An interaction model for livestock farming and steppe ecosystem // “Mathematical Modeling of Ecological Systems” Almaty: Daik-Press, 2003. – 160 p. Abstracts. P.26.

This work builds a macro model for livestock farming based on aggregation of initial micro description for rational control of total number of vintage livestock (age cohorts). All variety of animal kinds is reduced to one by given recount coefficients. An optimal problem on co-hort total number of livestock (planning problem for life cycle of animals) is resolved. As a result the optimum age limit for the operation of animals, the optimum volume of the credits for the farm, the optimum speed of slaughter, and the optimum conditions of the farm pur-chase of young animals are determined. The integral equation for the equilibrium price of young animals, which contains forward-looking values of variables, is obtained. It means that for constructing of the model it is necessary to know how the farms forecast the prices. The problem is solved by the application of the rational expectations hypothesis: within the model framework all farms have the precise forecast of necessary prices on the planned period (they exploit available information without making systematic mistakes). A steppe ecosystem model based on a carbon cycle with grazed animals as part of the ecosystem is constructed. The model takes into account some external influences. The pa-rameters of this model are identified on the basis of data on grassland ecosystems. Besides a model of credit-and-monetary system taking into account the organization of this system according to the Stanley Fischer currency board scheme with fixed exchange rate is constructed. In this case gold currency reserves change by the balance of payments. In the description of full ecological- economic model it is taken into account that the maintenance of animals damages the nature. Balance relationships on the product market and on the labor market are carefully extracted for closing the model. In the description of interac-tion of livestock farming and ecosystem and government regulated mechanisms it is assumed that the tax rate per head of animal grows when the degradation level exceeds a limiting value established by the law, and the raw material price changes proportional to the remainder of its biomass stock. Numerical experiments on the obtained ecological- economic model with the rational expectations are the complex computational problem, which is solved with the help of the highly productive calculations on the supercomputer MVS 1000M. Model is calibrated ac-cording to the Mongolian data. In the base scenario of the model calculations the basic indices of environment decrease down to 10% in one hundred years. Fluctuations of financial pa-rameters with the period in 36 years caused by price rational expectations are found out. On the basis of base scenario the developments of processes in complex system of in-teraction of livestock farming and steppe ecosystem several alternative scenarios are built and calculated. The calculations showed that the specified system maintains also more rigid rela-tion to the level of the environment degradation than in the base scenario. In this case it is possible to improve all macro indexes of the studied system. It is shown also that an increase of efficiency of actions for rational use of available resources improves the steppe ecosystem state, enables to increase the output of final production and the incomes of the population. One of scenarios demonstrates a regime in which the area of natural pastures is reduced by the virtue of external human activity (for example, space activity).livestock farming, vintage livestock, age cohorts, credits, farm, equilibrium price, steppe ecosystem model, carbon cycle, ecological economic model

Economy and Environment Interaction // Moscow: Dorodnicyn Computing Centre Russian Ac. Sc., 2003. 40p. (In Russian)

This paper presents new results of mathematical modeling of economy and environment interaction . A model of mutual interaction of livestock farming - one in a two main agricultural branches - and natural pastures that are the essential part of livestock farming forage reserve is proposed. Results of numerical experiments and analysis of various scripts of livestock farming is described. The work is in part supported by the Russian Foundation of Basic Research (Grant 01-01-00114) and the Program of State Support of Leading Scientific Schools (Grant 00-15-96118).livestock farming, vintage livestock, age cohorts, credits, farm, equilibrium price, steppe ecosystem model, carbon cycle, ecological economic model

An interaction model for livestock farming and steppe ecosystem

This work builds a macro model for livestock farming based on aggregation of initial micro description for rational control of total number of vintage livestock (age cohorts). Solution of an optimal problem on cohort total number of livestock gives the age limit for the operation of animals, the volume of the credits for the farm, the speed of slaughter, and the conditions of the farm purchase of young animals. The integral equation for the equilibrium price of young animals is obtained. A steppe ecosystem model based on a carbon cycle is constructed. The model takes into account some external influences. It is taken into account that the maintenance of animals damages the nature. Numerical experiments on the obtained ecological- economic model with the rational expectations is solved with the help of the highly productive calculations on the supercomputer MVS 1000M. On the basis of base scenario the developments of processes in several alternatives are built and calculated. One of scenarios demonstrates a regime in which the area of natural pastures is reduced by the virtue of external human activity. }livestock farming, vintage livestock, age cohorts, credits, farm, equilibrium price, steppe ecosystem model, carbon cycle, ecological economic model

