium salts containing hydroxyalkylamine substituents at position 5 of the oxazole cycle. Under similar conditions the reaction of N-substituted alkanolamines with 1-acylamino-2,2-dichloroethenyl-(triphenyl)phosphonium chlorides leads to the formation of 1,3-oxazolidin-2-ylidene derivatives, in which the triphenylphosphonium group is located in the side chain. The structure of the new synthesized compounds has been reliably proven by elemental analysis, IR, 1Н, 13С, 31Р NMR spectroscopy, mass spectrometry and single crystal X-ray diffraction.
title: Математическое моделирование физиологического тремора рук
Creators: name: ., П.С. Тюгаева – студент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана В.Б. Акопян – д.б.н., профессор, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Амплитудно-частотные характеристики патологического тремора используются в клинической практике для диагностики некоторых неврологических заболеваний. Параметры физиологического и усиленного физиологического тремора могут быть применены для оценки общего физиологического (ОФС) состояния организма. Однако на данный момент не установлены стандартные методы исследования тремора, требования к техническим характеристикам измерительных приборов и численные характеристики тремора.
Цель – представить математическую модель физиологического тремора рук, входными параметрами которой являются масса и длина кисти руки, а выходным – функция a(t), описывающая изменение ускорения центра тяжести кисти руки во времени.
Результаты. С помощью разработанной модели рассчитаны амплитуда и частота физиологического тремора при разных входных параметрах. Полученные результаты сопоставлены с экспериментальными и имеющимися в литературе данными.
Практическая значимость. Полученные данные представляют интерес для разработки нового инструментального метода исследования особенностей тремора с целью диагностики заболеваний, сопровождающихся специфическими изменениями характера этого физиолого- патологического проявления.
Structural, Hirshfeld surface and in vitro cytotoxicity evaluation of five new N-aryl-N’-alkoxycarbonyl thiocarbamide derivatives
Creators: name: Pandey, Sunil K.
name: Pratap, Seema
name: Rai, Sunil K.
name: Marverti, Gaetano
Publisher: name: Taylor & Francis
Year: 2020
Subjects: subject: Biophysics
subject: Biochemistry
subject: 29999 Physical Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Physical sciences
subject: Pharmacology
subject: Biotechnology
subject: 39999 Chemical Sciences not elsewhere classified
subject: FOS: Chemical sciences
subject: Cancer
subject: 110309 Infectious Diseases
subject: FOS: Health sciences
subject: 60506 Virology
subject: FOS: Biological sciences

description: Five new compounds, N-(2, 4-dichlorophenyl)-N’-(methoxycarbonyl) thiocarbamide (1), N-(2, 4-dichlorophenyl)-N’-(ethoxycarbonyl) thiocarbamide (2), N-(2, 4-dichlorophenyl)-N’-(2, 2, 2-trichloroethoxycarbonyl) thiocarbamide (3), N-(2,4-dichlrophenyl)-N’-(pentoxycarbonyl) thiocarbamide (4) and N-(4-nitrophenyl)-N’-(pentoxycarbonyl) thiocarbamide (5), have been synthesized by the reaction of various alkoxy chloroformates with 2, 4-dichloroaniline/4-nitroaniline.The molecular structures of the compounds were elucidated by using spectroscopic methods (FT-IR, 1H and 13C NMR) and single-crystal X-ray structure analysis of compounds 2 and 5. Antiperiplanar orientation of C = O and C = S group across C–N bonds of thiocarbamide core may be due to the presence of intramolecular (N–H···O–C) hydrogen bond in the crystal structure of both the compounds. The presence of intermolecular interactions (C–H···S, C–H···O and N–H···S) in the molecular structure of the compounds has been studied in detail using Hirshfeld surfaces and their associated two-dimensional fingerprint plots. In vitro cytotoxicity screening of the synthesized compounds evaluated on a panel of seven human cancer cell lines (cervical carcinoma (2008, C13*), colorectal (HT29 and HCT116) and ovarian carcinoma (A2780, A2780/CP and IGROV-1)) demonstrated significant inhibitory properties.
Source attack of decoy-state quantum key distribution using phase information
Creators: name: Tang, Yan-Lin
name: Yin, Hua-Lei
name: Ma, Xiongfeng
name: Fung, Chi-Hang Fred
name: Liu, Yang
name: Yong, Hai-Lin
name: Chen, Teng-Yun
name: Peng, Cheng-Zhi
name: Chen, Zeng-Bing
name: Pan, Jian-Wei
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Quantum Physics (quant-ph)
subject: FOS: Physical sciences

