A novel method of generating tunable underlying network topologies for social simulation

We propose a method of generating different scale-free networks, which has several input parameters in order to adjust the structure, so that they can serve as a basis for computer simulation of real-world phenomena. The topological structure of these networks was studied to determine what kind of networks can be produced and how can we give the appropriate values of parameters to get a desired structure.Comment: Originally presented at the 2013 IEEE 4th International Conference on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom

Resonant Dynamical Friction in Nuclear Star Clusters: Rapid Alignment of an Intermediate-mass Black Hole with a Stellar Disk

We investigate the dynamical evolution of an intermediate-mass black hole (IMBH) in a nuclear star cluster hosting a supermassive black hole (SMBH) and both a spherical and a flattened disk-like distribution of stellar-mass objects. We use a direct N-body (phiGPU) and an orbit-averaged (N-ring) numerical integrator to simulate the orbital evolution of stars and the IMBH. We find that the IMBH's orbit gradually aligns with the stellar disk if their mutual initial inclination is less than 90 degree. If it is larger than 90 degree, i.e. counterrotating, the IMBH does not align. Initially, the rate of orbital reorientation increases linearly with the ratio of the mass of the IMBH over the SMBH mass and it is orders of magnitude faster than ordinary (i.e. Chandrasekhar) dynamical friction, particularly for high SMBH masses. The semimajor axes of the IMBH and the stars are approximately conserved. This suggests that the alignment is predominantly driven by orbit-averaged gravitational torques of the stars, a process which may be called resonant dynamical friction. The stellar disk is warped by the IMBH, and ultimately increases its thickness. This process may offer a test for the viability of IMBH candidates in the Galactic Center. Resonant dynamical friction is not limited to IMBHs; any object much more massive than disk particles may ultimately align with the disk. This may have implications for the formation and evolution of black hole disks in dense stellar systems and gravitational wave source populations for LIGO, VIRGO, KAGRA, and LISA.Comment: 19 pages, 14 figures, 1 video, accepted by Ap

Tapadási és mozgási súrlódási tényező meghatározása sportpálya burkolaton

A dolgozat célja különböző burkolatok és edzőcipők közötti tapadási súrlódási tényező kísérleti meghatározása, mely tényező értéke jelentős hatással bír a sportolók különböző térdízületi sérüléseire, jellemzően az első keresztszalag szakadásra. A vizsgálandó padlóburkolat fajtája kétféle parketta és három féle PVC burkolat. A mérések során megállapítjuk, hogy az edzőcipő és a talaj érintkezése során milyen nagyságú erők ébrednek. A mért adatok alapján meghatározzuk a tapadási súrlódási tényező nagyságát négy burkolat és kétféle edzőcipő (egy női és egy férfi cipő) között és elemezzük a súrlódási tényezőt befolyásoló tényezőket

Zebris ultrahang-alapú mozgásvizsgáló eszköz mérési pontosságának meghatározása scoliosissal kezelt gyermekek körében

