Нормы , стандарты и правила для расстояний по горизонтали (в свету) от ближайших подземных инженерных сетей до зданий и сооружений, между соседними инженерными подземными сетями при их параллельном размещении, при пересечении инженерных коммуникаций расстояния по вертикали (в свету). Расстояние между трубами и кабелями. Расстояния между трубопроводами, кабелями, мусоропроводами, трубами и другими инженерными коммуникациями и другими объектами — таблицы. Расстояние от трубы до… Расстояние от кабеля до….таблицы.Расстояния по горизонтали (в свету) от ближайших подземных инженерных сетей до зданий и сооружений следует принимать по соответствующей таблице «СП 42.13330 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»Расстояния по горизонтали (в свету) от ближайших подземных инженерных сетей до зданий и сооружений следует принимать по таблице ниже. Минимальные расстояния от подземных (наземных с обвалованием) газопроводов до зданий и сооружений следует принимать в соответствии с СП 62.13330 «Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (в данном обзоре вопрос не рассматривается). » Таблица (СП 42.13330) Расстояние, м, по горизонтали (в свету) от подземных сетей до зданий и сооружений
* Относится только к расстояниям от силовых кабелей.
Расстояния по горизонтали (в свету) между соседними инженерными подземными сетями при их параллельном размещении следует принимать по таблице ниже «СП 42.13330 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»12.36 Расстояния по горизонтали (в свету) между соседними инженерными подземными сетями при их параллельном размещении следует принимать по таблице 16 , а на вводах инженерных сетей в зданиях сельских поселений — не менее 0,5 м. При разнице в глубине заложения смежных трубопроводов свыше 0,4 м расстояния, указанные в таблице 16, следует увеличивать с учетом крутизны откосов траншей, но не менее глубины траншеи до подошвы насыпи и бровки выемки. Минимальные расстояния от подземных (наземных с обвалованием) газопроводов до сетей инженерно-технического обеспечения следует принимать в соответствии с СП 62.13330. а на вводах инженерных сетей в зданиях сельских поселений — не менее 0,5 м. При разнице в глубине заложения смежных трубопроводов свыше 0,4 м расстояния, указанные в таблице 16, следует увеличивать с учетом крутизны откосов траншей, но не менее глубины траншеи до подошвы насыпи и бровки выемки. Таблица (СП 42.13330) Расстояние, м, по горизонтали (в свету) до соседних инженерных сетей при их параллельном размещении
При пересечении инженерных сетей между собой расстояния по вертикали (в свету) следует принимать в соответствии с требованиями СП 18.13330. «СВОД ПРАВИЛ ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Master plans for industrial enterprises» Актуализированная редакция СНиП II-89-80
|
|||||||||
нормы и выбор места прокладки
Задумывались какое расстояние от водопровода до канализации должно соответствовать норме? Также в данной статье осветим нормы по горизонтали, пересечение, общее устройство данных сетей. Обо всем по порядку.
Строительство частного дома, как правило, ведется по готовому проекту. Однако, в него не входят такие позиции, как схема подведения коммуникаций, прокладки трубопроводов и прочие вопросы индивидуального значения. Обычно приходится создавать дополнительный план взаимного расположения систем, и одним из вопросов становится допустимое расстояние от водопровода до канализации. Выбирать его произвольно нельзя, поскольку существуют четкие правила размещения систем. Рассмотрим этот вопрос подробнее.
Расположение канализации по отношению к фундаменту
Расстояние от подземных сетей до фундамента
Расстояние от канализационных сетей до основания здания указывается на стадии создания проекта инженерных магистралей. Следование правилам и нормам позволяет обеспечить безопасность для жителей дома и работу всех систем без поломок.
Минимальная дистанция различных инженерных сетей от фундамента дома:
- напорная канализация – 500 см;
- водоотвод – 300 см;
- водопровод – 500 см;
- самотечная канализация – 300 см;
- дренажная линия – 300 см.
Также необходимо принимать во внимание, что колодцы для канализации и водопровода обладают большим диаметром. Расстояние берется от основания до ближайшей колодезной стенки, а не до центра конструкции.
Выбор места прокладки канализации
В частных домах обязательна установка очистного устройства, чья задача заключается в отведении загрязненной воды. Раздельная канализация подразумевает две траншеи для вывода сточных вод: ливневого дождеприемника и хозяйственно-бытового слива. Канализационные трубы сечением меньше 50 мм закапываются на 30 см от уровня, где грунт принимает нулевую температуру. От 50 мм и больше требуют полуметрового углубления ниже глубины почвенного промерзания.
Схему разведения трубопроводов и местоположения колодцев под канализацию продумывают заблаговременно. Для рационального размещения септика важно определиться с местом водозаборной скважины, также не забывать про все рекомендуемые СНиПами и санитарными нормами расстояния. Канализационные колодцы – это капитальные сооружения для продолжительной эксплуатации. Если изначально установить не в том месте, перенести их практически невозможно.
Подобный подход к возведению систем водоотведения позволяет понизить риски аварийных ситуаций, протечек и застоев стоков. При планировке требуется учесть:
- дистанцию между близлежащими магистралями;
- отдаленность от своих и соседских построек;
- расстояние до улицы и автотрассы;
- сечение канализационной трубы;
- местоположение водоносных источников.
Размещая септик, непременно учитывайте преобладающее направление ветров в течение года, чтобы окружающие не страдали от неприятного запаха.
Для точного определения глубины и расположения коммуникации под землей действуйте в следующем порядке:
- Составьте точный план всех магистралей с учетом нормативов, указанных в СНиПах.
- Перепроверьте, соответствуют ли проектные данные графическим схемам или чертежам.
- Уточните перед укладкой новых коммуникационных линий – есть ли на месте их расположения старые трубопроводы или отрезки электросети.
Все эти действия помогут предотвратить проблемы с повреждением электрокабеля, если на месте прокладки труб он присутствует, а также не поломать имеющиеся магистрали во избежание аварийных ситуаций.
Глубина, ширина, размеры траншеи наружного водопровода
Для водопровода, в отличие от электрокабеля, нет строгой регламентации формы траншеи. Можно делать прямые, трапециевидные и смешанные траншеи.
Однако, рекомендовано делать траншею имеющей в сечении перевернутую трапецию, если траншея глубокая и/или грунт на участке сыпучий. Такое сечение уменьшает возможность обвала стенок траншеи и частично снижает вертикальную нагрузку на трубу, после засыпания. Ширина такой траншеи делается не менее 50 см на дне и 80 см (у поверхности).
Если глубина траншеи небольшая (о глубине чуть ниже) или вы используете машинную копку, можно сделать траншею прямой. При большой глубине прямой траншеи стенки придется укреплять щитами, до засыпки.
Важно! При устройстве траншеи не забываем про уклон в 5˚ водопровода в сторону источника
Взаимное расположение подземных коммуникаций
Планируя систему водоотведения, а также снабжения водой, в первую очередь ознакомьтесь с требованиями СНиП в отношении минимально допустимых дистанций между сетями. Расстояния между трубами водопровода и канализации по вертикали определяются по СП 18.13330.2011 пункт 6.12. По горизонтали – по СП 42.13330.2011 пункт 12.36. При этом учитывается расстояние в свету – то есть между самыми выпуклыми частями соседних предметов.
Согласно этим документам должна соблюдаться минимальная дистанция:
- от проезжей части до водопроводной трубы – 2 м;
- между цоколем дома и коммуникациями – 4 м;
- от магистралей водопровода и канализации до линии электропередач – 1 м;
- между трассами водоснабжения и водоотведения и проводами связи, силовыми кабелями – 0,5 м;
- от деревьев до труб водоснабжения – 2 м, до канализационной системы – 1,5 м.
Прокладка магистрали водопровода выполняется над системой канализации. Между трубами водоснабжения и канализационной системой расстояние должно быть не меньше 40 см при параллельном прохождении линий.
При пересечении сетей водопровода и магистралей канализации первые прокладывают на 40 см выше канализации строго под прямым углом. Подобная мера позволяет обезопасить систему водоснабжения от попадания в нее канализационных стоков.
Водопроводные трубы из полимеров достаточно прочны, но на участках пересечения им понадобится дополнительная защита. Для этих целей подходят специальные футляры длиной от 5 до 10 м.
Если по каким-нибудь причинам укладка водоснабжающей сети выполняется ниже, чем канализация, система водоотведения также обеспечивается допзащитой. Предохранительный кожух необходимо устанавливать на канализационную трубу, принимая во внимание минимальное расстояние по вертикали – 40 см.
При выполнении монтажа новых трубопроводов или ремонта уже установленных в местах, где уже имеются пересечения инженерных коммуникационных линий, выкапывание траншеи при помощи экскаватора производится на глубину не более метра до верхней магистрали.
Введение в здание разных гидротехнических магистралей требует соблюдения дистанции между ними не менее 150 см. Внутри же разводка выполняется в зависимости от расположения стояка. Расстояние между стояком канализации и вводами питьевого водопровода по горизонтали должно быть не менее 150 см – при диаметре трубопровода ввода до 20 см включительно; 300 см – при сечении больше 20 см.
