Extending the Lattice-Based Smoother using a generalized additive model

Master's Project (M.S.) University of Alaska Fairbanks, 2017The Lattice Based Smoother was introduced by McIntyre and Barry (2017) to estimate a surface defined over an irregularly-shaped region. In this paper we consider extending their method to allow for additional covariates and non-continuous responses. We describe our extension which utilizes the framework of generalized additive models. A simulation study shows that our method is comparable to the Soap film smoother of Wood et al. (2008), under a number of different conditions. Finally we illustrate the method's practical use by applying it to a real data set

Assessment of ecological and economic balance of the territory of the Karaganda region

Currently, Kazakhstan is faced with the problem of a serious deterioration of the state of natural resources and the environment in all the most important environmental indicators. Almost a third of agricultural land is now degraded or is under serious threat, and more than 10 million hectares of potentially arable land in the past have been abandoned. This article discusses various methods and also carries out a comprehensive assessment of the environmental and economic balance of the Karaganda region. For the study on the state of the regional-scale object, the choice as the basis for analyzing the structure of the land seems to be the most adequate, since it is the land use device that objectively reflects the current state of industrial, agricultural and recreational impact. A comprehensive assessment of the ecological and economic balance of the territory of the Karaganda region was carried out according to the ratio of the main land-use categories taking into account the intensity of anthropogenic load. The coefficient of natural protection of the territory is determined and the outlined trends in the ecological and economic state are analyzed

Сортове різноманіття щавнату (Rumex patientia L. × Rumex tianschаnicus Losinsk) та напрями його використання

The varietal diversification of shchavnat in dependence on the directions of its use is presented. Morphological and biological peculiarities, biochemical composition and productivity of different varieties of shchavnat are given.Розглянуто сортове різноманіття щавнату залежно від напрямів використання. Наведено відомості щодо морфо-біологічних особливостей, біохімічного складу та продуктивності різних сортів

Підсумки інтродукції та селекції тифону (Brassica rapa L. × B. campestris f. biennis DC.) у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України

The aim – to summarize of results on introduction and breeding of Tyfon (Brassica rapa L. × B. campestris f. biennis DC.) in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine and to establish biological, morphological characteristics, productive and energy potential of different forms and varieties. Material and Methods. Field, introduction, bio-morphology and breeding methods were used. Chemical analyses were performed in the biochemical laboratory of department of new crops of M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine. Lipid content was estimated using the Soxtherm extraction system. The energy value of samples was calculated with the C200 calorimeter system. Results. Long-term consequences of introduction and breeding of Tyfon are presented. Valuable gene pool of Tyfon plants is collected. Highly adaptive forms and varieties are bred, of which 3 are included in the State Register of plants varieties of Ukraine. The biological, morphological, ecological, and allelopathic characteristics of plants are established. The biochemical composition of plant phytomass and seeds depending on morphological features, vegetation conditions and specific cultivation conditions is defined. Harvesting and productive potential of tyfon is determined, possible feed, technical, energy, and nutritional applications are presented. Fatty acid composition of oil is evaluated. Energy values of the main product (oil) and byproducts (feed, straw) for biofuel production are given. Conclusions. High yield of phytomass (81.6–93.5 t/ha), seeds (4.4–4.5 t/ha), and oil content (1.73–1.86 t/ha) for highly adaptive plants (Phytopal, Obriy) are established. They provide a large output per unit area in absolute dry matter (phytomass – 23.0–25.2 t/ha, seeds – 4.0–4.1 t/ha), characterized by high heat capacity of raw material (phytomass – 4121–4490 kcal/kg, seeds – 6221–6273 kcal/kg, oil – 9450–9447 kcal/kg) and high energy output (phytomass – 94.8–113.2 Gcal/ha, seeds – 27.8–28.0 Gcal/ha, oil – 18.0–19.2 Gcal/ha).Мета роботи – підбити підсумки інтродукційної та селекційної роботи з тифоном (Brassica rapa L. × B. campestris f. biennis DC.) у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України, встановити біолого-морфологічні особливості рослин, продуктивний та енергетичний потенціал різних форм і сортів. Матеріал та методи. Використано польові, інтродукційні, біоморфологічні та селекційні методи. Хімічні аналізи проведено в біохімічній лабораторії відділу нових культур Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України. Вміст ліпідів у насінні визначали методом знежиреного залишку за допомогою апарата Сокслета, тригліцеридний склад олії – методом неводної обернено-фазової рідинної хроматографії. Визначення енергетичної цінності зразків здійснювали на калориметрі “ИСО-200”. Результати. Внаслідок багаторічної інтродукційної та селекційної роботи з тифоном зібрано цінний генофонд, виведено високоадаптивні форми і сорти, з них три включено до Державного реєстру сортів рослин України. Встановлено біолого-морфологічні, екологічні та алелопатичні особливості рослин. Визначено біохімічний склад фітомаси і насіння залежно від формових особливостей, умов вегетації та особливостей культивування рослин. Досліджено урожайний і продуктивний потенціал тифону. Встановлено напрями використання різних форм (кормові, технічні, енергетичні та сидеральні рослини). Визначено жирнокислотний склад олії. Дано енергетичну оцінку основної (олії) і побічної продукції (шроту, соломи) при використанні рослин як біопалива. Висновки. Встановлено, що високоадаптивні сорти тифону (Фітопал та Обрій) характеризуються великою врожайністю фітомаси (81,6–93,5 т/га), насіння (4,4–4,5 т/га ) та олійністю (1,73–1,86 т/га). Вони забезпечують значний вихід з одиниці площі абсолютно сухої речовини (фітомаса – 23,0–25,2 т/га, насіння – 4,0–4,1 т/га), характеризуються високою теплоємністю сировини (фітомаса – 4121–4490 ккал/кг, насіння – 6221–6273 ккал/кг, олія – 9450–9447 ккал/кг) та виходом енергії (фітомаса – 94,8–113,2 Гкал/га, насіння – 27,8—28,0 Гкал/га, олія – 18,0–19,2 Гкал/га)

