Pomiar przenikalności elektrycznej gleby jest często wykorzystywany w komercyjnych i eksperymentalnych czujnikach wilgotności gleby. Jednakże, relacje między przenikalnością elektryczną a zawartością wody w glebie mogą być zależne od różnych innych czynników, w tym tekstury, zasolenia i temperatury. W niniejszym artykule przestawiono widma zespolonej przenikalności elektrycznej próbek piasku gliniastego, gliny piaszczystej i gliny ilastej o różnej zawartości wody i przewodności elektrycznej właściwej zmierzone przy użyciu sześcio-kanałowego systemu z celkami w postaci współosiowej linii transmisyjnej w zakresie częstotliwości od 20 MHz do 3 GHz w temperaturach od 0,5 °C do 40 °C. Analiza skupiła się na wpływie temperatury na: 1) rzeczywistą część zespolonej przenikalności elektrycznej; 2) relacje między rzeczywistą częścią przenikalności elektrycznej a wilgotnością objętościową oraz 3) przewodność elektryczną właściwą szacowaną z modelowania dielektrycznego. Wyniki wykazały skomplikowane zachowanie widma dielektrycznego gleby w zależności od zawartości wody, zasolenia, częstotliwości i tekstury. Ponadto ustalono parametry funkcji konwersji przenikalność-wilgotność dla różnych temperatur i częstotliwości.

Zmiana rozmiaru obrazu jest często używana jako krok wstępny w wielu zadaniach związanych z wizją komputerową, zwłaszcza w aplikacjach medycznych. Choć dostosowanie metody zmiany rozmiaru jest zazwyczaj pomijane w badaniach, istnieje wiele problemów, w których dokładny wpływ przepróbkowania na tekstury i gradienty obrazów jest istotny. W artykule przedstawiono szczegółową analizę wpływu rekonstrukcji obrazu na dwa kluczowe zadania w analizie obrazów medycznych: segmentację i klasyfikację. Proponowane badanie przeprowadzono na zestawie danych diagnostyki nerek, w którym segmentowane są nerki i klasyfikowane są trzy rodzaje guzów nerek. Wprowadzono nową metodę rekonstrukcji obrazu, nazwaną Algorytmem Próbkowania Kantorowicza (SKA). Jest ona porównywana z sześcioma innymi popularnymi technikami szeroko stosowanymi w przetwarzaniu obrazów. Na podstawie analiz jakościowych i ilościowych udowodniliśmy, że wybór metody rekonstrukcji obrazu wpływa na ogólną wydajność systemu. SKA okazał się najlepszą metodą w klasyfikacji, zwiększając wydajność do 75% ważonego F1-score o około 3 punkty procentowe (pp) w porównaniu z najlepszym rozwiązaniem bazowym. W segmentacji nerek SKA poprawia efektywność o ponad 2 pp w porównaniu z innymi metodami zmiany rozmiaru. Wyniki przedstawione w tym artykule mogą mieć zastosowanie w szerokim zakresie problemów związanych z przetwarzaniem obrazów medycznych.

Uzyskiwanie komfortu wzrokowego, zadowolenia i dobrego samopoczucia we wnętrzach mieszkalnych staje się coraz ważniejsze, zwłaszcza w czasach ekstremalnych wydarzeń, takich jak pandemia COVID-19. Równie istotne stało się zbieranie ocen użytkowników oraz ich własnych rozwiązań dotyczących oświetlenia mieszkalnego w celu poprawy obecnych warunków oświetleniowych. W tym celu przeprowadzono kompleksowe badanie z udziałem grupy międzynarodowych i interdyscyplinarnych badaczy. To badanie stanowi ostatnią część trzyetapowej pracy mającej na celu zwiększenie naszej wiedzy na temat obecnych warunków oświetleniowych w obszarach mieszkalnych podczas i po pandemii COVID-19. W ramach aktualnego badania między czerwcem a sierpniem 2022 roku w Polsce, Turcji, Szwecji i Wielkiej Brytanii przeprowadzono ankietę online oraz wywiady pogłębione z udziałem 520 uczestników. Wyniki badania wskazują na istnienie korelacji między zadowoleniem z oświetlenia dziennego a jego poziomem. Podobne korelacje stwierdzono między zadowoleniem z oświetlenia sztucznego, jego poziomem oraz równomiernością. Wykryto różnice sezonowe w odniesieniu do zadowolenia z jakości światła dziennego. Również korelacja między zadowoleniem z oświetlenia dziennego a wskaźnikiem powierzchni okien różniła się w zależności od pory roku. Silniejsze korelacje między zadowoleniem z oświetlenia sztucznego, jego poziomem i równomiernością stwierdzono w okresie letnim w porównaniu z wynikami zimowymi. Korelacje między jaskrawością oświetlenia sztucznego, wskaźnikiem CRI i równomiernością były niższe w okresie letnim. Wyniki z pytań otwartych oraz szczegółowych wywiadów wykazały, że usuwanie urządzeń zacieniających oraz poprawianie charakterystyki oświetlenia sztucznego były najczęściej dokonywanymi zmianami podczas pandemii COVID-19. Najbardziej istotnym tematem wynikającym z wywiadów szczegółowych był komfort wzrokowy.

