Компьютерная система обнаружения COVID-19 по рентгеновским снимкам легких методами глубокого обучения

Early detection of COVID-19 infected patients is essential to ensure adequate treatment and reduce the load on the healthcare systems. One of effective methods for detecting COVID-19 is deep learning models of chest X-ray images. They can detect the changes caused by COVID-19 even in asymptomatic patients, so they have great potential as auxiliary systems for diagnostics or screening tools. This paper proposed a methodology consisting of the stage of pre-processing of X-ray images, augmentation and classification using deep convolutional neural networksXception, InceptionResNetV2, MobileNetV2, DenseNet121, ResNet50 and VGG16, previously trained on theImageNet dataset. Next, they fine-tuned and trained on prepared data set of chest X-rays images. The results of computer experiments showed that theVGG16 model with fine tuning of the parameters demonstrated the best performance in the classification of COVID-19 with accuracy 99,09%, recall=98,318%, precision=99,08% and f1_score=98,78. This signifies the performance of proposed fine-tuned deep learning models for COVID-19 detection on chest X-ray images

Food security against the background of unsustainably developing Russian economy: Price aspect

The paper considers food security from the perspective of the development of Russia’s economy in the form of a mixed economic model. Prices and incomes are an overriding concern in this process. The authors analyze the intricate nature of price in terms of consumer-producer interactions. Consideration is being given to views of reputed economists on price that involve different aspects of its nature. Features peculiar to the generation of the contemporary consumer’s aggregate income and purchasing behavior at different periods of time, i.e. from 1991 to 1999 and from 2000 to 2016, are shown. It ought to be noted that efforts towards food security are being made against the background of high inflation, the complicated system of end consumer incomes (e.g. money income, income in kind, and shadow income), and the existing mentality inherent in the nation

Microstructure and crystallographic texture of silicon iron modified by torsion under quasihydrostatic pressure

The electron backscatter diffraction, X-ray diffraction analysis, electromotive force instantaneous measurement, microhardness and coercive force measurement techniques are used to explore the development of the microstructure, crystallographic texture and physico-mechanical properties of silicon iron (Fe-3% Si) alloy under quasi-hydrostatic pressure in a Bridgman anvil. It is found that the alloy deformation is accompanied by its significant hardenin

Микрополосковые направленные ответвители УВЧ и СВЧ диапазонов

The paper gives a review to analyse the outcomes achieved in the field of micro-strip directional couplers within 2010 – 2017.Considers design features of over twenty original or modified quadrature micro-strip directional couplers within ultrahigh (UHF) and super-high frequency (SHF) bands. The focus is on the ways to reduce overall dimensions of traditional loopback, printed and coupled couplers, enhance their use in several frequency bands, suppress higher order harmonics up to the sixth, provide broad-banding operation frequency to several octaves, change a type of the laterally-coupled coupler directionality from the counter-directional to the co-directional and trans-directional ones. The results obtained are achieved due to the following: the change of the quarter-wave line segments for their equivalent micro-strip “П”- and “T”- like structures and their combinations, the quasi-fractal topological implementation of devices, the use of composite transmission lines with the properties of meta-materials, the use of defects of various shapes in the ground plane, the samples in the signal layer of metallization, the low-pass filters in combination version of high-resistance and low-resistance lines, the use of special-form coupling apertures in a multilayer response which allows to compensate for the differences in phase lengths of the segments of connected lines for the even- and odd-order modes, thereby enabling significant improvement of  coupler characteristics.The paper briefly describes coupler topologies, equivalent circuits and device layouts. Shows amplitude-frequency and phase-frequency characteristics simulated in computer-aided design systems. Also presents measuring results of the fabricated mock-ups of micro-strip directional couplers. The results obtained may be of interest to the creators of SHF devices and those involved in further investigation to seek and improve couplers of known designs.В обзоре проведен анализ результатов, достигнутых в области микрополосковых направленных ответвителей за период с 2010 по 2017 годы.В работе рассмотрены конструктивные особенности более двадцати оригинальных или модифицированных квадратурных микрополосковых направленных ответвителей функционирующих в УВЧ и СВЧ диапазонах. Большое внимание уделяется способам уменьшения габаритных размеров традиционных шлейфных, печатных и ответвителей на связанных линиях, расширению функциональных возможностей по их применению в нескольких частотных диапазонах, подавлению гармоник высших порядков вплоть до шестой, расширению рабочей полосы частот до нескольких октав, изменению типа направленности ответвителей с боковой связью с противонаправленного на сонаправленную и транснаправленную. Полученные результаты достигнуты благодаря замещению четвертьволновых отрезков линий на их эквивалентные микрополосковые П – и T– структуры и их комбинации, квазифрактальной топологической реализации устройств, применению композитных линий передачи, обладающими свойствами метаматериалов, использованию дефектов различной формы в плоскости заземления, выборкам в сигнальном слое металлизации, фильтрам нижних частот в варианте совмещения высокоомных и низкоомных линий, применению апертур связи специальной формы в многослойных ответвителях с лицевой связью, которые позволяют компенсировать разности фазовых длин отрезков связанных линий для четной и нечетной мод, что позволило значительно улучшить характеристики ответвителей. Дано краткое описание топологий ответвителей, эквивалентных схем и макетов устройств, приведены амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики, полученные с помощью моделирования в системах автоматизированного проектирования, также представлены результаты измерений изготовленных макетов микрополосковых направленных ответвителей. Результаты работы могут быть интересны разработчикам СВЧ устройств, а также с точки зрения дальнейшего изучения с целью поиска и совершенствования известных конструкций ответвителей

