Neural Distributed Autoassociative Memories: A Survey

Introduction. Neural network models of autoassociative, distributed memory allow storage and retrieval of many items (vectors) where the number of stored items can exceed the vector dimension (the number of neurons in the network). This opens the possibility of a sublinear time search (in the number of stored items) for approximate nearest neighbors among vectors of high dimension. The purpose of this paper is to review models of autoassociative, distributed memory that can be naturally implemented by neural networks (mainly with local learning rules and iterative dynamics based on information locally available to neurons). Scope. The survey is focused mainly on the networks of Hopfield, Willshaw and Potts, that have connections between pairs of neurons and operate on sparse binary vectors. We discuss not only autoassociative memory, but also the generalization properties of these networks. We also consider neural networks with higher-order connections and networks with a bipartite graph structure for non-binary data with linear constraints. Conclusions. In conclusion we discuss the relations to similarity search, advantages and drawbacks of these techniques, and topics for further research. An interesting and still not completely resolved question is whether neural autoassociative memories can search for approximate nearest neighbors faster than other index structures for similarity search, in particular for the case of very high dimensional vectors.Comment: 31 page

The web-based information system for small and medium enterprises of Tomsk region

This paper presents the web enabled automated information data support system of small and medium-sized enterprises of Tomsk region. We define the purpose and application field of the system. In addition, we build a generic architecture and find system functions

The Kodaira dimension of the moduli of K3 surfaces

The moduli space of polarised K3 surfaces of degree 2d is a quasi-projective variety of dimension 19. For general d very little has been known about the Kodaira dimension of these varieties. In this paper we present an almost complete solution to this problem. Our main result says that this moduli space is of general type for d>61 and for d=46,50,54,58,60.Comment: 47 page

Експериментальні та теоретичні дослідження таутомерії серед 3-заміщених 2-метилхінолін-4(1H)-онів

4-Hydroxy-/4-oxo tautomerism in the series of 3-substituted 2-methyl-quinolin-4(1H)-ones has been studied by 13C NMR-spectroscopy and quantum-chemical methods in various approximations (restricted Hartree-Fock method, DFT and MP2) for the isolated molecules and for solutions using empirical correction of effects for solvents (PCM COSMO procedure). Substituents that are different in their nature have no significant influence on the value of the chemical shift of carbon in position C4 of the quinolone cycle. The only exception is the carbon shielding associated with the bromine atom in the molecule of 3-bromo-2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one. Significant deshielding detected in all cases in 13C NMR-spectra of the carbon nuclei in position 4 of the ring is in favour of the existence of all derivatives studied as 4-oxo forms in DMSO-d6 solution. The experimental and calculated values for the chemical shift of carbon in position C4 of 4-oxo and 4-hydroxy isomers differ considerably and can be used as a criterion for assigning quinolin-4 (1H)-ones to a particular tautomeric form.С помощью ЯМР 13С спектроскопии и квантово-химическими методами в различных приближениях (ограниченный метод Хартри-Фока, DFT и МР2) для изолированных молекул и растворов с использованием эмпирической коррекции эффектов растворителей (процедура РСМ COSMO) исследована 4-гидрокси 4-оксо-таутомерия в ряду производных 3-замещенных 2-метилхинолин-4(1Н)-онов. Различные по своему характеру заместители не оказывают существенного влияния на значение химического сдвига углерода в положении С4 хинолонового цикла. Исключение составляет лишь экранирование углерода, связанного с атомом брома в молекуле 3-бромо-2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-oна. Значительное дезэкранирование, обнаруженное во всех случаях в спектрах ЯМР 13С для ядер углерода в 4-ом положении кольца, говорит в пользу существования всех исследованных производных в растворе в DMSO-d6 в виде 4-оксо-форм. Экспериментальные и расчетные значения химического сдвига для углерода в положении С4 для 4-оксо- и 4-гидрокси-изомеров заметно отличаются и могут быть использованы в качестве критерия для отнесения хинолин-4(1Н)-онов к той или иной таутомерной форме.За допомогою ЯМР 13С спектроскопії і квантово-хімічними методами в різних наближеннях (обмежений метод Хартрі-Фока, DFT і МР2) для ізольованих молекул і розчинів з використанням емпіричної корекції ефектів розчинників (процедура РСМ COSMO) досліджена 4-гідрокси оксо-таутомерія в ряду похідних 3-заміщених 2-метилхінолін-4(1Н)-онів. Різні за своїм характером замісники не чинять істотного впливу на значення хімічного зсуву вуглецю в положенні С4 хінолонового циклу. Виняток становить лише екранування вуглецю, пов’язаного з атомом брому в молекулі 3-бромо-2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-oну. Значне дезекранування виявлене у всіх випадках у спектрах ЯМР 13С для ядер вуглецю в 4-му положенні кільця вказує на користь існування всіх досліджених похідних у розчині в DMSO-d6 у вигляді 4-оксо-форм. Експериментальні та розрахункові значення хімічного зсуву для вуглецю в положенні С4 для 4-оксо- і 4-гідрокси-ізомерів помітно відрізняються і можуть бути використані в якості критерію для віднесення хінолін-4 (1Н)-онів до тієї чи іншої таутомерної форми

