Letter processing in Russian : Does orthography matter?

Prior research has suggested that the identification and encoding of letter positions within letter strings might be influenced by orthography. Letters in transparent languages (e.g., Greek) with regular grapheme-to-phoneme correspondences are processed sequentially, whereas letters in deep languages (e.g., English) are processed in parallel. In three experiments, we used a visual search paradigm to test this hypothesis on Russian—a relatively transparent language. In Experiment 1, we measured the identification speed of Cyrillic letters at each position in the five-element real words or pronounceable pseudowords. In Experiment 2, the performance was compared to random letter strings, and in Experiment 3, to non-linguistic symbol strings. Our results reveal a search pattern similar to English, excluding strictly serial letter computation, which is inconsistent with the orthography hypothesis. Moreover, we showed that the lexical status and the nature of the string (linguistic/non-linguistic) affect response times for Russian and therefore must be accounted for in models of visual word recognition.Peer reviewe

ВЛИЯНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОТВЕРСТИЯ В ОРОСИТЕЛЕ НА ТЕПЛОВУЮ РАБОТУ БАШЕННОЙ ИСПАРИТЕЛЬНОЙ ГРАДИРНИ В УСЛОВИЯХ ВЕТРА

Various aerodynamic design elements and technics (wind deflectors, wind walls, etc.) are utilized for improvement of the thermal efficiency of the natural draft cooling towers, particularly in conditions of cross wind. One of the technical methods, proposed by engineers of Belarus Academy of Sciences, is installation of the ventilation window in the center of the fill. This method is substantiated by the fact that the flow of cooling gas obtains maximum temperature and humidity near the center of the under-fill space of cooling tower and, as a consequence, performs minimal heat exchange. The influence of the fill ventilation window and wind deflectors in the inlet windows of the cooling tower on its thermal performance in condition of cross-wind is investigated in the paper numerically. The cooling tower of the “Woo-Jin” power plant (China) 150 m of the height and 114 m of the base diameter was taken as a prototype. The analogy (equivalence) between the heat and mass transfer was taken into consideration, which enabled us to consider single-phase flow and perform complicated 3D simulation by using modern personal computers. Heat transfer coefficient for the fill and its hydrodynamic resistance were defined by using actual data on total flow rate in the cooling tower. The numerical model and computational methods were tested and verified in numerous previous works. The non-linear dependence of the thermal performance of the cooling tower on wind velocity (with the minimum in vicinity of Ucr ~ 8 m/s for the simulated system) was demonstrated. Calculations show that in the condition of the average wind speed the fill ventilation window doesn’t improve, but slightly decrease (by 3–7 %) performance of the cooling tower. Situation changes in the condition of strong winds Ucw > 12 m/s, which are not typical for Belarus. Utilization of airflow deflectors at the inlet windows of cooling tower, conversely, increases thermal performance of the cooling tower on 10–12 % for the wide range of winds exceeding 2 m/s. Results of the investigation may be helpful for optimal design of natural draft and perspective “hybrid” cooling towers.Для улучшения тепловой работы башенных испарительных градирен, особенно в условиях ветровых нагрузок, могут использоваться разнообразные аэродинамические элементы и конструктивные решения (дефлекторы, ветроперегородки и т. п.). Одним из предложений, впервые сформулированных сотрудниками Национальной академии наук Беларуси, было сооружение центрального вентиляционного отверстия в оросителе градирни. Данное конструкционное решение обосновывалось тем, что паровоздушный поток вблизи центра подоросительного пространства градирни имеет максимум температуры и влагонасыщенности и вследствие этого слабо участвует в теплообмене. В статье численно исследуется влияние центрального вентиляционного отверстия в оросителе совместно с ветронаправляющими дефлекторами во входном окне градирни на ее тепловую работу в условиях ветра. В качестве прототипа взята градирня ТЭС «Ву-Джин», Китай, высотой 150 м и диаметром основания 114 м. При расчетах используется аналогия теплои массопереноса, что позволяет моделировать аэродинамику однофазного потока и выполнять детальные трехмерные расчеты на современных персональных вычислительных машинах. Коэффициент теплоотдачи оросителя и его гидродинамическое сопротивление устанавливаются в соответствии с экспериментальными данными по общему расходу воздуха в градирне. Численная модель протестирована и верифицирована в ряде предыдущих исследований. Продемонстрирована нелинейная зависимость тепловой производительности БИГ от скорости ветра с минимумом при Ucr ~ 8 м/с для моделируемой системы. Расчет показал, что при средних скоростях ветра устройство центрального отверстия не увеличивает, а наоборот, несколько уменьшает (на 3–7 %) эффективность работы градирни. Ситуация изменяется при очень сильных ветрах, превышающих 12 м/с, не характерных для условий Беларуси. Использование ветронаправляющих дефлекторов во входном окне градирни, напротив, увеличивает производительность градирни на 10–12 % в широком диапазоне скоростей ветра, превышающих 2 м/с. Результаты исследования могут быть полезны для оптимизации конструкции градирен, в том числе и перспективных градирен гибридного типа