description: Quantum key distribution (QKD) utilizes the laws of quantum mechanics to achieve information-theoretically secure key generation. This field is now approaching the stage of commercialization, but many practical QKD systems still suffer from security loopholes due to imperfect devices. In fact, practical attacks have successfully been demonstrated. Fortunately, most of them only exploit detection-side loopholes which are now closed by the recent idea of measurement-device-independent QKD. On the other hand, little attention is paid to the source which may still leave QKD systems insecure. In this work, we propose and demonstrate an attack that exploits a source-side loophole existing in qubit-based QKD systems using a weak coherent state source and decoy states. Specifically, by implementing a linear-optics unambiguous-state-discrimination measurement, we show that the security of a system without phase randomization --- which is a step assumed in conventional security analyses but sometimes neglected in practice --- can be compromised. We conclude that implementing phase randomization is essential to the security of decoy-state QKD systems under current security analyses.
description: 12 pages, 5 figures
title: Неопределенность начальных условий в SEIR-модели с вакцинацией
Creators: name: ., В.В. Котин – к.ф.-м.н., доцент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail v.kotin@gmail.com  Н.М. Червяков – магистрант, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им Н. Э. Баумана E-mail: nm.chervyakov@yandex.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Математические модели динамики заболеваемости (или, как их часто называют, модели эпидемий) традиционно представляют интерес для решения задач прогноза и контроля инфекционных болезней человека. Новая актуальность данного круга проблем обусловлена такими факторами, как масштабная миграция населения, появление резистентных штаммов болезнетворных микроорганизмов, явно растущая потребность в экономическом и демографическом анализе противоэпидемических процедур.
Цель – анализ SEIR-модели динамики заболеваемости с учетом миграции и управлений (вакцинации).
Результаты. Для оценки предельно доступных возможностей управления найдены области достижимости и интегральная воронка SEIR-модели. Рассмотрено влияние неопределенности входных данных модели (начальных условий) для определения эффективности вакцинации при неопределенности начальных условий и миграционных потоках.
Практическая значимость. Полученные результаты формируют основу для разработки методологии поиска наиболее эффективного способа использования ограниченных ресурсов (препараты вакцин, медицинский персонал и т.д.), при проведении вакцинации и других противоэпидемических мероприятий, таких как изоляция, карантин и профилактическое лечение.
title: Биоревитализация при помощи низкочастотного ультразвука
Creators: name: ., В.М. Горшкова – к.т.н., ст. науч. сотрудник, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2); доцент, кафедра «Химия», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: v_gorshkova@mail.ru Н.Н. Двуличанская –к.т.н., д.пед.н., профессор, кафедра «Химия», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: nnikdv@gmail.com С.В. Альков – к.т.н., ст. науч. сотрудник, кафедра «Медико-технические информационные технологии»; декан факультета «Радиоэлектроника и лазерная техника», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: alkov@bmstu.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Биоревитализация кожи при старении человека является актуальной проблемой современной эстетической медицины. На сегодняшний день биоревитализация гиалуроновой кислоты проводят при помощи инъекций. Данный способ (инъекции) болезненен, приносит дискомфорт пациентам, есть риск заражения пациентов различными заболеваниями: ВИЧ, гепатит и т.д.
Цель – разработка технологии неинвазивной и безболезненной биоревитализации кожи при помощи низкочастотного ультразвука.
Результаты. Проведены экспериментальные исследования:
а) исследование воздействия низкочастотного ультразвука на 1%-ный водный раствор гиалуроновой кислоты;
б) в ходе спектрального анализа исследуемых растворов были получены следующие результаты: низкочастотный ультразвук с низким уровнем интенсивности не разрушает структуру 1%-ного водного раствора гиалуроновой кислоты; при воздействии низкочастотного ультразвука на систему «лекарственное вещество (ГК)-биологическая ткань (кожа)» не происходит повреждений кожи, отсутствует нарушение целостности кожных покровов, нет риска ятрогенного заражения ВИЧ, гепатитом и т.д. Пациенты не испытывают выраженных болевых ощущений; полученные результаты свидетельствуют о значительном улучшении состояния у возрастной кожи Дальнейшие исследования дадут возможность оптимизировать технологические параметры ультразвукового воздействия на систему «гиалуроновая кислота–кожа», для получения накопительного эффекта и пролонгированного действия увлажнения и омоложения кожи.
Практическая значимость. Разработка технологии биоревитализации кожи при помощи низкочастотного ультразвука позволит сделать процесс биоревитализации комфортным и безболезненным, а также избавиться от риска ятрогенного заражения. Улучшит качество жизни пациентов.
A Spitzer Study of Pseudobulges in S0 Galaxies : Secular Evolution of Disks
Creators: name: Vaghmare, Kaustubh
name: Barway, Sudhanshu
name: Kembhavi, Ajit
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
subject: FOS: Physical sciences

