Autoencoders for semantic segmentation of rice fungal diseases

Received: January 4th, 2021 ; Accepted: March 22th, 2021 ; Published: March 31th, 2021 ; Correspondence: [email protected] the article, the authors examine the possibility of automatic localization of rice fungal infections using modern methods of computer vision. The authors consider a new approach based on the use of autoencoders - special neural network architectures. This approach makes it possible to detect areas on rice leaves affected by a particular disease. The authors demonstrate that the autoencoder can be trained to remove affected areas from the image. In some cases, this allows one to clearly highlight the affected area by comparing the resulting image with the original one. Therefore, modern architectures of convolutional autoencoders provide quite acceptable visual quality of detection

Dynamical lattice instability versus spin liquid state in a frustrated spin chain system

The low-dimensional s=1/2 compound (NO)[Cu(NO3)3] has recently been suggested to follow the Nersesyan-Tsvelik model of coupled spin chains. Such a system shows unbound spinon excitations and a resonating valence bond ground state due spin frustration. Our Raman scattering study demonstrates phonon anomalies as well as the suppression of a broad magnetic scattering continuum for temperatures below a characteristic temperature, T<T*=100K. We interpret these effects as evidence for a dynamical interplay of spin and lattice degrees of freedom that might lead to a further transition into a dimerized or structurally distorted phase at lower temperatures.Comment: 5 pages, 6 figure

Radiography of the Earth's Core and Mantle with Atmospheric Neutrinos

A measurement of the absorption of neutrinos with energies in excess of 10 TeV when traversing the Earth is capable of revealing its density distribution. Unfortunately, the existence of beams with sufficient luminosity for the task has been ruled out by the AMANDA South Pole neutrino telescope. In this letter we point out that, with the advent of second-generation kilometer-scale neutrino detectors, the idea of studying the internal structure of the Earth may be revived using atmospheric neutrinos instead.Comment: 4 pages, LaTeX file using RevTEX4, 2 figures and 1 table included. Matches published versio

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ШВИДКОДІЮЧОГО ПРИВОДА АВТОМАТИЧНОГО ВІДМИКАЧА З ІНДУКЦІЙНО-ДИНАМІЧНИМ ТА БІСТАБІЛЬНИМ МЕХАНІЗМОМ