Розробка методів обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком

The methods for calculation of recurrence plots in space with a scalar product were developed. They enable examining the properties and features of the vector of states of dynamical systems of various complexity in natural and social spheres. A new scientific result is the development of scientific-methodical apparatus to calculate recurrence plots of vectors of states of systems in metric spaces expanded on the basis of scalar product. Two methods for calculation of recurrence plots for vectors of states of complex dynamic systems, which are highly informative, moderately complex and universal in dimensionality of the studied space of states, were proposed. In practice, the proposed methods can be used to calculate and compare recurrence plots of states of the studied systems in metric spaces of different dimensionality without additional normalizing. The functionality of the proposed methods was verified based on experimental observations of concentrations of formaldehyde, ammonia and carbon monoxide in the atmosphere of an industrial city. It was established that at the values of angular size of the area of 10° and 30°, the proposed method for calculation of recurrence plots is more informative, less complex and invariant relative to dimensionality of the space of states. It was shown that the methods for calculation of recurrence plots in space with scalar product make it possible to use them if there are short-time intervals of the absence of observations. It was experimentally determined that in some cases of parameters, the results of computation of recurrence plots based on the developed methods coincide with the results obtained when using the known methods. This indicates a more general nature of the proposed methods.Разработаны методы вычисления рекуррентных диаграмм в пространстве со скалярным произведением, которые позволяют изучать свойства и особенности вектора состояний различных по сложности динамических систем природной та социальной сферы. Новый научный результат заключается в разработке научно-методического аппарата для вычисления рекуррентных диаграмм векторов состояний систем в расширенных на основе скалярного произведения метрических пространствах. Предложенные два метода вычисления рекуррентных диаграмм для векторов состояний сложных динамических систем, которые имеют высокую информативность, умеренную сложность и универсальность по размерности исследуемого пространства состояний. На практике предложенные методы могут использоваться для вычисления и сравнения рекуррентных диаграмм состояний исследуемых систем в метрических пространствах различной размерности без дополнительного нормирования. Проверка работоспособности предложенных методов проведена на основе экспериментальных наблюдений концентраций формальдегида, аммиака и оксида углерода в атмосфере промышленного города. Установлено, что при значениях углового размера области 10° и 30°предлагаемый метод вычисления рекуррентных диаграмм имеет повышенную информативность, меньшую сложность и инвариантность относительно размерности пространства состояний. Показано, что методы вычисления рекуррентных диаграмм в пространстве со скалярным произведением позволяют использовать их при наличии кратковременных интервалов отсутствия наблюдений. Экспериментально установлено, что в отдельных случаях параметров результаты вычисления рекуррентных диаграмм на основе разработанных методов совпадают с результатами известных методов. Это свидетельствует о более общем характере предлагаемых методовРозроблено методи обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком, які дозволяють вивчати властивості і особливості вектора станів різних за складністю динамічних систем природної та соціальної сфери. Новий науковий результат полягає в розробці науково-методичного апарату для обчислення рекурентних діаграм векторів станів систем у розширених на основі скалярного добутку метричних просторах. Запропоновані два методи обчислення рекурентних діаграм для векторів станів складних динамічних систем, які мають високу інформативність, помірну складність і універсальність щодо розмірності досліджуваного простору станів. На практиці запропоновані методи можуть використовуватися для обчислення і порівняння рекурентних діаграм станів досліджуваних систем в метричних просторах різної розмірності без додаткової нормування. Перевірка працездатності запропонованих методів проведена на основі експериментальних спостережень концентрацій формальдегіду, аміаку та оксиду вуглецю в атмосфері промислового міста. Встановлено, що при значеннях кутового розміру області 10° і 30° запропонований метод обчислення рекурентних діаграм має підвищену інформативність, меншу складність та інваріантність до розмірності простору станів. Показано, що методи обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком дозволяють використовувати їх при наявності короткочасних інтервалів відсутності спостережень. Експериментально встановлено, що в окремих випадках параметрів результати обчислення рекурентних діаграм на основі розроблених методів збігаються з результатами відомих методів. Це свідчить про більш загальний характер запропонованих методі

