Stationary States in Bistable System Driven by L\'evy Noise

We study the properties of the probability density function (PDF) of a bistable system driven by heavy tailed white symmetric L\'evy noise. The shape of the stationary PDF is found analytically for the particular case of the L\'evy index \alpha = 1 (Cauchy noise). For an arbitrary L\'evy index we employ numerical methods based on the solution of the stochastic Langevin equation and space fractional kinetic equation. In contrast with the bistable system driven by Gaussian noise, in the L\'evy case the positions of maxima of the stationary PDF do not coincide with the positions of minima of the bistable potential. We provide a detailed study of the distance between the maxima and the minima as a function of the potential's depth and L\'evy noise parameters.Comment: Accepted to EPJS

Зміст, способи та особливості ведення спеціальних операцій (досвід НАТО) (Pecularities, content and methods of handling Special Operations from the point of NATO management's view)

Аналізується роль Сил спеціальних операцій (ССО) у виконанні завдань збройних сил у мирний та воєнний час. Вивчається досвід та стандарти НАТО щодо особливостей застосування ССО в системі заходів забезпечення національної безпеки держав. Досліджується їх застосування у боротьбі з тероризмом, іррегулярними (незаконними) збройними формуваннями. Наводяться визначення спеціальної операції, охарактеризовано види воєнних дій та їх зміст за досвідом НАТО. (The role of the Special Operations Forces (SOF) in the accomplishment of the tasks of the armed forces in peacetime and wartime is analyzed. The experience and NATO standards concerning the peculiarities of SOF usage in the system of ensuring measures for the states’ national security are studied. Their application in the struggle against terrorism, irregular (illegal) armed formations from mid20th century until the beginning of the 21st century is explored. The definition of a special operation is given, the types and contents of military actions are described according to the NATO management’s point of view.

Вплив добавок селену в комбікорми на хімічний склад, енергетичну та біологічну цінність м’яса каченят

According to modern classification of trace elements, which is based on their biological significance for living organisms, selenium is classified as a group of vital or biogenic elements. As a biotic element, it has unique physico-chemical and biochemical properties and, with adequate intake into the body of farm animals and poultry has a positive effect on a number of physiological processes. The discovery of biological properties of selenium became the basis for its use first in the prevention and treatment of many diseases associated with a deficiency of this trace element, and later – as a stimulator of growth and development of young animals, as well as in order to increase egg production, poultry safety, improve the incubation characteristics of eggs and several other productive qualities. Scientists who have studied the effects of selenium on poultry have paid relatively little attention to meat quality. The effect of additives of different selenium doses in compound feed on the chemical composition, energy and biological value of Ukrainian white breed ducklings’ meat was studied in the scientific and economic experiment. Four groups of ducklings with 100 heads in each groups were formed to conduct the scientific and economic experiment. The duration of the experiment was 56 days and corresponded to the period of raising ducklings for meat. The ducklings of the first control group did not receive selenium supplementation. Selenium was additionally introduced into compound feed for poultry of the experimental groups in the following amount, mg/kg: the second group – 0.2; the third – 0.4 and the fourth – 0.6. It was established that the introduction of selenium into compound feed in the studied dose did not significantly affect to the quality of ducklings’ meat, although it had a positive effect on some indicators that characterize its chemical composition, nutritional and biological value. Among the experimental groups, ducklings of the third and fourth groups, which were injected with selenium into compound feed at the rate of 0.4 and 0.6 mg/kg, stood out in terms of meat quality.Згідно з сучасною класифікацією мікроелементів, в основі якої лежить їх біологічне значення для живих організмів, селен віднесено до групи життєво необхідних, або біогенних елементів. Як біотичний елемент він володіє унікальними фізико-хімічними та біохімічними властивостями і при адекватному надходженні в організм сільськогосподарських тварин і птиці здійснює позитивний вплив на ряд фізіологічних процесів. Відкриття біологічних властивостей селену стало підставою для використання його спочатку у профілактиці та лікуванні багатьох хвороб, пов’язаних із дефіцитом цього мікроелементу, а згодом – як стимулятора росту і розвитку молодняку, а також з метою підвищення несучості, збереженості птиці, поліпшення інкубаційних характеристик яєць та низки інших продуктивних якостей. Вчені, які вивчали дію селену на організм сільськогосподарської птиці, приділяли відносно мало уваги якості м’яса. У науково-господарському досліді вивчено вплив добавок різних доз селену в комбікорми на хімічний склад, енергетичну та біологічну цінність м’яса каченят української білої породи. Для проведення науково-господарського досліду було сформовано чотири групи каченят по 100 голів у кожній. Тривалість досліду становила 56 дні і відповідала періоду вирощування каченят на м’ясо. Каченята першої контрольної групи добавку селену не одержували. У комбікорми для птиці дослідних груп додатково вводили селен у такій кількості, мг/кг: друга група – 0,2; третя – 0,4 та четверта – 0,6. Встановлено, що введення в комбікорми селену, в дозах які вивчалися, істотно не вплинуло на якість м’яса каченят, хоча позитивно позначилося на деяких показниках, що характеризують його хімічний склад, поживну та біологічну цінність. Серед дослідних груп, вигідно виділялися за якістю м’яса каченята третьої та четвертої групи, яким у комбікорми вводили селен із розрахунку 0,4 та 0,6 мг/кг відповідно

