Potts model with invisible states on a scale-free network

Different models are proposed to understand magnetic phase transitions through the prism of competition between the energy and the entropy. One of such models is a $q$-state Potts model with invisible states. This model introduces $r$ invisible states such that if spin lies in one of them, it does not interact with the rest. We consider such a model using the mean field approximation on an annealed scale-free network where the probability of a randomly chosen vertex having a degree $k$ is governed by the power-law $P(k)\propto k^{-\lambda}$. Our results confirm that $q,r$ and $\lambda$ play a role of global parameters that influence the critical behaviour of the system. Depending on their values the phase diagram is divided into three regions with different critical behaviour. However, the topological influence, presented by the marginal value of $\lambda_c(q)$, has proven to be dominant over the entropic one, governed by the number of invisible states $r$.Comment: 12 pages, 10 figure

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧНІ ТА ПРАКТИЧНІ ЗАСАДИ ЩОДО РОЗРОБЛЕННЯ ТА ВПРОВАДЖЕННЯ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ СКЛАДОВИХ МЕДИЧНОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПАСПОРТА ЛЮДИНИ

The expediency and the possibility of creation of specialized passports of a person are considered. It is proposed bioenergy component of the medical electronic passport, which can be widely used in preventive and medical institutions of various profiles, at enterprises, at sports and other institutions, with an automated assessment of the functional status of individuals, as well as in statistical studies and the identification of different social genotypic populations by their physical, intellectual and professional abilities. The nine most effective indicators of power supply of muscular activity of the person were revealed, a five-point system of estimation of their parameters was developed and five bioenergetic groups were identified, which include people with significantly different individual levels of energy supply of the organism.Рассмотрена целесообразность и возможность создания специализированных паспортов человека. Предложена биоэнергетическая составляющая медицинского электронного паспорта человека, которая может найти широкое применение в медицинских профилактических и лечебных учреждениях различного профиля, на предприятиях, в спортивных и других заведениях при автоматизированной оценке функционального состояния отдельных людей, а также при статистических исследованиях и определении различных социальных генотипических групп населения по их физическим, интеллектуальным и профессиональным способностям. Выявлено девять наиболее эффективных показателей энергообеспечения мышечной деятельности человека, разработана пятибалльная система оценки их параметров и установлены пять биоэнергетических групп, к которым относятся люди с подлинно различными индивидуальными уровнями энергообеспечения организма.Розглянуто доцільність та можливість створення спеціалізованих паспортів людини. Запропонована біоенергетична складова медичного електронного паспорта людини, що може знайти широке застосування в медичних профілактичних і лікувальних установах різного профілю, на підприємствах, у спортивних та інших закладах при автоматизованій оцінці функціонального стану окремих людей, а також при статистичних дослідженнях і визначенні різних соціальних генотипічних груп населення за їхніми фізичними, інтелектуальними та професійними здібностями. Виявлено дев'ять найбільш ефективних показників енергозабезпечення м'язової діяльності людини, розроблено п'ятибальну систему оцінювання їхніх параметрів і встановлено п'ять біоенергетичних груп, до яких відносяться люди з достовірно різними індивідуальними рівнями енергозабезпечення організму

