Stationary States in Bistable System Driven by L\'evy Noise

We study the properties of the probability density function (PDF) of a bistable system driven by heavy tailed white symmetric L\'evy noise. The shape of the stationary PDF is found analytically for the particular case of the L\'evy index \alpha = 1 (Cauchy noise). For an arbitrary L\'evy index we employ numerical methods based on the solution of the stochastic Langevin equation and space fractional kinetic equation. In contrast with the bistable system driven by Gaussian noise, in the L\'evy case the positions of maxima of the stationary PDF do not coincide with the positions of minima of the bistable potential. We provide a detailed study of the distance between the maxima and the minima as a function of the potential's depth and L\'evy noise parameters.Comment: Accepted to EPJS

Determination of chemical composition of the atmosphere of Venus by the interplanetary station ''Venera-4''

Venera-4 observation of chemical composition of Venus atmospher

Rook placements in G2G_2 and F4F_4 and associated coadjoint orbits

Let $\mathfrak{n}$ be a maximal nilpotent subalgebra of a simple complex Lie algebra with root system $\Phi$. A subset $D$ of the set $\Phi^+$ of positive roots is called a rook placement if it consists of roots with pairwise non-positive scalar products. To each rook placement $D$ and each map $\xi$ from $D$ to the set $\mathbb{C}^{\times}$ of nonzero complex numbers one can naturally assign the coadjoint orbit $\Omega_{D,\xi}$ in the dual space $\mathfrak{n}^*$. By definition, $\Omega_{D,\xi}$ is the orbit of $f_{D,\xi}$, where $f_{D,\xi}$ is the sum of root covectors $e_{\alpha}^*$ multiplied by $\xi(\alpha)$, $\alpha\in D$. (In fact, almost all coadjoint orbits studied at the moment have such a form for certain $D$ and $\xi$.) It follows from the results of Andr\`e that if $\xi_1$ and $\xi_2$ are distinct maps from $D$ to $\mathbb{C}^{\times}$ then $\Omega_{D,\xi_1}$ and $\Omega_{D,\xi_2}$ do not coincide for classical root systems $\Phi$. We prove that this is true if $\Phi$ is of type $G_2$, or if $\Phi$ is of type $F_4$ and $D$ is orthogonal.Comment: 16 pages, 4 figure

A direction finding technique for the ULF electromagnetic source

International audienceA technique of direction finding is proposed, which can be applied to the magnetic-dipole type source located in the conductive ground. To distinguish a weak ULF source signal from the natural noise a network of multicomponent magnetometers is supposed to be used. The data obtained by the ground-based stations is processed in such a way that a set of partial derivatives of the magnetic perturbations due to the source are found. Comparing these derivatives with theoretical formulae makes it possible, in principle, to find the ULF source parameters such as the distance and amplitude. Averaging the data and a special procedure are proposed in order to exclude random fluctuations in the magnetic moment orientation and to avoid hydrogeological and other local factors

azTotMD 2.0: Molecular Dynamics with the Radiative Thermostat and Temperature-Dependent Force Field (CUDA Version)

azTotMD 2.0 is a parallel molecular dynamics program which includes both conventional algorithms and a novel “radiative” thermostat and a temperature-dependent force field. The radiative thermostat is based on the black-body radiation law and acts like virtual adsorption and radiation of photons. The thermostat algorithm has complexity of O(N), it can accelerate and decelerate atoms and this action over time leads to a Maxwell-like distribution of velocities. The temperature-dependent pair potential includes atomic radii, which are functions of the thermal excitation of atoms. The combination of the radiative thermostat and the potential allows to reproduce many phenomena such as phase transitions, thermal expansion, defect formation, surface tension, vapor saturation, glass formation and devitrification. © 2022 The Author(s).The reported study was funded by RFBR, Russia, project number 20-03-00897

