Topical problems concerning both methods and economy to develop mineral deposits

Purpose. Development of mining enterprises adaptation to changes in conjuncture of a product market relying upon its competitiveness while reducing expenditures connected with mineral stock extraction at the expense of mining operation schedule reorganization in accordance with market demand for their products. Methods. Methodological approach to provide output competitiveness in the context of its adaptation to market demand has been substantiated with the use of correlation analysis technique taking into consideration variability of outgoing data and their uncertainty. A technique to support competitive product advantages has been identified on the basis of operations function of mining complex since the advantages depend heavily on the expenses connected with crude ore. Cost changes effected by a market demand have been estimated basing upon feasibility analysis of operations of open pits selected to be considered. Findings. Relations between crude ore mining, prime cost of ore mining and processing enterprise product of Ukraine and market demand for their output have been determined. The current open pit expenditures, connected with ore bed mining, have been specified; process solutions, concerning the operating mining complex modernization, has been substantiated basing upon them. Extraction system effect on the mining complex technological adaptation to lower demand for manganese ore has been stated. Originality. Scientific and application foundations to obtain competitive advantages for the product manufactured by mining and processing enterprises by means of technological adaptation of mining complexes to market demand have been developed. Adaptation instruments of the complexes have been estimated with the help of the production function. Methodological approach to plan crude ore prime cost, basing upon expenditures, connected with overburden operations, has been improved. Practical implications. In the context of Pivnichnyi and Zaporizkyi open pits, the effect of extraction volumes on the mined ore prime cost has been determined; the effect has been involved to substantiate economically the expedient system for ore bench mining. Production function of Pivnichnyi open pit has been defined. Its analysis results helped formulate recommendations concerning labour shedding and production increase.Мета. Розробка адаптації гірничих підприємств до зміни кон’юнктури ринку їхньої продукції на основі забезпечення її конкурентоспроможності шляхом зниження витрат на видобування мінеральної сировини за рахунок реконструкції технологічної схеми гірничих робіт згідно з ринковим попитом на продукцію. Методика. З використанням методу кореляційного аналізу, враховуючи мінливість та невизначеність вихідних даних, обґрунтовано методичний підхід до забезпечення конкурентоспроможності виробленої продукції в аспекті її адаптації до ринкового попиту. Спосіб підтримки конкурентних переваг продукції визначений на підставі виробничої функції гірничодобувного комплексу, оскільки ці переваги значною мірою обумовлені витратами на рудну сировину. Зміна витрат під впливом ринкового попиту оцінена на основі техніко-економічного аналізу досвіду роботи обраних до розгляду кар’єрів. Результати. Встановлений взаємозв’язок між технологією видобування рудної сировини, собівартістю продукції гірничо-збагачувальних комбінатів України та ринковим попитом на їхню продукцію. Для підвищення її конкурентоспроможності визначено теперішні витрати кар’єру на розробку рудного пласта та обґрунтовано на їх підставі технологічні рішення щодо реконструкції діючого гірничодобувного комплексу. Наведений вплив системи розробки на технологічну адаптацію комплексу гірничих робіт до зниженого попиту на марганцеву руду. Наукова новизна. Розроблено науково-прикладні засади підтримання конкурентних переваг продукції гірничо-збагачувальних комбінатів шляхом технологічної адаптації гірничодобувних комплексів до ринкового попиту. Важелі адаптації комплексів оцінені за допомогою виробничої функції. Вдосконалено методичний підхід до планування собівартості рудної сировини, що ґрунтується на структурі витрат на розкривні роботи. Практична значимість. Стосовно Північного й Запорізького кар’єрів визначений вплив обсягу гірничих робіт на собівартість видобутої руди, з урахуванням цього впливу економічно обґрунтована доцільна система розробки рудного уступу. Встановлена виробнича функція Північного кар’єру. За результатами її аналізу сформульовані рекомендації щодо скорочення робочої сили й підвищення обсягу виробництва.Цель. Разработка адаптации горных предприятий к изменению конъюнктуры рынка их продукции на основе обеспечения ее конкурентоспособности путем снижения затрат на добычу минерального сырья за счет реконструкции технологической схемы горных работ в соответствии с рыночным спросом на продукцию. Методика. С использованием метода корреляционного анализа, учитывая изменчивость и неопределенность исходных данных, обоснован методический подход к обеспечению конкурентоспособности произведенной продукции в аспекте ее адаптации к рыночному спросу. Способ поддержания конкурентных преимуществ продукции определен на основании производственной функции горнодобывающего комплекса, поскольку эти преимущества в значительной степени обусловлены затратами на рудное сырье. Изменение затрат под влия-нием рыночного спроса оценена на основе технико-экономического анализа опыта работы избранных к рассмотрению карьеров. Результаты. Установлена взаимосвязь между технологией добычи рудного сырья, себестоимостью продукции горно-обогатительных комбинатов Украины и рыночным спросом на их продукцию. Для повышения ее конкурентоспособности определены нынешние затраты карьера на разработку рудного пласта и обоснованы на их основании технологические решения по реконструкции действующего горнодобывающего комплекса. Приведено влияние системы разработки на технологическую адаптацию комплекса горных работ к пониженному спросу на марганцевую руду. Научная новизна. Разработаны научно-прикладные основы поддержания конкурентных преимуществ продукции горно-обогатительных комбинатов путем технологической адаптации горнодобывающих комплексов с рыночным спросом. Рычаги адаптации комплексов оценены с помощью производственной функции. Усовершенствован методический подход к планированию себестоимости рудного сырья, базирующийся на структуре затрат на вскрышные работы. Практическая значимость. Относительно Северного и Запорожского карьеров определено влияние объема горных работ на себестоимость добытой руды, с учетом этого влияния экономически обоснована целесообразная система разработки рудного уступа. Установлена производственная функция Северного карьера. По результатам ее анализа сформулированы рекомендации по сокращению рабочей силы и повышению объема производства.The authors express gratitude to everyone who favoured (directly or indirectly) the origination of the methodological approach being essentially innovative technological model to support competitiveness of mining enterprises. In particular, cooperation of the authors with the Department of Open-Pit Mining of the Dnipro University of Technology especially with Professor B.Yu. Sobko turned out to be determinative. The authors express kindly their thanks to Professor O.A. Temchenko from Kryvy Rih Economic Institute for his effective help rendered at the stage when scientific background of the general approach was being developed

