Inference of functional neural connectivity and convergence acceleration methods

The knowledge of the maps of neuronal interactions is key for system neuroscience, but at the moment we possess relatively little of it . The recent development of experimental methods which allow a simultaneous recording of the spiking activity, but not the intracellular voltage, of thousands of neurons gives us an opportunity to start filling that gap. In Chapter 2, I present a method for the inference of the parameters of the leaky integrate-and-fire (LIF) model featuring time-dependent currents and conductances based only on the extracellular recording of spiking in the network. The fitted parameters can describe the functional connections in the network, as well as the internal properties of the cells. The method can also be used to determine whether a single-compartment model of a neuron should include conductance- or current-based synapses, or their mixture. In addition, because the same mathematical model describes some of the flavors of the Drift Diffusion Model (DDM), popular in the studies of decision making process, the presented method can be readily used to fit their parameters. Making the proposed inference procedure -- based on the expectation-maximization (EM) algorithm -- accurate and robust, necessitated a development of a new numerical adaptive-grid (AG) method for the forward-backward (FB) propagation of the probability density, which is required in the computation of the sufficient statistic in the EM algorithm. These topics are covered in Chapter 3. Another issue which had to be addressed in order to obtain a usable inference algorithm is the well known slow convergence of the EM algorithm in the flat regions of the loglikelihood. Two complementary approaches to this issue are presented in this dissertation. In Chapter 4, I present a new framework for the acceleration of convergence of iterative algorithms (not limited to the EM) which unifies all previously known methods and allows us to construct a new method demonstrating the best performance of them all. To make the computations even faster, I wrote a Matlab package which allows them to be done in parallel on several machines and clusters. As one can see, all the aforementioned projects were sprouted up from one "head" project on the inference of the LIF model parameters. At the end of the dissertation, I briefly describe a disconnected project which is devoted to the development of a flexible experimental setup (software and hardware) for behavioral experiments, with a specific application to a particular type of the virtual Morris water maze experiment (VMWM)

Mathematical modeling of agricultural machinery technical maintenance

They developed the mathematical model of the maintenance system for the functional systems of machines and equipment the implementation of which will reduce the cost of the labor hour of maintenance and repair and justify the economically feasible level of the technical readiness coefficient. Modeling is the basis for automated system creation to improve the performance of agricultural machinery application.Keywords: technological system, machinery and equipment, maintenance, mathematicalmodel

Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method for fast detection of Campylobacter spp in meat food products and environmental objects of a processing plant’s

There is constant necessity of developing the accurate and fast methods for detection of foodborne pathogens. Microorganisms of Campylobacter genus are one of the main causes of foodborne diseases worldwide. Fast identification of Campylobacter at all stages of the food life cycle is an efficient strategy to control foodborne campylobacteriosis. This article the authors evaluated a commercial loop-mediated isothermal amplification (LAMP) system with bioluminescence, called as the 3M™ Molecular Detection Analysis (MDA), which was used to find Campylobacter in food products with the help of a certain standard method, which is referred to as the reference method. The results of this study showed that the commercial LAMP based method is as efficient as the reference method, and features high specificity and minimum determinability (sensitivity). The LAMP based method has been shown to be a fast and reliable method for detection of Campylobacter spp. scarce presence (10 CFU/25 g) in meat, meat products, as well as carcass swabs and production facilities’ environment. The LAMP analysis required about 24–27 hours to achieve a result. However the LAMP based method will facilitate the detection of Campylobacter, as it provides much easier and faster detection of Cam  pylobacter spp., including Campylobacter jejuni/Campylobacter coli, than standard microbiological methods. The LAMP based method is an efficient tool to prevent the spreading of Campylobacter spp. contamination in food products.There is constant necessity of developing the accurate and fast methods for detection of foodborne pathogens. Microorganisms of Campylobacter genus are one of the main causes of foodborne diseases worldwide. Fast identification of Campylobacter at all stages of the food life cycle is an efficient strategy to control foodborne campylobacteriosis. This article the authors evaluated a commercial loop-mediated isothermal amplification (LAMP) system with bioluminescence, called as the 3M™ Molecular Detection Analysis (MDA), which was used to find Campylobacter in food products with the help of a certain standard method, which is referred to as the reference method. The results of this study showed that the commercial LAMP based method is as efficient as the reference method, and features high specificity and minimum determinability (sensitivity). The LAMP based method has been shown to be a fast and reliable method for detection of Campylobacter spp. scarce presence (10 CFU/25 g) in meat, meat products, as well as carcass swabs and production facilities’ environment. The LAMP analysis required about 24–27 hours to achieve a result. However the LAMP based method will facilitate the detection of Campylobacter, as it provides much easier and faster detection of Cam  pylobacter spp., including Campylobacter jejuni/Campylobacter coli, than standard microbiological methods. The LAMP based method is an efficient tool to prevent the spreading of Campylobacter spp. contamination in food products

ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭВКАЛИПТА ПРУТОВИДНОГО (Eucalypti viminalis Labill) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПРОБОПОДГОТОВКИ

In this paper we carried out the GC-MS study on columns of various polarity of volatile organic compounds(VOCs) of the gas phase of eucalyptus viminalis (Eucalypti viminalis Labill) using three sample preparation techniques: by direct headspace analysis, analysis using solid-phase microextraction with thermal desorption, and extraction with ethyl alcohol. Two different modes of programming of columns were applied to increase of reliability of identification at division of components.Identification of the detected VOCs was conducted using mass-spectral libraries and by calculating of retention indexes at linear temperature programming columns and comparing them with the literature data. Dominant VOCs of eucalyptus viminalis were identified, which can be used to determine the authenticity and quality of plant material: α-pinen, β-pinen, р-cimen, limonen, eucaliptol, α-terpineol, aromadendren, globulol, β-eudesmol.Key words: plant raw materials, gas chromatography with mass selective detection (GC-MS), volatile organic compounds(VOC), headspace analysis (HS), solid phase microextraction (SPME), ethyl alcohol extract.(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2013.17.3.006L.V. Pavlova, I.A. Platonov, E.A. Novikova, N.V. Nikitchenko Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (national research university), Samara, Russian FederationПроведено исследование состава летучих органических соединений (ЛОС) листьев эвкалипта прутовидного (Eucalypti viminalis Labill) методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием  на колонках различной полярности с использованием трех вариантов пробоподготовки: газовая экстракция (или прямой парофазный анализ), газовая экстракция в сочетании с твердофазной микроэкстракцией с последующей термодесорбцией и жидкостная экстракция этиловым спиртом. Для повышения надежности идентификации при разделении компонентов были применены два разных режима программирования колонок.Идентификация обнаруженных ЛОС проводилась с использованием библиотек масс-спектров и путем расчета индексов удерживания при линейном программировании температуры колонок и сопоставления их с литературными данными. Определены доминирующие ЛОС листьев эвкалипта прутовидного, которые могут быть использованы для определения подлинности и качества данного растительного сырья: α-пинен, β-пинен, р-цимен, лимонен, эвкалиптол, α-терпинеол, аромадендрен, глобулол, β-эудесмол.Ключевые слова: лекарственное растительное сырье, летучие органические соединения, газо-жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированием, парофазный анализ, твердофазная микроэкстракция, этанольный экстракт.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2013.17.3.006 Литература1. Куркин В.А. Фармакогнозия. Самара: Офорт, 2007. с. 346-348.2. Изучение состава растительного лекарственного сбора методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием / Н.А. Кузьменко и [др.] // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. 2010. Т. 51, № 2. С. 132-138.3. Разживин Р.В. Определение веществ-маркеров при исследовании комплексных препаратов из лекарственного растительного сырья. Автореф. дис. … канд. фарм. наук. М.: 2008. 28 с. 4. Зильфикаров И.Н., Алиев А.М. Сравнительное фитохимическое исследование эфирного масла и сверхкритического флюидного СО2-экстракта из листьев эвкалипта прутовидного // Сверхкритические флюиды: теория и практика. Т. 3, № 2. 2008. С. 43-51.5. Изопреноидный состав спиртового экстракта листьев Еucalyptus viminalis / О.Н. Кошевой и [др.] //Актуальні питання фармацевтичної і медичної науки та практики .2011, вип. XXIV, № 2. С. 23-25.6. Газохроматографический анализ ромашки аптечной / Л.В.Павлова и [др.] // Аналитика и контроль. 2013. Т. 17, № 1. С. 65-797. Фармакопея СССР. Изд. 11. Вып. 2. М.: Медицина, 1989. С. 216.8. Практическая газовая и жидкостная хроматография. Учебное пособие / Б.В. Столяров и [др.]. СПб: Изд-во С.-Петербург. ун та, 1998. С. 248-249.9. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. Новосибирск: Офсет, 2008. 969 с. 