ПЕРСОНІФІКОВАНА МЕДИЦИНА ЯК ГЛОБАЛЬНА ОБ'ЄДНУЮЧА МЕТА РОЗВИТКУ СТРАХОВОЇ ТА СИСТЕМНОЇ МЕДИЦИНИ

Background. The life expectancy of a person has increased dramatically in recent decades. The increase in the number of elderly and senile people creates serious problems for health care systems, and in this context the promotion of healthy aging is crucial. Despite a variety of cost containment strategies, the retrograde nature of health systems complicates the process of reducing overall costs. Problems of the analysis of possibilities of finding resources for financing of the health care sector, first of all, by introduction of insurance medicine are considered. Results. Materials and methods. The main purpose of the work was to analyze the possibilities of finding resources to finance the health sector. It is shown that personalized medicine should become the global goal of the strategic development of insurance and system medicine. The empirical question remains: is an effective policy to contain common expenses? How can personalized medicine be provided? Insurance medicine is largely prone to moral hazard. Therefore, its implementation creates certain risks, which in practice is difficult to control. One of the effective methods for preventing asymmetry of information (moral hazard) and significantly improving the quality of systemic medicine is the introduction of ontologies of knowledge. Conclusion. The transition from independent documents to the concept of semantic documents allows extending the thesaurus of ontology, without requiring it's restructuring. In addition, semantic documents can integrate several ontologies of various subject areas to form a single transdisciplinary information space, reduce time and financial costs for the implementation of consolidation systems of insurance and systemic medicine. The use of computer ontologies in the field of insurance medicine allows you to create a single information space with a unified vocabulary of terms in the subject area to ensure a common understanding between expert doctors and insured experts.Рассмотрены проблемы анализа возможностей нахождения ресурсов для обеспечения финансирования отрасли здравоохранения, в первую очередь, путем внедрения страховой медицины. Подчеркнуто, что глобальной целью стратегического развития страховой и системной медицины должна стать персонализированная медицина. Проанализированы аспекты возникновения морального риска. Определена цель внедрения онтологий медицинских знаний.Розглянуто проблеми аналізу можливостей знаходження ресурсів для забезпечення фінансування галузі охорони здоров'я, в першу чергу, шляхом впровадження страхової медицини. Підкреслено, що глобальною метою стратегічного розвитку страхової та системної медицини має стати персоналізована медицина. Проаналізовані аспекти виникнення морального ризику. Визначена мета впровадження онтологій медичних знань

КЛЮЧОВІ ТРЕНДИ РОЗВИТКУ ТЕХНОЛОГІЙ ПЕРЕДАВАННЯ ЗНАНЬ У СИСТЕМАХ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ МЕДИЧНОЇ ОСВІТИ ТА БЕЗПЕРЕРВНОГО ПРОФЕСІЙНОГО РОЗВИТКУ ЛІКАРІВ

Background. The trends of technologies development of postgraduate training of doctors as well as their continuous professional development are considered. Results. It is emphasized that universities are still the ideal place for the transfer and production of knowledge. However, it is completely useless to compete with online education for universities offering a typical contact education. It is postulated that many technologies of transfer of knowledge practically exclude the solution of the task of standardizing trajectories of learning and ensuring an efficient, individualized transfer of knowledge. Conclusions. The opinion is expressed on the necessity of developing algorithms for the timely identification of individual characteristics in learning the teaching material and on the basis of their creation of adaptive teaching systems.Рассмотрены тренды развития технологий последипломного обучения и непрерывного профессионального развития врачей. Подчеркивается, что университеты по-прежнему, являются идеальным местом для передачи и продуцирования знаний. Однако, конкурировать с онлайн обучением университетам, предлагающим типичное контактное образование, совершенно бесполезно. Постулируется, что множество технологий передачи знаний практически исключает решение задачи стандартизации траекторий обучения и обеспечения эффективного индивидуализированного трансфера знаний. Высказывается мнение о необходимости разработки алгоритмов своевременного выявления индивидуальных особенностей в усвоении учебного материала и на их основе создания адаптивных обучающих систем.Розглянуто тренди розвитку технологій післядипломного навчання та безперервного професійного розвитку лікарів. Підкреслюється, що університети, як і раніше, є ідеальним місцем для передавання та продукування знань. Однак, конкурувати з онлайн навчанням університетам, що пропонують типову контактну освіту, абсолютно марно. Постулюється, що безліч технологій передавання знань практично унеможливлює рішення завдання стандартизації траєкторій навчання та забезпечення ефективного індивідуалізованого трансферу знань. Висловлюється думка про необхідність розроблення алгоритмів своєчасного виявлення індивідуальних особливостей у засвоєнні навчального матеріалу та на їх основі створення адаптивних навчальних систем

Classical phase transitions in a one-dimensional short-range spin model

Ising's solution of a classical spin model famously demonstrated the absence of a positive-temperature phase transition in one-dimensional equilibrium systems with short-range interactions. No-go arguments established that the energy cost to insert domain walls in such systems is outweighed by entropy excess so that symmetry cannot be spontaneously broken. An archetypal way around the no-go theorems is to augment interaction energy by increasing the range of interaction. Here we introduce new ways around the no-go theorems by investigating entropy depletion instead. We implement this for the Potts model with invisible states.Because spins in such a state do not interact with their surroundings, they contribute to the entropy but not the interaction energy of the system. Reducing the number of invisible states to a negative value decreases the entropy by an amount sufficient to induce a positive-temperature classical phase transition. This approach is complementary to the long-range interaction mechanism. Alternatively, subjecting positive numbers of invisible states to imaginary or complex fields can trigger such a phase transition. We also discuss potential physical realisability of such systems.Comment: 29 pages, 11 figure

