Theoretical prerequisites for the bionic substantiation of spring soil leveler working bodies parameters

In the system of measures for pre-sowing tillage, special attention should be given to leveling the soil, ensuring an increase in the uniformity of seeding in depth, which has a significant impact on increasing yields. The main solution to this problem is to improve the design of aligners using a mechanical-bionic approach for the analytical description of the optimal forms and parameters of their working bodies. The design of the working body of the spring soil leveler is proposed, the cutting edges of the undercutting wings of which have ridges and hollows in the form of a logarithmic curve with a positive convexity of curvature inside the depressions, developed by the bionic prototype of the mole cricket (Gryllotalpa). Using the methods of agricultural mechanics, the theoretical dependence of the rational depth of the working bodies and the value of the tractive resistance of spring soil leveler on the travel speed, design parameters and physical-mechanical soil properties, which are proved by the results of experimental research on the south carbonated middle loamy black earth have been established. The experimental spring soil leveler provided the reduction of traction resistance by 7...8% (40...49 N) and had the best stability of motion in depth by an average of 1.5 times (± 0.5 cm) in comparison with the serial model of the working bodies of the leveler VPN-5.6 A

Theoretical background for the bionic substantiation of parameters of the stubble cultivator working bodies

In the southern regions of Russia, the technology of cultivation of grain crops in the variant of partial sowing has been widely used. In this regard, it became necessary to create effective working bodies of a stubble cultivator that would have fundamentally new resource-saving ways of influencing the area under cultivating and meet the requirements of modern advanced technologies. The shapes of the working bodies surfaces of the cultivators were improved taking into account the mechanic-bionic approach. The main parameters of the toothed cutting surface were determined by the method of bionic comparisons, with a scarab beetle as a bionic prototype. Use of the serrated shape of the cutting edge is consistent with the bionic principle of multi-contact exposure and leads to the fact that the tops of the teeth become stress concentrators and, with a significantly smaller indentation force, cause soil destruction processes, which reduces the energy costs of cutting the soil layer. The optimal curvilinear shape of the working surface made in the form of a logarithmic spiral, is characterized by a constant value of the angle between the normal and the radius vector, and the value of this angle, equal to the angle of internal friction of the soil φ2, will ensure the sliding of the soil and plant residues with minimal energy consumption. The number (n = 4), height (h = 5...7 mm) and tooth placement step (S = 10...12 mm) of the bit tip of the stubble cultivator are analytically justified. The shape of the profile of the working surface of the stubble cultivator bit in the form of a logarithmic spiral with a variable angle of crumbling is proposed. The studies were conducted in the period from September to October 2018 in the soil channel of the research Laboratory of Bionic Agroengineering of the Department of Mechanization and Technical Service in Agro-Industrial Complex. They have shown the decrease in the traction resistance of the proposed working body of the stubble cultivator by 16.5% in comparison with the traction resistance of the serial sample

Cosmogenic activation of Germanium and its reduction for low background experiments

Production of $^{60}$Co and $^{68}$Ge from stable isotopes of Germanium by nuclear active component of cosmic rays is a principal background source for a new generation of $^{76}$Ge double beta decay experiments like GERDA and Majorana. The biggest amount of cosmogenic activity is expected to be produced during transportation of either enriched material or already grown crystal. In this letter properties and feasibility of a movable iron shield are discussed. Activation reduction factor of about 10 is predicted by simulations with SHIELD code for a simple cylindrical configuration. It is sufficient for GERDA Phase II background requirements. Possibility of further increase of reduction factor and physical limitations are considered. Importance of activation reduction during Germanium purification and detector manufacturing is emphasized.Comment: 10 pages, 3 tables, 6 figure

ПАРАМЕТРИЗОВАННЫЙ ТАЙЛИНГ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЛОКАЛЬНЫХ ЦИКЛОВ В НЕПОЛНЫХ ТАЙЛАХ

The aspects of parameterized tiling in application to algorithms with index domain represented by a convex polyhedron are investigated. The structure of the set of partial tiles is proposed and the formulas to determine this set are constructed. The formula to define the boundaries of local loops in partial tiles is obtained as well. These formulas enable one to minimize the calculation time of local loop boundaries in the implementation of the tiling in sequential and parallel programs. Исследованы аспекты применения параметризованного тайлинга к алгоритмам, область вычисления которых представима выпуклым многогранником. Предложена структура множества неполных тайлов, построены формулы для определения этого множества. Также получены формулы, определяющие границы изменения локальных циклов в неполных тайлах. Эти формулы позволяют минимизировать время расчета границ локальных циклов при реализации тайлинга в последовательных и параллельных программах.