Проект может предполагать отдельный канализационный слив с водостока. Тогда проводят укладку двух трубопроводов. Подобный вариант выполняется при возведении больших домов и коттеджей. Нормы местоположения «ливневки» такие же.
Расстояние между трубами отопления
Монтаж стояков канализации
Место прокладки стояков должно соответствовать проекту. Сначала сделайте разметку линий расположения стояков и горизонтальные отметки для проверки уклонов на отводах. Стояки прокладывают вдоль оштукатуренной поверхности стен или в штробах.
Предварительно собрав стояк, отметьте на стене положение раструбов, разметьте положение хомутов крепления труб, просверлите отверстия в стене под дюбели и закрепите хомуты, выставляя их по отвесу. Закрепите трубы стояка, стягивая полудуги хомутов винтами и контролируя вертикальность стояка уровнем.
Прокладка внутренних канализационных сетей не допускается: под потолком, в полу и в стенах жилых комнат, спальных помещений, обеденных залов, кухонь, электрощитовых и трансформаторных, приточных вентиляционных камер.
Обратите внимание
Открыто прокладываемые стояки располагают в углах санитарных узлов, а скрыто прокладываемые — за унитазом по его оси. Чтобы можно было заделывать раструбы на месте, стояки надо устанавливать от стены на расстоянии 20мм. Для этого ось стояка с диаметром трубы 110 мм должна отстоять от поверхности стены на 75 мм, а ось стояка с диаметром 50 мм — на 45 мм.
Канализационные трубопроводы из полипропилена могут быть забетонированы в толщу конструкций, например, в бетонные перекрытия. Зазор между муфтами и раструбами герметизируется клейкой лентой или накрывается плотной бумагой с целью предотвращения попадания туда бетона.
При правильной прокладке канализационного трубопровода в стене уровень шума системы канализации не превышает 35 дБ.
Для этого шахты и пазы в стенах покрываются слоем штукатурки толщиной не менее 2 см, предварительно трубы и фасонные части целиком обматываются мягким материалом, таким как гофрированный картон, минеральное или стекловолокно. Против ревизий на стояках при скрытой прокладке следует предусматривать люки не менее 30×40 см.
Проход трубы через перекрытие должен быть выполнен влагонепроницаемым, звукопоглощающим способом и обеспечивать пожарную безопасность здания. Места прохода стояков через перекрытия должны быть заделаны цементным раствором на всю толщину перекрытия.
Участок стояка выше перекрытия на 8–10 см или до горизонтального отводного трубопровода следует защищать цементным раствором толщиной 2–3 см.
В особых случаях для исключения возможности распространения пожара по пластмассовым трубам, применяют специальные противопожарные преграды или противопожарные манжеты из прочного материала со вспучивающимися компонентами, которые, расширяясь при тепловом воздействии на них, заполняют пространство как вне, так и внутри пластмассовой трубы, вследствие чего исключается возможность попадания огня в другое помещение.
Канализационные стояки прокладывают вертикально без переломов в раструбах. Отклонение от вертикали допускается до 2 мм на 2 м длины стояка. Отступы и перекидки стояка допускаются как исключение.
Важно
Сборку стояка ведут снизу вверх, начиная с подвала или первого этажа (рис.18), если нет подвала. Собранные узлы устанавливают и укрепляют на месте, соединяют их с прямыми участками трубопроводов и заделывают раструбы.
При сборке стояка раструбы располагают кверху.
Для прочистки на стояках устанавливают ревизии на высоте 1 м от пола до центра ревизии, но не менее чем на 150 мм выше борта присоединенного сантехприбора, чтобы при засоре можно было прочистить стояк.
Стояки крепят к стенам под раструбами. При высоте этажа до 4 м допускается одно крепление стояка на этаже.
Канализационный стояк должен иметь по всей высоте одинаковый диаметр, определенный в зависимости от расчетного расхода сточной жидкости и угла присоединения к нему поэтажных отводных трубопроводов.
Сети бытовой канализации, отводящие сточные воды в наружную канализационную сеть, должны вентилироваться через стояки, вытяжная часть которых выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту: от плоской неэксплуатируемой кровли — 0,3 м; от скатной кровли — 0,5 м; от эксплуатируемой кровли — 3 м; от обреза сборной вентиляционной шахты — 0,1 м. В домах с небольшим расходом сточной воды (обычно не более трех этажей) делают вывод стояков в чердачное помещение (рис. 22). Если оно хорошо вентилируемое и не используется для бытовых нужд, так как высокие трубы над крышей зимой быстрее охлаждаются и зарастают льдом вследствие конденсации влаги из канализационных газов. Такое решение противоречит строительным нормам, но тем не менее, на практике используется очень часто и вполне успешно.
Вентиляция канализационной сети осуществляется за счет гравитационного давления, возникающего в канализационных и вентиляционных стояках внутренней системы. Загрязненный в системе канализации воздух под действием гравитационного давления вытесняется через стояки в атмосферу.
Чистый незагрязненный воздух поступает в сеть через неплотности в смотровых колодцах. Выводимые выше кровли вытяжные части канализационных стояков следует размещать от открываемых окон и балконов на расстоянии не менее 4 м (по горизонтали).
Флюгарки на вентиляционных стояках предусматривать не требуется — они способствует промерзанию стояка, а это означает неминуемый срыв гидрозатворов в сантехнических приборах.
Совет
Не допускается вводить вытяжную часть канализационных стояков в вентиляционные системы и дымоходы. Диаметр вытяжной части канализационного стояка должен быть равен диаметру сточной части стояка.
В современных системах канализации вентиляционную часть стояка иногда заменяют спускными клапанами.
В некоторых случаях стояк можно сделать невентилируемым, т. е. не выводить его выше кровли здания. Стояк на уровне верхних приборов оканчивают прочисткой, а подводы к нему делают из труб увеличенного диаметра.
Возможность применения подобной конструкции обязательно проверяют расчетом. Эти лишние хлопоты вполне окупаются удешевлением системы и возможностью новых планировочных решений.
Обустройство охранных зон
На участке от канализации до водопроводной трубы по нормативам предполагается оборудование охранных зон для сохранения экологии и здоровья людей. Подобная зона охватывает точку водозабора воды и транспортировочную систему. Она похожа на круг диаметром до 100 м (в зависимости от территориальных возможностей). Здесь не допускается попадание в воду органического мусора, химреактивов.
Вторую охранную зону организуют вокруг канализационных магистралей. Определение ее параметров проводится исходя из конструкции канализации, уровня сейсмоактивности в месте размещения здания. Среднестатистическое расстояние – 5 м по обе стороны магистрали канализации.
Санитарные зоны точки водозабора и сточных вод не должны пересекаться.
Для каждой области и края разработаны нормативные дистанции между коммуникационными системами, при этом учитываются особенности местности. Необходимо следовать этим требованиям при проектировании и установке водоносных и водосливных устройств. Если не принимать во внимание расстояние в свету между элементами водопровода и канализации, возникает риск заражения питьевой воды, что способно стать причиной проблем со здоровьем людей и экологией.
Пособие к СНиП 2.04.02-84
Основной проблемой просадочных, засоленных и набухающих грунтов является их низкая несущая способность при переувлажнении. Она может привести к просадке водопровода и его повреждению.
Эксплуатационная надежность обеспечивается:
Способностью трубопровода деформироваться без ущерба для герметичности;
Этим свойством в полной мере обладают полиэтиленовые трубы
- Контролем за утечками воды;
- Отводом воды при утечках в ливневую сеть или в складки рельефа;
- Высокой скоростью устранения утечек.
При проектировании водосети на проблемных грунтах приоритет отдается надземной прокладке. В зданиях водопровод прокладывается выше уровня пола или в водонепроницаемом подполье с отводом воды при утечках.
Проблемный грунт вынудил проложить магистральный водопровод на опорах
Трубопроводы водосети и аккумулирующие емкости следует располагать на участках с минимальной толщиной грунта, обладающего низкой несущей способностью, с обязательным обустройством дренажа.
Аккумулирующая емкость для воды
На участках с вероятностью просадки грунта на 20 см и более для систем водоснабжения 1 и 2 категорий обеспеченности подачи следует применять только трубы со сварными соединениями (как стальные, так и полимерные). Для водопроводов 3-й категории допустимо применение труб с раструбными соединениями при условии их уплотнения эластичными кольцами и манжетами.
Сварка соединения полиэтиленового магистрального водопровода
При прокладке стальных подземных трубопроводов на засоленных грунтах следует уделить особое внимание их защите от коррозии
Один из способов защиты: стальная труба помещена в полиэтиленовую оболочку с теплоизоляцией и греющим кабелем
нормы и выбор места прокладки
При определении расположения коммуникаций расстояние от водопровода до канализации должно просчитываться тщательно. Для любой жилой постройки эти атрибуты являются обязательными. Стоит отметить, что водопроводно-канализационные системы бывают централизованными или для них обустраиваются обособленные конструкции, при помощи которых вода подается или отводится.
