
Научно-практический рецензируемый журнал
Научный журнал «Доклады Национальной академии наук Беларуси» зарегистрирован Министерством информации Республики Беларусь 18 мая 2009 г. в Государственном реестре средств массовой информации за № 387. Периодичность – 6 номеров в год. Территория распространения – Республика Беларусь, зарубежные страны (по подписке и в розницу). Журнал публикует краткие сообщения о новых законченных и еще не напечатанных оригинальных и имеющих приоритетный характер исследованиях в различных областях науки. В журнале не помещаются сообщения полемические и узкоспециальные, содержащие решения стандартных задач; сообщения описательные, обзорные и методические (если метод не является принципиально новым); сообщения, излагающие этапы исследований, а также не содержащие значительных выводов.
Журнал входит в «Перечень научных изданий Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований», включен в базу данных Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), а также в такие международные базы данных, как Emerging Sources Citation Index (ESCI) на платформе Web of Science, MathSciNet, Zoological Record, Сhemical Abstracts, IAEA’s INIS (International Nuclear Information System). Содержание номеров журнала и аннотации опубликованных в нем сообщений размещаются на сайте издателя – belnauka.by и сайте НАН Беларуси – nasb.gov.by.
Объем журнала – 88 с.
Внесен в каталог подписных изданий Республики Беларусь: индекс для индивидуальной подписки – 74875, ведомственной – 748752.
В состав редколлегии входят 35 специалистов, в том числе 25 академиков и 8 членов-корреспондентов НАН Беларуси; в составе редакционного совета – 18 авторитетных ученых из зарубежных академий наук и научных центров.
Текущий выпуск
МАТЕМАТИКА
Для многочленов f, обладающих кратными корнями, получены явные формулы для высших производных от результантов R(f, f (k)) (f (k) – производная порядка k). На этой базе доказаны существенно отличающиеся от известных результатов утверждения, связывающие высшие производные результантов и кратные корни.
ИНФОРМАТИКА
Целью исследования является анализ использования алгоритма случайного леса для решения задачи классификации займа и проведение сравнительного анализа с результатами, полученными при использовании логистической регрессии, нейронной сети прямого распространения и глубокой нейронной сети прямого распространения. В результате исследований определены лучшее максимальное количество входных показателей и лучшее количество деревьев в ансамбле при использовании алгоритма случайного леса, исследовано воздействие альтернативного разбиения данных на тренировочный и тестовый наборы на точность прогнозирования модели при использовании алгоритма случайного леса. В заключение предложена стратегия решения задачи классификации займа на основе исследованных ранее классификаторов.
ФИЗИКА
Изучено изменение спектров диффузного отражения наноструктурированных покрытий TiAlN/Cu после термоциклирования в условиях, эквивалентных 16 часам нахождения на околоземной космической орбите. Тонкопленочные покрытия TiAlN с добавлением 7–8 % меди и различными соотношениями Ti/Al в металлической компоненте и между металлической и неметаллической компонентами твердого раствора сформированы методом реактивного магнетронного распыления. Показано, что отражение в спектральной области 500–2500 нм для образцов с бόльшей концентрацией титана заметно выше и увеличивается после термической нагрузки, тогда как для образца с меньшим содержанием титана отражение не изменяется. Из спектров отражения рассчитаны коэффициент солнечного поглощения αs и излучательная способность ε, а также отношение αs / ε. Для образцов с преобладанием металлической компоненты ((Ti + Al) / (N + C) = 1,3) и соотношением Ti / Al = 0,95 это отношение не изменялось после термоциклирования и составляло 1,44. Для образцов с повышенным содержанием титана (Ti / Al = 2,34) и эквимолярным соотношением металлической и неметаллической компонент значение αs / ε до термоциклирования составляло 3,82 и снижалось до 3,65 после термической нагрузки. Рассчитаны также ширина запрещенной зоны и ее изменение после термоциклирования для обоих типов покрытий. На основе данных оптической спектроскопии обсуждаются физические процессы, происходящие в композитах TiAlN/Cu при термоциклировании.