Panicum virgatum L. – перспективний інтродуцент у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України

Results of many years of introduction research on Panicum virgatum L. (Poaceae) in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine are presented. The biomorphological characteristics, biochemical composition of the plant, crop yield of the above ground plant mass and seed are determined. The yield of valuable compounds and energy efficiency of the crop are identified. High-yield forms with assigned features of crop yield, sugar content of plant biomass, total energy yield and biofuel output per one square unit are created. We proved that in the condition of crop introduction almost all forms of Panicum virgatum undergo full cycle of plant development – from the seed to the seed during one growing season, starting from the first-year. A phase of a seed maturation in the early developed plant forms begins in the third decade of September, in late developed forms until the middle of October, some forms have their growing season until the beginning of winter frosting. The major morphological features of plants are dependent on the forms and crops variations and ripening phase. Total harvest of the above ground mass and general output of the plant up till the flowering phase increases, where at the end of growing season decreases. We showed that plant forms with retard development had a high yield of above-ground mass for 58.0–115.6 % greater than the early developed plants. Increment in the dry matter content of plants from tiller to seed ripening phase is demonstrated. However, the percentage of sugars, ascorbic acid, carotene, and lipids is diminished. During the same growing season we did not observe any correlation between lignin and fiber accumulation. Similar results were acquired for the heat capacity harvest of above ground mass. High-yield Panicum virgatum crop provide substantial output of the dry mass, ethanol, and energy throughout all development phases of the plant. Among studied plant samples the top productivity was supplied by Zoryane cultivar.Представлено результати багаторічних інтродукційних досліджень Panicum virgatum L. (Poaceae) у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України. Встановлено біолого-морфологічні особливості, біохімічний склад рослин, урожайність надземної маси і насіння. Визначено вихід найцінніших речовин та енергетичну цінність культури. Створено високопродуктивні форми із заданими параметрами урожайності, цукристості фітомаси, виходом загальної енергії та фітопалива з одиниці площі. Доведено, що в умовах інтродукції майже всі форми Panicum virgatum проходять повний цикл розвитку (від насіння до насіння) протягом одного вегетаційного періоду, починаючи з першого року життя. Фаза достигання насіння у ранньостиглих форм рослин настає до ІІІ декади вересня, у пізньостиглих – у середині жовтня, а окремі форми рослин вегетують до настання морозів. Основні морфометричні параметри рослин залежать від форми і сорту, групи стиглості. Урожайність надземної маси та загальна продуктивність рослин до фази цвітіння збільшуються, а до кінця вегетаційного періоду – знижуються. Пізньостиглі форми за урожайністю надземної маси значно переважають (на 58,0–155,6 %) ранньостиглі. Встановлено, що вміст сухої речовини в усіх форм рослин у період від фази кущення до фази достигання насіння збільшується, а цукрів, аскорбінової кислоти, каротину та ліпідів – зменшується. Щодо накопичення лігніну і клітковини в рослинах у період вегетації та теплоємності надземної маси чіткої залежності не виявлено. Як високопродуктивна культура Panicum virgatum забезпечує великий вихід сухої речовини, етанолу та енергії з надземної маси у різні періоди розвитку. Серед досліджених зразків рослин максимальною продуктивністю характеризувався сорт Зоряне