Magnetic resonances in EuSn2_2As2_2 single crystal

In this work, we report the broad-band ferromagnetic resonance spectroscopy of EuSn$_2$As$_2$ single crystals at different temperatures in combination with magnetization measurements and structural characterization. We observe conventional collective acoustic resonance mode of the A-type antiferromagnetic spin-flop phase in the Eu sub-lattice, and its transition to the paramagnetic resonance above the ordering temperature. Furthermore, we observe reproducibly additional well-defined spectral line. The origin of the additional line remains unclear. However, its temperature dependence attributes it to magnetism in the Eu sub-lattice.Comment: 6 pages, 4 figures, 34 reference

The effect of equal-channel angular pressing on microstructure, mechanical properties, and biodegradation behavior of magnesium alloyed with silver and gadolinium

The effect of equal channel angular pressing (ECAP) on the microstructure, texture, mechanical properties, and corrosion resistance of the alloys Mg-6.0%Ag and Mg-10.0%Gd was studied. It was shown that ECAP leads to grain refinement of the alloys down to the average grain size of 2–3 μm and 1–2 μm, respectively. In addition, in both alloys the precipitation of fine particles of phases Mg$_{54}$Ag$_{17}$ and Mg$_{5}$Gd with sizes of ~500–600 and ~400–500 nm and a volume fraction of ~9% and ~8.6%, respectively, was observed. In the case of the alloy Mg-6.0%Ag, despite a significant grain refinement, a drop in the strength characteristics and a nearly twofold increase in ductility (up to ~30%) was found. This behavior is associated with the formation of a sharp inclined basal texture. For alloy Mg-10.0%Gd, both ductility and strength were enhanced, which can be associated with the combined effect of significant grain refinement and an increased probability of prismatic and basal glide. ECAP was also shown to cause a substantial rise of the biodegradation rate of both alloys and an increase in pitting corrosion. The latter effect is attributed to an increase in the dislocation density induced by ECAP and the occurrence of micro-galvanic corrosion at the matrix/particle interfaces

Improving the quality of products created by additive technologies on the basis of tig welding