ХИМИЯ
С применением фармакофорного моделирования на основе структуры лиганда осуществлен виртуальный скрининг потенциальных ингибиторов 17,20-лиазной активности фермента CYP17A1 человека, вовлеченного в патогенез развития рака предстательной железы. При отборе соединений-лидеров оценивали их фармакокинетические параметры (ADMET) для снижения риска побочных эффектов на организм. В результате проведенных исследований идентифицировано 5 соединений, характеризующихся синтетической доступностью, приемлемыми фармакокинетическими параметрами. Согласно расчетным данным гибкого молекулярного докинга, найденные соединения имеют низкие значения свободной энергии связывания с каталитическим центром фермента, которые сопо ставимы с экспериментальным значением применяемого в клинической практике ингибитора CYP17A1 – абиратерона. Установлено, что связывание идентифицированных соединений с ферментом обусловлено ван-дер-ваальсовыми, липофильными, электростатическими и межмолекулярными водородными взаимодействиями с аминокислотными остатками активного центра и π-стэкингом с гем-группой фермента. Полученные результаты будут использованы для разработки новых противоопухолевых препаратов с минимальными побочными эффектами для лечения рака простаты, терапевтическое действие которых основано на ингибировании 17,20-лиазной активности CYP17A1.
БИОЛОГИЯ
Впервые в Республике Беларусь с целью дифференциации пород свиней дюрок, ландрас, йоркшир, белорусская крупная белая и белорусская мясная проведен широкомасштабный биоинформатический анализ геномов вида Sus scrofa domesticus, а также собственные молекулярно-генетические исследования, по результатам которых сформирован перечень полиморфных вариантов с высоким дифференцирующим потенциалом. Наиболее информативные SNP для дифференциации пород свиней – rs332196135, rs81322965, rs322056535, rs80967182, rs81333725, rs80789418, rs319844693, rs80859281, rs80855833, вошли в тест-системы. На основании статистического анализа генотипов, полученных in silico и с помощью технологии конкурентной аллель-специфической ПЦР, определены высокие значения точности и специфичности предложенных моделей. Разработаны методические рекомендации для быстрой и точной дифференциации пород свиней.
Приведены результаты сравнительного исследования состава Р-витаминного комплекса плодов голубики высокорослой в зависимости от обработок опытной культуры биологическими регуляторами роста Оксидат торфа с микроэлементами и Ростмомент (каждый в концентрации 0,4 %), а также новым бактериальным препаратом фунгицидного действия Экоберит в концентрациях 1, 2 и 5 %. Наиболее выраженное стимулирующее действие на биосинтез собственно антоцианов, катехинов и общий выход биофлавоноидов оказывал Оксидат торфа. Экоберит в концентрации 5 % преимущественно стимулировал образование катехинов, в концентрации 2 % – флавонолов, а в концентрации 1 % ингибировал синтез лейкоантоцианов, собственно антоцианов, но при этом оказывал стимулирующее действие на образование катехинов и флавонолов. Применение Ростмомента снижало синтез лейкоантоцианов, антоциановых пигментов и катехинов, что в целом привело к обеднению плодов биофлавоноидами. Максимальная эффективность обогащения ягодной продукции голубики Р-витаминами достигалась при обработке растений Оксидатом торфа в концентрации 0,4 % и Экоберитом в концентрациях 2 и 5 %.