Solving Boundary Value Problems Via the Nyström Method Using Spline Gauss Rules

We propose to use spline Gauss quadrature rules for solving boundary value problems (BVPs) using the Nyström method. When solving BVPs, one converts the corresponding partial differential equation inside a domain into the Fredholm integral equation of the second kind on the boundary in the sense of boundary integral equation (BIE). The Fredholm integral equation is then solved using the Nyström method, which involves a use of a particular quadrature rule, thus, converting the BIE problem to a linear system. We demonstrate this concept on the 2D Laplace problem over domains with smooth boundary as well as domains containing corners. We validate our approach on benchmark examples and the results indicate that, for a fixed number of quadrature points (i.e., the same computational effort), the spline Gauss quadratures return an approximation that is by one to two orders of magnitude more accurate compared to the solution obtained by traditional polynomial Gauss counterparts

Лікування собак за ентеропатії із PLE

One of the most common and poorly understood diseases in dogs and cats is enteropathy with PLE.  The disease occurs, according to studies, in dogs of 2-6 years old breeds: Yorkshire terrier, German shepherd, and Golden Retriever. The disease in most cases is manifested by anorexia, polydipsia, diarrhea, fever up to 39.7 °C, tachycardia (145–170 bpm), and abdominal pain. In sick dogs, leucocytosis (21.0 ± 0.50 g/l), thrombocytosis (480.0 ± 10.13 g/l), oligocythaemia (4.8 ± 0.12 T/l), oligochromemia (109.0 ± 5.06 g/l), decrease in haematocrit value (29.0 ± 1.21 % in healthy people 42.3 ± 0.65 %). In a biochemical study of blood in dogs with enteropathy with PLE, hypoproteinaemia (38.2 ± 0.65 g/l), hypoalbuminemia (9.6 ± 0.61 g/l); hyperazotemia (8.6 ± 0.37 mmol/l), hypercholesterolemia (8.0 ± 0.23 mmol/l), hyperenzymemia of LF (ALP) and ALT (alanine aminotransferase), hyponatremia, hypokalaemia, hypochloraemia, decreased blood pH values (7.26 ± 0.013), HCO3- (15.3 ± 0.71 mmol/L) and AG (2.85 ± 0.084 mmol/L, in healthy people 14.3 ± 1.17 mmol/L). The diagnosis of enteropathy with PLE was confirmed by studies in feces of α1-antitrypsin, which in sick dogs with PLE was more than 22 mg/dL (in clinically healthy dogs up to 18 mg/dL). A treatment regimen with trometamol, Xylat, Disparkol, Voluven, Reopoliglukin, Maropitant, prednisolone, α-lysine escinat, albumin, Presorb and feed additives Vivonex Ten Elemental and Royal Canin Recoveri promotes the recovery of dogs, prevents their death. Under the action of drugs, erythro- and leuсocytopoiesis, protein-synthesizing (the content of total protein and albumin increased by 34.3 and 246.9 %, respectively) and urea-forming functions of hepatocytes improves. We have developed and tested a treatment scheme that restores the acid-base balance of the body, as indicated by the physiological values of blood pH, bicarbonates, anion gap (AG), Na+, K+, Cl- and Mg+.Одним із поширених і маловивчених захворювань у собак і котів є ентеропатія із PLE. Зустрічається захворювання, згідно досліджень у собак 2–6-річного віку порід: йоркширський тер’єр, німецька вівчарка, голденретривер. Захворювання у більшості випадків проявляється анорексією, полідипсією, діареєю, підвищенням температури тіла до 39,7 оС, тахікардією (145–170 уд./хв), абдомінальним болем. У хворих собак лейкоцитоз (21,0 ± 0,50 Г/л), тромбоцитоз (480,0 ± 10,13 Г/л), олігоцитемія (4,8 ± 0,12 Т/л), олігохромемія (109,0 ± 5,06 г/л), зменшення гематокритної