Индуцированная взаимно-коррелированными шумами бистабильность: явные выражения стационарной плотности вероятности

Индуцированную шумом бистабильность открыли в конце 70-х. Исследовались специальные стохастические дифференциальные уравнения (СДУ), в которых появлялись два устойчивых состояния, невозможные при детерминированном описании (генетическая модель, модель Хонглера). СДУ вводились из математических соображений, а не из физических законов

Exactly solvable nonlinear model with two multiplicative Gaussian colored noises

This is a revised personal version of the final text of the article. To view a publisher's version, visit: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378437105004437An overdamped system with a linear restoring force and two multiplicative colored noises is considered. Noise amplitudes depend on the system state x as x and |x|^α. An exactly soluble model of a system is constructed due to consideration of a specific relation between noises. Exact expressions for the time-dependent univariate probability distribution function and the fractional moments are derived. Their long-time asymptotic behavior is investigated analytically. It is shown that anomalous diffusion and stochastic localization of particles, not subjected to a restoring force, can occur

На методичних засадах «Facility Management»

The article investigates the issues of property management; highlights the main ways of implementation of foreign experience in the domestic practice; the use of technique «facility management» as a basic tool, which is essential to the fulfillment of all tasks of property management.У статті досліджуються питання управління нерухомістю; висвітлюються основні напрями запровадження зарубіжного досвіду у вітчизняну практику управління; розглядається застосування методики «facility management» як базового інструмента, без якого неможливе виконання всіх задач з управління нерухомістю

Статистические характеристики свободной частицы в поле двух независимых белых шумов

Рассматривается свободная частица, поведение которой описывается уравнением Ланжевена с двумя некоррелированными гауссовскими белыми шумами. Получено точное выражение одномерной нестационарной плотности вероятности координаты частицы для произвольной амплитуды мультипликативного шума. Найдены целые моменты в случае линейной амплитуды. Показано, что дисперсия координаты частицы экспоненциально возрастает со временем.We study a Langevin equation for a free particle driven by two uncorrelated Gaussian white noises. The univariate non-stationary probability distribution function of the particle position is obtained exactly for arbitrary amplitude of multiplicative noise. Its integer moments are derived in case of a linear amplitude. It is shown that the dispersion of the particle position increases exponentially for long times

Индуцированная взаимно-коррелированными шумами бистабильность: параметр порядка

Рассматривается пространственно однородная стохастическая система с линейной восстанавливающей силой, подверженная воздействию двух взаимно-коррелированных гауссовских белых шумов. При этом один шум – аддитивный, другой – мультипликативный. При определенных условиях система является двухустойчивой, хотя в детерминированной динамике она имеет лишь одно устойчивое состояние. Переход системы из моностабильной в бистабильную аналогичен фазовому (но таковым не является) и может быть охарактеризован параметром порядка. Его вычисление и есть цель данной работы