МЕДИЦИНА
С помощью физиологических, биохимических и фармакологических методов в опытах на крысах и кроликах показано, что направленность и характер изменений температуры тела с учетом действия бактериального липополисахарида – эндотоксина E. coli зависят от выраженности эндотоксинемии, состояния детоксикационной функции печени. Выявлено, что при введении бактериального эндотоксина в организм в следовых концентрациях повышаются, а при выраженной эндотоксинемии снижаются температура тела и активность процессов детоксикации. Установлено, что неоднозначная направленность и характер изменений температуры тела в условиях развития эндотоксинемии зависят от ее выраженности, состояния детоксикационной функции печени и тиреоидного статуса организма.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Разработана методика формирования тонкопленочных наноструктурированных покрытий на основе поливинилкарбазола (ПВК) с наночастицами диоксида кремния и оксида цинка методом Ленгмюра−Блоджетт (ЛБ). На основании анализа изотермы сжатия монослоя ПВК и данных атомно-силовой микроскопии о структурно-морфологических характеристиках ЛБ-пленок, сформированных способом горизонтального осаждения на поверхности гидрофилизированных кремниевых подложек при различных значениях поверхностного давления (π), установлено, что плотные покрытия на основе ПВК формируются при π = 15 мН/м. Оптимальное содержание наночастиц (на 1 моль полимера) в суспензиях для получения однородных наноструктурированных покрытий составляет до 24,44 ‧ 103 моль (для SiO2) и до 4,53 ‧ 103 моль (для ZnO). Описан характер влияния введения наночастиц на структуру, смачиваемость и локальные механические характеристики формируемых композиционных покрытий. На основании рассчитанных значений модуля сжатия монослоев ПВК, ПВК–SiO2, ПВК–ZnO и комплекса полученных в ходе выполнения работы экспериментальных данных показано, что модуль сжатия полимерных и нанокомпозиционных монослоев Ленгмюра−Блоджетт может быть использован в качестве количественного критерия оценки плотности формируемых покрытий.
СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ
Эксплицирован способ обоснования принципа резонанса и определено его место в составе современного научного дискурса. Данный принцип войдет в него, будучи включенным в философские основания науки, где наряду с группой философских категорий как матрицей мышления выделяется группа философских принципов и норм научного познания, выражающих фундаментальные предпосылки и общую направленность познавательных процессов (принципы взаимодействия, воспроизводимости, рефлексивности, системности, детерминизма, наблюдаемости, простоты и др.). В этой группе должен быть зафиксирован и принцип резонанса, выражающий ориентированность научного познания на поиск резонансных процессов и механизмов их действия в исследуемой реальности и их значимость для ее адекватного интеллектуального и практического освоения. Показано, что принцип резонанса (как и всякое регулятивное средство познавательной деятельности, обосновывающее ее продуктивность) в свою очередь должен быть обоснован. В сообщении эксплицированы два типа его обоснования: когнитивное как обобщение и распространение какого-либо положения (идеи) в определенной сфере познавательной деятельности (в данном случае о креативном значении резонансных процессов) на всю сферу; практическое как успешная практическая деятельность в соответствии с требованиями обосновываемого принципа в технико-технологической сфере (строительстве, радиотехнике, приборостроении, практической медицине, разработке социо-гуманитарных технологий и др.), где принцип резонанса обеспечивает ориентированность научного дискурса не только на поиск существенно значимых резонансных процессов в исследуемой реальности, но и на создание механизмов их сознательного культивирования, а также по необходимости и нейтрализации. Непосредственно операциональная включенность принципа резонанса в познавательные процессы осуществляется в контексте рационального базиса исследования, коррелирующего с исторически обусловленными типами рациональности.
АГРАРНЫЕ НАУКИ
Предложен и описан способ идентификации и отделения некондиционных клубней картофеля из общего вороха на основе систем технического зрения и автоматической инспекции. Для сегментации внешних дефектов клубней картофеля на фоне транспортирующего конвейера в режиме реального времени использован метод, основанный на вычислении цветового порога. Для трекинга движущихся клубней картофеля использовался алгоритм центроидного трекинга. Для обучения искусственной нейронной сети был создан собственный набор данных, состоящий из изображений товарных и дефектных клубней картофеля. Представлены результаты экспериментальных исследований определения внутренних дефектов клубней картофеля с помощью метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и компьютерной томографии (КТ). Для создания скрытых дефектов в виде потемнений мякоти клубней был использован метод регулируемого удара о твердую поверхность. Описана методика проведения экспериментальных исследований и режимные параметры ЯМР и КТ. Проведен сравнительный анализ изображений, полученных при помощи ЯМР и КТ, с натурными снимками клубней в разрезе, что позволило с высокой точностью определить совпадение местоположения дефектов, выявленных неинвазивным методом с их реальным расположением в клубне. Работа продемонстрировала ценность ЯМР и КТ для детального неинвазивного способа определения скрытых дефектов клубней картофеля на автоматических сортировальных машинах.
ISSN 2524-2431 (Online)