Inversionless gain in a three-level system driven by a strong field and collisions

Inversionless gain in a three-level system driven by a strong external field and by collisions with a buffer gas is investigated. The mechanism of populating of the upper laser level contributed by the collision transfer as well as by relaxation caused by a buffer gas is discussed in detail. Explicit formulae for analysis of optimal conditions are derived. The mechanism developed here for the incoherent pump could be generalized to other systems.Comment: RevTeX, 9 pages, 4 eps figure

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОБУЧЕНИЕМ

Using of information technologies and, in particular, learning management systems, increases opportunities of teachers and students in reaching their goals in education. Such systems provide learning content, help organize and monitor training, collect progress statistics and take into account the individual characteristics of each user. Currently, there is a huge inventory of both paid and free systems are physically located both on college servers and in the cloud, offering different features sets of different licensing scheme and the cost. This creates the problem of choosing the best system. This problem is partly due to the lack of comprehensive classification of such systems. Analysis of more than 30 of the most common now automated learning management systems has shown that a classification of such systems should be carried out according to certain criteria, under which the same type of system can be considered. As classification features offered by the author are: cost, functionality, modularity, keeping the customer’s requirements, the integration of content, the physical location of a system, adaptability training. Considering the learning management system within these classifications and taking into account the current trends of their development, it is possible to identify the main requirements to them: functionality, reliability, ease of use, low cost, support for SCORM standard or Tin Can API, modularity and adaptability. According to the requirements at the Software Department of FITR BNTU under the guidance of the author since 2009 take place the development, the use and continuous improvement of their own learning management system.Использование информационных технологий и, в частности, автоматизированных систем управления обучением, увеличивает возможности как преподавателя, так и обучаемого, в достижении своих целей в образовательном процессе. Такие системы предоставляют учебный контент, помогают организовать и контролировать обучение, собирают статистику прогресса, а также могут учитывать индивидуальные особенности каждого пользователя системы. В настоящее время существует огромный перечень как платных, так и бесплатных систем, физически расположенных как на серверах учебных заведений, так и в облаке, предлагающих отличающиеся наборы функциональных возможностей с разной схемой лицензирования и стоимостью. Такое множество создает проблему выбора наилучшей системы. Данная проблема отчасти связана и с отсутствием полной классификации таких систем. Анализ более 30 самых распространенных в настоящее время автоматизированных систем управления обучением показал, что классификацию таких систем необходимо проводить по определенным признакам, в рамках которых могут быть рассмотрены однотипные системы. В качестве классификационных признаков автором предлагаются следующие: стоимость, набор функциональных возможностей, модульность, учет требований заказчика, интеграция контента, физическое расположение системы, адаптивность обучения. Рассматривая системы управления обучением в рамках указанных классификационных признаков и принимая во внимание современные тенденции их развития, можно определить основные требования к ним: функциональность, надежность, удобство использования, низкая стоимость, поддержка стандарта SCORM или Tin Can API, модульность, адаптивность. Согласно данным требованиям на кафедре программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем ФИТР БНТУ под руководством автора с 2009 г. идет разработка, использование и постоянное совершенствование собственной системы управления учебным процессом

Автоматизированная система управления обучением CATS

The use of information technologies and, in particular, information training systems increases capacity of both a teacher and a student to achieve their goals in an educational process, taking into account individual characteristics of each and providing opportunities for continuing education. The paper proposes and considers a new automated learning management system, called CATS (Care About the Students). The proposed system covers all components of the educational process, allows to conduct an electronic journal of visiting and defending laboratory works, distribute topics and monitor progress of course and diploma projects (creating automatically task sheets with subsequent export to MS Word editor). The CATS LMS makes it possible to test students’ knowledge in control and self-education modes, to form electronic educational and methodical complexes, to inform students about topics of lecture and practical classes with the possibility of downloading relevant materials, to provide educational content in SCORM format, developed by teachers around the world. Working in the CATS system, it is possible to exchange messages with students and teachers, to monitor progress and process of studying in respect of the proposed material by students, to check accomplished assignments of students for plagiarism. The system under consideration also takes into account specificity of training at a technical higher education institution, providing for work with an integrated project management system and ability to submit bugs. The CATS LMS has been implemented as a web application using modern technologies and it is available in the local network within the whole university at [172.16.11.72:2020].Использование информационных технологий, в частности информационных обучающих систем, увеличивает возможности как преподавателя, так и обучаемого в достижении своих целей в образовательном процессе, учитывая индивидуальные характеристики каждого и предоставляя возможности непрерывного образования. В статье предлагается и рассматривается новая автоматизированная система управления обучением, получившая название CATS (Care About the Students). Данная система покрывает все составляющие компоненты учебного процесса, позволяет вести электронный журнал посещения и защиты лабораторных работ, распределять темы и контролировать ход курсового и дипломного проектирования (создавая при этом автоматически листы заданий с последующим экспортом в редактор MS Word), проводить тестирование знаний студентов в режимах контроля и самообучения, формировать электронные учебно-методические комплексы, информировать студентов о темах лекционных и практических занятий с возможностью скачивания соответствующих материалов, предоставлять учебный контент в формате SCORM, разработанный преподавателями всего мира. Работая в системе CATS, можно обмениваться сообщениями со студентами и преподавателями, наблюдать за успеваемостью и процессом изучения предлагаемого материала студентами, проверять выполненные задания на плагиат. Рассматриваемая система также учитывает специфику обучения в техническом вузе, предусматривая работу со встроенной системой управления проектами и возможностью документирования ошибок. Автоматизированная система CATS реализована в виде веб-приложения с использованием современных технологий и доступна в локальной сети всего университета по адресу [172.16.11.72:2020]