description: In this Letter, we present a systematic study of lenticular (S0) galaxies based on mid-infrared imaging data on 185 objects taken using the Spitzer Infra Red Array Camera. We identify the S0s hosting pseudobulges based on the position of the bulge on the Kormendy diagram and the Sérsic index of the bulge. We find that pseudobulges preferentially occur in the fainter luminosity class (defined as having total K-band absolute magnitude M_K fainter than -22.66 in the AB system). We present relations between bulge and disk parameters obtained as a function of the bulge type. The disks in the pseudobulge hosting galaxies are found to have distinct trends on the r_e-r_d and μ_d (0) - r_d correlations compared to those in galaxies with classical bulges. We show that the disks of pseudobulge hosts possess on average a smaller scale length and have a fainter central surface brightness than their counterparts occurring in classical bulge hosting galaxies. The differences found for discs in pseudobulge and classical bulge hosting galaxies may be a consequence of the different processes creating the central mass concentrations.
description: Accepted for publication in ApJ Letters, 5 pages, 4 figures; (minor typos corrected)
title: Математическая модель низкоинтенсивного лазерного терапевтического воздействия на межпозвонковые грыжи
Creators: name: ., Г.Н. Змиевской – к.ф.-м.н., доцент, кафедра «Биомедицинские технические системы», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail zmievskoy@mail.ru М.А. Кузнецов – студент, кафедра «Биомедицинские технические системы», МГТУ им. Н.Э. Баумана  E-mail casperflat@gmail.com
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Рассмотрены причины возникновения межпозвонковой грыжи, сопоставлены терапевтические методы ее лечения с преимуществами низкоинтенсивной лазеротерапии, которая, в отличие от других терапевтических методов, характеризуется практическим отсутствием противопоказаний. К преимуществам можно отнести безболезненность лазеротерапии, возможность сочетания с другими видами лечения и сокращение периода реабилитации после хирургического лечения.
Цель – разработка математической модели воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на патологическую ткань.
Результаты. Разработанная математическая модель представлена как результат численного решения уравнения переноса излучения в приближении Кубелки–Мунка для трехслойной биоткани (кожа, мышечная ткань, сосудистая оболочка). Для решения системы дифференциальных уравнений в программе Mathcad использован численный метод Рунге-Кутты. Проявление эффекта стимулирования кровообращения связано с увеличением диаметра сосудов спинного мозга под действием лазерного излучения.
Полученная феноменологическая зависимость терапевтического эффекта от времени воздействия показывает, что превышение времени облучения более чем на 10 мин нецелесообразно, так как дальнейшего увеличения кровоснабжения межпозвонковых дисков не происходит. Это соответствует экспериментальным данным, приведенным в ряде предыдущих работ.
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы в медицинской практике для априорного определения дозы лазерного излучения, падающего на поверхность тела, необходимой для оптимизации терапевтического эффекта.
Autoregressive neural quantum states of Fermi Hubbard models
Creators: name: Ibarra-García-Padilla, Eduardo
name: Lange, Hannah
name: Melko, Roger G
name: Scalettar, Richard T
name: Carrasquilla, Juan
name: Bohrdt, Annabelle
name: Khatami, Ehsan
Publisher: name: arXiv
Year: 2024
Subjects: subject: Strongly Correlated Electrons (cond-mat.str-el)
subject: Disordered Systems and Neural Networks (cond-mat.dis-nn)
subject: FOS: Physical sciences

