The complexity of recognizing minimally tough graphs

A graph is called $t$-tough if the removal of any vertex set $S$ that disconnects the graph leaves at most $|S|/t$ components. The toughness of a graph is the largest $t$ for which the graph is $t$-tough. A graph is minimally $t$-tough if the toughness of the graph is $t$ and the deletion of any edge from the graph decreases the toughness. The complexity class DP is the set of all languages that can be expressed as the intersection of a language in NP and a language in coNP. In this paper, we prove that recognizing minimally $t$-tough graphs is DP-complete for any positive rational number $t$. We introduce a new notion called weighted toughness, which has a key role in our proof

Nemlineáris és lineáris modellek a reakciókinetikában = Nonlinear and linear models in chemical kinetics

A kémiai folyamatok időbeni lefutását és a részfolyamatok sorrendjét részletes reakciómechanizmusokat tartalmazó modellekkel lehet vizsgálni. Ilyen reakciómechanizmusokat általánosan használnak égések leírására, légkörkémiában, valamint pirolízis folyamatok és biokémiai rendszerek vizsgálatára. A kémia valamennyi, itt felsorolt területén alkalmaztunk reakciókinetikai modelleket tudományos és gyakorlati szempontból is fontos jelenségek szimulációjára. Ezek a matematikai modellek erősen nemlineárisak, ami a vizsgálatukra új eszközök kifejlesztését kívánta meg. Számítottuk a modellek megoldásának érzékenységét a paraméterek változtatása hatására. Több esetben azt találtuk, hogy ezek az érzékenységi függvények hasonlóak egymáshoz, ami arra vezet, hogy a nemlineáris modell egyes körülményeknél lineárisan viselkedik. Új, az eddigieknél sokkal hatékonyabb eszközöket fejlesztettünk ki reakciómechanizmusok redukciójára, tehát az eredetinél sokkal kisebb, csaknem azonos szimulációs eredményeket adó modell megtalálására. Vizsgáltuk a paraméterek bizonytalanságának hatását a szimulációs eredmények bizonytalanságára. Elsőként foglalkoztunk annak vizsgálatával, hogy milyen kapcsolat van az Arrhenius-paraméterek bizonytalansága és az azokból számított reakciósebességi együttható hőmérsékletfüggő bizonytalansága között. Több elemi gázreakció esetén becsültük az Arrhenius-paraméterek együttes bizonytalanságát. A pályázat támogatásával 11 referált cikk, négy konferenciacikk és egy könyv jelent meg. A kutatási témában résztvevő hallgatók 9 TDK dolgozatot, 5 szakdolgozatot és egy PhD értekezést készítettek. | The temporal behaviour of chemical processes and the order of subprocesses can be simulated using mathematical models based on detailed reaction mechanisms. Such mechanisms are widely used for the description of combustion and atmospheric chemical processes and at the investigation of pyrolytic and biochemical systems. Reaction kinetic models, related to all these fields of chemistry, were applied for the simulation of processes of both academic and industrial importance. These models are strongly nonlinear and we developed a series of mathematical and computational tools for the investigation of them. The sensitivity of the model output to parameter changes was investigated. In several cases the similarity of the sensitivity functions was detected, which means that these models behave linearly at certain circumstances. New, more effective methods were developed for the reduction of reaction mechanisms. Mechanism reduction means the construction of a much smaller model that provides simulation results almost identical to the original one. The effect of the uncertainty of parameters on the uncertainty of simulation results was explored. The relation between the uncertainty of the Arrhenius parameters and the temperature dependent uncertainty of the rate coefficient was investigated. The joint uncertainty of the Arrhenius-parameters was determined for several gas-phase elementary reactions. Based on the support of the grant, 11 peer-reviewed articles, 4 conference papers and one book were published. The students participated in the research prepared 9 project (“TDK”) reports, 5 BSc or MSc theses and one PhD thesis

Lokális és globális érzékenység-analízis új alkalmazásai a kémiai kinetikában = New applications of local and global sensitivity analysis in chemical kinetics