величини (29,0 ± 1,21 % у здорових 42,3 ± 0,65 %). За біохімічного дослідження крові у собак за ентеропатії із PLE гіпопротеїнемія (38,2 ± 0,65 г/л), гіпоальбумінемія (9,6 ± 0,61 г/л); гіперазотемія (8,6 ± 0,37 ммоль/л), гіперхолестеролемія (8,0 ± 0,23 ммоль/л), гіперензимемія ЛФ (лужна фосфатаза) і АлАТ (аланінова амінотрансфераза), гіпонатріємія, Гіпокаліємія, гіпохлоремія, знижені величини рН крові (7,26 ± 0,013), HCO3- (15,3 ± 0,71 ммоль/л) і AG (2,85 ± 0,084 ммоль/л, у здорових 14,3 ± 1,17 ммоль/л). Діагноз на ентеропатію із PLE підтверджували дослідженнями у калі α1-антитрипсину, який у хворих собак із PLE був більше 22 мг/дл (у клінічно здорових до 18 мг/дл). Лікувальна схема із застосуванням Трометамолу, Ксилату, Дизпарколу, Волювену, Реополіглюкіну, Маропітанту, Преднізолону, α-лізину есцинату, альбуміну, Пресорбу і кормових добавок Vivonex Ten Elemental та Royal Canin Recoveri сприяє одужанню собак, попереджує їх загибель. За дії лікарських засобів поліпшується еритро- і лейкоцитопоез, протеїносинтезувальна (уміст загального протеїну і альбумінів підвищився, відповідно, на 34,3 і 246,9 %) і сечовиноутворювальна функції гепатоцитів. Розроблена і апробована нами лікувальна схема відновлює кислотно-основний баланс організму, на що вказують фізіологічні величини рН крові, бікарбонатів, аніонного проміжку (AG), Na+, K+, Cl– і Mg+

Solving boundary value problems via the Nyström method using spline Gauss rules

We propose to use spline Gauss quadrature rules for solving boundary value problems (BVPs) using the Nyström method. When solving BVPs, one converts the corresponding partial differential equation inside a domain into the Fredholm integral equation of the second kind on the boundary in the sense of boundary integral equation (BIE). The Fredholm integral equation is then solved using the Nyström method, which involves the use of a particular quadrature rule, thus, converting the BIE problem to a linear system. We demonstrate this concept on the 2D Laplace problem over domains with smooth boundary as well as domains containing corners. We validate our approach on benchmark examples and the results indicate that, for a fixed number of quadrature points (i.e., the same computational effort), the spline Gauss quadratures return an approximation that is by one to two orders of magnitude more accurate compared to the solution obtained by traditional polynomial Gauss counterparts

Constant probe orientation for fast contact-based inspection of 3D free-form surfaces using (3+2)-axis inspection machines

A new probe optimization method for contact based (3+2)-axis inspection machines is proposed. Given an inspection path of a stylus on a free-form surface, an optimal orientation of the stylus is computed such that (i) the inclination angle of the stylus is within a given angular range with respect to the surface normal, (ii) the motion of the stylus is globally collision free, and (iii) the stylus remains constant in the coordinate system of the measuring machine. The last condition guarantees that the inspection motion requires only the involvement of the three translational axes of the measuring machine. The numerical simulations were validated through physical experiments on a testcase of a tooth of a bevel gear due to the surface complexity and probe accessibility. This optimized method was compared to 3-axis and 5-axis inspection strategies, showing that the fixed (3+2)-axis stylus returns more accurate inspection results compared to the traditional 3-axis approach and similar to 5-axis approach.RYC-2017-2264