description: Neural quantum states (NQS) have emerged as a powerful ansatz for variational quantum Monte Carlo studies of strongly-correlated systems. Here, we apply recurrent neural networks (RNNs) and autoregressive transformer neural networks to the Fermi-Hubbard and the (non-Hermitian) Hatano-Nelson-Hubbard models in one and two dimensions. In both cases, we observe that the convergence of the RNN ansatz is challenged when increasing the interaction strength. We present a physically-motivated and easy-to-implement strategy for improving the optimization, namely, by ramping of the model parameters. Furthermore, we investigate the advantages and disadvantages of the autoregressive sampling property of both network architectures. For the Hatano-Nelson-Hubbard model, we identify convergence issues that stem from the autoregressive sampling scheme in combination with the non-Hermitian nature of the model. Our findings provide insights into the challenges of the NQS approach and make the first step towards exploring strongly-correlated electrons using this ansatz.
description: 14 pages, 13 figures
Signatures of nonlinear cavity optomechanics in the weak coupling regime
Creators: name: Borkje, K.
name: Nunnenkamp, A.
name: Teufel, J. D.
name: Girvin, S. M.
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall)
subject: Quantum Physics (quant-ph)
subject: FOS: Physical sciences

description: We identify signatures of the intrinsic nonlinear interaction between light and mechanical motion in cavity optomechanical systems. These signatures are observable even when the cavity linewidth exceeds the optomechanical coupling rate. A strong laser drive red-detuned by twice the mechanical frequency from the cavity resonance frequency makes two-phonon processes resonant, which leads to a nonlinear version of optomechanically induced transparency. This effect provides a new method of measuring the average phonon number of the mechanical oscillator. Furthermore, we show that if the strong laser drive is detuned by half the mechanical frequency, optomechanically induced transparency also occurs due to resonant two-photon processes. The cavity response to a second probe drive is in this case nonlinear in the probe power. These effects should be observable with optomechanical coupling strengths that have already been realized in experiments.
description: 5 pages, 3 figures + short supplement
Investigation of PT Symmetry Breaking and Exceptional Points in Delay-coupled Semiconductor Lasers
Creators: name: Wilkey, Andrew
Publisher: name: IUPUI ScholarWorks
Year: 2021
Subjects: PT symmetry
Semiconductor Lasers
Time delay
Nonlinear dynamics
Intensity dynamics
Quantum mechanics
anti-PT symmetry

description: Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI)
description: This research investigates characteristics of PT (parity-time) symmetry breaking in a system of two optically-coupled, time-delayed semiconductor lasers. A theoretical rate equation model for the lasers' electric fields is presented and then reduced to a 2x2 Hamiltonian model, which, in the absence of time-delay, is PT-symmetric. The important parameters we control are the temporal separation of the lasers, the frequency detuning, and the coupling strength. The detuning is experimentally controlled by varying the lasers' temperatures, and intensity vs. detuning behavior are examined, specifically how the PT-transition and the period and amplitude of sideband intensity oscillations change with coupling and delay. Experiments are compared to analytic predictions and numerical results, and all are found to be in good agreement. Eigenvalues, eigenvectors, and exceptional points of the reduced Hamiltonian model are numerically and analytically investigated, specifically how nonzero delay affects existing exceptional points.
The Topology and Size of the Universe from CMB Temperature and Polarization Data
Creators: name: Aslanyan, Grigor
name: Manohar, Aneesh V.
name: Yadav, Amit P. S.
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
subject: FOS: Physical sciences

description: We analyze seven year and nine year WMAP temperature maps for signatures of three finite flat topologies M_0=T^3, M_1=T^2 x R^1, and M_2=S^1 x R^2. We use Monte-Carlo simulations with the Feldman-Cousins method to obtain confidence intervals for the size of the topologies considered. We analyze the V, W, and Q frequency bands along with the ILC map and find no significant difference in the results. The 95.5% confidence level lower bound on the size of the topology is 1.5L_0 for M_0, 1.4L_0 for M_1, and 1.1L_0 for M_2, where L_0 is the radius of the last scattering surface. Our results agree very well with the recently released results from the Planck temperature data. We show that the likelihood function is not Gaussian in the size, and therefore simulations are important for obtaining accurate bounds on the size. We then introduce the formalism for including polarization data in the analysis. The improvement that we find from WMAP polarization maps is small because of the high level of instrumental noise, but our forecast for Planck maps shows a much better improvement on the lower bound for L. For the M_0 topology we expect an improvement on the lower bound of L from 1.7L_0 to 1.9L_0 at 95.5% confidence level. Using both polarization and temperature data is important because it tests the hypothesis that deviations in the TT spectrum at small l originate in the primordial perturbation spectrum.
description: Updated to match the published version
Entropy landscape of solutions in the binary perceptron problem
Creators: name: Huang, Haiping
name: Wong, K. Y. Michael
name: Kabashima, Yoshiyuki
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Disordered Systems and Neural Networks (cond-mat.dis-nn)
subject: Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech)
subject: Machine Learning (cs.LG)
subject: FOS: Physical sciences
subject: FOS: Computer and information sciences