DETERMINATION OF THE RATIONAL GEOMETRICAL PARAMETERS OF PLATE TYPE ELEMENTS OF MAGNETIC MATRIX OF THE POLYGRADIENT SEPARATOR

Introduction. Polygradient magnetic separation has wide application in industry and in biomedicine. Working process in polygradient separators takes place in a matrix, magnetic elements of which create magnetic forces sufficient to remove small ferro- and paramagnetic inclusions. Problem. The influence of mutual arrangement of elements on character of distribution of magnetic field is not taken into account during calculation of characteristics of magnetic field in magnetic matrixes. It makes comparative analysis of matrixes of different configurations quite difficult. Fulfillment of comparative analysis of strength characteristics of magnetic fields of multicomponent matrixes of polygradient separators of various configurations requires further researches. Goal. To determine the dependence of the strength characteristics of the polygradient electromagnetic separator on the geometrical parameters of the plate type elements of the multicomponent matrix. Methodology. The finite element method for calculation of power characteristics of separator magnetic field, method of comparative analysis and simple search method for determination of rational geometric parameters of the matrix have been used during the solution of the paper problem. Results. Estimation of entire spectrum of force field in plane of working zones of investigated structures in two-dimensional location for determination of rational variants of polygradient matrixes has been done. The main stages of computational experiment are given. Method of comparative analysis of power characteristics of investigated variants of matrix structures with corresponding characteristics of basic version of separator for determination of rational geometrical variants of polygradient matrixes has been applied. By results of calculations the rational geometric parameters of polygradient matrix has been chosen. The characteristics of power magnetic fields in working gaps of matrixes of polygradient separator have been studied. It made possible to determine the rational structural variants of matrix on basis of parameter of effective area of working zone. Practical value. The results of research can be used in practice of design of electromagnetic separators with polygradient matrixes

The results of simulation of the process of occurrence of damages to the semiconductor elements under the influence of multi-frequency signals of short duration

The results of simulation of the process of occurrence of damages to the semiconductor elements under the influence of multi-frequency signals of short duration / Maksym Iasechko, Natalia Sachaniuk-Kavets’ka, Viktoriia Kostrytsia, Viktor Nikitchenko, Svitlana Iasechko // Journal of Critical Reviews. – 2020. – № 7 (13). – Р. 109-112. – DOI: https://doi.org/10.31838/jcr.07.13.18У статті розглядаються питання виникнення ушкоджень у напівпровідникових елементах при впливах на них багаточастотних просторово-часових сигналів (ПВП). Проведено дослідження щодо вдосконалення методу накопичення впливів при впливі на напівпровідникову елементну базу багаточастотних просторово-часових сигналів. Отримано оцінки ймовірності ураження напівпровідникового елемента під дією багаточастотних просторово-часових сигналів.In articles questions of occurrence of damages in semiconductor elements at influences on them of multi-frequency space-time signals (MF STS) are considered. The studies to improve the affection accumulation method for the case of influence to the semiconductor element base by the multi-frequency space-time signals have been conducted. The estimates of the probability of affection of the semiconductor element under the influence of the multi-frequency space-time signals have been obtained.В статье рассматриваются вопросы возникновения повреждений в полупроводниковых элементах при воздействиях на них многочастотных пространственно-временных сигналов (ПВП). Проведены исследования по совершенствованию метода накопления воздействий при воздействии на полупроводниковую элементную базу многочастотных пространственно-временных сигналов. Получены оценки вероятности поражения полупроводникового элемента под действием многочастотных пространственно-временных сигналов