Drobiny mikroplastików (MPs) stanowią powszechne zanieczyszczenia w akwenach morskich i podczas opadania w kolumnie wodnej niekorzystnie wpływają na ekosystem. Sposób, w jaki MPs wpływają na środowisko wodne, zależy w dużej mierze od ich dynamiki opadania, wynikającej z ich właściwości oraz fizykochemicznych cech kolumny wodnej. Niemniej jednak, niektóre właściwości wody morskiej pozostają nieznane, co ogranicza naszą zdolność do pełnego wyjaśnienia procesów opadania MPs. Jedną z luk w naszym rozumieniu jest zwiększona zawartość egzopolimerów (EPSs) wydzielanych przez algi i bakterie, które lokalnie przekształcają wodę morską w ciecz nienewtonowską, zmieniając hydrodynamikę transportu cząstek. W niniejszej pracy przedstawiamy serię eksperymentów w skali laboratoryjnej dotyczących dynamiki osiadania izometrycznych (kul i nieregularnych cząstek) oraz anizometrycznych (dysków, prętów i lamelli) MPs w sztucznej wodzie morskiej z dodatkiem polisacharydów. Stwierdziliśmy, że po pojawieniu się EPSs w wodzie morskiej, prędkość opadania MPs maleje, może się wahać, wzorzec orientacji opadających cząstek anizometrycznych zmienia się w sposób nieintuicyjny, a MPs mogą się obracać. Jak wykazano w testach reologicznych, te konsekwencje wynikają z obecności zdyspergowanych w wodzie morskiej egzopolimerów co nadaje jej właściwości roztworów lepkosprężystych i rozrzedzanych ścinaniem. Nasze wyniki wskazują, że bogata w EPs woda morska może sprzyjać agregacji MPs z materią organiczną, oddziaływaniu z biotą oraz zanieczyszczeniu biologicznemu, co z kolei może wpływać na biogeochemię ekosystemu morskiego. Na podstawie tych wyników rekomendujemy uwzględnienie reologii wody morskiej, zmienionej przez nadmierną ilość EPSs podczas zakwitów alg, w modelach transportu biogeochemicznego i mikroplastików.

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z niezawodnością zasilania elektronicznych urządzeń zabezpieczających w inteligentnych budynkach. Systemy te działają w zróżnicowanych warunkach środowiskowych i są narażone na zewnętrzne lub wewnętrzne naturalne i sztuczne zakłócenia, w szczególności na wyładowania atmosferyczne. Autorzy przeprowadzili rzeczywiste testy dwóch ograniczników przepięć, które są stosowane do ochrony przed impulsem wyładowania atmosferycznego. W wyniku przeprowadzonych testów, a następnie modelowania niezawodnościowo-eksploatacyjnego, stwierdzono, że ich użycie w wewnętrznych strukturach połączeń zwiększa prawdopodobieństwo przebywania systemu w stanie pełnej zdatności. Całościowe rozważania zawarte w artykule umożliwiły opracowanie nowej metody oceny ciągłości zasilania w elektronicznych systemach zabezpieczeń inteligentnych budynków, z uwzględnieniem zewnętrznych zakłóceń naturalnych. Metoda ta może być również zastosowana do oceny ciągłości zasilania innych urządzeń i systemów elektronicznych.