Вплив двох зовнішніх шумів на статистичну поведінку сильно загасаючих систем

Розглянуто протяжні механічні системи малих масштабів, наприклад, затиснуті з обох боків нанобалки, полімерні ланцюжки та ін. Досліджено пружні поперечні зміщення їх центрів мас (фрагментів) під впливом зовнішніх та внутрішніх флуктуацій у в’язкому середовищі. Використано метод рівнянь Ланжевена з однією динамічною змінною. Застосовано наближення взаємно корельованих гаусівських білих шумів. При значних зміщеннях виявлено конструктивну роль взаємної кореляції в явищі одномодального-бімодального переходу. Для малих зміщень в неоднорідному середовищі розглянуто процес, викликаний флуктуаціями жорсткості, який проявляє дифузійну поведінку. Встановлено, що зміна інтенсивності флуктуацій може призводити до зміни характеру аномальної дифузії. Для малих зміщень запропонована модель із залежними кольоровими шумами, отримані нестаціонарні щільність імовірності та моменти для динамічної змінної. Зазначено область застосовності знайдених статистичних характеристик для незалежних шумів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3277Рассмотрены протяженные механические системы малых масштабов, например, зажатые с двух сторон нанобалки, полимерные цепочки и др. Исследованы упругие поперечные смещения их центров масс (фрагментов) в приближении сильного затухания, для которого можно пренебречь инерционными свойствами. Оно применимо, если коэффициент затухания намного больше частоты собственных колебаний, и соответствует движению системы в достаточно вязкой среде. Использован метод уравнений Ланжевена с одной динамической переменной, при котором случайные влияния среды и тепловых флуктуаций системы учитываются соответственно посредством аддитивного и мультипликативного шума. Применено приближение взаимно коррелированных гауссовских белых шумов, что предполагает малые времена корреляции реальных шумов в сравнении со временем релаксации системы. Оно позволяет записать соответствующее уравнение Фоккера-Планка для плотности вероятности динамической переменной. Рассмотрен случай значительных смещений системы от положения равновесия, соответствующие уравнения движения – нелинейные. Найдена равновесная плотность вероятности и изучено влияние параметра взаимной корреляции r (|r|≤1) шумовых источников на наиболее вероятные состояния равновесной системы. Установлено, что существует такое критическое значение rcr, что при rrcr – два локальных симметричных максимума, уже не соответствующих этой точке. Т.е. при r=rcr происходит одномодальный-бимодальный переход. Также показано, что при отсутствии взаимной корреляции (r=0) ни один из шумов не может вызвать такие качественные изменения в поведении системы. Наоборот, при ее наличии неравновесный переход может быть индуцирован как мультипликативным шумом, так и аддитивным. Рассмотрен случай малых смещений системы от положения равновесия в нестационарной среде. Соответствующее линейное уравнение движения содержит эффективный коэффициент затухания, зависящий от времени по степенному закону. Исследован случайный процесс, вызванный мультипликативным шумом и обуславливающий случайные осцилляции системы при релаксации к равновесию. Он характеризуется бесконечной дисперсией, что свойственно диффузионному поведению. Обнаружено нетипичное для обычных диффузионных процессов изменение характера диффузии при изменении интенсивности Д этого шума. Показано, что существует критическое значение интенсивности Дcr, такое, что при ДДcr – супер диффузия (быстрая диффузия). Для малых смещений системы предложена модель с двумя гауссовскими шумами, характеризующимися произвольными корреляционными функциями. Использован метод, основанный на специальной зависимости между шумами, который позволяет получить формулу для нестационарной плотности вероятности динамической переменной. Она дает точные результаты в случае пренебрежимо малого мультипликативного или аддитивного шума. Также найдены нестационарные статистические моменты. Сравнивая выражения для среднего значения и дисперсии динамической переменной в случаях зависимых и независимых дельта-коррелированных (белых) шумов, указана область применимости предложенного метода для независимых шумов: малый аддитивный шум и начальные моменты времени. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3277Extended mechanical systems in small scales, for example, doubly clamped beams, polymeric chains, are considered. Elastic displacements of their centers of mass (fragments) under influence of external and internal fluctuations in a viscous environment are studied. The method of the Langevin equations with one dynamic variable is used. The cross-correlated Gaussian white noises are considered. In the case of large displacements the constructive role of the cross-correlation in the phenomenon of unimodal-bimodal nonequilibrium transition is discovered. In the case of small displacements in a nonhomogeneous environment it is considered the random process caused by the fluctuation of the stiffness and which displays diffusive behavior. It is determined that changing of the fluctuation intensity can lead to a change of the anomalous diffusion regimes. In the case of small displacements the model with related colored noises is discussed; the time-dependent probability distribution function and moments for the dynamic variable are obtained. The application field of these statistical characteristics for the case of independent noises is shown. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/327

A dual-target strategy for the detection of Chlamydia trachomatis by real-time PCR

