МАТЕМАТИКА
Исследуется коэффициентная устойчивость решения разностной схемы, аппроксимирующей смешанную задачу для одномерного полулинейного гиперболического уравнения. Получены оценки решения дифференциальной и разностной задач. При этом решение может разрушаться за конечное время. Установлена нижняя граница разрушения решения. В области существования решения получены оценки возмущения решения разностной схемы по отношению к возмущению коэффициентов уравнения, согласующиеся с оценками для дифференциальной задачи. Во всех случаях применялись метод энергетических неравенств, неравенство Бихари и его сеточный аналог.
ИНФОРМАТИКА
Представлен алгоритм ACT (Adaptive Color Tracker) отслеживания объектов, наблюдаемых движущейся видеокамерой. Одной из особенностей работы алгоритма является адаптация набора признаков объекта к фону текущего кадра. При работе с текущим кадром из исходного набора признаков объекта, сформированного при его выделении на первом кадре, удаляются те, которые присущи не только объекту, но и в большой мере фону. Такие признаки не только не способствуют отделению объекта интереса от фона – они затрудняют корректное обнаружение объекта. Оставляются признаки объекта в большей мере характерные объекту и в то же время наименее характерные для фона текущего кадра. Признаки объекта и фона формируются на основе цветового представления кадров. Они вычисляются путем кластеризации 3D-векторов цвета пикселов кадров быстрой версией хорошо известного алгоритма k-средних или более простым и быстрым разбиением цветового пространства на 3D-параллелепипеды с последующей заменой цвета каждого пиксела на среднее значение векторов цвета, попавших в тот же параллелепипед, что и текущий цвет. Еще одна особенность алгоритма заключается в его вычислительной простоте, что делает возможным его использование на небольших мобильных вычислителях, например, на Jetson TXT1 или TXT2.
Алгоритм был протестирован на видеопоследовательностях, снятых различными видеокамерами, а также на общеизвестном наборе данных TV77, содержащем 77 различных размеченных видеопоследовательностей. Тесты показали работоспособность алгоритма. На тестовых изображениях его точность и быстродействие превосходили показатели трекеров, реализованных в библиотеке компьютерного зрения OpenCV 4.1.
Предлагается алгоритм сравнения белок-белковых комплексов на основе их функциональных свойств в терминах генной онтологии. Мера функциональной схожести комплексов интегрируется со структурной мерой для нахождения шаблона для моделирования белковых комплексов. Приводятся результаты моделирования белковых комплексов с помощью предложенного алгоритма.
ФИЗИКА
Рассчитано полное сечение некогерентного фоторождения π–-мезона на дейтроне при пороговых энергиях реакции от 145 до 160 МэВ. Для описания реакции был использован диаграммный подход. Учтены вклады от диаграмм, которые соответствуют плосковолновому импульсному приближению, а также NN- и πN-взаимодействиям в конечном состоянии. Проведено сравнение вычисленных сечений с результатами недавних измерений, выполненных в лаборатории MAX IV Лундского университета. Имеется хорошее согласие с данными при энергиях фотона от 147 до 155 МэВ. Однако при 158 и 160 МэВ теоретические предсказания заметно превышают измеренные сечения.
ХИМИЯ
Получены отрицательно заряженные (–13,5 ± 5,0 мВ) гидрогелевые нано- и субмикрочастицы (50–150 нм) пектината кальция. Разработана методика, позволяющая включать в них до 40 мас. % регулятора роста растений – транс-коричную кислоту (ТКК). Установлено, что полное высвобождение ТКК в среде культивирования клеток (Мурасиге–Скуга) протекает за 2,5 ч. Полученные частицы пектината кальция не влияют на ростовые процессы клеток суспензионной культуры и могут быть использованы в качестве нейтральных носителей регуляторов роста.