Conceptual modelling of log files: From a UML-based design to JSON files

In this paper, we describe an application of a recently proposed comprehensive UML-based (Unified Modeling Language) approach to the conceptual modelling of log files. On the real example, we built an ad hoc UML-based (class) diagram to represent the key features of the logs nested structure and generated an artifact (a template in JSON) based on ECS (Elastic Common Schema). We also describe plans for designing a specialized tool through a conjunction of the already developed artifacts. Presented work is a part of a broader study on the proposed initiative for the general concept of log files standardization. A clear structure of log data would allow more systematic development and more straightforward implementation and employment of the latest information systems, minimize anomalies, errors, and time delays

Перспективні енергетичні рослини роду Miscanthus Anderss., інтродуковані в Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України

Purpose – to determine the most effective alternative sources of biofuels based on an analysis of introducents of genus Miscanthus Anderss., which are grown in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine, as well as the introductions potential of plants to create new varieties. Material and methods. Subject of investigation – 20 highyield species and forms of energy plants of Miscanthus genus and adaptive varieties created on their basis. Field experiments were established in accordance with the existing methods. The study of phenological phases was performed by the I.M. Beydeman method. Biometric measurements were made with reference to the H.M. Zaytseva and B.A. Dospyehov’ methods. Results. As a result of many years of introduction and breeding studies in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine was collected the genepool of valuable Miscanthus species, and created high-yield varieties (cv. Snihopad, cv. Veleten, cv. Huliver). We founded that the growing season of Miscanthus sacchariflorus (Мaxim.) Benth. ends in the flowering–fruiting stage, of M. sinensis Anderss. – in the flowering, and of M. × giganteus J.M. Greef et Deuter ex Hodk et Renvoize – in the phase of panicle detection (usually in the phase of shoot elongation). All plants of Miscanthus species and forms have high growth rates. Among leaf height and length characteristics have dominated plants of M. × giganteus, by stem diameter, number of internodes on the shoot, leaf blade width – samples of M. sinensis. The lowest growth rates were registered for M. sacchariflorus plants. At the end of the growing season compared to the previous period the high growth rates were registered. M. sinensis has the greatest heterogeneity of leaves (size, color, diversity, etc.) depending on the structure features of plants. The main morphological characteristics of panicle (the shape, length, width, number of branches in panicles, their size and shape, etc.) of various species and forms of Miscanthus are outlined. These factors, as important diagnostic features, were used to develop methods of expertise for differentiation, uniformity and stability of Miscanthus varieties. Plants of M. sacchariflorus have rhizomatous type of tillering, M. sinensis – tuft tillering, M. × giganteus – fluff tillering. Conclusion. As a result of many years of research, high introduction potential of Miscanthus species in Ukraine as a new high-yield energy plant is established.Мета роботи – визначити найефективніші альтернативні джерела біопалива на підставі аналізу інтродуцентів роду Miscanthus Anderss., які культивуються в Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України, а також інтродукційний потенціал рослин для створення нових сортів. Матеріал та методи. Предмет дослідження – 20 високопродуктивних видів та форм енергетичних рослин роду Miscanthus, а також адаптивні сорти, створені на їх основі. Польові досліди закладали за загальноприйнятими методиками. Вивчення фенологічних фаз проводили за методикою І.М. Бейдеман. Біометричні вимірювання здійснювали за методиками Г.М. Зайцева та Б.А. Доспєхова. Результати. У Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України в результаті багаторічної інтродукційної та селекційної роботи зібрано цінний генофонд Miscanthus, створено високопродуктивні сорти (Снігопад, Велетень, Гулівер). Установлено, що вегетація рослин завершується у M. sacchariflorus (Мaxim.) Benth. у фазі цвітіння–плодоношення, у M. sinensis Anderss. – у фазі цвітіння, а у Miscanthus × giganteus J.M. Greef et Deuter ex Hodk et Renvoize – у фазі появи волоті (найчастіше – у фазі виходу у трубку). Для рослин усіх видів та форм Miscanthus характерні великі ростові показники. За висотою та довжиною листка лідером є рослини Miscanthus × giganteus, за діаметром стебла, кількістю міжвузлів на пагоні, шириною листкової пластинки – зразки M. sinensis. Найменші ростові показники мають рослини M. sacchariflorus. Ростові показники були найбільшими наприкінці вегетації. Найбільше різноманіття листків (за розміром, забарвленням тощо) притаманне формам M. sinensis. Визначено основні морфологічні характеристики волоті (форма, довжина, ширина, кількість гілочок у волоті, їх розмір та форма тощо) різних видів і форм Miscanthus. Ці показники як важливі діагностичні ознаки використано для розробки методик експертизи на відмінність, однорідність та стабільність сортів Miscanthus. Рослини M. sacchariflorus мають кореневищний тип кущення, M. sinensis – щільнокущовий, M. × giganteus – пухкокущовий. Висновок. В результаті багаторічних досліджень доведено перспективність інтродукції представників роду Miscanthus в Україну як нових високопродуктивних енергетичних рослин