description: The statistical picture of the solution space for a binary perceptron is studied. The binary perceptron learns a random classification of input random patterns by a set of binary synaptic weights. The learning of this network is difficult especially when the pattern (constraint) density is close to the capacity, which is supposed to be intimately related to the structure of the solution space. The geometrical organization is elucidated by the entropy landscape from a reference configuration and of solution-pairs separated by a given Hamming distance in the solution space. We evaluate the entropy at the annealed level as well as replica symmetric level and the mean field result is confirmed by the numerical simulations on single instances using the proposed message passing algorithms. From the first landscape (a random configuration as a reference), we see clearly how the solution space shrinks as more constraints are added. From the second landscape of solution-pairs, we deduce the coexistence of clustering and freezing in the solution space.
description: 21 pages, 6 figures, version accepted by Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
One-norm geometric quantum discord under decoherence
Creators: name: Montealegre, J. D.
name: Paula, F. M.
name: Saguia, A.
name: Sarandy, M. S.
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Quantum Physics (quant-ph)
subject: FOS: Physical sciences

description: Geometric quantum discord is a well-defined measure of quantum correlation if Schatten 1-norm (trace norm) is adopted as a distance measure. Here, we analytically investigate the dynamical behavior of the 1-norm geometric quantum discord under the effect of decoherence. By starting from arbitrary Bell-diagonal mixed states under Markovian local noise, we provide the decays of the quantum correlation as a function of the decoherence parameters. In particular, we show that the 1-norm geometric discord exhibits the possibility of double sudden changes and freezing behavior during its evolution. For non-trivial Bell-diagonal states under simple Markovian channels, these are new features that are in contrast with the Schatten 2-norm (Hilbert-Schmidt) geometric discord. The necessary and sufficient conditions for double sudden changes as well as their exact locations in terms of decoherence probabilities are provided. Moreover, we illustrate our results by investigating decoherence in quantum spin chains in the thermodynamic limit.
description: 7 pages, 4 figures
The Role of TGF-B Activated Kinase (TAK1) in Retinal Development and Inflammation
Creators: name: Carrillo, Casandra
Publisher: name: IUPUI ScholarWorks
Year: 2021
Subjects: TAK1
retinal development
microglia
glia
Diabetic Retinopathy

description: Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI)
description: Transforming growth factor β-activated kinase 1 (TAK1), a hub kinase at the convergence of multiple signaling pathways, is critical to the development of the central nervous system and has been found to play a role in cell death and apoptosis. TAK1 may have the potential to elucidate mechanisms of cell cycle and neurodegeneration. The Belecky-Adams laboratory has aimed to study TAK1 and its potential roles in cell cycle by studying its role in chick retinal development as well as its possible implication in the progression of diabetic retinopathy (DR). Chapter 3 includes studies that explore TAK1 in a study in chick retinal development and TAK1 in in vitro studies in retinal microglia. Using the embryonic chick, immunohistochemistry for the activated form of TAK1 (pTAK1) showed localization of pTAK1 in differentiated and progenitor cells of the retina. Using an inhibitor or TAK1 activite, (5Z)-7-Oxozeaenol, in chick eye development showed an increase in progenitor cells and a decrease in differentiated cells. This study in chick suggests TAK1 may be a critical player in the regulation of the cell cycle during retinal development. Results from experimentation in chick led to studying the potential role of TAK1 in inflammation and neurodegeneration. TAK1 has previously been implicated in cell death and apoptosis suggesting that TAK1 may be a critical player in inflammatory pathways. TAK1 has been implicated in the regulation of inflammatory factors in different parts of the CNS but has not yet been studied specifically in retina or in specific retinal cells. Chapter 2 includes studies from the Belecky-Adams laboratory of in vitro work with retinal microglia. Retinal microglia were treated with activators and the translocation to the nucleus of a downstream factor of TAK1 was determined: NF-kB. Treatment of retinal microglia in the presence of activators with TAKinib, an inhibitor of TAK1 activation, revealed that TAK1 inhibition reduces the activation of downstream NF-kB. Together this data suggests that TAK1 may be implicated in various systems of the body and further studies on its mechanisms may help elucidate potential therapeutic roles of the kinase.
Dynamic Orthogonal Range Searching on the RAM, Revisited
Creators: name: Chan, Timothy M.
name: Tsakalidis, Konstantinos
Publisher: name: Journal of Computational Geometry
Year: 2019