Проблеми забезпечення захисником-адвокатом захисту прав, свобод і законних інтересів особи у кримінальному провадженні та шляхи їх вирішення

Гайворонська, В. В. Проблеми забезпечення захисником-адвокатом захисту прав, свобод і законних інтересів особи у кримінальному провадженні та шляхи їх вирішення / Гайворонська В. В., Нікітченко В. В., Юхно М. О. // Законодавче забезпечення правоохоронної діяльності : навч. посіб. / за заг. ред. В. В. Сокуренка. – Харків : Стильна типографія, 2017. – С. 625-664.У наукових пропозиціях розглянуто проблеми забезпечення захисником-адвокатом захисту прав, свобод і законних інтересів особи у кримінальному провадженні та шляхи їх вирішення.The scientific proposals consider the problems of ensuring the defense attorney's protection of the rights, freedoms and legitimate interests of the individual in criminal proceedings and ways to solve them.В научных предложениях рассмотрены проблемы обеспечения защитником-адвокатом защиты прав, свобод и законных интересов личности в уголовном производстве и пути их решения

A medical error: does law help or hinder

A medical error: does law help or hinder / Nataliia V. Nikitchenko, Andrii M. Khankevych, Dmytro V. Slynko and oth. // Wiadomości Lekarskie. - Warsaw, 2019. - Т. LXXII, nr 4. - P. 697-701.Системи охорони здоров'я та політика охорони здоров'я в Європейському союзі стають все більш взаємопов'язаними, а також більш складними. Цей взаємозв'язок піднімає багато питань політики охорони здоров'я, включаючи якість охорони здоров'я. Помилки в медичної допомоги можуть виникати в будь-якому місці системи охорони здоров'я - в лікарнях, кабінетах лікарів, будинках для людей похилого віку, аптеках - і в будь-якій частині процесу лікування, пов'язаної з неправильним лікуванням. Метою статті є розробка адекватних теоретичних і науково-практичних пропозицій щодо модернізації правового регулювання для захисту прав пацієнтів, спрямованих на дотримання конституційних прав і свобод.Introduction: Health systems and health policies across the European Union are becoming more and more interconnected and also more complex. This increased interconnection raises many health policy issues, including health care quality. Mistakes in medical care can occur anywhere in the health care system - at hospitals, doctor's offices, nursing homes, pharmacies, or patients' homes - and in any part of the treatment process involving wrong medication, improper treatment, or incorrect or delayed test results. The aim of the article is to develop adequate theoretical and scientific-practical proposals for the modernization of the legal regulation to protect patients' rights aimed at observance of constitutional rights and freedoms. Patients and methods: Materials and methods: In order to obtain the results the analysis of medical, labor and civil law norms are investigated. The article uses analysis and synthesis methods, as well as a comparative legal method. Results: Review: A number of proposals are given for improving legislation in the area of eliminating obstacles to provision of qualitative primary care / medical-preventive care, prevention of formal attitude towards the patient, the implementation of preventive protection measures which should notify in advance about the violation of the law in the medical sphere. Conclusion: Conclusions: Ukraine urgently needs a legal mechanism to protect the rights of patients; it will become a systemic phenomenon and will consist of legal means, forms, ways by which the restoration of violated patients' rights is provided, the support of protected interests by the law is maintained, legal disputes are resolved and other obstacles to realization of patients' rights are overcome.Системы здравоохранения и политика здравоохранения в Европейском союзе становятся все более взаимосвязанными, а также более сложными. Эта возросшая взаимосвязь поднимает многие вопросы политики здравоохранения, включая качество здравоохранения. Ошибки в медицинской помощи могут возникать в любом месте системы здравоохранения - в больницах, кабинетах врачей, домах престарелых, аптеках - и в любой части процесса лечения, связанной с неправильным лечением. Целью статьи является разработка адекватных теоретических и научно-практических предложений по модернизации правового регулирования для защиты прав пациентов, направленных на соблюдение конституционных прав и свобод

Об использовании сил сцепления колес транспортного средства, оборудованного автоматизированной системой регулирования тормозного усилия