Синтез і комп’ютерний скринінг нових 2-метилхінолін-4-онів, зв’язаних з піразолон-5-оновим фрагментом

The 1,3-dicarbonyl derivatives of 2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one have been synthesized by alkylation of methylene active compounds with 3-dimethylaminomethyl-2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one. These compounds are the convenient starting material for creating the new chemical libraries in the series of 3-heteryl substituted 2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-ones. In this work the examples of the synthesis of new quinolone-pyrazolone systems are presented. Their condensation with hydrazine hydrate resulted in the new derivatives of 2-methyl-3-[(5-oxo-4,5-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)methyl]-1,4-dihydroquinolin-4-ones. The estimation of novelty of the compounds obtained in such chemical databases as PubChem, ChemBl, Spresi has shown that these substances are not present in these sources, and the chemical scaffold – quinolone bound via the methylene bridge with azoles is new. Determination of 2D similarity of the compounds synthesized by standard molecular descriptors with the biologically active structures in the ChemBl_20 database has shown the uniqueness of a new quinolone scaffold and the potential anti-inflammatory activity for compounds of this series. The molecular similarity has been determined using the ChemAxon software (JKlustor, Instant JChem).Алкилированием 3-диметиламинометил-2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-оном метиленактивных соеди- нений были синтезированы 1,3-дикарбонильные производные 2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-она. Дан- ные соединения являются удобным стартовым материалом для создания библиотек в ряду 3-гетерилзамещенных 2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-онов. В работе приведены примеры синтеза новых хинолон-пиразолоновых систем. Конденсацией алкилированных метиленактивных соединений с гидразин гидратом получены новые производные 2-метил-3-[(5-оксо-4,5-дигидро-1H-пиразол-4-ил)метил]-1,4- дигидрохинолин-4-онов. Проведенная оценка новизны полученных соединений по химическим базам PubChem, ChemBl и Spresi показала, что данные соединения совсем не представлены в этих источниках, а химический скаффолд – хинолон, соединенный через метиленовый мостик с азолами, является новым. Определение 2D подобия синтезированных соединений по стандартным молекулярным дескрипторам с биологически активными структурами базы данных ChemBl_20 показало уникальность и перспективность нового хинолонового скаффолда в дизайне лекарственных веществ, а также вероятность проявления противовоспалительной активности среди соединений данного ряда. Молекулярное подобие было определено с помощью программного обеспечения ChemAxon (JKlustor, Instant JChem).Алкілуванням 3-диметиламінометил-2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-оном метиленактивних сполук були синтезовані 1,3-дикарбонільні похідні 2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-ону. Дані сполуки є зручним стар- товим матеріалом для створення хімічних бібліотек в ряду 3-гетерилзаміщених 2-метил-1,4-ди- гідрохінолін-4-онів. У роботі наведені приклади синтезу нових хінолон-піразолонових систем. Конден- сацією алкілованих метиленактивних сполук з гідразин гідратом отримані нові похідні 2-метил-3-[(5- оксо-4,5-дигідро-1H-піразол-4-іл)метил]-1,4-дигідрохінолін-4-онів. Проведена оцінка новизни отриманих сполук за хімічними базами PubChem, ChemBl і Spresi показала, що дані сполуки зовсім не представлені в цих джерелах; а хімічний скаффолд – хінолон, з’єднаний через метиленовий місток з азолами, є новим. Визначення 2D схожості синтезованих речовин за стандартними молекулярними дескрипторами з біологічно активними структурами бази даних ChemBl_20 показало унікальність і перспективність нового хінолонового скаффолда в дизайні лікарських речовин, а також імовірність прояву протизапальної активності серед сполук даного ряду. Молекулярну схожість було визначено за допомогою програмного забезпечення ChemAxon (JKlustor, Instant JChem)