Towards the First Dyslexic Font in Russian

Texts comprise a large part of visual information that we process every day, so one of the tasks of language science is to make them more accessible. However, often the text design process is focused on the font size, but not on its type; which might be crucial especially for the people with reading disabilities. The current paper represents a study on text accessibility and the first attempt to create a research-based accessible font for Cyrillic letters. This resulted in the dyslexic-specific font, LexiaD. Its design rests on the reduction of interletter similarity of the Russian alphabet. In evaluation stage, dyslexic and non-dyslexic children were asked to read sentences from the Children version of the Russian Sentence Corpus. We tested the readability of LexiaD compared to PT Sans and PT Serif fonts. The results showed that all children had some advantage in letter feature extraction and information integration while reading in LexiaD, but lexical access was improved when sentences were rendered in PT Sans or PT Serif. Therefore, in several aspects, LexiaD proved to be faster to read and could be recommended to use by dyslexics who have visual deficiency or those who struggle with text understanding resulting in re-reading.Peer reviewe

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНИИ ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭВРИСТИЧЕСКОЙ ГИПОТЕЗЫО ТЕМПЕРАТУРНОМ И КОНЦЕНТРАЦИОННОМ ПОЛЯХ

At present the number of oil deposits with viscous and stranded oil is steadily growing. Due to the mentioned circumstance there is growing interest in methods of thermochemical treatment of an oil and coal-beds. This interest is reflected, e.g., in the “Visha-Thermogaz” BelarusianRussian joint project. In order to provide control over the in-situ thermochemical processes it is necessary to use models of different levels, i.e. qualitative analysis, simplified numerical simulation with “averaged” parameters, as well as detailed 2D and 3D modeling. Due to variety of specific parameters and conditions of in-situ processes, design of new simplified methods of analysis is a topical objective both for research and practical activity. Therefore, a new method of solution of the problem of in-situ combustion front propagation based on heuristic hypothesis is discussed in the present article. The designed method is based on heuristic assumption of functional relationship between the profiles of temperature T and deficit component concentration y: exp(-E / T ) = exp(-E / Tmax )(1- y). Another hypothesis is the assumption that the maximum gradient of the concentration profile of the missing component is implemented with a fixed value of concentration that is expressed as y’’ ( y = y*) = 0. Simple algebraic and differential equations fordetermination of the temperature and concentration profiles as well as for the front propagation velocity are derived for two cases i.e. the lack of oxidizer and the fuel component fault. Principal functional dependencies of the front velocity are revealed. Comparison of the profiles obtained with the use of the described method with the one obtained numerically proves the adequacy of the method itself and the hypotheses adopted. The method can be used for rapid assessment and parametric studies of the profiles and the speed of the front. It can also be used for analysis of similar problems of chemical and heat engineering.В настоящее время увеличивается доля месторождений с вязкими и трудноизвлекаемыми нефтями. В связи с этим растет интерес к методам термохимического воздействия на нефтяные и угольные пласты. Примером является белорусско-российский проект «Вишатермогаз». Для управления термохимическими процессами внутри пласта необходимо использование моделей различного уровня – качественных аналитических, простых численных с «усредненными» параметрами, а также детальных многомерных расчетов. Ввиду специфических особенностей внутрипластовых процессов развитие новых упрощенных методов их анализа является актуальной задачей как с научной, так и практической точки зрения. В работе излагается решение задачи о распространении квазистационарной волны тепловыделения в пласте на основе эвристических гипотез. В основе решения лежит предположение о связи профилей температуры T и концентрации недостающего компонента y: exp(-E / T ) = exp(-E / Tmax )(1- y).  Другой гипотезой является предположение о том, что максимальный градиент профиля концентрации недостающего компонента реализуется при некотором фиксированном значении его концентрации. Математически это соответствует уравнению y’’ ( y = y*) = 0. Выводятся простые формулы для определения концентрационного температурного профиля, а также скорости распространения температурного фронта для двух случаев – недостатка окислителя и недостатка горючего компонента. Указаны основные функциональные зависимости скорости фронта от параметров задачи. Сравнение полученного данным способом профиля с профилем, рассчитанным численно, показывает адекватность самого метода и принятых гипотез. Данный метод может применяться для оперативной оценки и параметрического исследования профилей и скорости движения фронта. Он также может быть использован для сходных задач химической технологии и теплотехники