В роботі розглядаються питання отримання мінімальної хвилястості поверхонь, що формуються аддитивним процесом аргонно-дугового зварювання. Відомо, що геометричні параметри валика розплаву, що пошарово формує відтво-рювану заготовку, визначаються як енергетичними, так і кінематичними характеристиками процесу. При цьому викладання валиків відбувається з оптимальним перекриттям, завдяки чому вдається досягти максимальної щільності моделі, однак з одночасним виникненням певної хвилястості, обумовленої термодинамічними явищами у ванні розплаву. Запропонована модель формування валику наплаву, завдяки якій встановлено раціональні умови викладання шарів. Наведено експериментальні дослідження процесу аргонно-дугового відтворення моделей заданої форми, отримано регресійні рівняння для визначення контрольованого параметру хвилястості. Показано, що на параметр хвилястості випливають динамічні явища та хвильові процеси, які розвиваються під дією системи сил під час формування валику наплаву. Покращення якості виробів вбачається в оптимізації способів формування валиків, забезпеченням динамічної сталості руху робочої головки, забезпеченням відповідного перекриття траєкторій руху по шарам викладання на величину 0,5 е, забезпеченням динамічної сталості руху робочої головки, встановленням раціональної довжини дуги, а також підтриманням режиму динамічної сталості горіння дуги Побудовано поверхні відгуків цільових функцій в площинах параметрів впливу, які дозволяються наглядно проілюструвати залежність контрольованих геометричних параметрів шва від окремих параметрів впливу.The paper deals with the issues of obtaining the minimum waviness of surfaces formed by additive processes of TIG welding. It is known that the geometric parameters of the melt bead, which form a reproducible workpiece layer by layer, are determined by both the energy and kinematic characteristics of the process. In this case, the laying of the rollers occurs with optimal overlap, as a result of which it is possible to achieve the maximum density of the model, however, with the simultaneous appearance of a certain waviness due to thermodynamic phenomena in the melt bath. The proposed model of the formation of a bead of melt, the use of which made it possible to establish the rational conditions for laying out the layers. Experimental studies of the process of argon-arc surfacing of models of a given, regression equations for determining the controlled waviness parameter are obtained. It is shown that the waviness parameter is influenced by dynamic phenomena and wave processes that develop under the action of a system of forces during the formation of a melt bead. An improvement in the quality of products is seen in the optimization of the methods of forming the rollers, in ensuring the dynamic stability of the movement of the working head, ensuring the appropriate overlap of the trajectories of movement along the layers of the layout by an amount of 0.5e, establishing a rational arc length, and maintaining the dynamic stability of the arc burning. The response surfaces of the objective functions in the planes of the process parameters are constructed, which provide a clear illus-tration of the dependence of the controlled geometric parameters on the welding modes.В работе рассматриваются вопросы получения минимальной волнистости поверхностей, формируемой аддитивными процессами аргонно-дуговой сварки. Известно, что геометрические параметры валика расплава, которыми послойно формируется воспроизводимая заготовка, определяются как энергетическими, так и кинематическими характеристиками процесса. При этом выкладка валиков происходит с оптимальным перекрытием, в следствие чего удается достичь максимальной плотности модели, однако с одновременным возникновением определенной волнистости, обусловленной термодинамическими явлениями в ванне расплава. Предложенная модель формирования валика расплава, использование которой позволило установить рациональны условия выкладки слоев. Приведены экспериментальные исследования процесса аргонно-дуговой наплавки моделей заданной формы, получены регрессионные уравнения для определения контролируемого параметра волнистости. Показано, что на параметр волнистости влияют динамические явления и волновые процессы, которые развиваются под действием системы сил при формировании валика расплава. Улучшение качества изделий видится в оптимизации способов формирования валиков, в обеспечении динамической устойчивости движения рабочей головки, обеспечением соответствующего перекрытия траекторий движения по слоям выкладки на величину 0,5е, установлением рациональной длины дуги, а также поддержанием режима динамической устойчивости горения дуги. Построено поверхности отклика целевых функций в плоскостях параметров процесса, которые дают наглядную иллюстрацию зависимости контролируемых геометрических параметров от режимов сварки

Preventive Screening of Young People from the Perspective of Vascular Aging Phenotypes: the Role of Body Weight