Aim. Polymerase chain reaction (PCR) is a key method for the C. trachomatis diagnostics. The first-generation tests targeting a cryptic plasmid showed quite a high sensitivity; however their value has recently been compromised by the discovery of C. trachomatis strains lacking the target DNA segment (e.g. the “Swedish” variant) and thus escaping the diagnostics. Moreover, there are variants bearing no plasmid at all. We propose the addition of a chromosome gene as a PCR tar-get to back up plasmid-based assays and enhance the overall efficiency of diagnostics. Methods. Two multiplexed PCRs were set up to target C. trachomatis cryptic plasmid and the 16s rRNA gene. The 16s rRNA primers produce PCR signal from a range of Chlamydia species whereas the introduction of a Taqman probe (essential for real-time PCR) scales the assay down to C. tra-chomatis. At the same time, our plasmid PCR is specific to C. trachomatis exclusively. Results. The sensitivity of plasmid and 16s rRNA PCRs reached from one to ten genome-equivalents per reaction (geq/rxn) whereas the efficiency was always about 100%. Multiplexing did not reduce the analytical sensitivity. Addition of DNA prepared from clinical specimens to the reaction mix did not affect PCR with pure C. trachomatis DNA further demonstrating the robustness of this system. The kinetics of the two reactions was compared in 49 DNA samples prepared from C. trachomatis-positive swabs. In 45 of these samples, the reactions showed a good correlation in the threshold cycle of amplification Cq, the main analytical parameter of real-time PCR. Conclusions. The simultaneous detection of chromosomal and plasmid targets in multiplex PCR offers a high sensitivity and is particularly advantageous for specimens where the plasmid might be lost due to DNA degradation or counter-selection after treatment. The dual strategy of PCR presented here could constitute the core of a diagnostic test for both in-house and commercial use.Мета. Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) є ключовим методом діагностики C. trachomatis. Мішенню тестів першого покоління є криптична плазміда, що забезпечує досить високу чутливість. Однак придатність цих тестів була поставлена під сумнів після відкриття штамів, в яких був відсутній цільовий сегмент ДНК, і такі варіанти не виявлялись у ПЛР (т.з. «шведські» варіанти). Більш того, існують варіанти, повністю позбавлені плазміди. У цій роботі ми пропонуємо використовувати хромосомний ген в якості додаткової мішені, що дозволить підстрахувати плазмідні ПЛР-тести і може підвисити загальну ефективність діагностики. Методи. Мультиплексна система із двох ПЛР була укладена для одночасної детекції криптичної плазміди і фрагменту гена 16s рРНК. Праймери на 16s рРНК можуть давати сигнал ПЛР при аналізі низки видів Chlamydia. Додання зонду типу Taqman (необхідного для ПЛР у реальному часі) звужує спектр виявлюваних видів до C. trachomatis. В той же час ПЛР з плазміди є специ-фічною виключно до C. trachomatis. Результати. Чутливість ПЛР з плазміди і гену 16s рРНК сягала від 1 до 10 ге-ном-еквівалентів на реакцію, а ефективність ПЛР була близько 100%. Постановка реакцій в мультиплексі не зме-ншувало аналітичну чутливість. Додання реакційної суміші ДНК, приготованої із клінічних зразків, не впливало на ПЛР з чистої ДНК C. trachomatis, що також демонструє надійність системи. Кінетика цих двох реакцій була порів-няна в 49 зразках ДНК із мазків позитивних по C. trachomatis. В 45 із цих зразків реакції показали добру кореляцію порогових циклів ампліфікації Cq – основного аналітичного параметра ПЛР у реальному часі. Висновки. Одночас-на детекція хромосомної та плазмідної мішеней у мультиплексній ПЛР забезпечує високу чутливість і має особли-ві переваги для зразків, де плазміда може бути втрачена в результаті деградації ДНК чи контр-селекції при терапії. Двоцільова стратегія ПЛР, яка представлена в цій роботі, може бути покладена в основу ефективного внутрішньо-лабораторного чи комерційного діагностичного тесту.Цель. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) является ключевым методом диагностики C. trachomatis. Мишенью тестов первого поколения является криптическая плазмида, что обеспечивает достаточно высокую чувствитель-ность. Однако адекватность этих тестов была поставлена под сомнение после открытия штаммов, где отсутствовал целевой сегмент ДНК, и такие варианты не выявлялись в ПЦР (т.н. «шведские» варианты). Более того, существуют варианты, полностью лишенные плазмиды. В этой работе, мы предлагаем использовать хромосомный ген в качес-тве дополнительной мишени, что позволит подстраховать плазмидный ПЦР-тест и может повысить общую эффек-тивность диагностики. Методы. Мультиплексная система из двух ПЦР была составлена для одновременной детек-ции криптической плазмиды и фрагмента гена 16s рРНК. Праймери на 16s рРНК могут давать сигнал ПЦР при анализе ряда видов Chlamydia. Добавление зонда типа Taqman (необходимого для ПЦР в реальном времени) сужа-ет спектр виявляемых видов до C. trachomatis. В то же время, ПЦР с плазмиды обладает специфичностью исклю-чительно к C. trachomatis. Результати. Чувствительность ПЦР с плазмиды и гена 16s рРНК достигала от 1 до 10 геном-еквивалентов на реакцию, а эффективность ПЦР была около 100%. Постановка реакций в мультиплексе не уменшало аналитическую чувствительность. Добавление к реакционнной смеси ДНК, приготовленной из клини-ческих образцов, не влияло на ПЦР с чистой ДНК C. trachomatis, что также демонстрирует надежность системы. Кинетика этих двух реакций была проанализирована в сравнении на 49 образцах ДНК из мазков, позитивных по C. trachomatis. В 45 из этих образцов реакции показали хорошую корреляцию порогових циклов амплификации Cq – основного аналитического параметра ПЦР в реальном времени. Выводы. Одновременная детекция хромосомной и плазмидной мишеней в мультиплексной ПЦР обеспечивает высокую чувствительность и имеет особенное пре-имущество при анализе образцов, где плазмида может быть утрачена в результате деградации ДНК или контр-селекции при терапии. Двух-целевая стратегия ПЦР, представленная в данной работе, может быть положена в ос-нову эффективного внутрилабораторного или коммерческого диагностичного теста