ДВУХУРОВНЕВЫЙ ТАЙЛИНГ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОМ ОТОБРАЖЕНИИ АЛГОРИТМОВ НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ АРХИТЕКТУРЫ

The idea of application of two-level tiling at space-time mapping of algorithms onto parallel computing systems is proposed. A formalized method of parameterized two-level tiling is developed. The formulas for determination of global dependences between different-level tiles are constructed. The formal representation of sets of iterations generating these dependences is obtained. The representation is given in the form of polyhedra with an explicit expression of their boundaries. A formalized method of space-time mapping onto supercomputers is developed. The method is based on the locally parallel globally sequential mapping strategy and the designed method of two-level tiling. The method realizes the proposed idea of space-time mapping in integration with tiling. Предложена идея использования двухуровневого тайлинга для решения задачи пространственно-временного отображения алгоритмов на параллельные вычислительные системы заданной размерности и размера. Разработан формализованный метод параметризованного двухуровневого тайлинга. Получены формулы для определения векторов глобальных зависимостей между тайлами первого и второго уровней, а также формальное представление множеств итераций, порождающих эти зависимости, в виде многогранников с явным выражением их границ. На основе разработанного метода двухуровневого тайлинга и локально параллельной глобально последовательной cтратегии отображения предложен формализованный метод решения задачи пространственно-временного отображения алгоритмов в интеграции с тайлингом.

Плотные покрытия области вычислений гексагональными тайлами

The hexagonal tiling in application to algorithms with a two-dimensional computational domain is investigated. A formal definition of a parametrized hexagonal tiling is proposed. Necessary and sufficient conditions for a dense coverage of the computational domain by hexagonal tiles are obtained.Communicated by Corresponding Member Leonid A. YanovichИсследованы аспекты применения гексагонального тайлинга к алгоритмам с двумерной областью вычислений. Предложено формальное определение параметризованного гексагонального тайлинга. Получены необходимые и достаточные условия плотного покрытия области вычислений гексагональными тайлами.Представлено членом-корреспондентом Л. А. Яновиче

Анализ глобальных зависимостей в гексагональном тайлинге

Tiling is a widely used technique to solve the problems of the efficient use of multilevel memory and optimize data exchanges when developing both sequential and parallel programs. This paper investigates the problem of obtaining global dependencies, i.e. informational dependencies between tiles. The problem is solved in the context of parametrized hexagonal tiling in application to algorithms with a two-dimensional computational domain. The paper includes a formalized definition of the hexagonal tile and the criteria for dense coverage of the computational domain with hexagonal tiles. Herein, we have formulated a statement that permits to obtain all global dependencies between tiles. Formulas are constructed for the determination of sets of iterations of hexagonal tiles generating these dependencies. The sets of iterations that generate global dependencies are obtained in the form of polyhedra with an explicit expression of their boundaries.Техника тайлинга широко применяется на практике для решения задач эффективного использования многоуровневой памяти и оптимизации обменов данными при разработке как последовательных, так и параллельных программ. В работе исследуется задача получения глобальных, уровня тайлов, зависимостей. Задача решается в контексте применения параметризованного гексагонального тайлинга к алгоритмам с двумерной областью вычислений. Приведено формализованное определение гексагонального тайла, а также представлены критерии плотного покрытия области вычислений гексагональными тайлами. Cформулировано и доказано утверждение, позволяющее получить все глобальные зависимости между тайлами. Построены формулы, дающие возможность определить множества итераций гексагональных тайлов, порождающих эти зависимости. Множества итераций, порождающих глобальные зависимости, получены в виде многогранников с явным выражением их границ

Parkinson’s disease, epilepsy, and amyotrophic lateral sclerosis—emerging role of AMPA and kainate subtypes of ionotropic glutamate receptors

