Investigation of interaction of carbon dioxide with aerogels nanopores

The absorption spectrum of 2 0 0 12 – 0 0 0 01 band of carbon dioxide, confined in 20 nm nanopores of silica aerogel, was measured with help of a Bruker IFS 125 HR Fourier transform spectrometer at room temperature and a spectral resolution of 0.01 cm-1. The obtained dependence of spectral line half-width values on rotational quantum numbers was studied and compared with data available in the literature. © (2015) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Downloading of the abstract is permitted for personal use only

He-broadening and shift coefficients of water vapor lines in infrared spectral region

The water vapor line broadening and shift coefficients in the ν1+ν2, ν2+ν3, ν1+ν3, 2ν3, 2ν1, 2ν2+ν3, and ν1+2ν2 vibrational bands induced by helium pressure were measured using a Bruker IFS 125HR spectrometer. The vibrational bands 2ν3 and ν1+2ν2 were investigated for the first time. The interaction potential used in the calculations of broadening and shift coefficients was chosen as the sum of pair potentials, which were modeled by the Lennard-Jones (6-12) potentials. The vibrational and rotational contributions to this potential were obtained by use of the intermolecular potential parameters and intramolecular parameters of H2O molecule. The calculated values of the broadening and shift coefficients were compared with the experimental data. © (2015) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Downloading of the abstract is permitted for personal use only

Khalifa University Reachback Program Supporting Prevention of Illicit Nuclear and Radiological Material Smuggling in the United Arab Emirates

Trafficking of Illicit nuclear or radiological materials is a global threat which can involve and adversely affect any country. Ultimately, it is the responsibility of each state to prevent and combat illicit nuclear trafficking by screening all cargo and travelers entering, exiting, and transiting through its borders. As a part of the national radiation detection infrastructure of the United Arab Emirates (UAE), a reachback program was established at Khalifa University (KU) to provide capabilities for adjudication of radiation alarms at Khalifa Port and other radiation portal monitor (RPM) locations. In addition to the main mission, KU Reachback aims to educate and prepare local talent to lead these vital efforts in the future. This is particularly important because the UAE, similar to other newcomers to the nuclear industry, faces human capital challenges which can be addressed using domestic or regional solutions

The phenomenon of the home: Metaphysics of the innermost (as illustrated by the modern Russian culture)

The relevance of the problem under study is based on the influence of the expanding globalization processes that affect the view of life of a modern man: the internal balance is lost due to feeling of chaos, rhythm of life and constant changes. In these conditions there is a tendency to de-humanize the living environment, depersonalization of living space and desacralization of human dwelling which leads to re-thinking of the Home that ensures human existence in the world. The purpose of the article is to state the necessity of new understanding of the Home as the phenomenon of culture which would confront the absolute priority of the rational, pragmatic and utilitarian through the notion of “the innermost”, through studying the transformation of the innermost within the historical context and through revealing the dialectics of the innermost and the explicit in living space of the modern culture. The lead method for studying this problem is the interdisciplinary approach that provides the possibility of comprehensive consideration of the results of philosophical, cultural, architectural and other studies. The article reveals the essence and the main philosophical-cultural characteristics of the Home and the essence of the innermost as a special super-value, specifies the traditional image of the innermost in living space related to the Home as the centre of existence and reveals the attributes of transformation of the innermost in the Home resulting from the processes which are characteristic of the modern age. The materials of the article can be useful for developing the scientific-methodological support of general and special courses, for conducting lessons in philosophical-cultural disciplines and for usage for designing and modeling the living environment. © 2016 Shupletsova et al

A projection proximal-point algorithm for l^1-minimization

The problem of the minimization of least squares functionals with $\ell^1$ penalties is considered in an infinite dimensional Hilbert space setting. While there are several algorithms available in the finite dimensional setting there are only a few of them which come with a proper convergence analysis in the infinite dimensional setting. In this work we provide an algorithm from a class which have not been considered for $\ell^1$ minimization before, namely a proximal-point method in combination with a projection step. We show that this idea gives a simple and easy to implement algorithm. We present experiments which indicate that the algorithm may perform better than other algorithms if we employ them without any special tricks. Hence, we may conclude that the projection proximal-point idea is a promising idea in the context of $\ell^1$-minimization

Modification of the experimental setup of the FTIR spectrometer and thirty-meter optical cell for measurements of weak selective and nonselective absorptions

The improvement of the experimental setup based on a Fourier spectrometer Bruker IFS-125 and a 30-meter multipass optical cell is described. The improvement includes the cell equipment with a system of automated adjustment of the number of beam passes without cell depressurization and ensures the cell work at high temperatures

Математическая формализация и алгоритмизация основных модулей организационно-технических систем*