Розробка методів обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком

The methods for calculation of recurrence plots in space with a scalar product were developed. They enable examining the properties and features of the vector of states of dynamical systems of various complexity in natural and social spheres. A new scientific result is the development of scientific-methodical apparatus to calculate recurrence plots of vectors of states of systems in metric spaces expanded on the basis of scalar product. Two methods for calculation of recurrence plots for vectors of states of complex dynamic systems, which are highly informative, moderately complex and universal in dimensionality of the studied space of states, were proposed. In practice, the proposed methods can be used to calculate and compare recurrence plots of states of the studied systems in metric spaces of different dimensionality without additional normalizing. The functionality of the proposed methods was verified based on experimental observations of concentrations of formaldehyde, ammonia and carbon monoxide in the atmosphere of an industrial city. It was established that at the values of angular size of the area of 10° and 30°, the proposed method for calculation of recurrence plots is more informative, less complex and invariant relative to dimensionality of the space of states. It was shown that the methods for calculation of recurrence plots in space with scalar product make it possible to use them if there are short-time intervals of the absence of observations. It was experimentally determined that in some cases of parameters, the results of computation of recurrence plots based on the developed methods coincide with the results obtained when using the known methods. This indicates a more general nature of the proposed methods.Разработаны методы вычисления рекуррентных диаграмм в пространстве со скалярным произведением, которые позволяют изучать свойства и особенности вектора состояний различных по сложности динамических систем природной та социальной сферы. Новый научный результат заключается в разработке научно-методического аппарата для вычисления рекуррентных диаграмм векторов состояний систем в расширенных на основе скалярного произведения метрических пространствах. Предложенные два метода вычисления рекуррентных диаграмм для векторов состояний сложных динамических систем, которые имеют высокую информативность, умеренную сложность и универсальность по размерности исследуемого пространства состояний. На практике предложенные методы могут использоваться для вычисления и сравнения рекуррентных диаграмм состояний исследуемых систем в метрических пространствах различной размерности без дополнительного нормирования. Проверка работоспособности предложенных методов проведена на основе экспериментальных наблюдений концентраций формальдегида, аммиака и оксида углерода в атмосфере промышленного города. Установлено, что при значениях углового размера области 10° и 30°предлагаемый метод вычисления рекуррентных диаграмм имеет повышенную информативность, меньшую сложность и инвариантность относительно размерности пространства состояний. Показано, что методы вычисления рекуррентных диаграмм в пространстве со скалярным произведением позволяют использовать их при наличии кратковременных интервалов отсутствия наблюдений. Экспериментально установлено, что в отдельных случаях параметров результаты вычисления рекуррентных диаграмм на основе разработанных методов совпадают с результатами известных методов. Это свидетельствует о более общем характере предлагаемых методовРозроблено методи обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком, які дозволяють вивчати властивості і особливості вектора станів різних за складністю динамічних систем природної та соціальної сфери. Новий науковий результат полягає в розробці науково-методичного апарату для обчислення рекурентних діаграм векторів станів систем у розширених на основі скалярного добутку метричних просторах. Запропоновані два методи обчислення рекурентних діаграм для векторів станів складних динамічних систем, які мають високу інформативність, помірну складність і універсальність щодо розмірності досліджуваного простору станів. На практиці запропоновані методи можуть використовуватися для обчислення і порівняння рекурентних діаграм станів досліджуваних систем в метричних просторах різної розмірності без додаткової нормування. Перевірка працездатності запропонованих методів проведена на основі експериментальних спостережень концентрацій формальдегіду, аміаку та оксиду вуглецю в атмосфері промислового міста. Встановлено, що при значеннях кутового розміру області 10° і 30° запропонований метод обчислення рекурентних діаграм має підвищену інформативність, меншу складність та інваріантність до розмірності простору станів. Показано, що методи обчислення рекурентних діаграм в просторі зі скалярним добутком дозволяють використовувати їх при наявності короткочасних інтервалів відсутності спостережень. Експериментально встановлено, що в окремих випадках параметрів результати обчислення рекурентних діаграм на основі розроблених методів збігаються з результатами відомих методів. Це свідчить про більш загальний характер запропонованих методі