Micropatterning in bistable cholesteric device with Bragg’s reflection

In this work, the method to form bistable patterning in a cholesteric cell with Bragg’s reflection in the visible spectral range is demonstratedyesBelgorod State Universit

Temperature dependence of self-trapped exciton luminescence in nanostructured hafnia powder

The intrinsic optical properties and peculiarities of the energy structure of hafnium dioxide largely determine the prospects for applying the latter in new generation devices of optoelectronics and nanoelectronics. In this work, we have studied the diffuse reflectance spectra at room temperature for a nominally pure nanostructured $HfO_2$ powder with a monoclinic crystal structure and, as well its photoluminescence in the temperature range of 40 - 300 K. We have also estimated the bandgap $E_g$ under the assumption made for indirect (5.31 eV) and direct (5.61 eV) allowed transitions. We have detected emission with a 4.2 eV maximum at T < 200 K and conducted an analysis of the experimental dependencies to evaluate the activation energies of thermal quenching (140 meV) and enhancement (3 meV) processes. Accounting for both the temperature behavior of the spectral characteristics and the estimation of the Huang-Rhys factor S >> 1 has shown that radiative decay of self-trapped excitons forms the mechanism of the indicated emission. In this case, the localization is mainly due to the interaction of holes with active vibrational modes of oxygen atoms in non-equivalent ($O_{3f}$ and $O_{4f}$) crystal positions. Thorough study of the discussed excitonic effects can advance development of hafnia-based structures with a controlled optical response.Comment: 21 pages, 7 figures, 2 tables, 56 references. Keywords: hafnium dioxide, self-trapped exciton, F-center, thermal quenching of luminescence, luminescence enhacement, Huang-Rhys factor, effective phonon energy, bandgap widt

Immunological substantiation of complex therapy in patients with mild HPV-associated cervical intraepithelial neoplasia

Introduction. As is known, the development of invasive cervical cancer is preceded by cervical intraepithelial neoplasia of varying severity, which is a pathological process in which cells with varying degrees of atypia and impaired differentiation appear in the thickness of the stratified squamous epithelium of the cervix.Objective. To study the  effect of  complex therapy in  patients with mild HPV-associated cervical intraepithelial neoplasia on the dynamics of local cytokine status and autoimmunity parameters.Materials and methods. The study included 86 patients aged 35 to 40 years with morphologically verified mild cervical intraepithelial neoplasia. The main group consisted of 52 patients who, along with radio wave destruction of the cervix, were prescribed an immunostimulating drug with antiviral activity “Groprinosin-Richter” 1000 mg 3 times a day for 10 days 10–14 days before destruction and similar 2 courses after 10–14 days after it. The comparison group included 34 patients who underwent only radio wave destruction of the cervix.Results. An analysis of the outcomes of low-grade squamous intraepithelial lesions after 6 months showed that in the main group, CIN I regression was observed in 92.3% of patients, persistence – in 7.7% of cases, while in the comparison group, CIN I regression was noted in 73,5% of cases, persistence – in 26.5% of patients.Conclusions. Conducting complex therapy, including radio wave destruction and the use of a drug with immunostimulating and antiviral activity “Groprinosin-Richter” in  patients with low-grade HPV-associated cervical intraepithelial neoplasia, leads to the elimination of the initial imbalance of cytokines and normalization of autoantibody levels, helping to reduce the likelihood of HPV persistence and CIN progression to invasive cervical cancer uterus