Изучены соединительнотканные оболочки паравертебральных сухожилий (перитеноны) белых лабораторных крыс, обработанные диоксидом кремния и гиалуроновой кислотой. Установлено, что перитеноны представляют собой каркасные с ортогональной анизотропией природные композиты с развитой системой интерстициальных пористых мембран, которые регулируют тканевые гидродинамические потоки. Во внеклеточном матриксе перитенонов присутствуют карбонат-гидроксиапатит и гидроксид кальция в аморфизированном состоянии. Диоксид кремния и гиалуронат формируют гидрофобные силикатные и гиалуронатные покрытия коллагеновых фибрилл (инкапсуляция), упрочняют связи в Амидах I, II, III, снижают интенсивность полос связанных гидроксильных и полос валентных колебаний фосфатных групп, что свидетельствует о замещении карбонат-ионами OH-групп и подавлении синтеза гидроксиапатита. Ключевым механизмом снижения интенсивности апатитогенеза является инкапсуляция коллагеновых фибрилл, сопровождающаяся экранированием центров эпитаксиальных взаимодействий, структурирующихся в ходе гетерогенной нуклеации кальцийфосфатов. В биомиметической жидкости SBF деформирующее действие модифицирующих агентов нивелируется, но усиливается гидратированность и возрастает скорость распада фибриллярного коллагена. При этом на фоне избыточного поступления экзогенных фосфатов и карбонатов из SBF апатитогенез в перитенонах осуществляется, преимущественно, по механизму гомогенной нуклеации.
На основе циклопентан-1,3-диона и 5-фенилтетроновой кислоты разработан однореакторный метод синтеза циклических β-дикарбонильных соединений в качестве синтонов для 11-дезоксипростаноидов. Полученные таким образом 2-алкил(арилалкил)замещенные циклопентан-1,3-дионы были трансформированы в циклопентеноновые предшественники 11-дезокси-аналогов ПГЕ1 и ПГЕ2.
БИОЛОГИЯ
Митохондриальный белок MTCH2 (mitochondrial carrier homolog 2) играет важную роль в осуществлении апоптоза, являясь рецептором для про-апоптотического белка tBid на наружной мембране митохондрий (НММ). Ранее было установлено, что белок MOAP-1 (modulator of apoptosis-1) необходим для эффективного связывания белка tBid с его рецептором на НММ, однако структурные детерминанты этой регуляции остаются неясными. В данном сообщении представлены результаты установления структурных факторов действия белка MOAP-1, обусловливающих эффективное связывание белка tBid с рецептор-подобным белком MTCH2
Дана оценка степени полиморфизма линий удвоенных гаплоидов гексаплоидного тритикале, полученных методом индуцированного андрогенеза in vitro на основе гибридов F1 и F2 гексаплоидного тритикале ярового и озимого типов развития. С использованием семи маркеров к микросателлитным локусам, расположенным на хромосомах А- (Xgwm186, Xgwm291, Xgwm595) и В- (Xgwm371, Xgwm540, Xgwm554, Xgwm234) генома, изучен полиморфизм у 38 линий удвоенных гаплоидов и проведена оценка степени гомозиготности исследуемых линий. Полученные результаты свидетельствуют о наличии межлинейного полиморфизма по шести микросателлитным локусам. Обнаружено, что локус Xgwm554 не является полиморфным у исследуемых линий удвоенных гаплоидов. Наибольший полиморфизм отмечался для локусов Xgwm186, Xgwm291 и Xgwm595. По результатам кластерного анализа все исследованные линии распределились в три основных кластера, независимо от происхождения. Выделено восемь линий удвоенных гаплоидов, являющихся гетерозиготными как минимум по одному из исследуемых микросателлитных локусов. Показана возможность использования SSR-маркеров для оценки межлинейного полиморфизма и степени гомозиготности линий удвоенных гаплоидов тритикале, полученных методом индуцированного андрогенеза in vitro.