description: We study a longstanding problem in computational geometry: 2-d dynamic orthogonal range reporting. We present a new data structure achieving $O\left(\frac{\log n}{\log\log n} + k\right)$ optimal query time (amortized) and $O\left(\log^{2/3+o(1)}n\right)$ update time (amortized) in the word RAM model, where $n$ is the number of data points and $k$ is the output size. This is the first improvement in over 10 years of Mortensen's previous result [SIAM J. Comput., 2006], which has $O\left(\log^{7/8+\varepsilon}n\right)$ update time for an arbitrarily small constant $\varepsilon>0$. In the case of 3-sided queries, our update time reduces to $O\left(\log^{1/2+\varepsilon}n\right)$, improving Wilkinson's previous bound [ESA 2014] of $O\left(\log^{2/3+\varepsilon}n\right)$. We also obtain an improved result in higher dimensions $d\geq 3$.
description: Journal of Computational Geometry, Vol. 9 No. 2 (2018): Special Issue of Selected Papers from SoCG 2017
Potential Analysis in Holographic Schwinger Effect
Creators: name: Sato, Yoshiki
name: Yoshida, Kentaroh
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: High Energy Physics - Theory (hep-th)
subject: FOS: Physical sciences

description: We analyze electrostatic potentials in the holographic Schwinger effect. The potential barrier for the pair production is estimated by a static potential consisting of static mass energies, an electric potential from an external electric-field, and the Coulomb potential between a particle and an antiparticle. Given that the Coulomb potential is supposed to be evaluated by the minimal surface attaching on the conformal boundary as usual, the critical field, where the potential barrier vanishes, exhibits a deviation of 30% from the one obtained from the Dirac-Born-Infeld (DBI) action. We reconsider this issue by reexamining the Coulomb-potential part, which is evaluated by the classical action of a string solution attaching on a probe D3-brane sitting at an intermediate position in the bulk AdS. Then the resulting critical-field completely agrees with the DBI result. This agreement gives rise to a strong support for the holographic scenario. We also discuss the finite-temperature case and the temperature-dependent critical-field also agrees with the DBI result.
description: 17 pages, 6 figures, further clarifications and references added, published in JHEP
Routing on the visibility graph
Creators: name: Bose, Prosenjit
name: Korman, Matias
name: Verdonschot, Sander
name: Van Renssen, André
Publisher: name: Journal of Computational Geometry
Year: 2018

description: We consider the problem of routing on a network in the presence of line segment constraints (i.e., obstacles that edges in our network are not allowed to cross). Let $P$ be a set of $n$ points in the plane and let $S$ be a set of non-crossing line segments whose endpoints are in $P$. We present two deterministic 1-local $O(1)$-memory routing algorithms (i.e., the algorithms never look beyond the direct neighbours of the current location and store only a constant amount of additional information). These algorithms are guaranteed to find a path consisting of at most a linear number of edges between any pair of vertices of the visibility graph of $P$ subject to a set of constraints $S$. Contrary to all existing deterministic local routing algorithms, our routing algorithms do not route on a plane subgraph of the visibility graph. Additionally, we provide lower bounds on the routing ratio of any deterministic local routing algorithm on the visibility graph.
description: Journal of Computational Geometry, Vol. 9 No. 1 (2018)
Carbon Fiber Reinforced Lithium-Ion Battery Composites with Higher Mechanical Strength: Multifunctional Power Integration for Structural Applications
Creators: name: Jadhav, Mayur Shrikant
Publisher: name: IUPUI ScholarWorks
Year: 2021
Subjects: Electrospinning
Composite Materials Manufacturing
Multi-functional carbon-fiber composites
Structural Battery