Автоматизированная система CATS для дистанционного обучения

This paper discusses a new automated training system called CATS. The proposed system covers all the main components of the educational process, including the simple and convenient formation of educational material, tasks for laboratory works, tests to check knowledge, allows you to monitor the progress of students, the process of studying educational content, check completed work for plagiarism, send incorrectly completed tasks to correction, keep an electronic journal and much more. The automated CATS system has been introduced into the educational process at the Belarusian National Technical University and is actively used, especially in the context of the COVID-19 pandemic. In the spring of 2020 alone, more than a thousand users have registered in the CATS system. The intellectual component in the CATS system allows you to implement a unique training program, which is based on the existing knowledge and the level of perception of the educational material by the students. As mathematical methods, it is proposed to use the analysis of expert systems, as well as artificial neural networks. These mathematical methods made it possible to develop adaptability algorithms, their software implementation and testing in the educational process. Users are provided with a web application and its mobile clients for iOS and Android operating systems. Mobile applications are localized in Russian, Belarusian, English and German. By formalizing the intellectual processes that are carried out by both the teacher and the student, it is possible to automate a certain part of their functions, reduce the cost of manual labor, which will make it easier to control the educational process, and make the training itself more effective.В данной работе рассматривается новая автоматизированная система обучения, получившая название CATS. Предлагаемая система покрывает все основные составляющие компоненты учебного процесса, включая простое и удобное формирование учебного материала, заданий к лабораторным работам, тестам для проверки знаний, позволяет наблюдать за успеваемостью обучающихся, процессом изучения учебного контента, проверять выполненные работы на плагиат, отправлять неверно выполненные задания на исправление, вести электронный журнал и многое другое. Автоматизированная система CATS внедрена в учебный процесс в Белорусском национальном техническом университете и активно используется, особенно в условиях пандемии COVID-19. Только за весенний период 2020-го года в систему CATS зарегистрировалось более тысячи пользователей. Интеллектуальная составляющая в системе CATS позволяет реализовать уникальную программу обучения, которая отталкивается от имеющихся знаний и уровня восприятия учебного материала обучающимся. В качестве математических методов предлагается использовать анализ экспертных систем, а также искусственные нейронные сети. Данные математические методы позволили разработать алгоритмы адаптивности, их программную реализацию и апробацию в учебном процессе. Пользователям предоставлены веб-приложение и его мобильные клиенты для операционных систем iOS и Android. Мобильные приложения локализованы на русском, белорусском, английском и немецком языках. Формализовав интеллектуальные процессы, которые осуществляют как преподаватель, так и обучающийся, можно автоматизировать определенную часть их функций, сократить затраты на ручной труд, что позволит легче контролировать учебный процесс, а само обучение сделать более эффективным

Компьютерная лексикография: традиционные и современные методологии

Nowadays there are a lot of modern technologies in electronic lexicography: speech synthesis technology, crossreferencing between dictionary modules, spell-checking functions, etc. The increasing availability of online information has necessitated intensive research in the area of automatic text summarization within the Natural Language Processing community. Belarusian scientists are also interested in this sphere and new lexicographical approaches for creating a linguistic database are shown in the paper. The authors present English-Belarusian-Russian electronic dictionary TechLex. This is the project of the 2nd English Department and the Department of Software for Information Systems and Technologies of the Belarusian National Technical University. The linguistic database of the dictionary is compiled not by the traditional method of processing a large number of paper dictionaries and combining the received translations, but by sequential processing of scientific and technical English-language periodicals. While the designing the dictionary the authors have taken into account the analysis of modern electronic multilingual translation dictionaries and created a client-server application in the Java programming language. The client part of the system contains a mobile application for the Android operating system, which has been tested on tablets and smartphones with different screen diagonals. The interface of the TechLex dictionary is designed taking into account the possibility of adding new subject areas and filling them with appropriate lexical material. The main advantage of our dictionary is that it is the first technical multilingual electronic dictionary having a Belarusian version