Constant probe orientation for fast contact-based inspection of 3D free-form surfaces using (3+2)-axis inspection machines

A new probe optimization method for contact based (3+2)-axis inspection machines is proposed. Given an inspection path of a stylus on a free-form surface, an optimal orientation of the stylus is computed such that (i) the inclination angle of the stylus is within a given angular range with respect to the surface normal, (ii) the motion of the stylus is globally collision free, and (iii) the stylus remains constant in the coordinate system of the measuring machine. The last condition guarantees that the inspection motion requires only the involvement of the three translational axes of the measuring machine. The numerical simulations were validated through physical experiments on a testcase of a tooth of a bevel gear due to the surface complexity and probe accessibility. This optimized method was compared to 3-axis and 5-axis inspection strategies, showing that the fixed (3+2)-axis stylus returns more accurate inspection results compared to the traditional 3-axis approach and similar to 5-axis approach

Ідентифікація небезпечних чинників під час вирощування райдужної форелі в умовах замкнутого водопостачання

Identification of dangerous factors for a conditional industrial farm for rainbow trout growing in conditions of Recurculating aquaculture system (RAS) was carried out. During the analysis of dangerous factors, the degree of significant influence and probability of potential dangers were determined. Significant potential hazards have been identified at such technological stages as insemination and incubation of caviar, larval survival, caviar, larvae, young, commodity fish and pedigree.Biological filter is defined as a key link in the RAS the functioning of which effects on the quality and safety of commercial fish. It carries out aerobic and anaerobic processes to remove contaminations in the form of ammonium producing by fish, and carbon dioxide, which is formed from undigested food and feces. There are such dangerous factors on the stage of biological purification of water: biological – possible exceeding the total microbial number (more than 100 CFU/cm3), the number of nitrifying (more than 106 CFU/cm3) and E. coli groupbacteria, the presence of bacteria Pseudomonas aeruginosa; chemical – exceeding the content of nitrates (more than 50 mg / dm3), nitrites (more than 0.5 mg/dm3), pH – above 8.In addition to purely technological, there are additional dangerous factors – related to the functioning of the biofilter, fish feeding and the use of veterinary preparations and disinfectants. The potential hazards identified in the work are important to be taken into account in the process of implementation of Rainbow Trout HACCP plan. Проведено ідентифікацію небезпечних чинників для умовного індустріального господарства з вирощування райдужної форелі в умовах замкнутого водопостачання. Під час аналізу небезпечних чинників визначали ступінь суттєвого впливу і вірогідності потенційних небезпек. Суттєві потенційні небезпеки визначили на таких технологічних етапах, як  осіменіння та інкубація ікри, витримування личинки, реалізація ікри, личинки, молоді, товарної риби і плідників. Крім суто технологічних, мають місце додаткові небезпечні чинники – пов’язані з функціонуванням біофільтра, годівлею риби і застосуванням лікувально-профілактичних та дезінфекційних засобів. Ідентифіковані в роботі потенційні небезпеки важливо враховувати під час складання плану НАССР у форелевих господарствах

Influence of vibrations on indentation and compression strength of sea ice

Indentation and compression strengths of floating sea ice subjected to vibrations is discussed. The experiments were performed on the land fast ice of the Van-Mijen Fjord in March of 2018 and 2019. The ice thickness was around 70 cm, and the ice salinity was 4-5 ppt. Vibrations were introduced in the ice by the vibration plate with weight of 400 kg before the tests during 10-15 min. The vibration plate was standing and vibrating on the ice surface. The spectrum of vibrations was recorded with accelerometers. Analysis of thin sections of ice was performed on the place of the field works. Indentation tests were performed with the original hydraulic rig on natural ice and ice subjected to the action of vibrating plate. It was discovered that stroke rates tests were higher in the tests performed on the ice subjected to vibrations. Uniaxial compression tests were also performed on ice cores taken from the natural ice and from the ice subjected to the vibrations. Uniaxial compression strength of ice cores taken from the ice subjected to vibrations was higher than in the tests with natural ice