В частных домах не редкость системы, при которых поступление воды происходит посредством забора из специально оборудованной скважины, а сточные жидкости уходят в отстойники или оборудованную для этого выгребную яму.
При установке водопроводных систем необходимо обращать внимание на качество оборудования и на соответствие данных проекта принятым в законодательстве нормам. Обязательно соблюдение определенного расстояния между водопроводом и канализацией.
Расположение канализации по отношению к фундаменту
Расстояние от подземных сетей до фундамента
Расстояние от канализационных сетей до основания здания указывается на стадии создания проекта инженерных магистралей. Следование правилам и нормам позволяет обеспечить безопасность для жителей дома и работу всех систем без поломок.
Минимальная дистанция различных инженерных сетей от фундамента дома:
- напорная канализация – 500 см;
- водоотвод – 300 см;
- водопровод – 500 см;
- самотечная канализация – 300 см;
- дренажная линия – 300 см.
Также необходимо принимать во внимание, что колодцы для канализации и водопровода обладают большим диаметром. Расстояние берется от основания до ближайшей колодезной стенки, а не до центра конструкции.
Выбор места прокладки канализации
В частных домах обязательна установка очистного устройства, чья задача заключается в отведении загрязненной воды. Раздельная канализация подразумевает две траншеи для вывода сточных вод: ливневого дождеприемника и хозяйственно-бытового слива. Канализационные трубы сечением меньше 50 мм закапываются на 30 см от уровня, где грунт принимает нулевую температуру. От 50 мм и больше требуют полуметрового углубления ниже глубины почвенного промерзания.
Схему разведения трубопроводов и местоположения колодцев под канализацию продумывают заблаговременно. Для рационального размещения септика важно определиться с местом водозаборной скважины, также не забывать про все рекомендуемые СНиПами и санитарными нормами расстояния. Канализационные колодцы – это капитальные сооружения для продолжительной эксплуатации. Если изначально установить не в том месте, перенести их практически невозможно.
Подобный подход к возведению систем водоотведения позволяет понизить риски аварийных ситуаций, протечек и застоев стоков. При планировке требуется учесть:
- дистанцию между близлежащими магистралями;
- отдаленность от своих и соседских построек;
- расстояние до улицы и автотрассы;
- сечение канализационной трубы;
- местоположение водоносных источников.
Размещая септик, непременно учитывайте преобладающее направление ветров в течение года, чтобы окружающие не страдали от неприятного запаха.
Для точного определения глубины и расположения коммуникации под землей действуйте в следующем порядке:
- Составьте точный план всех магистралей с учетом нормативов, указанных в СНиПах.
- Перепроверьте, соответствуют ли проектные данные графическим схемам или чертежам.
- Уточните перед укладкой новых коммуникационных линий – есть ли на месте их расположения старые трубопроводы или отрезки электросети.
Все эти действия помогут предотвратить проблемы с повреждением электрокабеля, если на месте прокладки труб он присутствует, а также не поломать имеющиеся магистрали во избежание аварийных ситуаций.
Расстояния между элементами обслуживания и контроля
Основными элементами обслуживания канализационной системы являются коллекторы трех типов:
- смотровые;
- ревизионные;
- поворотные.
Принципиальной разницы между смотровыми и ревизионными колодцами нет. Их размер зависит от глубины погружения в грунт, количества проходящих стоков, прочих факторов. Поворотные узлы устанавливаются в точках резкого изменения направления трубопроводов. Иногда с их помощью создают перепад высот линии трубопроводов. Это позволяет очистить стоки от твердых частиц, но требует частой прочистки колодца. Основной особенностью прокладки трубопроводов становится уклон, из-за которого приходится последовательно увеличивать глубину погружения колодцев. На протяженных линиях это очень заметно. С увеличением диаметра минимальная величина наклона линии уменьшается.
Обычно в частных системах используют трубы диаметром 150 мм. Этот размер вполне достаточен для небольшой сети, не требует выполнения большого объема земляных работ. Нормативное расстояние между канализационными колодцами для труб 150 мм составляет 35 м, превысить его в условиях участка частного дома практически невозможно. Для сравнения, расстояние между колодцами канализации для труб диаметром 100 мм составляет всего 15 м. Это надо иметь в виду при использовании небольших каналов. При бесканальной методике размещения трубопроводов все нормы принимаются такими же, как для водопровода.
Вам также может понравиться: Расстояние от водопровода до канализации — устройство и нормыСНиП — канализация наружные сети и сооружения
[my_custom_ad_shortcode2]
Взаимное расположение подземных коммуникаций
Планируя систему водоотведения, а также снабжения водой, в первую очередь ознакомьтесь с требованиями СНиП в отношении минимально допустимых дистанций между сетями. Расстояния между трубами водопровода и канализации по вертикали определяются по СП 18.13330.2011 пункт 6.12. По горизонтали – по СП 42.13330.2011 пункт 12.36. При этом учитывается расстояние в свету – то есть между самыми выпуклыми частями соседних предметов.
Согласно этим документам должна соблюдаться минимальная дистанция:
- от проезжей части до водопроводной трубы – 2 м;
- между цоколем дома и коммуникациями – 4 м;
- от магистралей водопровода и канализации до линии электропередач – 1 м;
- между трассами водоснабжения и водоотведения и проводами связи, силовыми кабелями – 0,5 м;
- от деревьев до труб водоснабжения – 2 м, до канализационной системы – 1,5 м.
Прокладка магистрали водопровода выполняется над системой канализации. Между трубами водоснабжения и канализационной системой расстояние должно быть не меньше 40 см при параллельном прохождении линий.
При пересечении сетей водопровода и магистралей канализации первые прокладывают на 40 см выше канализации строго под прямым углом. Подобная мера позволяет обезопасить систему водоснабжения от попадания в нее канализационных стоков.
Водопроводные трубы из полимеров достаточно прочны, но на участках пересечения им понадобится дополнительная защита. Для этих целей подходят специальные футляры длиной от 5 до 10 м.
Если по каким-нибудь причинам укладка водоснабжающей сети выполняется ниже, чем канализация, система водоотведения также обеспечивается допзащитой. Предохранительный кожух необходимо устанавливать на канализационную трубу, принимая во внимание минимальное расстояние по вертикали – 40 см.
При выполнении монтажа новых трубопроводов или ремонта уже установленных в местах, где уже имеются пересечения инженерных коммуникационных линий, выкапывание траншеи при помощи экскаватора производится на глубину не более метра до верхней магистрали.
Введение в здание разных гидротехнических магистралей требует соблюдения дистанции между ними не менее 150 см. Внутри же разводка выполняется в зависимости от расположения стояка. Расстояние между стояком канализации и вводами питьевого водопровода по горизонтали должно быть не менее 150 см – при диаметре трубопровода ввода до 20 см включительно; 300 см – при сечении больше 20 см.
Проект может предполагать отдельный канализационный слив с водостока. Тогда проводят укладку двух трубопроводов. Подобный вариант выполняется при возведении больших домов и коттеджей. Нормы местоположения «ливневки» такие же.
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения
17. Сети внутренней канализации
17.1. Отвод сточных вод следует предусматривать по закрытым самотечным трубопроводам.
Примечание. Производственные сточные воды, не имеющие неприятного запаха и не выделяющие вредные газы и пары, если это вызывается технологической необходимостью, допускается отводить по открытым самотечным лоткам с устройством общего гидравлического затвора.
17.2. Участки канализационной сети следует прокладывать прямолинейно. Изменять направление прокладки канализационного трубопровода и присоединять приборы следует с помощью соединительных деталей.
Примечание. Изменять уклон прокладки на участке отводного (горизонтального) трубопровода не допускается.
17.3. Устройство отступов на канализационных стояках не допускается, если ниже отступов присоединены санитарные приборы.
17.4. Для присоединения к стояку отводных трубопроводов, располагаемых под потолком помещений, в подвалах и технических подпольях, следует предусматривать косые крестовины и тройники.
17.5. Двустороннее присоединение отводных труб от ванн к одному стояку на одной отметке допускается только с применением косых крестовин. Присоединять санитарные приборы, расположенные в разных квартирах на одном этаже, к одному отводному трубопроводу не допускается.
17.6. Применять прямые крестовины при расположении их в горизонтальной плоскости не допускается.
17.7. Для систем канализации с учетом требований прочности, коррозионной стойкости, экономии расходуемых материалов необходимо предусматривать следующие трубы:
для самотечных систем — чугунные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные;
для напорных систем — напорные чугунные, железобетонные, пластмассовые, асбестоцементные.
17.8. Соединительные детали трубопроводов следует принимать согласно действующим государственным стандартам и техническим условиям.
17.9. Прокладку внутренних канализационных сетей надлежит предусматривать:
открыто — в подпольях, подвалах, цехах, подсобных и вспомогательных помещениях, коридорах, технических этажах и в специальных помещениях, предназначенных для размещения сетей, с креплением к конструкциям зданий (стенам, колоннам, потолкам, фермам и др.), а также на специальных опорах;
скрыто — с заделкой в строительные конструкции перекрытий, под полом (в земле, каналах), панелях, бороздах стен, под облицовкой колонн (в приставных коробах у стен), в подшивных потолках, в санитарно-технических кабинах, в вертикальных шахтах, под плинтусом в полу.