МЕДИЦИНА
Гены главного комплекса гистосовместимости HLA играют существенную роль в генетической предрасположенности к ювенильному идиопатическому артриту (ЮИА) и определяют до 18 % риска развития заболевания. Учитывая гипервариабельность генов HLA и специфичность их аллельных спектров в зависимости от популяции, представляло интерес провести HLA-типирование пациентов с ЮИА, проживающих на территории Республики Беларусь, для установления аллелей, ассоциированных с отдельными клиническими формами заболевания. В работе с помощью высопроизводительного секвенирования нового поколения (Illumina) для 48 детей с системным и олигоартикулярным подтипами ЮИА и контрольной группы (n = 24) был определен спектр HLA-аллелей по 11 локусам (HLA-A, B, C, DPA1, DPB1, DQA1, DQB1, DRB1/3/4/5). Установлено, что аллели HLA-DQB1*04:02:01 (OR 5,88 [1,20–28,72], p = 0,026), HLA-DRB1*08:01:01 (OR 3,94 [1,01–15,39], p = 0,07) и гаплотип DR8 (OR 3,95 [1,34–11,63], p = 0,006) ассоциированы с риском возникновения олигоартикулярного ЮИА. Выявлены аллели, снижающие риск развития системной формы заболевания (HLA-DRB1*03:01, OR 0,11 [0,01–0,88], p = 0,03), либо оказывающие протективный эффект по отношению к обеим рассматриваемым формам ЮИА (DQA1*05:01:01 (OR 0,08 [0,009–0,65], p = 0,007 и OR 0,16 [0,03–0,79], p = 0,026) и DQB1*02:01:01 OR 0,09 [0,01–0,83], p = 0,01 и OR 0,20 [0,04–1,00], p = 0,046 для системного и олигоартикулярного ЮИА соответственно). Таким образом, полученные результаты позволяют предположить, что в формировании различных клинических форм ЮИА задействованы различные HLA-паттерны.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Построены схемы и охарактеризованы особенности проявления современных геологических процессов. Основное внимание уделено вертикальным и горизонтальным движениям земной коры, сейсмичности, активным линейным разрывным структурам, эрозии, суффозии, дефляции, гравитационным процессам, подтоплению и заболоченности территории, а также перемещению значительных объемов грунтов и пород при добыче полезных ископаемых и строительных работах. Показано, что перечисленные виды геодинамики могут сопровождаться деформациями (вплоть до разрушения) природных и техногенных комплексов, появлением геофизических и геохимических аномалий, ухудшением здоровья и условий жизни населения.
Проведен анализ связи лесистости и количества летних осадков на территории Беларуси. Показано, что пространственная структура многолетнего поля осадков в Беларуси во многом объясняется пространственными особенностями ее лесного покрова. В районах с высокой лесистостью летом выпадает на 5–15 % больше осадков, чем на обезлесенной местности. После экстремально засушливых 2014–2015 гг. произошла существенная трансформация поля летних осадков: оно стало практически зеркально противоположным полю летней температуры воздуха, что свидетельствует о важной роли местного испарения в формировании осадков в летние месяцы. Для предотвращения дальнейшего снижения уровня поверхностных и грунтовых вод в Беларуси необходимы дополнительные лесонасаждения, способные уменьшить поверхностный сток в холодный период года, и расширение использования методов агролесоводства при выращивании сельскохозяйственных культур.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Исследованы электрические характеристики композиционных материалов на основе порошков железа ASC 100.29 (Швеция). Поверхность порошков капсулирована изоляционным ферритным покрытием. Для проведения исследований удельной электропроводности и термоЭДС методом прессования изготавливались сердечники, из которых вырезались образцы. Результаты показывают, что уменьшение величины электросопротивления с ростом температуры обусловлено изменением контакта между зернами в образце. Изменение границ между зернами (или доменами) создает условия образования нового магнона, что оказывает влияние на величину коэффициента термоЭДС. Результаты исследований могут быть использованы при синтезе композитов с заданными электромагнитными характеристиками для практических применений.