Az OTKA pályázat keretében végzett kutatások részletes reakciómechanizmusok vizsgálatával foglalkoztak. A kémiai rendszerek meglehetősen szerteágazóak voltak: hidrogén, szénmonoxid és metán égése; metán pirolízise; számos tüzelőanyag (H2, CO, CH4, C2H4, C3H6) oxigénnel alkotott elegyének gyulladása polikristályos platinafelületen; fotokémiai reakciók vizsgálata szmogkamrában és szennyezett szabad levegőben; CCl4 megsemmisítése plazmában reduktív és oxidatív körülmények között; egy biokémiai kinetikai rendszer, a sarjadzó élesztő sejtosztódásának vizsgálata. Minden esetben a vizsgált kémiai folyamatot részletes reakciómechanizmussal írtuk le, ennek alapján szimulációkat végeztünk, és a kapott eredményeket mérési adatokkal hasonlítottuk össze. A mérések vagy a jellemző alkalmazás körülményeinél elvégeztük a reakciórendszerek analízisét. Igénybe vettük a mások által, vagy éppen általunk korábban kifejlesztett módszereket is, de egy sor mechanizmusvizsgálati módszert e kutatások során fejlesztettünk ki és elsőként alkalmaztunk. Ilyen módszerek például a lokális érzékenységi vektorok korrelációjának vizsgálata, a lángsebesség-érzékenységek globális bizonytalanság-analízise, vagy a komponenstér dinamikus dimenziója változásának és az érzékenységi függvények globális hasonlóságának összehasonlítása. A kutatások következtében számos új kémiai ismerethez jutottunk a vizsgált rendszerekről, és új reakciómechanizmus-vizsgáló eszközöket vezettünk be. | All investigations in the project were related to the analysis of detailed reaction mechanisms. A wide variety of chemical systems were investigated, which included the combustion of hydrogen, wet CO and methane; pyrolysis and oxidative pyrolysis of methane; ignition of fuel-oxygen mixtures on polycrystalline platinum catalyst, where the fuels were H2, CO, CH4, C2H4, and C3H6; photochemical ozone formation in smog chambers and in ambient air; decomposition of carbon tetrachloride in RF thermal plasma reactor at neutral and oxidative conditions; molecular regulation network of the cell cycle of budding yeast. In all cases the system was described by a set of chemical reaction steps, simulations were carried out and the reaction mechanism was investigated at the experimental conditions or the conditions of typical applications. The analyses of mechanisms were carried out using tools that had been developed earlier, but also several new tools for mechanism analysis was developed during the project. These new tools include the analysis of the correlation of the local sensitivity vectors, global uncertainty analysis of local sensitivity coefficients, and contrasting the shape of the local sensitivity functions with the change of the dynamical dimension during the simulations. As a result of the project, new chemical knowledge was obtained about the systems investigated and several new methods were introduced for the analysis of complex reaction mechanisms

Evolúciós módszerek alkalmazása a szerkezetoptimálásban = Application of evolutionary techniques in structural optimization

Az elmúlt négy évben elvégeztük számos, különféle kialakítású szerkezet analízisét. Az optimálás során több evolúciós módszert alkalmaztunk és hasonlítottunk össze. Különböző evolúciós módszerek összehasonlítása és alkalmazása: - genetikus algoritmus, - a differenciális evolúció módszere, - a részecskecsoport módszer. Az alkalmazott és továbbfejlesztett evolúciós módszerek hatékonyan keresték meg az optimumokat erősen nemlineáris méretezési feltételek esetén is. A célfüggvény kialakítása: A kutatás során kidolgoztunk egy részletes költségfüggvényt hegesztett szerkezetek költségelemzésére. Optimális méretezés költségminimumra evolúciós módszerrel az alábbi szerkezetmodellekre: - energiaelnyelő jármű-ütközőelemek, - bordázott lemezek és hengerhéjak különböző bordázások és terhelések esetén, - tűzbiztos tartály-alátámasztó acélkeret, - rácsos csőszerkezetek, - olajcsővezeték rácsos csőszerkezettel való megerősítése, - hegesztett ill. csavarozott keretcsomópontok költség-összehasonlítása, - rozsdamentes acél nyomott cső-rudak optimális méretezése. Publikációk: Összesen 66 publikáció jelent meg, melyből 64 hivatkozik az OTKA támogatásra. 42 konferenciához kötődik, melyből 1 összefoglalás. 22 nívós folyóiratcikk jelent meg és több el van fogadva. 2 könyv jelent meg, egy konferencia kiadvány és egy monográfia. | In the last four years we have made the analysis of a number of different structures. At the optimization we have used different evolutionary techniques and made comparisons. The application and comparison of different evolutionary technique: - the genetic algorithm, - the differential evolution technique, - the particle swarm technique. The applied and modified evolutionary techniques have found the optima efficiently among highly nonlinear constraints. At the research work we have elaborated a detailed cost function for the evaluation of the different costs of welded structures. We have made the optimum design of different structural models for cost minimum: - energy absorbtion elements of vehicles, - stiffened plates and shells using different stiffeners and loading, - fire resistant steel frame, - tubular trusses, - strengthening of a pipeline with tubular truss - stiffened shell as well as tubular truss structure of a wind turbine tower, - optimum design of compressed hollow section rods made of stainless steel., We have had 66 publications in total, 64 are referring to the OTKA support. There are 41 conference papers, and an abstract. 22 articles are published mainly in international and in some domestic journals. Some of them are accepted and under publication. 2 books have been published, one is a conference Proceedings which was edited by us, the other is a monograph