Допускается прокладка канализации из пластмассовых труб в земле, под полом здания с учетом возможных нагрузок.
В многоэтажных зданиях различного назначения при применении пластмассовых труб для систем внутренней канализации и водостоков необходимо соблюдать следующие условия:
а) прокладку канализационных и водосточных стояков предусматривать скрыто в монтажных коммуникационных шахтах, штрабах, каналах и коробах, ограждающие конструкции которых, за исключением лицевой панели, обеспечивающей доступ в шахту, короб и т. п., должны быть выполнены из несгораемых материалов;
б) лицевую панель изготовлять в виде открывающейся двери из сгораемого материала при применении труб из поливинилхлорида и трудносгораемого материала — при применении труб из полиэтилена.
Примечание. Допускается применять сгораемый материал для лицевой панели при полиэтиленовых трубах, но при этом дверь должна быть неоткрывающейся. Для доступа к арматуре и ревизиям в этом случае необходимо предусматривать устройство открывающихся люков площадью не более 0,1 кв.м с крышками;
в) в подвалах зданий при отсутствии в них производственных складских и служебных помещений, а также на чердаках и в санузлах жилых зданий прокладку канализационных и водосточных пластмассовых трубопроводов допускается предусматривать открыто;
г) места прохода стояков через перекрытия должны быть заделаны цементным раствором на всю толщину перекрытия;
д) участок стояка выше перекрытия на 8-10 см (до горизонтального отводного трубопровода) следует защищать цементным раствором толщиной 2-3 см;
е) перед заделкой стояка раствором трубы следует обертывать рулонным гидроизоляционным материалом без зазора.
17.10. Прокладка внутренних канализационных сетей не допускается:
под потолком, в стенах и в полу жилых комнат, спальных помещений детских учреждений, больничных палат, лечебных кабинетов, обеденных залов, рабочих комнат, административных зданий, залов заседаний, зрительных залов, библиотек, учебных аудиторий, электрощитовых и трансформаторных, пультов управления автоматики, приточных вентиляционных камер и производственных помещений, требующих особого санитарного режима;
под потолком (открыто или скрыто) кухонь, помещений предприятий общественного питания, торговых залов, складов пищевых продуктов и ценных товаров, вестибюлей, помещений, имеющих ценное художественное оформление, производственных помещений в местах установки производственных печей, на которые не допускается попадание влаги, помещений, где производятся ценные товары и материалы, качество которых снижается от попадания на них влаги.
Примечание. В помещениях приточных вентиляционных камер допускается пропуск водосточных стояков при размещении их вне зоны воздухозабора.
17.11. К канализационной сети следует предусматривать присоединение с разрывом струи не менее 20 мм от верха приемной воронки:
технологического оборудования для приготовления и переработки пищевой продукции;
оборудования и санитарно-технических приборов для мойки посуды, устанавливаемых в общественных и производственных зданиях;
спускных трубопроводов бассейнов.
17.12. Стояки бытовой канализации, размещаемые в верхних этажах зданий, проходящие через предприятия общественного питания, следует предусматривать в оштукатуренных коробах без установки ревизий.
17.13. Прокладку трубопроводов производственных сточных вод в производственных и складских помещениях предприятий общественного питания, в помещениях для приема, хранения и подготовки товаров к продаже и в подсобных помещениях магазинов допускается размещать в коробах без установки ревизий.
От сетей производственной и бытовой канализации магазинов и предприятий общественного питания допускается присоединение двух раздельных выпусков в один колодец наружной канализационной сети.
17.14. Против ревизий на стояках при скрытой прокладке следует предусматривать люки размером не менее 30х40 см.
17.15. Прокладку отводных трубопроводов от приборов, устанавливаемых в уборных административных и жилых зданий, раковин и моек в кухнях, умывальников в лечебных кабинетах, больничных палатах и других подсобных помещениях следует предусматривать над полом; при этом необходимо предусматривать устройство облицовки и гидроизоляции.
17.16. Прокладку под полом трубопроводов, транспортирующих агрессивные и токсичные сточные воды, следует предусматривать в каналах, выведенных до уровня пола и перекрытых съемными плитами или, при соответствующем обосновании, в проходных тоннелях.
17.17. Для взрывопожароопасных цехов следует предусматривать отдельную производственную канализацию с самостоятельными выпусками, вентиляционными стояками и гидрозатворами на каждом из них с учетом требований правил техники безопасности, приведенными в ведомственных нормах.
Вентиляцию сети необходимо предусматривать через вентиляционные стояки, присоединяемые к высшим точкам трубопроводов.
Присоединять производственную канализацию, транспортирующую сточные воды, содержащие горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, к сети бытовой канализации и водостокам не допускается.
17.18. Сети бытовой и производственной канализации, отводящие сточные воды в наружную канализационную сеть, должны вентилироваться через стояки, вытяжная часть которых выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту, м:
от плоской неэксплуатируемой кровли . 0,3
» скатной кровли . 0,5
» эксплуатируемой кровли . 3
» обреза сборной вентиляционной шахты . 0,1
Выводимые выше кровли вытяжные части канализационных стояков следует размещать от открываемых окон и балконов на расстоянии не менее 4 м (по горизонтали).
Флюгарки на вентиляционных стояках предусматривать не требуется.
17.19. Не допускается соединять вытяжную часть канализационных стояков с вентиляционными системами и дымоходами.
17.20. Диаметр вытяжной части канализационного стояка должен быть равен диаметру сточной части стояка. Допускается объединять поверху одной вытяжной частью несколько канализационных стояков. Диаметр вытяжного стояка для группы объединенных канализационных стояков, а также диаметры участков сборного вентиляционного трубопровода, объединяющего канализационные стояки, следует принимать согласно пп. 18.6 и 18.10. Сборный вентиляционный трубопровод, объединяющий вверху канализационные стояки, надлежит предусматривать с уклоном 0,01 в сторону стояков.
17.21. При расходах сточных вод по канализационному стояку свыше указанных в табл. 8 следует предусматривать устройство дополнительного вентиляционного стояка, присоединяемого к канализационному стояку через один этаж. Диаметр дополнительного вентиляционного стояка следует принимать на один размер меньше диаметра канализационного стояка.
Присоединение дополнительного вентиляционного стояка к канализационному следует предусматривать снизу ниже последнего нижнего прибора или сверху — к направленному вверх отростку косого тройника, устанавливаемого на канализационном стояке выше бортов санитарно-технических приборов или ревизий, расположенных на данном этаже.
17.22. Для наблюдения, в случае необходимости, за движением сточных вод от технологической аппаратуры на трубопроводах, отводящих сточные воды или отработанную охлажденную воду, следует предусматривать разрыв струи или устанавливать смотровые фонари.
17.23. На сетях внутренней бытовой и производственной канализации следует предусматривать установку ревизий или прочисток:
на стояках при отсутствии на них отступов — в нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов — также и в вышерасположенных над отступами этажах;
в жилых зданиях высотой 5 этажей и более — не реже чем через три этажа;
в начале участков (по движению стоков) отводных труб при числе присоединяемых приборов 3 и более, под которыми нет устройств для прочистки;
на поворотах сети — при изменении направления движения стоков, если участки трубопроводов не могут быть прочищены через другие участки.
17.24. На горизонтальных участках сети канализации наибольшие допускаемые расстояния между ревизиями или прочистками надлежит принимать согласно табл. 6.
Обустройство охранных зон
На участке от канализации до водопроводной трубы по нормативам предполагается оборудование охранных зон для сохранения экологии и здоровья людей. Подобная зона охватывает точку водозабора воды и транспортировочную систему. Она похожа на круг диаметром до 100 м (в зависимости от территориальных возможностей). Здесь не допускается попадание в воду органического мусора, химреактивов.
Вторую охранную зону организуют вокруг канализационных магистралей. Определение ее параметров проводится исходя из конструкции канализации, уровня сейсмоактивности в месте размещения здания. Среднестатистическое расстояние – 5 м по обе стороны магистрали канализации.
Санитарные зоны точки водозабора и сточных вод не должны пересекаться.
Для каждой области и края разработаны нормативные дистанции между коммуникационными системами, при этом учитываются особенности местности. Необходимо следовать этим требованиям при проектировании и установке водоносных и водосливных устройств. Если не принимать во внимание расстояние в свету между элементами водопровода и канализации, возникает риск заражения питьевой воды, что способно стать причиной проблем со здоровьем людей и экологией.