Разработка адаптивного аппаратного обеспечения

У статті автор привертає увагу до перспективної методики розробки апаратного забезпечення. В її основі лежить чільне місце прагматики у розробці апаратного забезпечення через її вплив на інструментарій, що використовується у процесі розробки. Автор пояснює основи прагматикозалежного підходу та пропонує рішення для автоматичного переходу від семантичного запису вирішення задачі до конкретного синтаксису та описує реалізацію. Запропонована методика розробки має такі переваги як: збереження інвестицій, продукування коректного рішення та, звичайно, підтримка процесу розробки, що приводить до оптимальних рішень. Запропонований підхід автор застосував до конструювання апаратного забезпечення, що дозволило збільшити відношення швидкість роботи/площа кристалу. Реалізація адаптивного середовища розробки, створена як доказ концепції, доводить можливість нівелювати різницю між апаратним та програмним забезпеченням через компіляцію семантичного опису рішення задачі в мову асемблера або Verilog. Але безпосередньо це середовище адаптивної розробки ще не достатньо якісне для використання на виробництві, його варто значно покращити.The paper is trying to attract attention to perspective hardware design methodology. The point of the methodology is to stress vital role of pragmatics in hardware design through direct influence of pragmatics on tools used in process of design. The author showed basics of pragmatics dependent approach and proposes solution for automated transition from semantic notation of solution of problem given to specific syntaxes, described its implementation. The design approach introduced has such advantages as: investment saving, production of correct solutions and of course support of design process, which leads to optimal solution. The author applied proposed approach to hardware design, and such application allows increasing speed/chip area ratio in resulting designs. The implementation of adaptive design environment, created as the proof of concept proves ability to remove margin between software and hardware compiling the same semantic description of problem's solution into x86 assembly and Verilog code. But for now it is not recommended to use this piece of software in industry, it should be improved with different design tricks and optimizations to make designs produced with the adaptive design environment truly efficient. In the future the author is going try to use different algebraic structures in the adaptive design environment to analyze their efficiency.В статье автор пытается привлечь внимания к перспективной методике разработки аппаратного обеспечения. В ее основе лежит основополагающая роль прагматики задачи в разработке аппаратного обеспечения посредством влияния оной на инструментарий, используемый в процессе разработки. Автор объясняет основы прагматикозависимого процесса разработки и предлагает решение для автоматического перехода от семантической записи решения задачи до конкретного синтаксиса, описывает реализацию. Предложенная методика разработки имеет такие преимущества как: сохранение инвестиций, продуцирование корректного решения и, конечно, поддержка процесса разработки, что приводит к оптимальному решению. Предложенный подход автор применил к конструированию аппаратного обеспечения, что позволило увеличить отношение скорость работы/площадь кристалла. Реализация адаптивной среды разработки, созданная как доказательство концепции, доказывает возможность нивелировать разницу между программным и аппаратным обеспечением посредством компиляции семантического описания решения задачи в код языка ассемблера либо в Verilog. Но на сегодня конкретно это решение не рекомендуется использовать на производстве, его следует значительно улучшить

Проблема полноты в классе сохраняющих денотаты функций над записями