Использование искусственных нейронных сетей для определения износа композиционного фрикционного материала

Sintered friction materials are widely used in friction units of automotive vehicles and special purpose vehicles.  The main purpose is to transmit torque to the actuator. The development of the technology market requires the development and use of new units. At the same time, the creation of new materials is required, which also applies to sintered friction materials. This group of materials is characterized by a high service life, efficiency of torque transmission, as well as the ability to restore performance in case of violation of operating modes. One of the most significant parameters characterizing  a sintered friction material is wear resistance. In most cases, it determines not only the resource of the unit itself, but the entire machine as a whole. A special place is occupied by brake units, which also use friction materials. The increased wear  resistance of the friction material contributes to a decrease in the efficiency and service life of the brake system. Evaluation  of the wear resistance of a friction material for the given operational parameters is a very long and costly process. The development of methodology and methods for accelerating the assessment of wear resistance is an important scientific and practical task. The paper presents the results of using artificial neural networks to predict the service life of a composite friction material based on copper on the sliding speed, pressure on the material and the amount of lubricant supplied to the friction zone. An artificial neural network has been trained using an array of experimental data for the FM-15 friction material.  The training results have shown high accuracy, correctness of the proposed and implemented network architecture. The developed software has demonstrated its efficiency and the possibility of using it in calculations to determine the wear of a composite friction material.Спеченные фрикционные материалы широко используются в узлах трения автотракторной техники, техники специального назначения. Основная цель – передача крутящего момента на исполнительный механизм. Развитие рынка техники требует разработки и применения новых узлов. Одновременно с этим необходимо создание новых материалов, это относится и к спеченным фрикционным. Данная группа материалов характеризуется высоким ресурсом работы, эффективностью передачи крутящего момента, а также способностью восстановления работоспособности в случае нарушения режимов эксплуатации. Одним из наиболее существенных параметров, характеризующих спеченный фрикционный материал, является износостойкость. В большинстве случаев она определяет не только  ресурс работы самого узла, но и всей машины в целом. Особое место занимают тормозные узлы, в которых также используются фрикционные материалы. Повышенная износостойкость фрикционного материала способствует снижению эффективности и ресурса работы тормозной системы. Оценка износостойкости фрикционного материала под заданные эксплуатационные параметры – весьма длительный и материально затратный процесс. Разработка методов и способов ускорения оценки износостойкости – важная научная и практическая задача. В статье представлены результаты использования искусственных нейронных сетей для прогнозирования ресурса работы композиционного фрикционного материала на основе меди в зависимости от скорости скольжения, давления на материал и количества подаваемой смазки в зону трения. С использованием массива экспериментальных данных для фрикционного материала ФМ-15 была обучена искусственная нейронная сеть. Результаты обучения показали высокую точность, правильность предложенной и реализованной архитектуры сети. Разработанное программное обеспечение продемонстрировало свою работоспособность и возможность применения в расчетах для определения износа композиционного фрикционного материала

Magnetization and specific heat of TbFe3(BO3)4: Experiment and crystal field calculations

We have studied the thermodynamic properties of single-crystalline TbFe3(BO3)4. Magnetization measurements have been carried out as a function of magnetic field (up to 50 T) and temperature up to 350K with the magnetic field both parallel and perpendicular to the trigonal c-axis of the crystal. The specific heat has been measured in the temperature range 2-300K with a magnetic field up to 9 T applied parallel to the c-axis. The data indicate a structural phase transition at 192 K and antiferromagnetic spin ordering at 40 K. A Schottky anomaly is present in the specific heat data around 20 K, arising due to two low-lying energy levels of the Tb3+ ions being split by f-d coupling. Below TN magnetic fields parallel to the c-axis drive a spin-flop phase transition, which is associated with a large magnetization jump. The highly anisotropic character of the magnetic susceptibility is ascribed mainly to the Ising-like behavior of the Tb3+ ions in the trigonal crystal field. We describe our results in the framework of an unified approach which is based on mean-field approximation and crystal-field calculations.Comment: 10 pages, 10 figures, 20 references, accepted by Phys. Rev.

Morbidity Rates of Q Fever in the Russian Federation and European Countries: Realities and Problems

Q fever poses a problem, both in the Russian Federation and abroad. Thereat, a new base normative document, sanitary-epidemiological regulations on coxiellosis prevention, has been developed and approved in the Russian Federation. For the first time ever in the world history, a regulated surveillance of community-acquired pneumonias, which will help to improve diagnostics of this pathology, has been introduced in our country. Quality of Q fever control directly depends on the laboratory facilities, qualification of the personnel, and coordination of interagency cooperation. All these factors provide for the prompt assessment of the situation, in-time anti-epidemic measures, and forecasting of the events, which ensures the biological security of Russian Federation