Расстояния от газопровода до других инженерных коммуникаций общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб- сп 42-101-2003 (утв- протоколом от 08-07-2003 32) (приложения а — к) (2022). Актуально в 2019 году
размер шрифта
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ- СП… Актуально в 2018 году
(извлечение из проекта СНиП «Градостроительство»)
Таблица В.1
| Здания, сооружения и коммуникации | Расстояния по вертикали (в свету), м, при пересечении | Расстояния по горизонтали (в свету), м, при давлении газопровода, МПа | ||||
| до 0,005 | св. 0,005 до 0,3 | св. 0,3 до 0,6 | св. 0,6 до 1,2 | |||
| 1. Водопровод | 0,2 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | |
| 2. Канализация бытовая | 0,2 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 5,0 | |
| 3. Водосток, дренаж, дождевая канализация | 0,2 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 5,0 | |
| 4. Тепловые сети: | ||||||
| от наружной стенки канала, тоннеля | 0,2 | 0,2 | 2,0 | 2,0 | 4,0 | |
| от оболочки бесканальной прокладки | 0,2 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | |
| 5. Газопроводы давлением до 1,2 МПа | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
| 6. Кабели силовые напряжением: | ||||||
| до 35 кВ | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |
| 110-220 кВ | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |
| Кабели связи | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 7. Каналы, тоннели | 0,2 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 4,0 | |
| 8. Нефтепродуктопроводы на территории поселений: | ||||||
| для стальных газопроводов | 0,35 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | |
| для полиэтиленовых газопроводов | 0,35* | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | |
| Магистральные трубопроводы | 0,35* | По СНиП 2.05.06 | ||||
| 9. Фундаменты зданий и сооружений до газопроводов условным диаметром: | ||||||
| до 300 мм | — | 2,0 | 4,0 | 7,0 | 10,0 | |
| св. 300 мм | — | 2,0 | 4,0 | 7,0 | 20,0 | |
| 10. Здания и сооружения без фундамента | — | Из условий возможности и безопасности производства работ при строительстве и эксплуатации газопровода | ||||
| 11. Фундаменты ограждений, предприятий, эстакад, опор контактной сети и связи, железных дорог | — | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 12. Железные дороги общего пользования колеи 1520 мм: | ||||||
| межпоселковые газопроводы: | ||||||
| подошва насыпи или бровка откоса выемки (крайний рельс на нулевых отметках) железных дорог общей сети колеи 1520 мм | По СНиП 42-01 в зависимости от способа производства работ | 50 | 50 | 50 | 50 | |
| газопроводы на территории поселений и межпоселковые газопроводы в стесненных условиях: | ||||||
| ось крайнего рельса, но не менее глубины траншеи до подошвы насыпи и бровки выемки | 3,8 | 4,8 | 7,8 | 10,8 | ||
| 13. Ось крайнего пути железных дорог колеи 750 мм и трамвая | По СНиП 42-01 в зависимости от способа производства работ | 2,8 | 2,8 | 3,8 | 3,8 | |
| 14. Бортовой камень улицы, дороги (кромки проезжей части, укрепленной полосы, обочины) | То же | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | |
| 15. Наружная бровка кювета или подошва насыпи дороги | » | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |
| 16. Фундаменты опор воздушных линий электропередачи напряжением: | ||||||
| до 1,0 кВ | — | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| св. 1 кВ до35 кВ | — | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | |
| » 35 кВ | — | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | |
| 17. Ось ствола дерева с диаметром кроны до 5 м | — | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| 18. Автозаправочные станции | — | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 19. Кладбища | — | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 20. Здания закрытых складов категорий А, Б (вне территории промпредприятий) до газопровода условным диаметром: | ||||||
| до 300 мм | — | 9,0 | 9,0 | 9,0 | 10,0 | |
| св. 300 мм | — | 9,0 | 9,0 | 9,0 | 20,0 | |
| То же, категорий В, Г и Д до газопровода условным диаметром: | ||||||
| до 300 мм | — | 2,0 | 4,0 | 7,0 | 10,0 | |
| св. 300 мм | — | 2,0 | 4,0 | 7,0 | 20,0 | |
| 21. Бровка оросительного канала (при непросадочных грунтах) | В соответствии со СНиП 42-01 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 2,0 | |
Примечания: 1. Вышеуказанные расстояния следует принимать от границ, отведенных предприятиям территорий с учетом их развития, для отдельно стоящих зданий и сооружений — от ближайших выступающих их частей, для всех мостов — от подошвы конусов.
2. Допускается уменьшение до 0,25 м расстояния по вертикали между газопроводом и электрокабелем всех напряжений или кабелем связи при условии прокладки кабеля в футляре. Концы футляра должны выходить на 2 м в обе стороны от стенок пересекаемого газопровода.
3. Знак » — » обозначает, что прокладка газопроводов в данных случаях запрещена.
4. При прокладке полиэтиленовых газопроводов вдоль трубопроводов, складов, резервуаров и т.д., содержащих агрессивные по отношению к полиэтилену вещества (среды), расстояния от них принимаются не менее 20 м.
5. Знак «*» обозначает, что полиэтиленовые газопроводы следует заключать в футляр, выходящий на 10 м в обе стороны от места пересечения.
Расстояние от газопровода до опор воздушной линии связи, контактной сети трамвая, троллейбуса и электрифицированных железных дорог следует принимать как до опор воздушной линии электропередачи соответствующего напряжения.
Минимальные расстояния от газопроводов до тепловой сети бесканальной прокладки с продольным дренажем следует принимать аналогично канальной прокладке тепловых сетей.
Минимальные расстояния в свету от газопровода до ближайшей трубы тепловой сети бесканальной прокладки без дренажа следует принимать как до водопровода.
Расстояние от анкерных опор, выходящих за габариты труб тепловой сети, следует принимать с учетом их сохранности.
Минимальное расстояние по горизонтали от газопровода до напорной канализации допускается принимать как до водопровода.
Минимальное расстояние от мостов железных и автомобильных дорог длиной не более 20 м следует принимать как от соответствующих дорог.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(рекомендуемое)
Get IT Done: заложите основу для удаленной кластеризации
Совместная кластеризация серверов повышает масштабируемость и доступность сетевых ресурсов. Однако недостатком кластеризации является то, что традиционно серверы в кластере должны были располагаться очень близко друг к другу — часто в одной комнате рядом друг с другом.
Но постепенно начинает появляться новая технология кластеризации: удаленная кластеризация. Кластеризация на больших расстояниях позволяет размещать узлы кластера дальше друг от друга, чем это было возможно ранее.Однако кластеризация на больших расстояниях сама по себе представляет несколько особых проблем. Давайте посмотрим, как работает удаленная кластеризация и что вам нужно знать, чтобы правильно ее настроить.
Основы кластеризации
Кластер — это группа серверов, которые функционируют как один. Существует два основных типа кластеров: кластер балансировки сетевой нагрузки и аппаратный кластер. Кластер балансировки сетевой нагрузки состоит из нескольких серверов, на каждом из которых запущено общее приложение.
В аппаратном кластере два или более сервера подключены к сети, друг к другу и к общему дисковому массиву.Существует несколько вариантов этой конкретной модели кластеризации. Однако идея состоит в том, что один сервер активен, а другой сервер неактивен. Два сервера обмениваются пульсом через выделенное сетевое соединение. Если пульс прекращается, другой сервер берет на себя рабочую нагрузку.
Дополнительные сведения о кластеризации см. в ежедневном обзоре «Общие файловые ресурсы кластера на серверах Windows 2000 для повышения доступности».
Причины использования удаленных кластеров
Традиционно сетевые кластеры включают компьютеры, расположенные в непосредственной близости друг от друга.Кластеризация на большом расстоянии полезна с точки зрения непрерывности бизнеса. Представьте на мгновение, что у вас есть два здания, и эти здания объединены в удаленный кластер. Если одно из зданий было уничтожено пожаром, торнадо или террористической атакой, ваш бизнес мог бы продолжать работать, потому что вы продолжали бы иметь функционирующий узел кластера в другом объекте. Имейте в виду, однако, что существует только одно устройство хранения, совместно используемое узлами кластера. Итак, если объект, в котором находится устройство хранения, будет уничтожен, вы выйдете из бизнеса.Однако, если противоположный объект будет уничтожен, ваш кластер продолжит функционировать.
В лучшем случае эта модель аварийного восстановления кажется немного случайной; но давайте посмотрим на это с менее катастрофической точки зрения. Предположим, что все здание не разрушено, а вместо этого выходит из строя сервер. Независимо от того, какой сервер выйдет из строя, другой сервер продолжит работу, а все приложения и данные в кластере останутся доступными для всех пользователей.
Проблемы удаленной кластеризации
Любой кластеризованный узел состоит из трех основных компонентов.Во-первых, это подключение к частной сети. Это подключение к вашей частной сети, с помощью которого пользователи получают доступ к данным и приложениям. Во-вторых, есть выделенное сетевое соединение. Это выделенное сетевое подключение используется только внутри кластера и используется исключительно для мониторинга работоспособности узла. Наконец, есть ссылка на общее запоминающее устройство. Чтобы кластеризация на большие расстояния работала, все три компонента должны быть объединены.