The purpose of the research is to develop a generalized structural scheme of organizational and technical systems based on the general theory of management, which contains the necessary and sufficient number of modules and formalize on this basis the main management tasks that act as goals of the behavior of the management object. The main modules that directly implement the management process are the status assessment module of organizational and technical systems and the management module. It is shown that in traditional organizational and technical systems, including the decision-maker, the key module is the state assessment module of organizational and technical systems. In this regard, the key aspect of the work is to study the optimal algorithms for evaluating the state of processes occurring in the organizational and technical systems and develop on this basis the principles of mathematical formalization and algorithmization of the status assessment module. The research method is the application of the principles of the theory of statistical estimates of random processes occurring in the organizational and technical systems against the background of interference and the synthesis of algorithms for the functioning of the status assessment module on this basis. It is shown that a characteristic feature of random processes occurring in organizational and technical systems is their essentially discrete nature and Poisson statistics. A mathematical description of the statistical characteristics of point random processes is formulated, which is suitable for solving the main problems of process evaluation and management in organizational and technical systems. The main results were the definition of state space of the organizational and technical systems, the development of a generalized structural scheme of the organizational and technical systems in state space that includes the modules forming the state variable of the module assessment and module management. This mathematical interpretation of the organizational and technical systems structure allowed us to formalize the main problems solved by typical organizational and technical systems and consider optimal algorithms for solving such problems. The assumption when considering the problems of synthesis of optimal algorithms is to optimize the status assessment module of organizational and technical systems and the control module separately, while the main attention is paid to the consideration of optimal estimation algorithms. The formalization and algorithmization of the organizational and technical systems behavior is undertaken mainly in terms of the Bayesian criterion of optimal statistical estimates. Various methods of overcoming a priori uncertainty typical for the development of real organizational and technical systems are indicated. Methods of adaptation are discussed, including Bayesian adaptation of the decision-making procedure under conditions of a priori uncertainty. Using a special case of the Central limit theorem, an asymptotic statistical relationship between the mentioned point processes and traditional Gaussian processes is established. As an example, a nontrivial problem of optimal detection of Poisson signal against a background of Poisson noise is considered; graphs of the potential noise immunity of this algorithm are calculated and presented. The corresponding references are given to the previously obtained results of estimates of Poisson processes. For automatic organizational and technical systems, the generally accepted criteria for the quality of management of such systems are specified. The result of the review is a classification of methods for formalization and algorithmization of problems describing the behavior of organizational and technical systems.Целью исследования является разработка на основе общей теории управления обобщенной структурной схемы организационно-технической систем, содержащей необходимое и достаточное количество модулей и формализация на этой основе основных задач управления, выступающих в роли целей поведения объекта управления. Основными модулями, непосредственно реализующими процесс управления, является модуль оценки состояния организационно-технических систем (ОТС) и модуль управления. Показано, что в традиционных ОТС, включающих лицо, принимающее решение, ключевым модулем является модуль оценки состояния ОТС. В связи с этим ключевым аспектом работы является изучение оптимальных алгоритмов оценки состояния процессов, протекающих в ОТС и разработка на этой основе принципов математической формализации и алгоритмизации модуля оценки состояния.Методом исследования является применение принципов теории статистических оценок случайных процессов, протекающих в ОТС на фоне помех и синтез на этой основе алгоритмов функционирования модуля оценки состояния. Показано, что характерной особенностью протекающих в ОТС случайных процессов является их существенно дискретный характер и пуассоновская статистика. Сформулировано математическое описание статистических характеристик точечных случайных процессов, пригодное для решения основных задач оценки процессов и управления в ОТС. Основными результатами работы являются определение понятия пространства состояний ОТС, разработка обобщенной структурной схемы ОТС в пространстве состояний, включающей модули формирования переменной состояния, модуля оценки состояния и модуля управления. Такая математическая интерпретация структуры ОТС позволила формализовать основные задачи, решаемые типовыми ОТС и рассмотреть оптимальные алгоритмы решения таких задач. Допущением при рассмотрении задач синтеза оптимальных алгоритмов является оптимизации модуля оценки состояния ОТС и модуля управления по отдельности, при этом основное внимание уделено рассмотрению алгоритмов оптимальных оценок. Формализация и алгоритмизация поведения ОТС предпринята, в основном, в терминах байесовского критерия оптимальных статистических оценок. Указаны различные методы преодоления априорной неопределенности, характерной для разработки реальных ОТС. Обсуждаются методы адаптации, включающие байесовскую адаптацию процедуры принятия решения в условиях априорной неопределенности. С применением частного случая центральной предельной теоремы устанавливается асимптотическая статистическая связь между упомянутыми точечными процессами и традиционными гауссовскими процессами. В качестве примера рассмотрена нетривиальная задача оптимального обнаружения пуассоновского сигнала на фоне пуассоновской помехи, рассчитаны и представлены графики потенциальной помехоустойчивости этого алгоритма. На ранее полученные результаты оценок пуассоновских процессов даны соответствующие ссылки. Для автоматических ОТС указаны общепринятые критерии качеств управления такими системами. Итогом рассмотрения является классификация методов формализации и алгоритмизации задач, описывающих поведение ОТС

Марковская модель представления чувственных образов для формирования модели внешнего мира*