Purpose. Development of a mathematical model of an induction-dynamic drive of a switch with two coils, working with a bistable mechanism, which ensures the fixation of the instant-dynamic mechanism (IDM) in trajectory extreme positions of the contact system.Methodology. The solution of the problems posed in the work was carried out using methods for calculating the electromagnetic field, finite elements, theoretical mechanics, and solving differential equations.Findings. The mathematical model of quick-driving actuator as part of instant dynamic and bistable mechanism was developed. It was based on electrical circuit’s electromagnetic equations and kinematic movements of the switching mechanism. Advantage of the given model is possibility of a breaker drive dynamic analysis basing on data of a contact pressure, pretravel and snatch gap. Initial data of the model formulation were outer circuit inductance, resistance of coils, which calculated on conductor cross-section and coils configuration. Initial conditions corresponded by Dirichlet conditions. Mathematical model equations system was calculated in cylindrical coordinate system. Problem was solved with the help ComsolMultiphysics system. Motion of the IDM movement part was modeled by deformation of a computational grid. Spring force and stress in a bistable mechanism construction were determined by initial data of a contact pressure, pretravel and snatch gap. Graphs by calculation data are shown, which allow to analyze of springing elements chose and make necessary adjustments on design stage and debugging construction. Operation parameters of mechanism work on IDM switch on and switch off stages were calculated. Value of movement, motion speed of armature breaker, currents of accelerating and retarding coils, summed electromagnetic and opposite force were figured. Originality. The mathematical model of quick-driving actuator as part of instant-dynamic and bistable mechanism was developed. The model contains equations of electromagnetic field and motion equation. The mathematical model describes properly of physical process and can be used for development and research a design of quick-driving actuator.Practical value. It follows from the calculations that with the help of variants of calculations it is possible to obtain the required drive parameters: a) short switching-on time which allows avoiding contact bounce during switching; b) high initial speed, hole short time (less than 1 ms) of contacts opening and reduce dynamic force on actuator elements and contact system.Цель работы. Разработка математической модели индукционно-динамического привода выключателя с двумя катушками, работающего с бистабильным механизмом, обеспечивающим фиксацию индукционнодинамического механизма (ИДМ) в крайних положениях траектории движения контактной системы.Методы исследования. Решение поставленных в работе задач выполнялось с использованием методов расчёта электромагнитного поля, конечных элементов, теоретической механики и решения дифференциальных уравнений.Полученные результаты. Разработана математическая модель быстродействующего привода на базе индукционно-динамического и бистабильного механизма, которая базировалась на уравнениях электромагнитного поля электрической цепи и кинематики движения механизма переключения. Преимуществом данной модели является возможность динамического расчета привода выключателя на основании данных по контактному нажатию, ходу и провалу контактов. Исходными данными построения модели являлись: индуктивность внешней цепи; активные сопротивления катушек, рассчитанные исходя из сечения проводника и геометрии катушек. Начальные условия удовлетворяли условиям Дирихле. Система уравнений математической модели решалась в цилиндрической системе координат. Решение задачи проводилось в системе Comsol Multiphysics. Движение подвижной части ИДМ моделировалось деформацией расчетной сетки. На основании исходных данных о контактном нажатии, а также ходе и провале контактов, определялась жесткость пружины и усилия в конструкции бистабильного механизма. По расчетным данным представлены графики, позволяющие проанализировать выбор упругих элементов и внести необходимые корректировки на стадии проектирования и отладки конструкции. Рассчитаны параметры работы механизма в стадии включения и отключения ИДМ. Представлены графические значения хода и скорости движения якоря выключателя, токи ускоряющей и тормозящей катушки, значение суммарной электромагнитной силы и суммарной противодействующей силы.Научная новизна. Разработана математическая модель быстродействующего привода на основе ИДМ и бистабильного механизма, который включает в себя уравнения электромагнитного поля электрической цепи и уравнения движения. Модель корректно описывает физические процессы и может быть использована для разработки и изучения конструкций высокоскоростных приводов.Практическая ценность. На основании вариантных расчетов можно решать задачи, по поиску требуемых параметров привода ставя целью получить: а) малое временя замыкания контактов и избегать «дребезг» при включении; б) высокую начальную скорость и общее малое время (менее 1 мс) размыкания контактов, уменьшить динамические нагрузки на элементы привода и контактную систему.Мета роботи. Розробка математичної моделі індукційно-динамічного привода відмикача з двома катушками, працюючого з бістабільним механізмом, що забезпечує фіксацію індукційно-динамічного механізму (ІДМ) у крайніх положеннях траєкторії руху контактної системи.Методи дослідження. Рішення поставлених в роботі задач виконувалося з використанням методів розрахунку електромагнітного поля, кінцевих елементів, теоретичної механіки і рішення диференціальних рівнянь.Отримані результати. Розроблена математична модель швидкодіючого привода на базі індукційнодинамічного та бістабільного механізму, яка заснована на рівняннях електромагнітного поля електричного кола і кінематики руху механізму перемикання. Перевагою даної моделі є можливість динамічного розрахунку привода відмикача на основі даних по контактному натисканню, ходу і провалу контактів. Вхідними даними побудови моделі були: індуктивність зовнішнього кола; активний опір катушок, розраховані за перерізом провідника та геометрії катушок. Початкові умови вимоги відповідали умовам Дирихле.Система рівнянь математичної моделі вирішувалась у циліндричній системі координат. Рішення задачі проводилось у системі Comsol Multiphysics. Рух рухомої частини ІДМ моделювався за допомоги деформації розрахункової сітки. На основі вхідних даних о контактним натисканні, а також ході та провалу контактів визначалась жорсткість пружини і зусилля у конструкції бістабільного механізму. За розрахунковими даними представлені графіки, що дозволяють проаналізувати вибір пружних елементів та внести необхідні корективи та стадії проектування і налагодження конструкції. Розраховані параметри роботи механізму в стадії включення та відключення ІДМ. Представлені графічні значення ходу та швидкості руху якоря відмикача, струмоприскорюючої та гальмуючої котушки, значення сумарної електромагнітної сили і сумарної протидіючої сили.Наукова новизна. Розроблена математична модель швидкодіючого привода на основі ІДМ і бістабільного механізму, яка включає рівняння електромагнітного поля електричного кола та рівняння руху. Модель коректно описує фізичні процеси та може бути використана для розробки та вивчення конструкції високошвидкісних проводів.Практична цінність. На основі варіативних розрахунків можна вирішувати задачі по пошуку необхідних параметрів привода маючи на меті отримати: а) мале значення часу замикання контактів та уникати «брязкіт» при включені; б) високу початкову швидкість та загальне мале значення часу (менш за 1 мс) розмиканняконтактів, зменшити динамічні навантаження та елементи привода і контактну систему