Выделенное соединение
Начнем с выделенного соединения между узлами кластера.Выделенное соединение используется для передачи и приема тактов. Для всех практических целей сердцебиение — это просто пинг. Сердцебиения отправляются с интервалом в 0,7 секунды с возможностью изменения до 0,2 секунды. Если контрольный сигнал не получен от другого узла кластера в течение 0,9 секунды (0,7 секунды по расписанию плюс 0,2 секунды, разрешенные для изменения), работающий узел кластера начинает отправлять эхо-запрос на неисправный узел кластера.
Если неисправный узел кластера не отвечает в течение 5.3 секунды работающий узел кластера пытается восстановить связь с неисправным узлом через частную сеть (вместо выделенной сети). Если неисправный кластер не отвечает на эхо-запросы, отправленные по частной сети, считается, что узел не работает, и начинаются процедуры аварийного переключения.
Сетевое подключение
Прежде чем я перейду к обсуждению конкретных аппаратных конфигураций, вам нужно знать несколько предварительных условий. Независимо от расстояния, которое вы преодолеваете, ваша среда передачи между узлами кластера должна быть оптоволоконной и должна использовать TCP/IP.Фактические требования к кабелям и необходимые модули и разъемы GBIC различаются в зависимости от расстояний, которые вы планируете преодолеть.
Для пролетов до 500 метров можно использовать коротковолновый многомодовый оптоволоконный кабель 50 или 800 мкм. Этот кабель использует разъем SX или FX и поддерживает коротковолновый модуль GBIC.
Для пролетов до 10 км вам понадобится 9/10 мкм, 1300/1500 нм, длинноволновый, одномодовый, оптоволоконный кабель. Вам также понадобится разъем FX для расстояний до 2 км и разъем LX для расстояний более 2 км, но менее 10 км.Модуль GBIC должен поддерживать длинные волны.
Еще не все технологии, необходимые для дальних кластерных пролетов протяженностью более 10 км, общедоступны. Однако, по данным HP, для пролетов более 10 км потребуется использовать длинноволновый одномодовый оптоволоконный кабель 9 мкм, 1550 нм. В кабеле будет использоваться разъем LX (который еще не выпущен) и будет использоваться длинноволновый или очень длинноволновый модуль GBIC, в зависимости от расстояния, которое вы преодолеваете.
Существует несколько топологий, которые можно использовать для отправки необходимых данных между узлами кластера.Двумя наиболее распространенными вариантами являются ATM и Gigabit Ethernet. Я рекомендую использовать Gigabit Ethernet по нескольким причинам.
Во-первых, Gigabit Ethernet сравнительно недорог и прост в реализации. В реализации на небольшом расстоянии Gigabit Ethernet будет работать на расстоянии 550 метров по многомодовому оптоволоконному кабелю. В такой реализации также можно обойтись использованием коротковолновых лазеров с размером ядра 50 микрон. Gigabit Ethernet также будет работать на расстоянии до 5 км с использованием одномодового оптоволоконного кабеля 10 мкм, 1300 нм.Существуют также решения Gigabit Ethernet для еще больших расстояний.
Помимо того, что Gigabit Ethernet дешев и прост в реализации, он полностью совместим с существующей технологией Fast Ethernet. Это означает, что пакет может проходить из сети Fast Ethernet через сеть Gigabit Ethernet и обратно в сеть Fast Ethernet без необходимости преобразования, как в случае с ATM. Тот факт, что пакет не нужно транслировать для использования другой архитектуры, означает отсутствие дополнительных узких мест, вызванных процессом коммутации.
Два других преимущества Gigabit Ethernet заключаются в том, что он изначально поддерживает протокол TCP/IP и поддерживает полнодуплексную связь. Эти различные факторы делают Gigabit Ethernet идеальным решением для кластеризации на больших расстояниях. Хотя Gigabit Ethernet обычно является идеальной топологией для удаленной кластеризации, это ни в коем случае не единственный выбор. Допустимыми вариантами являются FDDI, Giganet и ATM.
Если вы посмотрите официальные спецификации Gigabit Ethernet, то увидите, что он предназначен только для работы на расстоянии до 5 км.Тем не менее, HP провела всестороннее тестирование и фактически добилась хорошей работы Gigabit Ethernet на расстоянии до 10 км. Кроме того, есть предположения, что при правильных условиях Gigabit Ethernet может работать на расстоянии до 50 км.
В тестах, в которых были превышены спецификации расстояния Gigabit Ethernet, HP использовала высококачественный оптоволоконный кабель длиной 1550 нм. Кроме того, эти результаты испытаний были получены с использованием коммутаторов HP ProCurve Ethernet, оснащенных модулями 1000 LX longwave и 1000 SX shortwave Gigabit Ethernet.
Если вы ищете большие расстояния и кластеры с большей емкостью, вы можете воспользоваться технологией, известной как плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM). DWDM — это новая технология, в которой используется комбинация нескольких лазеров для одновременной передачи сигналов по одному оптоволоконному кабелю. Этот конкретный метод возможен, потому что каждый лазер использует разную длину волны света или разный цвет света. Эти разные длины волн и цвета позволяют разделить разные сигналы.
Возможно, вы слышали о мультиплексировании с разделением по длине волны (WDM), так как эта технология существует уже некоторое время. WDM — это метод, в котором используются два обычных лазера для передачи двух разных сигналов по оптоволоконному кабелю. WDM помещает один сигнал в диапазон 1300 нм, а второй сигнал — в диапазон 1500 нм. Причина, по которой я упоминаю об этом, заключается в том, что DWDM является прямым расширением технологии WDM.
Разница между этими двумя технологиями заключается в том, что некоторые реализации WDM используют до четырех длин волн, разнесенных на 400 ГГц.DWDM, с другой стороны, позволяет использовать до 160 длин волн, разнесенных всего на 50 ГГц. Кроме того, каждая из этих 160 длин волн или каналов, как их иногда называют, может передавать до 10 гигабит данных в секунду.
ТехнологияDWDM работает отчасти благодаря усилителю волокна, легированному эрбием (EDFA). Этот усилитель работает только в полосе пропускания 1500 нм. Настоящая магия происходит, когда встроенные EDFA усиливают сигнал по мере его прохождения к следующему усилителю или точке подключения. Если вас интересует расстояние, DWDM может работать на расстоянии до 800 км с расстоянием между усилителями до 120 км.
В настоящее время DWDM используется в основном для магистральных сетей с высоким трафиком, проходящих на большие расстояния. Фактически, эта технология использовалась для соединения целых городов друг с другом. Несмотря на его нынешнее использование, вы можете ожидать, что в ближайшем будущем все больше технологий DWDM войдет в частный сектор. Технология DWDM намного дешевле, чем технология SONET, благодаря своей масштабируемости. Вы можете ожидать, что DWDM станет массовым, поскольку одна система DWDM может легко поддерживать 100 гигабит трафика по оптоволоконной паре, в то время как абсолютный максимум для SONET составляет 10 гигабит, и это только по оптоволокну исключительного качества.Практический предел для SONET по оптоволокну стандартного качества составляет всего 2,5 гигабита.
Однако у технологии SONET есть потенциальное будущее. Сети SONET могут увеличить свою пропускную способность за счет мультиплексирования с временным разделением. Это означает, что время линии делится на все меньшие и меньшие приращения, чтобы все больше и больше данных проходило через линию.
Недостаток мультиплексирования с временным разделением, однако, заключается в том, что когда поставщики услуг реализуют его, они должны сразу переходить на более высокую скорость передачи данных.Это означает, что они должны приобретать больше мощностей, чем требуется изначально. Основываясь на текущей реализации SONET, прогнозируется, что следующим скачком с доступных в настоящее время 10 гигабит будет до 40 гигабит. Однако не ожидайте, что это произойдет в ближайшее время, поскольку в настоящее время SONET испытывает проблемы даже с достижением скорости 10 гигабит.
Соединение с хранилищем
Очевидно, что текущие технологические ограничения не позволяют протянуть кабель SCSI на большие расстояния.Кластеризация по расстоянию решает эту проблему, используя один и тот же носитель как для данных хранения, так и для данных пульса. Оба передаются на большие расстояния в виде IP-пакетов. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что ваши устройства хранения находятся в той же сети, что и ваши серверы, и вы готовы к работе.
Применение корреляции расстояний для анализа сети коэкспрессии генов
Задний план: Чтобы построить сети совместной экспрессии генов, необходимо оценить корреляцию между различными профилями экспрессии генов.Однако обычно используемых метрик корреляции, включая как линейные (например, корреляция Пирсона), так и монотонные (например, корреляция Спирмена) метрики зависимости, недостаточно для наблюдения за природой реальных биологических систем. Следовательно, введение более информативной метрики корреляции при построении сетей коэкспрессии генов все еще остается интересной темой.