description: Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI)
description: This study proposes and evaluates a multi-functional carbon fiber reinforced composite with embedded Lithium-ion battery for its structural integrity concept. The comparison of versatile composite structures manufactured conventionally, air-sprayed and electrospun multi walled carbon nano tubes in order to discover a better packaging method for incorporating lithium-ion batteries at its core is determined. In the electrospinning process recognized globally as a flexible and cost-effective method for generating continuous Nano filaments. It was incorporated exactly on the prepreg surface to obtain effective inter-facial bonding and adhesion between the layers. The mechanical and physical properties of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) with electrospun multi walled carbon nano tubes (CNTs) have evidenced to possess higher mechanical strength incorporated between the layers of the composite prepreg than the traditional CFRP prepreg composite, At the same time the air sprayed CFRP with CNTs offers mechanical strength more than the traditional CFRP prepreg but lesser than the electrospun. This can be a design consideration from the economic feasibility viewpoint. They also contribute to efficient load transfer and structural load bearing implementation without compromising the chemistry of battery. The design validation, manufacture methods, and experimental characterization (mechano-electrical) of Multi-functional energy storage composites (MESCs) are examined. Experimental results on the electrochemical characterization reveal that the MESCs show comparable performance to the standard lithium-ion pouch cells without any external packaging and not under any loading requirements. The mechanical performance of the MESC cells especially electrospun CFRP is evaluated from three-point bending tests with the results demonstrating significant mechanical strength and stiffness compared to traditional pouch cells and conventional, air-sprayed CFRP and at lowered packaging weight and thickness. This mechanical robustness of the MESCs enable them to be manufactured as energy-storage devices for electric vehicles.
title: Бесконтактное автоматизированное выявление агрессивного поведения человека при помощи многоканального комплекса
Creators: name: ., Л.Н. Анищенко – к.т.н., доцент, ст. науч. сотрудник, Лаборатория дистанционного зондирования научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки» (НУК ФН), МГТУ им. Н.Э. Баумана  E-mail: anishchenko@rslab.ru А.В. Журавлёв – к.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, Лаборатория дистанционного зондирования научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: azhuravlev@rslab.ru В.В. Разевиг – к.т.н., ст. науч. сотрудник, Лаборатория дистанционного зондирования научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: vrazevig@rslab.ru М.А. Чиж – к.ф.-м.н., мл. науч. сотрудник, Лаборатория дистанционного зондирования научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки», МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: mchizh@rslab.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Несмотря на то, что возможность детектирования и распознавания различных типов двигательной активности человека как при помощи биорадиолокаторов, так и при помощи видеокамер и камер глубины интенсивно изучается последние десятилетия, однако использование таких систем для распознавания агрессивного поведения остается на данный момент мало изученным. При этом такого рода системы могут быть востребованы во многих случаях (например, при обеспечении безопасности на стадионах, железной дороге и др.). Кроме того, совместное использование биорадиолокаторов и сенсоров глубины для решения данной задачи до настоящего момента рассмотрено не было.
Цель – разработка многоканального комплекса для бесконтактной детекции двигательной активности человека, состоящего из биорадиолокатора и камеры глубины.
Результаты. В качестве биорадиолокаторов были использованы два радара с монохроматическим зондирующим сигналом, работающие на частотах 24,0 и 24,4 ГГц. В качестве камеры использована камера IntelR RealSenseTM Depth Camera D435. Программное обеспечение разработанного комплекса реализовано с использованием языка Python 3.5.
Предложенный многоканальный комплекс был протестирован с использованием базы данных экспериментов, в которых участвовали 10 добровольцев (4 мужчин, 6 женщин) 19–22 лет. Каждый испытуемый выполнял различные типы повседневной двигательной активности, а также имитировал агрессивное поведение. Результаты обработки экспериментальных данных показали, что при распознавании агрессивного поведения человека при помощи метода биорадиолокации целесообразно использовать систему из нескольких биорадиолокаторов, что позволит повысить точноть, чувствительность и специфичность классификации до величин 86, 86, 87 %, соответственно.