Efficient solar light harvesting device based on multilayer photonic crystal films

We fabricate, characterize and calculate photonic-colloidal crystals. We propose to use wave guiding properties of photonic crystal films [1] to concentrate large amount of sunlight onto a small area of solar photovoltaic (PV) cells

Evaluation of a wearable computer system for telemonitoring in a critical environment

This paper reports on the evaluation of a wearable computer system designed for use in a critical environment, namely the intensive care unit of a hospital. The nature of the application raised ethical issues for testing in a clinical environment and standard evaluation techniques could not easily be applied. The system was therefore evaluated by clinicians in a multi-tasking environment with a simulated set of patient scenarios. Measures of suitability and wearability were applied. The results were encouraging and the system was deemed suitable for further evaluation in the clinical setting, subject to ethical approval

Integrating Sustainable Trade Principles in Uzbekistan

This article is an assessment of the current state of affairs in Uzbekistan’s SDG policies. It is based on an analysis of UN compiled data on SDGs, as well as an overview of Uzbekistan’s key SDG-related strategies, as well as unstructured interviews with a dozen respondents. Desk research suggests that Government’s key SDG priorities remain in export promotion, job creation and increased economic competitiveness. Interviews suggest that sustainability is understood as political and economic stability, economic growth, environmental conservation and rule of law. From the SDG issues, respondents identified SME and female entrepreneur support, employment generation and e-commerce as the ones with the highest priority, while concurring that corruption, monopolies and market distortions, low policy implementation capacity and limited public awareness of sustainability were the greatest obstacles. The greatest strength of Uzbekistan in integrating international trade into SDGs is the current reform momentum. Significantly improved relations with neighbors is another strength, with a window of opportunity to improve on regional trade, transit, connectivity, as well as water management and water-energy nexus. The greatest challenge, on the other hand, remains the government’s focus on exports, FDI, job creation and GDP growth, even if at the expense of the other SDGs. The other significant challenge is the insistence on import substitution and local production, and economic mercantilism in general, at the expense of the free-trade, value-chain-integration-based development model. Agriculture and food production, energy and e-commerce will be the sectors with highest potential in scaling up sustainable trade principles