Проблематика. Сучасна інформатико-технологічна проблематика така, що необхідний безпосередній розгляд навіть не стільки результатів розв’язків програмістських задач, скільки процесів їх розв’язання. Тому дослідження загальнозначимих структур організації цих процесів стають сьогодні надзвичайно актуальними. Особливе місце у цих дослідження посідає проблематика, пов’язана з побудовою алгебричних характеристик прагматично обумовлених класів функцій, у т.ч. з рішенням проблем повноти у відповідних алгебрах. Мета дослідження. Вирішення проблеми повноти в класі обчислюваних маніпуляційних функцій над записами, які зберігають денотати. Тут маніпуляційність уточнюється за допомогою властивості функції зберігати денотати (атомарні елементи, що формують записи). Методика реалізації. Як інструмент дослідження цього класу обчислюваних функцій у роботі вибрана примітивна програмна алгебра (ППА). В основу вирішення проблеми повноти цієї ППА та побудови системи її породжувальних покладено результат щодо повноти ППА над класом маніпуляційних функцій над кортежами. Проведені в роботі побудови базуються на алгебричних методах дослідження програм і методах композиційного програмування. Результати дослідження. Описано рішення проблеми повноти в класі обчислюваних маніпуляційних функцій над актуальним носієм – записами. Висновки. Отримані результати можуть бути застосовані для подальших теоретичних та прикладних досліджень методів маніпулювання записами, побудови алгебричних характеристик класів маніпуляційних функцій над перспективними носіями, наприклад списками, стеками, чергами тощо, для формалізації семантики мов програмування, які використовують записи як тип даних.Background. Modern range of IT problems forces researchers to not only consider solutions of programmers’ problems, but processes of their solution. That is why researches of generally valid organization structures of the processes become the most important. Distinct place in the researches take problems related with building of algebraic characteristics of pragmatically-conditioned function classes, including completeness problems solutions in corresponding algebras. Objective. Solution of completeness problem for class of computable manipulative functions on records. Term “manipulative” is specified as property of function to preserve denotations (atomic elements, which form records). Methods. Primitive program algebra (PPA) has been chosen as instrument for the research of this class of computable functions. Solution of PPA completeness problem for manipulative functions on n-tuples formed solution basis of completeness problem and basis of generative functions system creation. Buildings, made in the paper, are based on algebraic methods of program analysis and methods of compositional programming. Results. Solution of completeness problem for class of computable manipulative functions on records is described. Conclusions. Results yielded may be utilized for further theoretical and applied researches of record manipulation methods, uncovering algebraic characteristics of manipulation functions classes on perspective carriers, for instance, lists, stacks, queues etc., programming languages semantics formalization, which use records as data type.Проблематика. Современная информатико-технологическая проблематика такова, что необходимо непосредственное рассмотрение даже не столько результатов решений программистских задач, сколько процессов их решения. Поэтому исследования общезначимых структур организации этих процессов становятся очень актуальными. Особенное место в этих исследованиях занимает проблематика, связанная с построением алгебраических характеристик прагматически обусловленных классов функций, в т.ч. с решением проблем полноты в соответствующих алгебрах. Цель исследования. Решение проблемы полноты в классе вычислимых манипуляционных сохраняющих денотаты функций над записями. Манипуляционность уточняется посредством свойства функции сохранять денотаты (атомарные элементы, формирующие записи). Методика реализации. В качестве инструмента исследования данного класса вычислимых функций в работе выбрана примитивная программная алгебра (ППА). В основу решения проблемы полноты данной ППА и построения системы ее порождающих положен результат по полноте ППА над классом манипуляционных функций над кортежами. Проведенные в работе построения базируются на алгебраических методах исследования программ и методах композиционного программирования. Результаты исследования. Описано решение проблемы полноты в классе вычислимых манипуляционных функций над актуальными носителем – записями. Выводы. Полученные результаты могут быть применены для дальнейших теоретических и прикладных исследований методов манипулирования записями, построения алгебраических характеристик классов манипуляционных функций над перспективными носителями, например списками, стеками, очередями и т.п., для формализации семантики языков программирования, использующих записи как тип данных