Результаты: В этой статье мы тестируем корреляцию расстояния, метрику корреляции, объединяющую как линейную, так и нелинейную зависимость, с тремя другими типичными метриками (корреляция Пирсона, корреляция Спирмена и максимальный информационный коэффициент) на четырех различных массивах (макрофаги и печень) и РНК- seq (рак шейки матки и рак поджелудочной железы).Среди всех метрик корреляция расстояния не зависит от распределения и может обеспечить лучшую производительность для сложных отношений и анти-выбросов. Кроме того, дистанционная корреляция применяется к взвешенному анализу сети коэкспрессии генов (WGCNA) для построения метода анализа сети коэкспрессии генов, который мы назвали взвешенным анализом сети коэкспрессии генов на основе корреляции расстояний (DC-WGCNA). По сравнению с традиционным WGCNA, DC-WGCNA может улучшить результат анализа обогащения и улучшить стабильность модуля.
Выводы: Дистанционная корреляция лучше выявляет сложные биологические отношения между профилями генов по сравнению с другими показателями корреляции, которые способствуют более значимым модулям при анализе сетей совместной экспрессии генов. Однако из-за высокой временной сложности корреляции расстояний для реализации требуется больше памяти компьютера.
Ключевые слова: Корреляция расстояния; анализ обогащения; экспрессия генов; WGCNA.
Анализ уменьшения сходства сообществ в речных сетях на расстоянии с использованием байесовских методов
Некола, Дж. К. и Уайт, П. С. Распад сходства на расстоянии в биогеографии и экологии. Ж. Биогеогр. 26 , 867–878 (1999).
Артикул Google ученый
Сойнинен Дж., Макдональд Р. и Хиллебранд Х. Распад сходства на расстоянии в экологических сообществах. Экография 30 , 3–12 (2007).
Артикул Google ученый
Уиттакер, Р. Х. Сообщества и экосистемы (MacMillan Publishing, 1975).
Google ученый
Пуллиам, Х. Р. О взаимосвязи между нишей и распространением. Экол. лат. 3 , 349–361 (2000).
Артикул Google ученый
Пуллиам, Х.Источники, поглотители и регулирование популяции. утра. Нац. 132 , 652–661 (1988).
Артикул Google ученый
Хански И. и Гилпин М. Динамика метапопуляции: краткая история и концептуальная область. Биол. Дж. Линн. соц. 42 , 3–16 (1991).
Артикул Google ученый
Макартур, Р. Х. и Уилсон, Э.O. Theory of Island Biogeography (Princeton University Press, 2001).
Книга Google ученый
Туомисто, Х. и Руоколайнен, К. Анализ или объяснение бета-разнообразия? Понимание целей различных методов анализа. Экология 87 , 2697–2708 (2006).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Асторга А. и др. Распад сходства в пресноводных сообществах на расстоянии: макро- и микроорганизмы подчиняются одним и тем же правилам?: Угасание сходства в пресноводных сообществах. Глоб. Экол. Биогеогр. 21 , 365–375 (2012).
Артикул Google ученый
Лейбольд, Массачусетс и др. Концепция метасообщества: основа многомасштабной экологии сообщества. Экол. лат. 7 , 601–613 (2004).
Артикул Google ученый
Некола, Дж. К. и Браун, Дж. Х. Богатство видов: экологические сообщества, сложные системы и наследие Фрэнка Престона. Экол. лат. 10 , 188–196 (2007).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Хаббелл, С. Единая нейтральная теория биоразнообразия и биогеографии (MPB-32) (Princeton University Press, 2001).
Google ученый
Фоделианакис, С., Валенсуэла-Куэвас, А., Бароцци, А. и Даффонкио, Д. Прямая количественная оценка экологического дрейфа на уровне популяции в синтетических бактериальных сообществах. ISME J. https://doi.org/10.1038/s41396-020-00754-4 (2020).
Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый
Гравель, Д., Кэнэм, К.Д., Боде, М. и Мессье, К. Согласование ниши и нейтралитета: Гипотеза континуума: согласование ниши и нейтралитета. Экол. лат. 9 , 399–409 (2006).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Лежандр П., Боркар Д. и Перес-Нето П. Р. Анализ бета-разнообразия: разделение данных о пространственном разнообразии данных о составе сообщества. Экол. моногр. 75 , 435–450 (2005).
Артикул Google ученый
Уилсон, К. А., Кабеса, М. и Кляйн, С. Дж. Фундаментальные концепции приоритизации пространственного сохранения. В Приоритизация пространственного сохранения: количественные методы и вычислительные инструменты (ред. Мойланен, А. и др. ) 16–27 (Oxford University Press, 2009).
Google ученый
Морлон, Х. и др. Общая схема дистанционного сходства в экологических сообществах. Экол. лат. 11 , 904–917 (2008).
ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый
Туомисто, Х. Распространение, окружающая среда и флористическая изменчивость западных амазонских лесов. Наука 299 , 241–244 (2003).
ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Гомес-Родригес, К.и Baselga, A. Изменчивость среди европейских таксонов жуков в моделях уменьшения сходства на расстоянии предполагает важную роль процессов расселения. Экография 41 , 1825–1834 (2018).
Артикул Google ученый
Стелла, Дж. К., Родригес-Гонсалес, П. М., Дюфур, С. и Бендикс, Дж. Исследования прибрежной растительности в регионах со средиземноморским климатом: общие закономерности, экологические процессы и соображения по управлению. Hydrobiologia 719 (1), 291–315 (2013).
Артикул Google ученый
Ваннот, Р. Л., Миншалл, Г. В., Камминс, К. В., Седелл, Дж. Р. и Кушинг, К. Э. Концепция речного континуума. Кан. Дж. Фиш. Аква. науч. 37 , 130–137 (1980).
Артикул Google ученый
Rouquette, J. R. et al. Оборот видов и географическое расстояние в городской речной сети. Дайверы. Распредел. 19 , 1429–1439 (2013).
Артикул Google ученый
Куглерова, Л., Янссон, Р., Спонселлер, Р. А., Лаудон, Х. и Мальм-Ренофельт, Б. Местные и региональные процессы определяют богатство видов растений в метасообществе речной сети. Экология 96 , 381–391 (2015).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Чжан З., Гао, Дж. и Кай, Ю. Влияние факторов окружающей среды и географического расстояния на оборот видов в речной сети, где преобладает сельское хозяйство. Окружающая среда. Монит. Оценивать. 191 , 201 (2019).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Йост Л., Чао А. и Чаздон Р. Композиционное сходство и бета-разнообразие. В Биологическое разнообразие: границы измерения и оценки (редакторы Магурран, А.и Макгилл, Б.) 66–84 (издательство Оксфордского университета, 2011).
Google ученый
Олсон, Д. М. и др. Наземные экорегионы мира: Новая карта жизни на Земле. Bioscience 51 , 933 (2001).
Артикул Google ученый
Миранда П., Коэльо Ф., Томе А. и Валенте М. Изменение климата в Португалии. Сценарии, воздействия и меры по адаптации — проект SIAM (Gradiva, 2002).
Google ученый
СНГ-РВД. Реки и озера — Типология, эталонные условия и системы классификации, Общая стратегия реализации Рамочной директивы по водным ресурсам (2000/60/EC), Руководящий документ № o 10 . 94 (2003).
ИНАГ. Manual for avaliação biológica da qualidade dagua em sistemas fluviais segundo a DQA—Protocolo de amostragem e análise para os macrófitos (2008).
Agência Portuguesa do Ambiente. Plano de Gestão da Região Hidrográfica do Tejo, Relatório técnico, Versão Extensa Parte 2—Caracterização e Diagnóstico da Região Hidrográfica . (2012).
Оксанен Дж. и др. веган: Экологический пакет сообщества — версия 2.7–7 . https://CRAN.R-project.org/package=vegan (2021).
R Основная команда. R: язык и среда для статистических вычислений (R Foundation for Statistical Computing, 2021).
Петерсон, Э. Э., Теобальд, Д. М. и Вер Хоф, Дж. М. Геостатистическое моделирование в сетях водотоков: разработка достоверных ковариационных матриц на основе гидрологического расстояния и речного стока. Свежесть. биол. 52 , 267–279 (2007).
Артикул Google ученый
Чарди, Г. и Непуш, Т. Программный пакет Igraph для сложных сетевых исследований. Межжурнальный комплекс Сист. 1695 , 1–9 (2005).
Google ученый
Лу, Б., Сун, Х., Харрис, П., Сюй, М. и Чарльтон, М. Shp2graph: инструменты для преобразования пространственной сети в граф Igraph в R. ISPRS Int. Дж. Гео-Инф. 7 , 293 (2018).
Артикул Google ученый
Vogt, J. & Foisneau, S. База данных CCM по рекам и водосборам — инструменты анализа версии 2.0 . (2007).
Монтейро-Энрикес, Т. и др. Биоклиматологическое картографирование для борьбы с распространением неопределенности: применение на материковой части Португалии. Междунар. Дж. Климатол. 36 , 400–411 (2016).
Артикул Google ученый
Уорд, Дж. В. и Стэнфорд, Дж. А. Концепция последовательного разрыва: распространение модели на пойменные реки. Регул. Реки Рез. Управление 10 , 159–168 (1995).
Артикул Google ученый
Диас, Ф.С., Бетанкур, М., Родригес-Гонсалес, П.М. и Борда-де-Агуа, Л. Байесовский подход к анализу попарных сравнений: тематическое исследование с использованием сходства состава видов (2021) https:/ /doi.org/10.32942/osf.io/sn5jr.