Hipnózis hatása a prospektív emlékezeti teljesítményre

A prospektív emlékezet (PM) az a kognitív funkció, amely lehetõvé teszi, hogy egy jövõre irányuló szándékot megõrizzünk, felelevenítsünk és a jövõ egy adott idõpontjában, meghatározott kontextusban megvalósítsunk. Kísérletünkben elõször vizsgáltuk hipnózisban egészséges, önkéntes egyetemi hallgató kísérleti személyek(n=23) PM feladatban nyújtott teljesítményét három kondícióban. A kísérleti elrendezés összetartozó mintás, az éber és a hipnotikusan módosított tudatállapot sorrendje kiegyenlített volt. A kísérlet alaphelyzetében nem voltak PM ingerek, a vizsgálati személyek egyszerû reakcióidõ feladatot hajtottak végre (’ongoing feladat’). Az ún. elvárt helyzetben a vizsgálati személyek az alaphelyzettel megegyezõ’ongoing feladat’ végzése közben várták a PM ingereket, amelyek azonban a teljes feladatszakasz során sem jelentkeztek. A harmadik, ún. prospektív helyzet az elvárt helyezettõl abban különbözött, hogy itt a semleges ingerek között valóban meg is jelentek a PM ingerek. Az ’ongoing’ reakcióidõ feladatban megfigyelhetõ teljesítményváltozás lényeges információkat hordoz a prospektív feladat megoldásában szerepet játszó végrehajtó folyamatokról.Hipnotikusan módosult tudatállapotban a vizsgálati személyek a prospektív helyzet ’ongoing’ feladatában szignifikánsan gyorsabban teljesítettek, mint éber állapotban, viszont szignifikánsan többet is hibáztak. Eredményeink arra utalnak, hogy a hipnózis kikapcsolja a prospektív feladatok megoldásában szerepet játszó kontrollfolyamatokat, elõsegítve ezáltal a figyelmi fókuszban lévõ feladat gyorsabb megoldását, ami azonban egyúttal több téves riasztással is jár. Mindez úgy interpretálható, hogy a hipnózis felerõsíti az automatikus konfliktusmonitorozó és asszociatív keresõ mechanizmusokat

Hypnosis attenuates executive cost of prospective memory

Prospective memory is defined as the ability to formulate and carry out actions at the appropriate time, or in the appropriate context. The aim of this study was to identify the effect of hypnosis on prospective memory performance and to analyze the involvement of executive control processes in intention realization in a hypnotically altered state of consciousness. In one experiment, manipulating hypnotic instruction in a within-subject fashion, we explored event based prospective memory performance in three conditions – baseline, expectation and execution - of twenty-three volunteers. Our main result is that executing prospective memory responses, at the same accuracy rate, produced a significantly lower cost of ongoing responses in terms of response latency in the hypnotic state than in wake condition

Mikrobiológiai értéktöbblet az infekciókontroll-centrum kialakításához

Az egészségügyi ellátással kapcsolatos fertőzések hatékony megelőzése elképzelhetetlen intenzív mikrobiológiai részvétel nélkül. A szerzők a Semmelweis Egyetemen 2008 végén megvalósult infekciókontroll-centrum modelljét ismertetik. A felügyelet új modellje a diagnosztikai és kísérletes mikrobiológiai eredményeken alapul. A klinikai mikrobiológiai laboratórium ugyanazokkal a módszerekkel végzi a járványügyi célú vizsgálatokat is. A leletek két feladatot látnak el: közlik a klinikussal a kimutatott kórokozót és annak antibiotikum-érzékenységét, továbbá értesítést küldenek a járványügyi szakembereknek a nosocomialis jelentőségű mikroorganizmusok megjelenéséről. A legfontosabb kórokozók kimutatása klinikai és szűrőmintákból egyaránt nagy érzékenységű specifikus automatizált PCR-módszerrel történik. Az izolátumok biotipizálásának alapja a kiterjedt szubsztráthasznosítási spektrum, a genotipizálás és ennek alapján a rokonság szerinti clusterbesorolás a repetitív DNS-szekvenciák polimorfizmusát kimutató DNS-csip-módszerrel valósul meg. Az OSIRIS Epidemiology több szempontú keresőprogramjai segítik az adatok statisztikai elemzését. Orv. Hetil., 2011, 152, 437–442. | An effective control of healthcare-associated infections is not realized without an intensive participation of microbiologic activities. Authors present the model of a centre for healthcare-associated infection control established in 2008 at Semmelweis University. The new model of the surveillance system is based on diagnostic and experimental microbiologic data. Clinical and epidemiological microbiologic examinations are performed in the same laboratory using identical methods, and the results are continually compared. Reports consist of two functional parts; namely list of pathogens isolated and antibiotic sensitivity patterns for clinicians and messages especially for epidemiologists including abbreviated information on bacteria of nosocomial importance. Rapid detection of the most important pathogens both from clinical samples and from those obtained for detecting nasal carriage is carried out by a sensitive and specific method of an automated real time PCR. Biotyping of isolates by detailed biochemical substrate spectrum, genotyping by ready-to-use kits depending on polymorphism of repetitive DNA sequences, and cluster analysis of data are used for up-to-date survey of nosocomial situation. Statistical analysis of reports is performed by the multifactorial software OSIRIS Epidemiology. Orv. Hetil., 2011, 152, 437–442