A gyermekkorban kialakuló gerincdeformitások közül a leggyakoribb és legnagyobb jelentőségű az adolescens idiopathias scoliosis (AIS), melynek utánkövetésére egyre elterjedtebbek a non-invasív eljárások. A non-invasív eljárások közül egyre nagyobb teret nyer a Zebris ultrahang-alapú gerincvizsgálat, amely alkalmas statikus helyzetben a processus spinosusok térbeli helyzetének meghatározására. A processus spinosusok térbeli helyzetéből a gerinc sagittalis és frontalis görbületei számíthatók. Az irodalomban nem találtunk olyan kutatást, amely scoliosissal rendelkező gyerekek esetén elemezte a gerinc alakjának jellemzésére használt sagittalis és frontalis görbületi szögek mérésének megismétlési pontosságát. A kutatás célja Zebris ultrahang-alapú mozgásvizsgáló rendszerrel mért adatokból számított sagittalis és frontalis síkú gerincgörbületi szögek megismétlési pontosságának meghatározása általános iskolás korú, scoliosisban szenvedő gyermekek esetén.A vizsgálatba 23 scoliosissal kezelt lány került bevonásra. A mérés során 19 (C7 és S1 közötti) processus spinosus térbeli helyzetét természetes álló egyenes testhelyzetben Zebris CMS-HS  ultrahang-alapú mozgásvizsgáló rendszerrel (Zebris Medizintechnik GmbH, Isny, Németország) rögzítettük. A vizsgálatot két orvos végezte és a mérést 3 hét múlva megismételtük. A saját fejlesztésű MATLAB-alapú programmal (MathWorks, Inc, 2016R) a 19 pontra spline módszerrel a sagittalis és a frontalis síkban egy-egy görbét illesztettünk, a görbe érintőinek felhasználásával a sagittalis és frontali síkú görbületek szögértékei számíthatók. Az ugyanazon vizsgáló által mért értékekből és a két vizsgáló által mért értékekből számított négy-négy paraméter megismétlési pontossága kiváló, melyet az alacsony standard hiba értékek is mutatnak. A legrosszabb megismétlési pontosságot a lumbalis lordosis értékének meghatározásánál találtuk.A kiváló megismétlési pontosság (ICC≥0,793, SEM≤3,869°) alapján megállapítható, hogy a módszer alkalmas scoliosisban szenvedő gyermekek utánkövetésére is. A non-invasív Zebris ultrahang-alapú gerincvizsgáló rendszer használatával radiológiai vizsgálatok száma is csökkenthető a scoliosis utánkövetése esetén

Spin excitations of magnetoelectric LiNiPO4_4 in multiple magnetic phases

Spin excitations of magnetoelectric LiNiPO$_4$ are studied by infrared absorption spectroscopy in the THz spectral range as a function of magnetic field through various commensurate and incommensurate magnetically ordered phases up to 33\,T. Six spin resonances and a strong two-magnon continuum are observed in zero magnetic field. Our systematic polarization study reveals that some of the excitations are usual magnetic-dipole active magnon modes, while others are either electromagnons, electric-dipole active, or magnetoelectric, both electric- and magnetic-dipole active spin excitations. Field-induced shifts of the modes for all three orientations of the field along the orthorhombic axes allow us to refine the values of the relevant exchange couplings, single-ion anisotropies, and the Dzyaloshinskii-Moriya interaction on the level of a four-sublattice mean-field spin model. This model also reproduces the spectral shape of the two-magnon absorption continuum, found to be electric-dipole active in the experiment

Cellular automata for the spreading of technologies in socio-economic systems

We introduce an agent-based model for the spreading of technological developments in socio-economic systems where the technology is mainly used for the collaboration/interaction of agents. Agents use products of different technologies to collaborate with each other which induce costs proportional to the difference of technological levels. Additional costs arise when technologies of different providers are used. Agents can adopt technologies and providers of their interacting partners in order to reduce their costs leading to microscopic rearrangements of the system. Analytical calculations and computer simulations revealed that starting from a random configuration of different technological levels a complex time evolution emerges where the spreading of advanced technologies and the overall technological progress of the system are determined by the amount of advantages more advanced technologies provide, and by the structure of the social environment of agents. We show that agents tend to form clusters of identical technological level with a power law size distribution. When technological progress arises, the spreading of technologies in the system can be described by extreme order statistics.Comment: 11 pages, 7 figure

Three level benchmarking of Singularity containers for scientific calculations

In this work we present our results from benchmarking Singularity containers running scientific calculations intended for HPC at three levels of complexity, comparing them against native software environments. Our investigations were run on up-to-date hardware and the latest available software as of early 2023. To get a more detailed picture, we examined three different system aspects: we ran separate benchmarks on CPU, memory, and I/O intensive operations. These aspects were tested with microbenchmarks, and at a high level – an HPC workload pipeline which intensely loaded each aspect. As a result of our investigations we show that Singularity containerization continues to provide as good, or in some cases even better performance indicators as in a native environment – with the substantial added benefits of application flexibility and portability