Примитивная программная алгебра вычислимых функций над записями

Проблематика. Дослідження проводиться у рамках композиційного підходу до програмування. Проблематикою дослідження є розробка наукових засад генезису розв’язків програмістських задач. Його основу становить поняття композиції. Мета дослідження. Метою дослідження є розробка загального методу отримання алгебричних характеристик класів функцій та застосування його для опису прагматично важливого класу частково рекурсивних функцій над записами. Методи реалізації. Проведені в роботі побудови базуються на алгебричних методах дослідження програм та методах композиційного програмування. У рамках так званих програмних алгебр строго ставляться та вирішуються проблеми отримання характеристик репрезентативних класів обчислюваних функцій, проблеми знаходження породжуючих сукупностей та базисів, що посідають одне з чільних місць у програмістській проблематиці. Результати дослідження. В роботі запропоновано загальний метод вирішення зазначених проблем у примітивних програмних алгебрах (ППА) над різними класами обчислюваних функцій. Отримані результати викладені у вигляді ряду оригінальних тверджень, лем та теорем. Вони можуть бути використанні при дослідженні алгебричних характеристик різних класів обчислюваних функцій у задачах формалізації семантик мов програмування. Висновки. Отримані результати є фундаментом для розвитку напряму адаптивних середовищ програмування. Наступні кроки будуть пов’язані з дослідженням загального поняття композиції та розробкою пов’язаних із ним редукційних методів дослідження функцій як середовищ прагматико-обумовленої декомпозиції програмістських задач.Background. The research is conducted in the context of compositional approach to programming. Problematic of the research is development of scientific foundations of programmer’s problems solution genesis. Its basis is concept of composition. Objective. The objective of the research is general method development for function classes’ algebraic characteristics obtaining and application of the method for description of pragmatically important class of partially recursive functions on records. Methods. Creations made in the paper are based on software analysis algebraic methods and compositional programming methodic. Problems of computable functions’ characteristics obtaining, problems of generative sets and bases finding, which are one of the most important questions in programmer’s problematic, are strictly stated and solved in the context of so called “program algebras”. Results. In the paper method of mentioned problems solution was proposed in context of primitive program algebras (PPA) on different classes of computable functions. Received results are stated as sequence of original statements, lemmas, and theorems. They can be used for different classes of computable functions algebraic characteristics exploration in problems of programming languages semantics formalization. Conclusions. Received results are foundations of adaptive programming environments development. Next steps in this direction will be connected with exploration of general concept of composition and development of related reduction methods of function exploration as environments of pragmatic depended programmer’s problems decomposition.Проблематика. Исследование проводится в рамках композиционного подхода к программированию. Проблематика исследования – разработка научных засад генезиса решений программистских задач. Его основу составляет понятие композиции. Цель исследования. Целью исследования является разработка общего метода получения алгебраических характеристик классов функций и применение его для описания прагматически важного класса частично рекурсивных функций над записями. Методы реализации. Проведенные в работе построения базируются на алгебраических методах исследования программ и методиках композиционного программирования. В рамках так называемых программных алгебр строго ставятся и решаются проблемы получения характеристик репрезентативных классов вычислимых функций, проблемы нахождения порождающих совокупностей и базисов, что занимают одно из главных мест в программистской проблематике. Результаты исследования. В работе предложен общий метод решения упомянутых проблем в примитивных программных алгебрах (ППА) над разными классами вычислимых функций. Полученные результаты изложены в виде ряда оригинальных утверждений, лемм и теорем. Они могут быть использованы при исследовании алгебраических характеристик разных классов вычислимых функций в задачах формализации семантик языков программирования. Выводы. Полученные результаты являются фундаментом для развития направления адаптивных сред программирования. Следующие шаги будут связаны с исследованием общего понятия композиции и разработкой связанных с ним редукционных методов исследования функций как сред прагматико-обусловленной декомпозиции программистских задач