Prompt muon contribution to the flux underwater

We present high energy spectra and zenith-angle distributions of the atmospheric muons computed for the depths of the locations of the underwater neutrino telescopes. We compare the calculations with the data obtained in the Baikal and the AMANDA muon experiments. The prompt muon contribution to the muon flux underwater due to recent perturbative QCD-based models of the charm production is expected to be observable at depths of the large underwater neutrino telescopes. This appears to be probable even at rather shallow depths (1-2 km), provided that the energy threshold for muon detection is raised above $\sim 100$ TeV.Comment: 7 pages, RevTeX, 7 eps figures, final version to be published in Phys.Rev.D; a few changes made in the text and the figures, an approximation formula for muon spectra at the sea level, the muon zenith-angle distribution table data and references adde

Impact of decisions of European court upon legal system of Ukraine

Аналізується питання щодо необхідності приведення українського права у відповідність з нормами та принципами міжнародного права — тенденції, що особливо виявила себе після підписання політичної та економічної частини частини Угоди про асоціацію між Європейським Союзом і Україною. Розглядається діяльність Європейського суду з прав людини та вплив даної міжнародної інституції на національну судову практику і сприяння її дотриманню основних прав і свобод людини. Обговорюється вплив рішень Європейського Суду на правову систему України, що потребує реформацій не лише на рівні захисту прав і свобод людини, а й на рівні інституційних змін. Йдеться, зокрема, що певні рішення системи судоустрою і юрисдикції судів України викликають сумнів щодо відповідності положенням Європейській конвенції з прав людини. Зазначається, що правотворчий вплив Суду на українське право виявляється у багатьох аспектах, включаючи принцип автономності термінів та концепцій, що їх використано у тексті Конвенції. Новим для України став інститут апеляційних судів, який розглядається Європейським Судом як один з ефективних засобів захисту прав людини в більшості держав-членів Ради Європи.It is analyzed the question about necessity of bringing Ukrainian law into conformity with the norms and principles of international law — the tendency which especially revealed itself after signing the political and economic part of the Association Agreement between the European Union and Ukraine. It is considered the activity of the European Court of Human Rights and the influence of this international institution on a national jurisprudence and the promotion of fundamental human rights and freedoms. Discussion is given on the impact of the European Court of Human Rights on the legal system of Ukraine which is of need to be reformed not only upon protection of human rights and freedoms, but also at the institutional level. It s said in particular in this respect, that certain decisions of the judicial system of Ukraine and the jurisdiction of the courts cast doubt according to European Convention on Human Rights. It is noted legislative impact of the European Court on the Ukrainian law in different spheres, including the principle of autonomy of the terms and concepts used in the text of the Convention. New for Ukraine became the Institute of appellate courts which is seen by the European Court as one of the most effective means of protecting human rights in most of the members of the Council of Europe.Анализируется вопрос о необходимости приведения украинского права в соответствие с нормами и принципами международного права — тенденции, которая особенно проявила себя после подписания политической и экономической части Соглашения об ассоциации между Европейским Союзом и Украиной. Рассматривается деятельность Европейского суда по правам человека и влияние данной международной институции на национальную судебную практику и содействие ее соблюдению основных прав и свобод человека. Обсуждается влияние решений Европейского суда на правовую систему Украины которая требует реформации не только на уровне защиты прав и свобод человека, но и на уровне институциональных изменений. Указывается, в частности, что определенные решения системы судоустройства Украины и юрисдикции судов вызывают сомнение относительно положений Европейской конвенции по правам человека. Отмечается, что правотворческое влияние Суда на украинское право проявляется во многих аспектах, включая принцип автономности терминов и концепций, которые использованы в тексте Конвенции. Новым для Украины стал институт апелляционных судов, который рассматривается Европейским судом как один из эффективных средств защиты прав человека в большинстве государств-членов Совета Европы