The aim of the study is a probabilistic description of the functioning of the cognitive system, taking into account its internal logic and interaction with the external environment.Such concepts of cognitive theory as sensory imaginative representations, models, systems are the most common, so the attempt to formalize them is by obtaining the most common results. One of the key concepts of cognitive theory is Gestalt, which is understood in this work as a kind of holistic perception of the sensual image, as well as the sensual image. Formalization (mathematical description) of Gestalt, as well as other concepts of cognitive theory meets the natural difficulties associated with the uncertainty of these concepts. On the other hand, there are well-developed mathematical models of behavior of quite specific organizational systems, allowing obtaining meaningful results. In this regard, the mathematical description of a wide class of cognitive systems, not limited to the specific content of their functioning, is an urgent task. In this study, it is assumed that sensory images occur at random times and affect the cognitive system with certain probabilities. In this regard, one of the adequate mathematical tools are, apparently, probability-theoretic methods, in particular, the application of the theory of Markov processes. The method of research within the framework of the adopted model is the application of the theory of Markov processes developing at fixed points in time, i.e. Markov chains. It is believed that the functioning of the cognitive system is described by abstract probabilities of changes in the system states. This approach allows formalizing the processes of representation of sensory images in the cognitive system, taking into account both the internal logic of the system and the interaction of the system with the outside world. The main attention is paid to the study of the influence on the behavior of the system external to her sensual images.As a result of the study shows that the inclusion of the interactions of the system is achieved by introducing the stochastic matrix of probabilities of the system response to external influences. Taking into account the well-developed theory of Markov chains, analytical expressions for the probabilities of the system in each of the possible states are obtained. The influence on the behavior of the system of elements of the matrix of probability reactions of the system is investigated, the corresponding graphs are presented. The asymptotic behavior of the system is studied with an unlimited increase in the number of steps that change the state of the system, as well as the average characteristics of the system. It is noted that the presented description is formal, operates only with probabilistic characteristics of the system and does not take into account specific signals that can enter the system from its sensors, and generally sensitive elements. In this regard, the further development of the model may be associated with the assessment of the probability of the system response to external influences, taking into account the characteristics of these specific signals, as well as the development of optimal algorithms for decision-making about the presence or absence of impacts on the system from the outside world.Целью исследования является вероятностное описание функционирования когнитивной системы с учетом ее внутренней логики и взаимодействия с внешней средой.Такие понятия когнитивной теории, как чувственные образные представления, модели, системы являются наиболее общими, поэтому попытка их формализации является путем получения наиболее общих результатов. Одним из ключевых понятий когнитивной теории является гештальт, который понимается в настоящей работе как некое целостное восприятие чувственного образа, а также и сам чувственный образ Формализация (математическое описание) гештальтов, как и других понятий когнитивной теории встречает естественные затруднения, связанные с неопределенностью самих этих понятий. С другой стороны, существуют хорошо разработанные математические модели поведения достаточно конкретизированных организационных систем, позволяющие получать содержательные результаты.В связи с этим математическое описание достаточно широкого класса когнитивных систем, не ограниченное конкретным содержанием их функционирования, является актуальной задачей. В настоящем исследовании предполагается, что чувственные образы возникают в случайные моменты времени и воздействуют на когнитивную систему с определенными вероятностями. В связи с этим одними из адекватных математических инструментов являются, по-видимому, теоретико-вероятностные методы, в частности, применение теории марковских процессов.Методом исследования в рамках принятой модели является применение теории марковских процессов, развивающихся в фиксированные моменты времени, т.е. марковских цепей. Считается, что функционирование когнитивной системы описывается абстрактными вероятностями изменений состояний системы. Такой подход позволяет формализовать процессы представления чувственных образов в когнитивной системе, с учетом как внутренней логики функционирования системы, так и взаимодействия системы с внешним миром. Основное внимание в исследовании уделено изучению влияния на поведение системы внешних по отношению к ней чувственных образов.В результате предпринятого исследования показано, что учет внешних взаимодействий системы достигается введением в рассмотрение стохастической матрицы вероятностей реакций системы на внешние воздействия. С учетом хорошо разработанной теории марковских цепей получены аналитические выражения для вероятностей пребывания системы в каждом из возможных состояний. Исследовано влияние на поведение системы элементов матрицы вероятностей реакций системы, представлены соответствующие графики. Изучено асимптотическое поведение системы при неограниченном увеличениичисла шагов, изменяющих состояние системы, а также средние характеристики функционирования системы.Отмечается, что представленное описание является формальным, оперирует только с вероятностными характеристиками системы и не учитывает конкретные сигналы, которые могут поступать в систему от ее датчиков, сенсоров и вообще чувствительных элементов. В связи с этим дальнейшее развитие модели может быть связано с оценкой вероятностей реакции системы на внешние воздействия с учетом характеристик упомянутых конкретных сигналов, а также разработкой оптимальных алгоритмов принятия решений о наличии или отсутствии воздействий на систему со стороны окружающего мира

The dynamics of quasi-isometric foliations

If the stable, center, and unstable foliations of a partially hyperbolic system are quasi-isometric, the system has Global Product Structure. This result also applies to Anosov systems and to other invariant splittings. If a partially hyperbolic system on a manifold with abelian fundamental group has quasi-isometric stable and unstable foliations, the center foliation is without holonomy. If, further, the system has Global Product Structure, then all center leaves are homeomorphic.Comment: 18 pages, 1 figur