Примитивная программная алгебра: общий подход к решению проблемы функциональной полноты

Основним напрямком дослідження є розробка наукових засад генезису рішень програмістських задач. Проведено побудови, що базуються на алгебраїчних методах дослідження програм та методах композиційного програмування. В основі останніх лежать програмні алгебри з функціями спеціального класу у якості носія, і композиціями, які представляють абстракції інструментів програмного синтезу, у якості операцій. У рамках так званих програмних алгебр строго поставлено та вирішено проблеми отримання характеристик репрезентативних класів обчислюваних функцій, проблеми знаходження породжуючих сукупностей та базисів, що займають одне з чільних місць у програмістській проблематиці. Запропоновано загальний метод вирішення згаданих проблем у примітивних програмних алгебрах (ППА) над різними класами обчислюваних функцій. Отримані результати викладено у вигляді низки оригінальних тверджень, лем та теорем. Вони можуть бути використані у ході дослідження алгебраїчних характеристик різних класів обчислюваних функцій в задачах формалізації семантик мов програмування.The goal of the research is development of scientific foundations of programming problems solutions genesis. Investigations carried out are based on algebraic research methods of programs and compositional programming methods. Basis of the last ones consists of program algebras with special classes of functions as carriers, and compositions that represent abstractions from program synthesis tools as operations. Problems of completeness in classes of computable functions that took one of the most important places in programming problems are well defined and solved in the context of program algebras. Universal method for the problem of completeness solution in primitive program algebras (PPA) on different classes of computable functions proposed in the article. Results achieved are presented as series of original statements, lemmas and theorems. The results can be applied in algebraic characteristics research of different computable functions classes in problems of programming language semantics formalization.Основным направлением исследования есть разработка научных основ генезиса решений программистских задач. Проведены построения, которые базируются на алгебраических методах исследования программ и методах композиционного программирования. В основе последних лежат программные алгебры с функциями специального класса в качестве носителя, и композициями, которые представляют абстракции инструментов программного синтеза, в качестве операций. В рамках так называемых программных алгебр строго поставлены и решены проблемы получения характеристик репрезентативных классов вычислимых функций, проблемы нахождения порождающих совокупностей и базисов, которые занимают одно из главных мест в программистской проблематике. Предложен общий метод решения упомянутых проблем в примитивных программных алгебрах (ППА) над разными классами вычислимых функций. Полученные результаты изложены в виде ряда оригинальных утверждений, лемм и теорем. Они могут быть использованы при исследовании алгебраических характеристик разных классов вычислимых функций в задачах формализации семантик языков программирования