Объединение экономических прогнозов с использованием экспертной информации

Purpose of the study. The aim of this work is to consider the possibility of using expert information when combining forecasts as an additional factor in improving the accuracy of economic forecasting. Using the methodology of combining forecasts is increasingly found in the domestic practice of economic forecasting. Most researchers agree that combining forecasts improves forecasting accuracy by using all available information about the process under study, which is included in individual forecasting methods.  Today, there are many methods for constructing weighting factors when combining forecasts, but all of them are primarily based on the use of only statistical information about the process under study. But economic forecasting cannot be linear in its dynamics, many external factors constantly affect the forecasted process, and some internal ones may not be affected by the methods used. In this case, it is necessary to attract expert information or external information about the forecast obtained in order to increase its accuracy and adjust the further development of the economic process. This is especially true today, during the period of digitalization of the economy and the increasing influence of social and political factors on the dynamics of economic phenomena.  Materials and methods. For this purpose, methods of constructing integral indicators based on expert information or directly using such information at the stage of constructing a joint forecast can be directly used to make adjustments to the resulting combined forecast. Some of these approaches are already used in foreign practice of economic forecasting, while in domestic practice they are still little known. One of such approaches may be the use of the pairwise preference method or the application of Fishburn formulas for ranking particular forecasting methods by accuracy. The approaches considered in this work can be used as tools for constructing weight coefficients or as a correction of the obtained forecasting results.  Results. As a result of this article, attempts have been made to propose possible methods for combining forecasts using expert information, a summary table has been compiled with an assessment of one or another method of combining forecasts, and conclusions are drawn on the appropriateness of their application in practice. Such a table will make it possible to better understand the direction of attracting expert information to combine forecasts and choose the most suitable approach for further use in practice.  Conclusion. Combining forecasts has long established itself as an effective method for increasing forecast accuracy. This technique cannot degrade the result, in most cases increasing accuracy. The use of expert information in combining forecasts is the next step in improving this technique and requires a separate further practical study of possible tools for attracting expert information to the pool.  Цель исследования. Целью настоящей работы является рас­смотрение возможности использования экспертной информации при объединении прогнозов как дополнительного фактора по­вышения точности экономического прогнозирования. Использо­вание методики объединения прогнозов все чаще встречается в отечественной практике экономического прогнозирования. Большинство исследователей сходятся во мнении что объеди­нение прогнозов повышает точность прогнозирования через ис­пользование всей доступной информации об изучаемом процессе, включаемой в отдельные методы прогнозирования.  На сегодняшний день существует множество методов постро­ения весовых коэффициентов при объединении прогнозов, но все они в первую очередь основываются на использовании только статистической информации об изучаемом процессе. Но эко­номическое прогнозирование не может быть линейным в своей динамике, множество внешних факторов постоянно оказывают влияние на прогнозируемый процесс, а некоторые внутренние мо­гут не затрагиваться используемыми методами. В этом случае необходимо привлечение экспертной информации или внешней информации о полученном прогнозе для повешения его точности и корректировки дальнейшего развития экономического процесса. Это особенно актуально на сегодняшний день, в период цифрови­зации экономики и увеличения влияния социальных и политических факторов на динамику экономических явлений.  Материалы и методы. Для этой цели, непосредственно могут использоваться методы построения интегральных показателей на основе экспертной информации или же привлечение такой информации на стадии построения объединенного прогноза, для внесения корректировок полученного объединенного прогноза. Некоторые из этих подходов уже используются в зарубежной практике экономического прогнозирования, в отечественной же практике они пока что мало известны. Одним из таких подходов может являться использование метода попарных предпочтений или же применение формул Фишберна для ранжирования частных методов прогнозирования по точности. Рассмотренные в работе подходы могут использоваться в качестве инструментов по построению весовых коэффициентов или же в качестве коррек­тировки полученных результатов прогнозирования.  Результаты. В качестве итога настоящей статьи сделаны попытки по предложению возможных методов объединения прогнозов, с использованием экспертной информации, сфор­мирована сводная таблица с оценкой того или иного метода объединения прогнозов и сделаны выводы о целесообразности их применения на практике. Такая таблица позволит лучше разобраться в направлении привлечения экспертной информации в объединение прогнозов и выбрать наиболее подходящий подход для дальнейшего иго использования на практике.  Заключение. Объединение прогнозов уже давно зарекомендовало себя как эффективный метод повышения точности прогнози­рования. Данная методика не может ухудшить получаемый результат, в большинстве случаев увеличивая точность. Использование экспертной информации в объединении прогно­зов является следующим этапом совершенствования данной методики и требует отдельного дальнейшего практического исследования возможных инструментов по привлечению экс­пертной информации в объединение.

Oxygen isotope composition of dissolved sulphate in deep-sea sediments: Eastern Equatorial Pacific Ocean

High-resolution analyses of the oxygen isotope ratio (18O/16O) of dissolved sulfate in pore waters have been made to depths of >400 meters below seafloor (mbsf) at open-ocean and upwelling sites in the eastern equatorial Pacific Ocean. 18O values of dissolved sulfate (18O-SO4) at the organic-poor open-ocean Site 1231 gave compositions close to modern seawater (+9.5 vs. Vienna-standard mean ocean water, providing no chemical or isotopic evidence for microbial sulfate reduction (MSR). In contrast, the maximum 18O values at Sites 1225 and 1226, which contain higher organic matter contents, are +20 and +28, respectively. Depth-correlative trends of increasing 18O-SO4, alkalinity, and ammonium and the presence of sulfide indicate significant oxidation of sedimentary organic matter by sulfate-reducing microbial populations at these sites. Although sulfate concentration profiles at Sites 1225 and 1231 both show similarly flat trends without significant net MSR, 18O-SO4 values at Site 1225 reveal the presence of significant microbial sulfur-cycling activity, which contrasts to Site 1231. This activity may include contributions from several processes, including enzyme-catalyzed equilibration between oxygen in sulfate and water superimposed upon bacterial sulfate reduction, which would tend to shift 18O-SO4 toward higher values than MSR alone, and sulfide oxidation, possibly coupled to reduction of Fe and Mn oxides and/or bacterial disproportionation of sulfur intermediates. Large isotope enrichment factors observed at Sites 1225 and 1226 ( values between 42 and 79) likely reflect concurrent processes of kinetic isotope fractionation, equilibrium fractionation between sulfate and water, and sulfide oxidation at low rates of sulfate reduction. The oxygen isotope ratio of dissolved pore water sulfate is a powerful tool for tracing microbial activity and sulfur cycling by the deep biosphere of deep-sea sediments