Russian Arctic Vegetation Archive—A new database of plant community composition and environmental conditions

Motivation: The goal of the Russian Arctic Vegetation Archive (AVA-RU) is to unite and harmonize data of plot-based plant species and their abundance, vegetation structure and environmental variables from the Russian Arctic. This database can be used to assess the status of the Russian Arctic vegetation and as a baseline to document biodiversity changes in the future. The archive can be used for scientific studies as well as to inform nature protection and restoration efforts. Main types of variables contained: The archive contains 2873 open-access geobotanical plots. The data include the full species. Most plots include information on the horizontal (cover per species and morphological group) and vertical (average height per morphological group) structure of vegetation, site and soil descriptions and data quality estimations. In addition to the open-access data, the AVA-RU website contains 1912 restricted-access plots. Spatial location and grain: The plots of 1–100 m2 size were sampled in Arctic Russia and Scandinavia. Plots in Russia covered areas from the West to the East, including the European Russian Arctic (Kola Peninsula, Nenets Autonomous district), Western Siberia (Northern Urals, Yamal, Taza and Gydan peninsulas), Central Siberia (Taymyr peninsula, Bolshevik island), Eastern Siberia (Indigirka basin) and the Far East (Wrangel island). About 72% of the samples are georeferenced. Time period and grain: The data were collected once at each location between 1927 and 2022. Major taxa and level of measurement: Plots include observations of >1770 vascular plant and cryptogam species and subspecies. Software format: CSV files (1 file with species list and abundance, 1 file with environmental variables and vegetation structure) are stored at the AVA-RU website (https://avarus.space/), and are continuously updated with new datasets. The open-access data are available on Dryad and all the datasets have a backup on the server of the University of Zurich. The data processing R script is available on Dryad

Dark sectors 2016 Workshop: community report

This report, based on the Dark Sectors workshop at SLAC in April 2016, summarizes the scientific importance of searches for dark sector dark matter and forces at masses beneath the weak-scale, the status of this broad international field, the important milestones motivating future exploration, and promising experimental opportunities to reach these milestones over the next 5-10 years

Feebly-Interacting Particles:FIPs 2020 Workshop Report

With the establishment and maturation of the experimental programs searching for new physics with sizeable couplings at the LHC, there is an increasing interest in the broader particle and astrophysics community for exploring the physics of light and feebly-interacting particles as a paradigm complementary to a New Physics sector at the TeV scale and beyond. FIPs 2020 has been the first workshop fully dedicated to the physics of feebly-interacting particles and was held virtually from 31 August to 4 September 2020. The workshop has gathered together experts from collider, beam dump, fixed target experiments, as well as from astrophysics, axions/ALPs searches, current/future neutrino experiments, and dark matter direct detection communities to discuss progress in experimental searches and underlying theory models for FIPs physics, and to enhance the cross-fertilisation across different fields. FIPs 2020 has been complemented by the topical workshop "Physics Beyond Colliders meets theory", held at CERN from 7 June to 9 June 2020. This document presents the summary of the talks presented at the workshops and the outcome of the subsequent discussions held immediately after. It aims to provide a clear picture of this blooming field and proposes a few recommendations for the next round of experimental results.Comment: 240 pages, 71 figure

Phenological shifts of abiotic events, producers and consumers across a continent

Ongoing climate change can shift organism phenology in ways that vary depending on species, habitats and climate factors studied. To probe for large-scale patterns in associated phenological change, we use 70,709 observations from six decades of systematic monitoring across the former Union of Soviet Socialist Republics. Among 110 phenological events related to plants, birds, insects, amphibians and fungi, we find a mosaic of change, defying simple predictions of earlier springs, later autumns and stronger changes at higher latitudes and elevations. Site mean temperature emerged as a strong predictor of local phenology, but the magnitude and direction of change varied with trophic level and the relative timing of an event. Beyond temperature-associated variation, we uncover high variation among both sites and years, with some sites being characterized by disproportionately long seasons and others by short ones. Our findings emphasize concerns regarding ecosystem integrity and highlight the difficulty of predicting climate change outcomes. The authors use systematic monitoring across the former USSR to investigate phenological changes across taxa. The long-term mean temperature of a site emerged as a strong predictor of phenological change, with further imprints of trophic level, event timing, site, year and biotic interactions.Peer reviewe