Nanostructuring and surface hardening of structural steels by ultrasonic impact-frictional treatment

With two structural steels (the steels 50 and 09G2S) as examples, the paper studies the effectiveness of a new method of ultrasonic impact-frictional treatment (UIFT) for the hardening and nanostructuring of the surface layer with the variation of the tilt angle of the vibrating indenter and the treatment environment. It is demonstrated that treatment with tool tilt angles different from 90° and with the absence of a contact liquid results in the formation of a nanostructured surface layer with increased microhardness. © 2018 Author(s)

Диагностика силовых трансформаторов длительное время находящихся в эксплуатации

Purpose. Improvement of power transformer condition diagnostic being in service long time. Methodology. The theoretical aspects of the paper are based on theory fundamental statements of electrical apparatus and material engineering. Experimental investigations were realized by monitoring data incisive analysis of capacitor (С) and approximate power factor (tgδ) of autotransformer bushing 550 kV on operating equipment. Results. Results and observational analysis are given. They show that power transformer diagnostic recommended methods in operation do not be able to in full detect defects with accumulative character appearing during a continuous exploitation period. Originality. In addition to the existing methods of power transformers diagnostic to use a technique based on the registration of partial discharges is proposed. It allows detecting insulation defects at early stages of development. Due to the fact that current value of particle discharges is not large especially in the initial stages, it make sense for studding of partial discharges in transformer insulation to fix electrical field and acoustic signals generating partial discharges. Practical value. Practical value for electrotechnical branch is improvement diagnostic and enhancement of safety of substation equipments exploitation.В статье рассмотрены вопросы совершенствования диагностики состояния силовых трансформаторов длительное время находящихся в эксплуатации. Приведены результаты и анализ наблюдений показывающие, что существующие методы диагностики силовых трансформаторов в рабочем состоянии не способны в полной мере выявить дефекты накопительного характера, возникающие в изоляции за период длительной эксплуатации. Предложено наряду с существующими методами диагностики силовых трансформаторов совершенствовать оценку их состояния с помощью метода регистрации частичных разрядов, позволяющем выявлять дефекты изоляции на ранних стадиях развития

Magnetoelectric ordering of BiFeO3 from the perspective of crystal chemistry

In this paper we examine the role of crystal chemistry factors in creating conditions for formation of magnetoelectric ordering in BiFeO3. It is generally accepted that the main reason of the ferroelectric distortion in BiFeO3 is concerned with a stereochemical activity of the Bi lone pair. However, the lone pair is stereochemically active in the paraelectric orthorhombic beta-phase as well. We demonstrate that a crucial role in emerging of phase transitions of the metal-insulator, paraelectric-ferroelectric and magnetic disorder-order types belongs to the change of the degree of the lone pair stereochemical activity - its consecutive increase with the temperature decrease. Using the structural data, we calculated the sign and strength of magnetic couplings in BiFeO3 in the range from 945 C down to 25 C and found the couplings, which undergo the antiferromagnetic-ferromagnetic transition with the temperature decrease and give rise to the antiferromagnetic ordering and its delay in regard to temperature, as compared to the ferroelectric ordering. We discuss the reasons of emerging of the spatially modulated spin structure and its suppression by doping with La3+.Comment: 18 pages, 5 figures, 3 table