Celem zaprezentowanych w publikacji badań była eksperymentalna walidacja autorskiego algorytmu numerycznego. Narzędzie obliczeniowe służące do symulacji wymiany ciepła w stolarce okiennej częściowo wypełnionej materiałem fazowo zmiennym (MFZ) zostało stworzone w oparciu o metodę objętości kontrolnych oraz metodę Moving Mushy Volume. Głównym wyzwaniem było uwzględnienie sprzężonych procesów termicznych i optycznych w trakcie przemiany fazowej zastosowanych wosków parafinowych. Do walidacji wykorzystano długoterminowe pomiary przeprowadzone na przegrodzie wbudowanej w fasadę budynku. Kluczowe dla walidacji były wyniki z dni, w których następowała pełna przemiana fazowa (topnienie i solidyfikacja). Rezultaty potwierdziły wysoką dokładność opracowanego narzędzia numerycznego, co stanowi ważny wkład dla rozwoju symulacji wymiany ciepła w przegrodach budowlanych z materiałem fazowo zmiennym.

Przedstawione w publikacji badania wskazały optymalny wariant materiałowy i geometryczny okna dwukomorowego z warstwą materiału fazowo zmiennego (MFZ) w przestrzeni międzyszybowej. Analiza numeryczna została przeprowadzona przy użyciu uprzednio zwalidowanego i zweryfikowanego autorskiego algorytmu numerycznego dla danych klimatycznych obejmujących typowy rok meteorologiczny ze stacji pogodowej Warszawa Okęcie. Wariant optymalny wyłoniono przy użyciu dwóch metod - metody sumy ważonej oraz metody zbiorów rozmytych. Obydwa podejścia wskazały na MFZ o średniej temperaturze przemiany fazowej równej 25 °C, umieszczony w komorze wewnętrznej. Mimo tego, iż różne kryteria i zbiory zmiennych lingwistycznych wskazywały tą samą temperaturę przemiany fazowej, optymalna grubość warstwy MFZ zmieniała się w zakresie od 5 do 20 mm w zależności od przyjętej metody.

Sumanen to molekuła, której wygląd przypomina misę. Związek ten przyciąga uwagę społeczności naukowej ze względu na swoje unikalne właściwości geometryczne i fizykochemiczne. Niniejsza minirecenzja systematycznie podsumowuje postępy i rozważania dotyczące stosowanej chemii supramolekularnej sumanenu. Praca podkreśla główne obszary, w których zostały zaprezentowane potencjalne lub rzeczywiste zastosowania sumanenu, takie jak projektowanie funkcjonalnych materiałów supramolekularnych i architektur zawierających sumanen, systemy dostarczania leków oraz selektywne receptory molekularne jonów. Przedstawiona jest ocena obecnego stanu w stosowanej chemii supramolekularnej sumanenu, ze szczególnym uwzględnieniem kluczowych postępów dokonanych w tej dziedzinie. Omówione są również te kamienie milowe, które nadal pozostają do osiągnięcia w tym interesującym obszarze nauki.

Proponujemy asymetryczną, zachowującą topologię wersję metody redukcji wymiarowości i wizualizacji danych Neighborhood Retrieval Visualizer (NeRV). Wprowadzamy asymetryczną miarę niepodobieństwa, wykorzystując współczynniki asymetryczne. Miara ta zastosowana jest w tradycyjnej metodzie NeRV, co prowadzi do sformułowania nowej, asymetrycznej wersji tego podejścia. Współczynniki asymetryczne przekazują informacje o asymetrii w danych wejściowych. Są one określane na podstawie grafu reprezentującego dane wejściowe. Dzięki temu możliwe jest odkrycie geometrii i topologii danych wejściowych. Eksperymenty przeprowadzone na trzech rzeczywistych zbiorach danych potwierdzają skuteczność proponowanego podejścia na podstawie analizy porównawczej naszej metody z sześcioma referencyjnymi algorytmami redukcji wymiarowości i wizualizacji danych.