Ionotropic glutamate receptors (iGluRs) mediate the majority of excitatory neurotransmission and are implicated in various neurological disorders. In this review, we discuss the role of the two fastest iGluRs subtypes, namely, α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) and kainate receptors, in the pathogenesis and treatment of Parkinson’s disease, epilepsy, and amyotrophic lateral sclerosis. Although both AMPA and kainate receptors represent promising therapeutic targets for the treatment of these diseases, many of their antagonists show adverse side effects. Further studies of factors affecting the selective subunit expression and trafficking of AMPA and kainate receptors, and a reasonable approach to their regulation by the recently identified novel compounds remain promising directions for pharmacological research

СОЗДАНИЕ ГРАДИЕНТНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ДИОКСИДОМ ИТТЕРБИЯ

The process has been investigated and technological parameters for spraying gradient plasma coatings on the basis of zirconium dioxide stabilized with ytterbium dioxide have been optimized in the paper.Проведены исследования процесса и оптимизированы технологические параметры напыления градиентных плазменных покрытий на основе диоксида циркония, стабилизированного диоксидом иттербия

ИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ПОСЛЕ РЕКОНСТРУКТИВНЫХ ОПЕРАТИВНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ У БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ. ОПИСАНИЕ КЛИНИЧЕСКОГО СЛУЧАЯ

Introduction. Currently, there is no global consensus regarding the management of breast cancer patients with implant-associated infections. Some studies clearly recommend their removal and surgical debridement with consecutive antimicrobial treatment, while others prefer long-term antibacterial therapy (at least 1 month) with the effectiveness of such conservative approach of 36–73 %.Case description. A 43-year-old patient suffering from brca1-positive right breast cancer t2n0m0 (invasive carcinoma of non-specific type g3, er – 8, pgr – 0, her-2/neu – 0, ki67 (%) – less than 20 %), underwent radical skin-preserving mastectomy on the right with simultaneous implant reconstruction and preventive subcutaneous mastectomy on the left with simultaneous implant reconstruction. Peri-implant infection in the left breast was observed on the 21st day after surgery.Results. The patient received empirical therapy with cefepim. Microbiological examination of the punctate revealed the causative agent of infection – methicillin-resistant staphylococcus aureus (mrsa) (1×105cfu/ml). Daptomycin 6 mg/kg/day was added to therapy. After 8 weeks, the patient received oral moxifloxacin 400 once daily, for another 3 weeks. A complete response was achieved. The patient has no signs of infection for 3 years.Conclusion. Long-term etiotropic antibacterial therapy with daptomycin followed by oral moxifloxacin resulted in a stable clinical effect.Актуальность. В настоящее время в мире нет единого мнения в отношении тактики ведения пациенток с раком молочной железы с имплант-ассоциированными инфекциями. В одних исследованиях однозначно рекомендованы их удаление и хирургическая санация c последующей антибактериальной терапией, в других – отдается предпочтение длительной антимикробной терапии (не менее 1 мес), при этом эффективность консервативного подхода достигает 36–73 %.Клинический случай. Пациентке 43 лет, страдающей BRCa1-положительным раком правой молочной железы t2n0M0 (инвазивная карцинома неспецифического типа G3, eR – 8, PgR – 0, Her-2/neu – 0, Ki67 (%) – менее 20 %), были выполнены радикальная кожесохранная мастэктомия справа с одномоментной реконструкцией имплантом и профилактическая подкожная мастэктомия слева с одномоментной реконструкцией имплантом. на 21-е сут после операции развилась инфекция в области импланта левой молочной железы.Результаты. Пациентке эмпирически была назначена терапия цефепимом. При микробиологическом исследовании пунктата был выявлен возбудитель инфекции – метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) в количестве 1×105кОЕ/мл. к терапии был добавлен даптомицин 6 мг/кг/сут. Через 8 нед пациентка была переведена на пероральный моксифлоксацин 400 мг 1 раз в сут, который получала еще 3 нед. на фоне лечения был получен полный эффект. Больная без признаков инфекции в течение 3 лет.Заключение. Длительная этиотропная антибактериальная терапия с использованием даптомицина с переходом на пероральный моксифлоксацин позволила получить стойкий клинический эффект и своевременно провести адъювантное противоопухолевое лечение