Aim. To study the cardiovascular stiffness index CAVI in relation to main risk factors (RF) in young people from the point of their vascular aging phenotype and gender.Material and methods. 264 young people (93 boys and 171 girls) at age of 18 to 25 years were examined. Vascular screening was performed with evaluating of CAVI. All subjects were divided into tertile groups for this indicator, taking into account gender. Such interval analysis of gender- and age- homogeneous sample allows to identify carriers of the phenotypes of premature (upper CAVI-tercile), normal (middle CAVI-tercile), and favorable or healthy (low CAVI-tercile) vascular aging. The first of them is also called EVA (early vascular aging) syndrome. In these groups, the incidence of carriers of insufficient, normal body mass (BM) and overweight were estimated. In three groups formed by BM indicator, the parameters of CAVI, hemodynamic and metabolic status in response to changes in BM were determined.Results. Among of the presented RF, the correlation was significant for CAVI with a weight -0.428 (p<0.001) for R-CAVI, -0.453 (p<0.001) for L- CAVI, and even more significant with the BM index - at the level of -0.410 (p<0.001) for R-CAVI and -0.462 (p<0.001) for L-CAVI. This connection is found in boys. Among boys and girls with excessive BM, the most favorable vascular aging phenotype is observed 2.7 and 2.2 times more often than the EVA syndrome. In contrast, among girls with insufficient BM, a favorable vascular phenotype is detected almost twice rarely as compared with EVA syndrome. In similar group of boys, a healthy vascular phenotype is not observed at all. Among normal-weight boys and girls, the occurrence of the two extreme vascular phenotypes is almost identical. The arterial rigidity decrease on the background of BM increase occurs despite the сhanges of hemo- dynamic and metabolic indicators. This changes are especially pronounced in girls. The difference between the extreme weight categories in terms of R- CAVI and L-CAVI for boys was 1.4, while for girls it was only 0.3 for R-CAVI and 0.4 for L-CAVI.Conclusion. When carrying out preventive measures among young people, one should not limit oneself to evaluating only traditional RF. Based on the concept of vascular aging, angiological screening should be more widely implemented. It will allow for more individualized preventive interventions among young people in the future

Возможности мультиспиральной компьютерной томографии в диагностике рака ротовой полости и языка

The aim: to determine if the multislice computed tomography is effective in detecting the oral cavity and tongue cancer.Materials and methods. A data set from MSCT research study containing records from 243 patients aged between 19 and 89 has been analyzed. The data included personal records of two groups: 124 (51.0%) patients of the main group with the diagnosis “tongue and oral cavity cancer” and 119 (49.0%) patients the control group, receiving assessment and treatment at Oncology in-patient specialized clinic №1, during a period from 2012 to 2016 years. The findings were compared to information received from clinical, instrumental examination and morphological results.Results. Some typical CT signs of tongue and oral cavity cancer are identified as following: the asymmetry of anatomical structures; tissue densities ranging +39 HU...+43 HU (min/max −13…+86 HU); obliteration of fatty layers; the postcontrast densities increasing on 36–47 HU (min/max +26…+68 HU); the presence of a hypodense contrast agent-avoiding area; signs of additional tissue; signs of local tissue defect. Similar calculations are made for the four signs of the greatest figures in complex resulting in 97.6% sensitivity, 99.2% specificity and 98.4% accuracy. The analysis of parametric data showed a direct dependency between the degree of lymph nodes involvement and the thickness and width of the tongue tumor. Conclusion. The results of this study indicate a high diagnostic efficacy of MSCT in detecting cancer of different localization in the mouth and on the tongue, determining the area affected and the identification of local metastasis.Цель исследования: определить диагностическую эффективность мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) в выявлении рака полости рта и языка.Материал и методы. Проанализированы архивные данные результатов МСКТ 243 пациентов в возрасте от 19 до 89 лет, которые были разделены на 2 группы: основная группа – 124 (51,0%) больных с диагнозом рак языка или полости рта и контрольная группа – 119 (49,0%) пациентов, проходивших обследование и лечение в ГБУЗ “ОКД №1 ДЗМ” в период с 2012 по 2016 г. Полученные данные были сопоставлены с данными клинико-инструментального осмотра, а также с данными морфологического заключения.Результаты. Выделены характерные МСКТ-признаки, встречающиеся при раке языка и полости рта: асимметрия анатомических структур, участок уплотнения тканей с плотностными характеристиками в диапазоне +39 …+43 ед.H (min/max −13…+86 ед. H), облитерация межструктурных жировых прослоек, повышение показателей плотности выявленных патологических изменений после внутривенного контрастирования в среднем на 36–47 ед.H (26–68 ед.H), наличие гиподенсной зоны, не накапливающей контрастный препарат, наличие признака дополнительной ткани, наличие признака локального дефекта тканей. Рассчитаны показатели чувствительности, специфичности, точности для каждого признака. Аналогичные расчеты произведены для четырех признаков с наибольшими показателями в совокупности. Чувствительность составила 97,6%, специфичность – 99,2%, точность – 98,4%. Анализ параметрических данных размеров опухолей показал зависимость поражения лимфатических узлов от толщины и ширины опухоли языка.Заключение. Результаты данного исследования свидетельствуют о высокой диагностической эффективности МСКТ в выявлении рака различной локализации в полости рта и на языке, определении площади поражения и выявлении локального метастазирования