Negative Thermal Expansion Coefficient of Graphene Measured by Raman Spectroscopy

The thermal expansion coefficient (TEC) of single-layer graphene is estimated with temperature-dependent Raman spectroscopy in the temperature range between 200 and 400 K. It is found to be strongly dependent on temperature but remains negative in the whole temperature range, with a room temperature value of -8.0x10^{-6} K^{-1}. The strain caused by the TEC mismatch between graphene and the substrate plays a crucial role in determining the physical properties of graphene, and hence its effect must be accounted for in the interpretation of experimental data taken at cryogenic or elevated temperatures.Comment: 17 pagese, 3 figures, and supporting information (4 pages, 3 figures); Nano Letters, 201

Thermal Properties of Graphene, Carbon Nanotubes and Nanostructured Carbon Materials

Recent years witnessed a rapid growth of interest of scientific and engineering communities to thermal properties of materials. Carbon allotropes and derivatives occupy a unique place in terms of their ability to conduct heat. The room-temperature thermal conductivity of carbon materials span an extraordinary large range - of over five orders of magnitude - from the lowest in amorphous carbons to the highest in graphene and carbon nanotubes. I review thermal and thermoelectric properties of carbon materials focusing on recent results for graphene, carbon nanotubes and nanostructured carbon materials with different degrees of disorder. A special attention is given to the unusual size dependence of heat conduction in two-dimensional crystals and, specifically, in graphene. I also describe prospects of applications of graphene and carbon materials for thermal management of electronics.Comment: Review Paper; 37 manuscript pages; 4 figures and 2 boxe

A Standardized Morpho-Functional Classification of the Planet’s Humipedons

It was time to take stock. We modified the humipedon classification key published in 2018 to make it easier and more practical. This morpho-functional taxonomy of the topsoil (humipedon) was only available in English; we also translated it into French and Italian. A standardized morphofunctional classification of humipedons (roughly the top 30–40 cm of soil: organic and organomineral surface horizons) would allow for a better understanding of the functioning of the soil ecosystem. This paper provides the founding principles of the classification of humipedon into humus systems and forms. With the recognition of a few diagnostic horizons, all humus systems can be determined. The humus forms that make up these humus systems are revealed by measuring the thicknesses of the diagnostic horizons. In the final part of the article, several figures represent the screenshots of a mobile phone or tablet application that allows for a fast recall of the diagnostic elements of the classification in the field. The article attempts to promote a standardized classification of humipedons for a global and shared management of soil at planet level

A standardized morpho-functional classification of the planet’s humipedons

It was time to take stock. We modified the humipedon classification key published in 2018 to make it easier and more practical. This morpho-functional taxonomy of the topsoil (humipedon) was only available in English; we also translated it into French and Italian. A standardized morphofunctional classification of humipedons (roughly the top 30–40 cm of soil: organic and organomineral surface horizons) would allow for a better understanding of the functioning of the soil ecosystem. This paper provides the founding principles of the classification of humipedon into humus systems and forms. With the recognition of a few diagnostic horizons, all humus systems can be determined. The humus forms that make up these humus systems are revealed by measuring the thicknesses of the diagnostic horizons. In the final part of the article, several figures represent the screenshots of a mobile phone or tablet application that allows for a fast recall of the diagnostic elements of the classification in the field. The article attempts to promote a standardized classification of humipedons for a global and shared management of soil at planet level