Comprehensive system of financial and economic security of the enterprise

The article considers the main aspects of the formation of a comprehensive system of financial and economic security of the enterprise. It is revealed that the financial and economic security of the enterprise is its ability to ensure stability in both current and future periods, to minimize and neutralize the impact of risks, threats and dangers. It is established that the basis of a comprehensive approach is to achieve financial stability of the enterprise, its protection from the negative effects of internal and external threats. That is, the complexity of the system of financial and economic security of the enterprise is realized through the integration of a set of measures, the mechanism of their generation and provision. The article describes the method of building a system of the comprehensive evaluation of the system of financial and economic security of the enterprise, using the tree of goals and the tree of assessments. It is shown the ability to relate specifically defined values and explore the nature of their interdependence to be able to choose the best option to achieve the expected result

An exactly solvable nonlinear model: Constructive effects of correlations between Gaussian noises

A system with two correlated Gaussian white noises is analysed. This system can describe both stochastic localization and long tails in the stationary distribution. Correlations between the noises can lead to a nonmonotonic behaviour of the variance as function of the intensity of one of the noises and to a stochastic resonance. A method for improving the transmission of external periodic signal by tuning parameters of the system discussed in this paper is proposed

Exactly solvable nonlinear model with two multiplicative Gaussian colored noises

An overdamped system with a linear restoring force and two multiplicative colored noises is considered. Noise amplitudes depend on the system state $x$ as $x$ and $|x|^{\alpha}$. An exactly soluble model of a system is constructed due to consideration of a specific relation between noises. Exact expressions for the time-dependent univariate probability distribution function and the fractional moments are derived. Their long-time asymptotic behavior is investigated analytically. It is shown that anomalous diffusion and stochastic localization of particles, not subjected to a restoring force, can occur.Comment: 15 page