К вопросу создания гибридных систем накопления электроэнергии

. Electric energy storage systems are widely used in electric transport, power engineering and in order to provide autonomous power supply and load regulation of power systems. One of the ways to increase the technical and economic efficiency of storage devices is their hybridization, i. e. the creation of storage devices consisting of blocks of different types of batteries. The special literature contains no systematic analysis of qualitative and quantitative effects of hybridization and corresponding methodological recommendations for choosing a scheme and evaluating the effectiveness of hybridization. In the present article, this issue is considered from a theoretical and methodological standpoint, recommendations are given for the design of storage devices serving solar or low-power wind farms. A brief overview of data on the cost of buffering electricity with lithium-ion, lead-acid batteries and supercapacitors is made. A method is proposed for determining the necessity and degree of hybridization of an energy storage device based on the simplest dependencies of the storage parameters on the degree of hybridization. The notions of the coefficient of synergetic effect of hybridization and the degree of internal buffering of electricity are introduced. A quantitative-and-qualitative model for evaluating the effectiveness of hybridization is presented. A methodological approach is proposed for calculating the degree of internal recovery and evaluating the coefficient of synergetic effect of hybridization. It is shown that, in general, the adding of supercapacitor unit to lithium-ion batteries a does not lead to a reduction in the cost of buffering electricity due to the high ratio of the cost of buffering with a supercapacitor to the cost of buffering with lithium-ion batteries. At the same time, the economic feasibility of using supercapacitors to compensate for high pulse loads can be determined on basis of the analysis of the frequency spectrum of the load graph of the storage unit. The developed models and approaches can be used in the design of electrochemical energy storage systems for specified operating conditions.Системы накопления электрической энергии находят широкое применение в электротранспорте, энергетике, для обеспечения автономного электроснабжения и регулирования нагрузки энергосистем. Один из способов увеличения технической и экономической эффективности накопителей – их гибридизация, т. е. создание накопителей, состоящих из блоков разнотипных батарей. В литературе отсутствуют систематический анализ качественно-количественных эффектов гибридизации и соответствующие методические рекомендации по выбору схемы и оценке эффективности гибридизации. В статье этот вопрос рассмотрен с теоретической и методической позиций, даны рекомендации для конструирования накопителей, обслуживающих солнечные или ветростанции малой мощности. Сделан краткий обзор данных по показателям стоимости буферизации электроэнергии литий-ионными, свинцовыми аккумуляторами и суперконденсаторами. Предложена методика определения необходимости и степени гибридизации накопителя энергии на основе простейших зависимостей параметров накопителя от степени гибридизации. Введены понятия коэффициента синергетического эффекта гибридизации и степени внутренней буферизации электроэнергии.  Представлена количественно-качественная модель оценки эффективности гибридизации. Предложен методический подход для расчета степени внутренней рекуперации и оценки коэффициента синергетического эффекта гибридизации. Показано, что в общем случае дополнение литий-ионных аккумуляторов блоком суперконденсаторов не приводит к снижению стоимости буферизации электроэнергии ввиду высокого отношения стоимости буферизации суперконденсатором к стоимости буферизации литий-ионными аккумуляторами.  При этом экономическая целесообразность использования суперконденсаторов для компенсации высоких импульсных нагрузок может быть определена на основе анализа частотного спектра графика нагрузок накопительного блока. Разработанные модели и подходы могут найти применение при проектировании электрохимических систем накопления энергии для заданных условий эксплуатации

УЛУЧШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ В МНОГОМЕРНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ САМОСОГЛАСОВАННЫХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ

Differential approximation is derived from radiation transfer equation by averaging over the solid angle. It is one of the more effective methods for engineering calculations of radia- tive heat transfer in complex three-dimensional thermal power systems with selective and scattering media. The new method for improvement of accuracy of the differential approximation based on using of auto-adaptable boundary conditions is introduced in the paper. The  efficiency  of  the  named  method  is  proved  for  the  test  2D-systems.  Self-consistent auto-adaptable boundary conditions taking into consideration the nonorthogonal component of the incident to the boundary radiation flux are formulated. It is demonstrated that taking in- to consideration of the non- orthogonal incident flux in multi-dimensional systems, such as furnaces, boilers, combustion chambers improves the accuracy of the radiant flux simulations and to more extend in the zones adjacent to the edges of the chamber.Test simulations utilizing the differential approximation method with traditional boundary conditions, new self-consistent boundary conditions and “precise” discrete ordinates method were performed. The mean square errors of the resulting radiative fluxes calculated along the boundary of rectangular and triangular test areas were decreased 1.5–2 times by using auto- adaptable boundary conditions. Radiation flux gaps in the corner points of non-symmetric sys- tems are revealed by using auto-adaptable boundary conditions which can not be obtained by using the conventional boundary conditions.Дифференциальное приближение, получаемое путем усреднения по телесному углу уравнения переноса излучения, является одним из наиболее эффективных методов инженерного расчета лучистого теплообмена в сложных многомерных теплоэнергетических системах с селективной и рассеивающей средой. Представлен подход для улучшения точности расчета лучистого теплообмена методом дифференциального приближения в многомерных системах за счет использования самосогласованных граничных условий. Продемонстрирована эффективность предложенного подхода на примере модельных двумерных систем. Записаны самосогласованные граничные условия, учитывающие  неортогональность  падающего  потока  излучения  к  поверхности  границы и алгоритм их использования. Показано, что учет неортогональности падающего потока повышает качество расчета радиационного теплообмена в многомерных системах, особенно вблизи угловых зон.Расчеты, проведенные с использованием традиционных и самосогласованных граничных условий, сравниваются с «точным» расчетом, выполненным методом дискретных ординат. Показано, что использование нового подхода позволяет уменьшить среднеквадратичную погрешность расчета результирующего потока излучения на стенку в 1,5–2 раза. Использование самосогласованных граничных условий дает возможность вы- явить скачок результирующего потока в угловых точках многомерной системы, который невозможно получить при расчетах с использованием традиционных граничных условий

МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ОБЪЕКТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ «ГЕНЕРАТОР – НАКОПИТЕЛЬ – ПОТРЕБИТЕЛЬ» МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО

Nowadays we observe rather rapid growth of energy accumulators market. There are prerequisites to their extensive application in Belarus. In spite of technology development problems pertaining to optimization of electric power and their operation under conditions of specific systems “generator – accumulator – consumer” (GAC) have not obtained proper consideration. At the same time tuning and optimization of the GAC system may provide competitive advantages to various accumulating systems because application of accumulator batteries in non-optimal charge – discharge conditions reduces its operating resource. Optimization of the GAC system may include utilization of hybrid accumulator systems together with heterogeneous chemical and mechanical accumulators, tuning of system controller parameters etc. Research papers present a great number of empirical and analytical methods for calculation of electric loads. These methods use the following parameters as initial data: time-averaged values of actual electric power consumption, averaged apartment electric loads, empirical and statistical form coefficients, coefficients of maximum electric load for a group of uniform consumers. However such models do not meet the requirements of detailed simulation of relatively small system operation when the simulation must correspond to non-stationary, non-averaged, stochastic load nature. The paper provides a simple approach to the detailed simulation of electric loads in regard to small projects such as multi-unit apartment building or small agricultural farm. The model is formulated both in physical and algorithmic terms that make it possible to be easily realized in any programming environment. The paper presents convergence of integral electric power consumption, which is set by the model, to statistically averaged parameters. Autocorrelation function has been calculated in the paper that shows two scales for autocorrelation of simulated load diagrams. The paper contains of an analysis on Fourier spectra for generated electric load diagrams. The model of electric load may be used separately or as a component of a general model in the GAC system. It may also be applied for tuning of automatic systems for control and accounting of power resources and various research purposes. В настоящее время наблюдается быстрый рост рынка накопителей энергии. Имеются предпосылки для их распространения в Беларуси. Несмотря на развитие технологии, вопросы оптимизации систем накопления электроэнергии и их работы в условиях конкретных систем «генератор – накопитель – потребитель» (ГНП) не получили необходимой проработки. Вместе с тем настройка и оптимизация системы ГНП могут дать конкурентное преимущество тем или иным системам накопителей, поскольку применение аккумуляторных батарей в неоптимальных условиях зарядки-разрядки снижает их ресурс. Оптимизация системы ГНП может включать использование гибридных систем накопителей совместно с разнородными химическими и механическими накопителями, с настройкой параметров контроллера системы и др. В научных работах представлено немало эмпирических и аналитических методов расчета электрических нагрузок, использующих в качестве исходных данных усредненные по времени значения фактического потребления электроэнергии, средние квартирные нагрузки, эмпирические или статистические коэффициенты формы и коэффициенты максимума электрической нагрузки группы однородных потребителей. Однако такие модели не отвечают требованиям детального имитирования работы небольших систем, когда моделирование должно соответствовать нестационарному, неусредненному, стохастическому характеру нагрузки. В статье изложен простой подход к детальному имитационному моделированию электрических нагрузок относительно небольших объектов, таких как многоквартирный дом или небольшое сельскохозяйственное производство. Модель сформулирована как в физическом, так и в алгоритмическом виде, что позволяет легко реализовать ее в любой среде программирования. Представлена сходимость интегрального потребления электроэнергии, задаваемого моделью, к статистически средним параметрам. Рассчитана автокорреляционная функция, показывающая два масштаба автокорреляции имитационных графиков нагрузок. Проанализированы Фурье-спектры сгенерированных графиков нагрузок. Модель электрической нагрузки может использоваться независимо или как составная часть общей модели системы ГНП. Она также может применяться для настройки систем контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) и различных исследовательских целей.

ОБ УСТОЙЧИВОСТИ ФРОНТА ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ В УСЛОВИЯХ ТЕРМОГАЗОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ

The method of thermogas impact on the oil bearing layer is a perspective one to improve oil recovery. It is now under experimental implementation in Belarus. Stability of the thermal front and that of the oil displacement is a point of principle for the given technology. The article offers solution based on the method of small perturbations for the problem of the oil-displacement front stability under thermogas impact on the oil layer. The perturbation growth increment is shown to be quite different from that of the gas filtration combustion. Being determined by the perturbation wave number (or wave length), by difference in speed of the blowing filtration and that of the heat development front, by the ratios of densities, filtration coefficients, compressibility of the displacement agent and the displaced oil mass, and by other parameters. The author analyses the main parameters influencing the stability of the front. Recommendations are given on possible methods and procedures improving stability of the displacement front (neutralizing perturbation growth). The mechanisms of suppression or compensation of the front perturbation growth are as follows: the crude oil viscosity reduction and increase of that of the displacement agent, the displacement agent compressibility increase, increase of the thermogas impact heat-front width in the first instance at the expense of the temperature growth and alteration in the chemism (low temperature catalysts utilization, etc.), reduction in speed of the front propagation and/or correspondingly of the displacement agent feed. Utilization of the gas or water-gas displacement agent as well as the agent impregnation with hydrophobic gases provides a relatively better stability of the front as compared to that employing water based compounds. Analytical data and derived recommendations are offered for utilization within the framework of general techniques and procedures of the thermogas impact process management in the context of developmental and experimental-industrial oil extraction. Further research into methods and mechanisms of the displacement front perturbation compensation, including the front dynamics at nonlinear stage, might be conducted via detailed 2D and 3D numerical simulation of the system. Термогазовый метод воздействия на пласт является перспективным методом повышения нефтеотдачи и в настоящее время осваивается в Беларуси. Устойчивость температурного фронта и фронта вытеснения нефти – принципиальный вопрос данной технологии. В статье методом малых возмущений решается задача об устойчивости фронта вытеснения нефти при термогазовом воздействии на пласт. Показано, что инкремент роста возмущений отличается от случая фильтрационного горения газа и определяется волновым числом волны возмущения, разностью скоростей фильтрации дутья и фронта тепловыделения, отношением плотностей, коэффициентов фильтрации, сжимаемостей среды дутья и вытесняемой нефти и другими величинами. Проанализированы основные параметры, влияющие на устойчивость фронта. Даны рекомендации по методам и процедурам, повышающим устойчивость (компенсирующим неустойчивость) фронта вытеснения. Механизмами подавления или компенсации возмущений фронта являются: снижение вязкости нефтяной смеси и повышение вязкости дутья; увеличение сжимаемости дутья; увеличение толщины теплового фронта термогазового воздействия прежде всего за счет повышения его температуры и изменения химизма (использование низкотемпературных катализаторов); снижение скорости волны и/или соответственно подачи дутья. Применение воздушного или водовоздушного дутья, а также насыщение воды плохо растворимыми газами обеспечивают относительно большую устойчивость фронта по сравнению с использованием составов на основе воды. Результаты и рекомендации предлагается использовать в рамках общих методик и процедур управления процессом термогазового воздействия в условиях опытной и опытно-промышленной нефтедобычи. Дальнейшие исследования методов и механизмов компенсации неустойчивости фронта, в том числе его динамики на нелинейной стадии, могут быть проведены путем детального многомерного расчет

Event-related responses reflect chunk boundaries in natural speech

Chunking language has been proposed to be vital for comprehension enabling the extraction of meaning from a continuous stream of speech. However, neurocognitive mechanisms of chunking are poorly understood. The present study investigated neural correlates of chunk boundaries intuitively identified by listeners in natural speech drawn from linguistic corpora using magneto-and electroencephalography (MEEG). In a behavioral experiment, subjects marked chunk boundaries in the excerpts intuitively, which revealed highly consistent chunk boundary markings across the subjects. We next recorded brain activity to investigate whether chunk boundaries with high and medium agreement rates elicit distinct evoked responses compared to non-boundaries. Pauses placed at chunk boundaries elicited a closure positive shift with the sources over bilateral auditory cortices. In contrast, pauses placed within a chunk were perceived as interruptions and elicited a biphasic emitted potential with sources located in the bilateral primary and non-primary auditory areas with right-hemispheric dominance, and in the right inferior frontal cortex. Furthermore, pauses placed at stronger boundaries elicited earlier and more prominent activation over the left hemisphere suggesting that brain responses to chunk boundaries of natural speech can be modulated by the relative strength of different linguistic cues, such as syntactic structure and prosody.Peer reviewe