В последние годы интерес к силицидам значительно возрос в связи с их большими потенциальными возможностями как материала низкоомных контактов и межсоединений металлизации кремниевых интегральных микросхем. В связи с этим появилась необходимость более пристального изучения термодинамических, электрических и структурных особенностей их формирования. Цель работы заключалась в исследовании влияния быстрой термической обработки на структурно-фазовые переходы в системе Pt–Si при формировании силицида платины. В качестве образцов использовались пленки Pt толщиной 43,7 нм, нанесенные на подложки монокристаллического кремния КЭФ 0.5 ориентации (111) путем магнетронного распыления мишени из платины с чистотой 99,95 % на установке МРС 603 с криогенной откачкой до давления не хуже 5 · 10–5 Па. В качестве рабочей среды использовался аргон, чистота которого составляла 99,933 %. Быстрая термообработка проводилась в среде азота в диапазоне температур от 200 до 550 °С с шагом 50 °С и времени 7 с. Процесс взаимодействия платины с кремнием при обработке системы Pt–Si оценивался путем анализа РОР спектров. Показано, что в диапазоне температур 200 °С ≤ Т ≤ 300 °С за 7 с процесса БТО на границе металлической пленки с подложкой происходит образование слоя Pt2Si за счет диффузии атомов Pt в кремний через слой растущего силицида. Температуре Т = 300 °С характерно полное использование пленки Pt за 7 с в процессе силицидообразования однофазной системы Pt2Si. При 350 °С ≤ Т < 450 °С регистрируется формирование двухфазной системы Pt2Si → PtSi, начиная от межфазной границы Si/Pt2Si преимущественно за счет встречной диффузии атомов Si в слой Pt2Si. Температуре БТО Т = 450 °С соответствует образование термостабильной равновесной структуры PtSi по всей толщине силицида, что на 50–100 °С ниже и значительно быстрее, чем при длительной равновесной термообработке.
АГРАРНЫЕ НАУКИ
Генеалогическая структура породы представлена 5 основными заводскими линиями: Зубра, Зенита, Заслона, Зонта, Зефира. Формирование генеалогической структуры белорусской мясной породы осуществлялось путем использования общепринятых методов селекции, включающих оценку по родословной, жесткого отбора, целенаправленного подбора, оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности на элеверах, оценка хряков и маток по качеству потомства методом контрольного откорма. Целенаправленная селекционно-племенная работа со стадами белорусской мясной породы свиней, проводившаяся в течение длительного времени согласно долгосрочной целевой программе, позволила получить крупных хряков и маток, характеризующихся мясным типом телосложения. При оценке хряков-производителей белорусской мясной породы в 36 мес. и старше величины живой массы и длины туловища в среднем по всем хозяйствам составили 305,3 кг и 179 см соответственно. В результате изучения воспроизводительных качеств животных установлено, что в среднем у маток, отобранных в ведущую группу по всем хозяйствам, показатели многоплодия, массы одного поросенка при рождении, количества поросят в 21 день и молочности составили 11,74 гол. и 1,11 кг, 10,06 гол. и 54,34 соответственно. Наиболее высокой энергией роста от рождения до достижения живой массы 100 кг отличались животные линии Зефира – 550 г. Показатель возраста достижения живой массы 100 кг у них составил 181 день. Превосходство над средними показателями животных всех линий по данным признакам составило 10,7 дней, или 5,6 % и 31 г, или 6,0 % соответственно. Потомки линий Заслона и Зенита уступали хрячкам остальных линий по возрасту достижения живой массы 100 кг на 2,8–19 дней. Показатели среднесуточного прироста от рождения до достижения живой массы 100 кг у них также оказались ниже в среднем на 6–49 г. У хрячков линии Заслона различия в этих показателях были достоверны (р ≤ 0,05).
ISSN 2524-2431 (Online)