Ze względu na swoją elastyczność i doskonałe wyniki, modele uczenia maszynowego często uzupełniają i przewyższają tradycyjne statystyczne modele przeżycia. Jednak ich powszechne zastosowanie jest utrudnione przez brak przyjaznych dla użytkownika narzędzi do wyjaśniania ich wewnętrznych operacji i uzasadnienia przewidywań. Aby rozwiązać ten problem, przedstawiamy pakiet survex w języku R, który zapewnia spójne ramy do wyjaśniania dowolnego modelu przeżycia poprzez zastosowanie technik wyjaśnialnej sztucznej inteligencji. Możliwości proponowanego oprogramowania obejmują zrozumienie i diagnozowanie modeli przeżycia, co może prowadzić do ich ulepszania. Dzięki ujawnianiu wglądów w proces podejmowania decyzji, takich wpływ i znaczenie zmiennych, survex umożliwia ocenę niezawodności modeli i wykrywanie uprzedzeń. W ten sposób można promować przejrzystość i odpowiedzialność w wrażliwych obszarach, takich jak badania biomedyczne i zastosowania w opiece zdrowotnej.

Aktualnie intensywnie rozwijane są napędy z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym (RSM) ze względu na jego prostą konstrukcję i łatwo dostępne materiały używane do jego budowy. Maszyny te charakteryzują się także wysoką sprawnością. Projektowanie systemu sterowania nie jest trywialne ze względu na nieliniowość modelu opisującego ten silnik. W celu uproszczenia matematycznego modelu RSM, zaproponowano technikę linearyzacji opartą na podejściu z uwzględnieniem zakłóceń skupionych. Zaproponowano i zastosowano zmodyfikowany matematyczny opis powierzchni strumienia i indukcyjności. Zaproponowano oryginalną hybrydową strukturę sterowania napędem z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym ze sprzężeniem od wektora stanu (SFC). W zakresie dopuszczalnych zmian zmiennych stanu regulator działa w obszarze liniowym i ma strukturę SFC. Gdy osiągnięte są limity zmiennych stanu (maksymalne wartości), struktura sterowania wykonuje sterowanie predykcyjne w celu utrzymania wartości granicznych. Synteza struktury sterowania jest szczegółowo opisana. Zaproponowana struktura sterowania jest eksperymentalnie porównywana z kaskadową strukturą regulacji oraz ze sterowaniem predykcyjnym. Uzyskane wyniki wskazują na podobne zachowanie dynamiczne i znacznie lepszą kompensację momentu obciążenia uzyskaną dla hybrydowego SFC. Zaproponowane podejście zapewnia precyzyjne ograniczenie zmiennych stanu, co zapewnia bezpieczną pracę napędu.

Redundantna struktura kinematyczna zapewnia robotom wiele przydatnych funkcjonalności, takich jak zdolność do jednoczesnego wykonywania kilku zadań. Jednakże problematyka rozwiązywania zadania odwrotnego kinematyki (IK) dla manipulatorów redundantnych jest nietrywialna. Zazwyczaj stosowane metody oparte na obliczaniu pseudoodwrotności macierzy Jacobiego pozwalają na rzutowanie pożądanego wektora prędkości złączowych na jądro jakobianu, jednak utrudniają uwzględnienie istnienia ograniczeń na położenia, prędkości oraz przyspieszenia złączowe. Z drugiej strony zadanie IK można sformułować jako zadanie optymalizacji, co pozwala na łatwe uwzględnienie ograniczeń złączowych. Szczególnie atrakcyjne jest sformułowanie zadania IK jako zagadnienia programowania kwadratowego (QP). Ze względu na niski koszt obliczeniowy w porównaniu z optymalizacją nieliniową, zagadnienie QP może być rozwiązywane w czasie rzeczywistym. Jednakże, jeśli pożądana trajektoria końcówki robota jest zbyt wymagająca, rozwiązanie w przestrzeni złącz może nie istnieć. Aby rozwiązać ten problem, proponujemy metodę QPIK-S: zadanie IK ze skalowaniem trajektorii sformułowanie jako zagadnienie QP. Testy przeprowadzone na modelu manipulatora KUKA LWR 4+ o 7 stopniach swobody wykazały skuteczność metody: ograniczenia złączowe zostały spełnione, a ruch spowolniony tylko wtedy, gdy było to konieczne do znalezienia rozwiązania.