Взлеты и падения деловой активности на волнах кризисов, пандемии коронавируса и беспрецедентных западных санкций

Subject of article - the dynamics of the integrated Business Activity Index of the Institute of Economics of the Russian Academy of Sciences in 10 main areas of the national economy and the Index of output of goods and services by basic types of economic activity of Rosstat (Rosstat Index) from 2018 to July 2022 inclusive. Growth factors and a list of key macro indicators that determine the level of business activity in the relevant sectors of the economy, as well as the results of calculating the weights of these sectors, are considered.The aim of the article is to substantiate the advantages of the methodology for constructing the IE RAS Index, which includes development indicators of 10 areas of the national economy, in comparison with the Rosstat Index. Theoretical studies are based on practical calculations performed on the basis of official statistical reporting, and a comparative analysis of the results with the dynamics of the Rosstat Index. Research period: post-crisis 2018–2019, pandemic and post-pandemic 2020–2021 and initial stage of the mobilization period for the economy - January-July 2022. To calculate the IE RAS Index, the method of construction of integral estimates of macroeconomic dynamics, correlation analysis, as well as a matrix of coefficients of pair correlation for determination of index weights are used, which is a convincing justification of scientific novelty of the proposed methodology of construction and practical use of the IE RAS Index. Based on a comparative analysis of the dynamics of the indices, it was found that the maximum drop in the IE RAS Index and the Rosstat Index was observed in 2020, and the maximum growth was observed in the post-pandemic 2021. Moreover, according to the IE RAS methodology, larger parameters and earlier dates for the start of decline and growth of business activity in comparison with the Rosstat Index were recorded. As a result, new convincing evidence of the advantages of the IE RAS Index was obtained, the main of which is a more reliable and accurate determination of the critical moments of a change in the business activity trend and, accordingly, the timing of the onset and overcoming of crisis processes in socio-economic development. The authors conclude that, in the new geopolitical reality, it is necessary to include the IE RAS Index as a target indicator for the country’s ability to secure state sovereignty.Предмет исследования - динамика интегрального Индекса деловой активности Института экономики Российской академии наук (Индекс ИЭ РАН) по десяти основным сферам национального хозяйства и Индекса выпуска товаров и услуг по базовым видам экономической деятельности Росстата (Индекс Росстата) с 2018 по июль 2022 г. включительно. Цель работы - обосновать преимущества методики построения Индекса ИЭ РАН по сравнению с Индексом Росстата. Теоретические исследования основаны на практических расчетах, выполненных на базе официальной статистической отчетности, и сравнительном анализе полученных результатов с динамикой Индекса Росстата. Период исследования: посткризисные 2018–2019 гг., пандемийные и постпандемийные 2020–2021 гг. и начальный этап мобилизационного для экономики периода — январь-июль 2022 г. Для расчета Индекса ИЭ РАН использован метод построения интегральных оценок макроэкономической динамики, корреляционного анализа, а также матрица коэффициентов парной корреляции для определения весовых коэффициентов показателей индекса, что является убедительным обоснованием научной новизны предложенной методологии построения и практического использования Индекса ИЭ РАН. На основе сравнительного анализа динамик индексов установлено, что максимальное падение Индекса ИЭ РАН и Индекса Росстата наблюдалось в 2020 г., а максимальный рост - в постпандемийном 2021 г. Причем по методике ИЭ РАН зафиксированы более масштабные параметры и более ранние сроки начала падения и роста деловой активности по сравнению Индексом Росстата. В результате получены новые доказательства преимуществ Индекса ИЭ РАН, главными из которых являются более надежное и точное определение критических моментов изменения тренда деловой активности и, соответственно, сроков наступления и преодоления кризисных процессов в социально-экономическом развитии. Авторы делают вывод, что в условиях новой геополитической реальности необходимо включить Индекс ИЭ РАН в состав целевых показателей, определяющих способность страны к обеспечению государственного суверенитета

Measurements of the composition of aerosol component of Venusian atmosphere with Vega 1 lander, preliminary data

Preliminary investigation of mass spectra of gaseous products of pyrolyzed Venusian cloud particles collected and analyzed by the complex device of mass-spectrometer and collector pyrolyzer on board Vega 1 lander revealed the presence of heavy particles in the upper cloud layer. Based on 64 amu peak (SO2+), an estimate of the lower limit of the sulfuric acid aerosol content at the 62 to 54 km heights of approximately 2.0 mg/cu m is obtained. A chlorine line (35 and 37 amu) is also present in the mass spectrum with a lower limit of the chlorine concentration of approximately 0.3 mg/ cu m