The paper considers a method for calculation and evaluation of an automated brake proportioning system and it also describes assessment of efficiency while using cohesion forces of an automated system during vehicle braking process (MAZ 256200 taken as an example). A method for efficiency estimation of the vehicle braking equipped with an automated brake proportioning system is graphically presented in the paper. A comparable analysis has been made in order to evaluate vehicle braking efficiency in three various conditions of its wheel motion during braking process. The paper contains description of braking processes for a vehicle at its idealized braking, at braking with an operating automated system and at braking with blocked wheels. Mathematical dependences have been proposed and they make it possible to calculate a coefficient of cohesion forces used by an automated brake proportioning system on the basis of time parameters for vehicle braking process. The proposed mathematical dependences take into account design peculiarities of the automated system, i.e. a diagram of modulator arrangement on axes of the vehicle. The executed analysis for calculation accuracy of the coefficient pertaining to use of cohesion forces of the automated system with and without taking into accout rolling force resistance of the vehicle wheels has demonstrated a possibility to apply the proposed calculation methods for carrying out auto-technical expertise while investigating road-traffic accidents involving transport facilities equipped with such systems as ABS. The paper proposes a dependence for identification of a vehicle braking distance on the basis of the coefficient on use of cohesion forces by the automated brake proportioning system. The executed experimental investigations on both test and serial models of the automated brake proportioning system have allowed to justify theoretical discussions concerning application of tyre-road adhesion in the operational process of the vehicle brake proportioning system. The investigation results have shown high efficiency of the test automated brake proportioning system developed by Chair of Automobiles in the name of A. B. Hredescul at Kharkiv National Automobile and Road University under the following braking conditions: dry road surface and compacted snow cover.В статье рассмотрен метод расчета и оценки автоматизированной системы регулирования тормозного усилия, а также выполнена оценка эффективности использования силы сцепления автоматизированной системой в процессе торможения колесного транспортного средства (на примере автобуса МАЗ 256200). Графически представлен и обоснован способ оценки эффективности торможения транспортного средства, оборудованного автоматизированной системой регулирования тормозного усилия. Проведен сравнительный анализ эффективности торможения транспортного средства в трех разных условиях движения его колес при торможении. Описаны процессы торможения при идеализированном торможении, торможении при работе автоматизированной системы, а также при торможении транспортного средства с заблокированными колесами. Предложены математические зависимости, позволяющие рассчитать коэффициент использования силы сцепления автоматизированной системой регулирования тормозного усилия на основе временных параметров процесса торможения транспортного средства. Предложенные математические зависимости учитывают особенности конструкции автоматизированной системы, т. е. схему расположения модуляторов на осях колесного транспортного средства. Выполненный анализ точности расчетов коэффициента использования силы сцепления автоматизированной системой с учетом и без учета сил сопротивления качения колес транспортного средства показал возможность использования предложенных методов расчета в практике автотехнических экспертиз при расследовании дорожно-транспортных происшествий с участием транспортных средств, оборудованных такими системами, как ABS. Предложена зависимость определения тормозного пути колесного транспортного средства на основе коэффициента использования силы сцепления автоматизированной системой регулирования тормозного усилия. Выполненные экспериментальные исследования опытного и серийного образцов автоматизированной системы позволили подтвердить теоретические рассуждения в отношении использования сил сцепления в процессе работы автоматизированной системы регулирования тормозного усилия колесного транспортного средства. Результаты исследований показали высокую эффективность работы экспериментальной автоматизированной системы, разработанной на кафедре автомобилей имени А. Б. Гредескула Харьковского национального автомобильнодорожного университета, в условиях торможения транспортного средства на сухом асфальтовом и укатанном снежном покрытиях

Вплив фізичних вправ на м'язи

Нікітченко М. Б. Вплив фізичних вправ на м'язи / М. Б. Нікітченко, В. М. Головко, В. В. Заверзаєв // Традиції та новації юридичної науки: минуле, сучасність, майбутнє : матер. Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Одеса, 19 трав. 2017 р.). У 2-х т. Т. 2 / відп. ред. Г. О. Ульянова. - Одеса : Видавничий дім "Гельветика", 2017. - С. 809-812