On the (Non)-Integrability of KdV Hierarchy with Self-consistent Sources

Non-holonomic deformations of integrable equations of the KdV hierarchy are studied by using the expansions over the so-called "squared solutions" (squared eigenfunctions). Such deformations are equivalent to perturbed models with external (self-consistent) sources. In this regard, the KdV6 equation is viewed as a special perturbation of KdV equation. Applying expansions over the symplectic basis of squared eigenfunctions, the integrability properties of the KdV hierarchy with generic self-consistent sources are analyzed. This allows one to formulate a set of conditions on the perturbation terms that preserve the integrability. The perturbation corrections to the scattering data and to the corresponding action-angle variables are studied. The analysis shows that although many nontrivial solutions of KdV equations with generic self-consistent sources can be obtained by the Inverse Scattering Transform (IST), there are solutions that, in principle, can not be obtained via IST. Examples are considered showing the complete integrability of KdV6 with perturbations that preserve the eigenvalues time-independent. In another type of examples the soliton solutions of the perturbed equations are presented where the perturbed eigenvalue depends explicitly on time. Such equations, however in general, are not completely integrable.Comment: 16 pages, no figures, LaTe

Порівняльний аналіз розладів моторної та емоційної поведінки за умов відтворення в експерименті хронічного судомного та хронічного ішемічного синдромів

Chronic cerebral ischemia is a phenomenon and pathological process, and, accordingly, patients with chronic cerebral ischemia represent the vast majority of cases and episodes of cerebrovascular pathology. With chronic cerebral ischemia, the regulatory processes in the brain are significantly disrupted, the course of which is provided by vestibular, visual, cutaneous, proprioceptive and other sensory cortical projections and central control. The aim of the work is to determine in a comparative aspect the rat’s types of motor and emotional behavior disorders in the dynamics of both chronic cerebral ischemia and Kindlinginduced chronic convulsive activity. The data obtained indicate that rats with a model of chronic ischemia already during the 1st day of the experiment revealed the expressed changes in motor and postural behavior, muscle and coordination activity, as well as severe neurological and emotional disorders. The obtained results of motor and emotional types of behavior changes in rats under conditions of chronic cerebral ischemia coincided with the results of similar types of behavior testing in rats with picrotoxin kindling. We consider the identity of the registered indexes in conditions of ischemic and convulsive brain damage to be fundamentally important, which testifies the common pathogenetic mechanisms of chronic cerebral ischemia and kindlind-induced chronic convulsive syndrome. The authors believed that a comprehensive pathogenetically based pharmacological correction of motor behavior and emotional sphere will result in anti-ischemic and anticonvulsant effects achievement.Хронічна ішемія мозку як феномен і патологічний процес, і, відповідно, пацієнти з хронічною ішемією мозку представляють переважну масу випадків і епізодів цереброваскулярної патології. При хронічній ішемії мозку істотно порушуються регуляторні процеси в мозку, перебіг яких забезпечується вестибулярною, зоровою, шкірною, пропріоцептивною і іншими сенсорними кортикальними проекціями і центральним контролем. Мета роботи – визначення в порівняльному аспекті різновидів порушення моторної та емоційної поведінки щурів в динаміці хронічної ішемії мозку та кіндлінг-індукованої хронічної судомної активності. Отримані дані свідчать про те, що у щурів із моделлю хронічної ішемії вже протягом 1-ї доби досліду реєструються виражені зміни моторної та позної поведінки, м'язової та координаційної активності, а також виражені неврологічні порушення та емоційні розлади. Отримані результати зміни моторної та емоційної різновидів поведінки щурів за умов хронічної ішемії мозку співпадали з результатами тестування аналогічних різновидів поведінки у щурів із пікротоксиновим кіндлінгом. Тотожність зареєстрованих показників за умов ішемічного та судомного ураження мозку вважаємо принципово важливим, що свідчить на користь спільних патогенетичних механізмів формування хронічної ішемії мозку та хронічного судомного синдрому за умов кіндлінгу. Вважаємо, що комплексна патогенетично обгрунтована фармакологічна корекція моторної поведінки та емоційної сфери буде також спрямована на формування антиішемічного та протисудомного ефектів

Cereal yield gaps across Europe

Europe accounts for around 20% of the global cereal production and is a net exporter of ca. 15% of that production. Increasing global demand for cereals justifies questions as to where and by how much Europe's production can be increased to meet future global market demands, and how much additional nitrogen (N) crops would require. The latter is important as environmental concern and legislation are equally important as production aims in Europe. Here, we used a country-by-country, bottom-up approach to establish statistical estimates of actual grain yield, and compare these to modelled estimates of potential yields for either irrigated or rainfed conditions. In this way, we identified the yield gaps and the opportunities for increased cereal production for wheat, barley and maize, which represent 90% of the cereals grown in Europe. The combined mean annual yield gap of wheat, barley, maize was 239 Mt, or 42% of the yield potential. The national yield gaps ranged between 10 and 70%, with small gaps in many north-western European countries, and large gaps in eastern and south-western Europe. Yield gaps for rainfed and irrigated maize were consistently lower than those of wheat and barley. If the yield gaps of maize, wheat and barley would be reduced from 42% to 20% of potential yields, this would increase annual cereal production by 128 Mt (39%). Potential for higher cereal production exists predominantly in Eastern Europe, and half of Europe's potential increase is located in Ukraine, Romania and Poland. Unlocking the identified potential for production growth requires a substantial increase of the crop N uptake of 4.8 Mt. Across Europe, the average N uptake gaps, to achieve 80% of the yield potential, were 87, 77 and 43 kg N ha−1 for wheat, barley and maize, respectively. Emphasis on increasing the N use efficiency is necessary to minimize the need for additional N inputs. Whether yield gap reduction is desirable and feasible is a matter of balancing Europe's role in global food security, farm economic objectives and environmental targets. © 2018 The Author