Практическая значимость. С использованием методов машинного обучения разработан алгоритм выявления агрессивного поведения при помощи предложенного комплекса, который характеризуется точностью 98 % и каппой Коэна 78 %. В дальнейшем предполагается расширить экспериментальную базу данных с учетом различных состояний окружающей обстановки.
title: Алгоритм вычисления параметров гиппокампа при диагностике болезни Альцгеймера
Creators: name: ., В.Н. Гридин – д.т.н., профессор, науч. руководитель, Центр информационных технологий в проектировании РАН (г. Одинцово, Моск. обл.) E-mail: info@ditc.ras.ru В.А. Перепелов – инженер-исследователь, Центр информационных технологий в проектировании РАН (г. Одинцово, Моск. обл.); Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова  E-mail: info@ditc.ras.ru  В.С. Панищев – к.т.н., ст. науч. сотрудник, Центр информационных технологий в проектировании РАН (г. Одинцово, Моск. обл.) E-mail: info@ditc.ras.ru М.И. Труфанов – к.т.н., доцент, зав. лабораторией, Центр информационных технологий в проектировании РАН (г. Одинцово, Моск. обл.) E-mail: info@ditc.ras.ru Н.Н. Яхно – академик РАН, д.м.н., профессор, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова; гл. науч. сотрудник, Центр информационных технологий в проектировании РАН (г. Одинцово, Моск. обл.) E-mail: info@ditc.ras.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Постановка проблемы. Одной из ключевых задач при исследовании когнитивных нарушений является анализ объемных характеристик гиппокампа, как основной структуры, используемой для выявления по МРТ-изображениям болезни Альцгеймера. Коллективом авторов выполнен всесторонний анализ существующих работ по данной проблематике, выявивший актуальность разработки нового метода оценки параметров гиппокампа.
Цель – создание математического обеспечения для измерения параметров гиппокампа при диагностике болезни Альцгеймера.
Результаты. В процессе проведения исследований выполнен анализ существующих работ, выявивший перспективность развития математических основ и алгоритмов нахождения и вычисления параметров гиппокампа без использования априорной информации из справочника-атласа. Разработан алгоритм обнаружения гиппокампа на общей серии снимков, полученных магнитно-резонансным томографом. Предлагаемый алгоритм включает в себя следующие основные блоки: предварительный ввод данных и оценку параметров обработки; вычисление порядковых индексов ключевых изображений, полученных в сагиттальной проекции; построение сегментов на каждом изображении, соответствующих различным структурам головного мозга; формирование разностного изображения; определение границ внутричерепной жидкости, расположенной над гиппокампом; определение положения гиппокампа; оценка объема гиппокампа; выдача результатов обработки для принятия решения о наличии или отсутствии болезни Альцгеймера. Представлены результаты моделирования разработанного алгоритма.
Практическая значимость. Разработан алгоритм, позволяющий без использования априорной информации о положении гиппокампа выполнить анализ магнитно-резонансных изображений головного мозга с целью определения позиции гиппокампа и обеспечить измерение его относительного объема, что является основой для принятия решения при диагностике болезни Альцгеймера. Созданный подход может быть применен при решении широкого спектра задач, связанных с анализом ключевых структур мозга в практике прикладных медицинских и фундаментальных научных исследований когнитивных нарушений.
On Number of Almost Blank Subframes in Heterogeneous Cellular Networks
Creators: name: Cierny, Michal
name: Wang, Haining
name: Wichman, Risto
name: Ding, Zhi
name: Wijting, Carl
Publisher: name: arXiv
Year: 2013
Subjects: subject: Information Theory (cs.IT)
subject: FOS: Computer and information sciences

description: In heterogeneous cellular scenarios with macrocells, femtocells or picocells users may suffer from significant co-channel cross-tier interference. To manage this interference 3GPP introduced almost blank subframe (ABSF), a subframe in which the interferer tier is not allowed to transmit data. Vulnerable users thus get a chance to be scheduled in ABSFs with reduced cross-tier interference. We analyze downlink scenarios using stochastic geometry and formulate a condition for the required number of ABSFs based on base station placement statistics and user throughput requirement. The result is a semi-analytical formula that serves as a good initial estimate and offers an easy way to analyze impact of network parameters. We show that while in macro/femto scenario the residue ABSF interference can be well managed, in macro/pico scenario it affects the number of required ABSFs strongly. The effect of ABSFs is subsequently demonstrated via user throughput simulations. Especially in the macro/pico scenario, we find that using ABSFs is advantageous for the system since victim users no longer suffer from poor performance for the price of relatively small drop in higher throughput percentiles.
description: Accepted to IEEE Transactions on Wireless Communications