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ SMART-СТРАТЕГІЇ В РОЗВИТКУ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ МЕДИЧНОЇ ОСВІТИ

The main principles and prospects for using the new education strategy, which was named by SMART, are considered. It is shown that the most important principle of medical postgraduate SMART-education is to ensure its competence-oriented orientation, that is, constant updating of the content of training. It is emphasized that the solutions to the problems of SMART education are related to two areas: the recognition of the need to combine formal and informal learning and the intellectualization of knowledge transfer processes.Рассмотрены основные принципы и перспективы использования новой стратегии образования, которая получила название SMART. Показано, что важнейшим принципом медицинского последипломного SMART-образования является обеспечение его компетентностной ориентированности, то есть постоянное обновление содержания обучения. Подчеркивается, что решение проблем SMART-образования связано с двумя направлениями: признанием необходимости объединения формального и информального обучения и интеллектуализацией процессов передачи знаний.Розглянуто основні принципи та перспективи використання нової стратегії освіти, що здобула назву SMART. Показано, що найважливішим принципом медичної післядипломної SMART-освіти є забезпечення її компетентнісної орієнтованості, тобто постійного оновлення змісту навчання. Підкреслюється, що рішення проблем SMART-освіти пов'язано з двома напрямами: визнанням необхідності об'єднання формального й інформального навчання та інтелектуалізацією процесів передавання знань

Marginal dimensions of the Potts model with invisible states

We reconsider the mean-field Potts model with $q$ interacting and $r$ non-interacting (invisible) states. The model was recently introduced to explain discrepancies between theoretical predictions and experimental observations of phase transitions in some systems where the $Z_q$-symmetry is spontaneously broken. We analyse the marginal dimensions of the model, i.e., the value of $r$ at which the order of the phase transition changes. In the $q=2$ case, we determine that value to be $r_c = 3.65(5)$; there is a second-order phase transition there when $r<r_c$ and a first-order one at $r>r_c$. We also analyse the region $1 \leq q<2$ and show that the change from second to first order there is manifest through a new mechanism involving {\emph{two}} marginal values of $r$. The $q=1$ limit gives bond percolation and some intermediary values also have known physical realisations. Above the lower value $r_{c1}$, the order parameters exhibit discontinuities at temperature $\tilde{t}$ below a critical value $t_c$. But, provided $r>r_{c1}$ is small enough, this discontinuity does not appear at the phase transition, which is continuous and takes place at $t_c$. The larger value $r_{c2}$ marks the point at which the phase transition at $t_c$ changes from second to first order. Thus, for $r_{c1}< r < r_{c2}$, the transition at $t_c$ remains second order while the order parameter has a discontinuity at $\tilde{t}$. As $r$ increases further, $\tilde{t}$ increases, bringing the discontinuity closer to $t_c$. Finally, when $r$ exceeds $r_{c2}$ $\tilde{t}$ coincides with $t_c$ and the phase transition becomes first order. This new mechanism indicates how the discontinuity characteristic of first order phase transitions emerges.Comment: 15 pages, 7 figures, 2 table

On the phase diagram of the 2d ising model with frustrating dipole interaction

Due to intrinsic frustrations of interaction, the 2d Ising model with competing ferromagnetic short-range nearest-neighbour and antiferromagnetic long-range dipole interactions possesses a rich phase diagram. The order of the phase transition from the striped h=1 phase to the tetragonal phase that is observed in this model has been a subject of recent controversy. We address this question using the partition function density analysis in the complex temperature plane. Our results support the second-order phase transition scenario. To measure the strength of the phase transition we calculate the values of the specific heat critical exponent $\alpha$. Along with the space dimension D, it appears to depend on the ratio of strength of the short-range and long-range interactions.Comment: 6 pages, 3 figures, style file include