Команда разработчиков Stan. Справочник по функциям Stan, версия 2.25 . (2020).
МакЭлрит, Р. Статистическое переосмысление: байесовский курс с примерами в R и Stan (Chapman and Hall/CRC, 2020).
Книга Google ученый
Родригес-Гонсалес, П. М., Феррейра, М. Т., Альбукерке, А., Санто, Д. Э. и Рего, П. Р. Пространственная изменчивость лесов водно-болотных угодий в широтном переходе к засушливым регионам: многомасштабный подход. Ж. Биогеогр. 35 , 1498–1511 (2008).
Артикул Google ученый
Команда разработчиков Stan. RStan: интерфейс R для Stan версии 2.21 . https://github.com/stan-dev/rstan/wiki/RStan-Getting-Started (2020).
Бетанкур, М. Иерархическое моделирование (2020).
Мунипиракул, Р., Вайц, Дж. С., Левин, С. А., Ринальдо, А. и Родригес-Итурбе, И. Нейтральная метапопуляционная модель биоразнообразия в речных сетях. Ж. Теор. биол. 245 , 351–363 (2007).
ОБЪЯВЛЕНИЕ MathSciNet пабмед МАТЕМАТИКА Статья ПабМед Центральный Google ученый
Томпсон, Р.и Таунсенд, К. Перемирие с нейтральной теорией: локальные детерминистические факторы, видовые признаки и ограничение расселения вместе определяют модели разнообразия речных беспозвоночных: нейтральная теория и локальный детерминизм. Дж. Аним. Экол. 75 , 476–484 (2006).
ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый
Стейниц О., Хеллер Дж., Цоар А., Ротем Д. и Кадмон Р. Окружающая среда, расселение и модели сходства видов. Ж. Биогеогр. 33 , 1044–1054 (2006).
Артикул Google ученый
Нильссон, К., Браун, Р.Л., Янссон, Р. и Мерритт, Д.М. Роль гидрохории в структурировании прибрежной и водно-болотной растительности. Биол. Преподобный Кэмб. Филос. соц. 85 , 837–858 (2010).
ПабМед ПабМед Центральный Google ученый
Гельми-Кандуссо, Т.А. и др. Оценка расстояния распространения семян: сравнение методов, использующих перемещение животных и генетические данные растений для двух неотропических видов растений, расселенных приматами. Экол. Эвол. 9 , 8965–8977 (2019).
ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый
Родригес-Гонсалес, П. М. и др. Подход, основанный на пространственной речной сети, помогает управлять остаточным генетическим разнообразием прибрежных лесов. науч. Респ. 9 , 6741 (2019).
ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый
Уорд, Дж. В., Токнер, К., Арскотт, Д. Б. и Кларет, К. Разнообразие речных ландшафтов. Свежесть. биол. 47 , 517–539 (2002).
Артикул Google ученый
Fraaije, R. G. A. и др. Пространственные закономерности отложения семян в водной дисперсии вдоль береговых уклонов рек. PLoS ONE 12 , e0185247 (2017).
ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый
Бендикс, Дж. Нарушение паводков и распространение разнообразия прибрежных видов. Геогр. 87 , 468–483 (1997).
Артикул Google ученый
Куглерова Л., Дайнесиус М., Лаудон Х. и Янссон Р.Взаимосвязь между растительными сообществами и потоком воды в бореальном лесу: сравнение печеночников, мхов и сосудистых растений. Экосистемы 19 , 170–184 (2016).
Артикул КАС Google ученый
Wubs, E.R.J. et al. Идти против течения: дело о рассредоточении вверх по течению и обнаружении необычных случаев рассредоточения. Свежесть. биол. 61 , 580–595 (2016).
КАС Статья Google ученый
Каррера, М., Гьякум, Дж. и Лин, К. Наблюдения за направлением ветра в долине реки Святого Лаврентия. J. Appl. метеорол. Климатол. 48 , 2341–2361 (2009).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Купаринен А., Катул Г., Натан Р. и Шурр Ф. М. Повышение температуры воздуха может способствовать рассеиванию и распространению растений ветром. Проц. Р. Соц. Б биол. науч. 276 , 3081–3087 (2009).
Артикул Google ученый
Сомерс, Х. и др. Распространение ветром и водой водно-болотных растений по фрагментированным ландшафтам. Экосистемы 16 , 434–451 (2013).
Артикул Google ученый
Джонс, К. Н. Анализ поиска пищи опылителями: тесты на неслучайное поведение. Функц. Экол. 11 , 255–259 (1997).
Артикул Google ученый
Феррейра, М. Т. и Агияр, Ф. Прибрежная и водная растительность в ручьях средиземноморского типа (западная Иберия). Limnetica 25 , 411–424 (2005).
Google ученый
Петтс, Г. Э. и Аморос, К. Речные гидросистемы: перспектива управления.В The Fluvial Hydrosystems (под редакцией Petts, GE & Amoros, C.) 263–278 (Springer Netherlands, 1996) https://doi.org/10.1007/978-94-009-1491-9_12.
Глава Google ученый
Benda, L. и др. Гипотеза сетевой динамики: как сети русел структурируют речные среды обитания. Bioscience 54 , 413–427 (2004).
Артикул Google ученый
Команда разработчиков QGIS. Географическая информационная система QGIS, версия 3.20.3 . (2021).
Партнерские решения Verizon | Дальнее расстояние
Если вы звоните в другой конец города или на другой конец света, исходящая междугородняя связь — это один из наиболее эффективных и экономичных способов связать ваш бизнес с бизнесом вашего клиента. Исходящая голосовая связь позволяет упростить управление расходами на телекоммуникации с помощью веб-заказов, упрощенного выставления счетов и онлайн-отчетов.Оптовые услуги исходящей голосовой связи помогают контролировать расходы с помощью функций управления расходами, которые могут легко отслеживать и распределять расходы сотрудников, клиентов, отделов или проектов, обеспечивают повышение производительности благодаря круглосуточной поддержке и позволяют выполнять терминацию практически в любой стране мира.
CIC Переводы
Служба перевода идентификационного кода оператора связи (CIC) позволяет назначить сеть Verizon для маршрутизации всех вызовов, связанных с вашим идентификационным кодом оператора связи.Когда преобразование CIC выполняется в сети Verizon, стандартное предложение будет включать весь трафик, связанный с CIC, для трафика 1+, 0+ и бесплатного трафика. >больше
Исходящие междугородние звонки
Verizon Enterprise предлагает клиентам возможность поддержки бескоммутаторных услуг исходящей дальней связи (LD), а также выделенных услуг исходящей дальней связи от объектов Carrier или оборудования конечного пользователя. Варианты обслуживания упрощаются благодаря автоматизированным инструментам поддержки, доступным через веб-портал для клиентов.>больше
СС7
Услуги Verizon по высокоскоростной системе сигнализации 7 (SS7) предоставляют вам возможность подключения для настройки вызовов через первоклассную, отказоустойчивую и постоянно контролируемую цифровую сеть. Сеть SS7 полностью интегрирована и спроектирована для работы с высокими уровнями производительности со встроенной устойчивостью в маловероятном случае отключения. Verizon предлагает вам преимущества SS7 без затрат на создание или расширение независимых сетей SS7.>больше
границ | Синхронизация в сетях с гетерогенными правилами адаптации и приложения к зависящей от расстояния синаптической пластичности. и другие системы [1]. Динамические сети состоят из взаимодействующих динамических единиц, таких как нейроны или лазеры.Коллективное поведение в динамических сетях привлекло большое внимание в последние десятилетия. В зависимости от сети и конкретной динамической системы исследовались различные модели синхронизации с возрастающей сложностью [2–5]. Даже в простых моделях связанных осцилляторов были обнаружены такие закономерности, как полная синхронизация [6, 7], кластерная синхронизация [8–11] и различные формы частичной синхронизации, такие как частотные кластеры [12], уединенные [13–15 ], или состояния-химеры [16–20]. В частности, считается, что синхронизация играет решающую роль в сетях мозга, например, в нормальных условиях в контексте познания и обучения [21, 22] и при патологических состояниях, таких как болезнь Паркинсона [23–25], эпилепсия. [26–29], шум в ушах [30, 31], шизофрения и многие другие [32].
Мощная методология основной функции стабильности [33] стала важной вехой в анализе явления синхронизации. Этот метод позволяет разделить динамические и структурные признаки в динамических сетях. Это значительно упрощает задачу за счет уменьшения размерности и унификации исследования синхронизации для разных сетей. С момента своего появления подход общей устойчивости был расширен и уточнен для различных сложных систем [34–42], и были разработаны методы, выходящие за рамки анализа локальной устойчивости [43–47].Совсем недавно подход мастер-стабильности был распространен на другой класс сетей генераторов с высоким потенциалом применения, а именно на адаптивные сети [48].
Адаптивные сети являются широко используемыми моделями для различных систем природы и техники [49–57]. Ярким примером являются нейронные сети с пластичностью, зависящей от времени спайка, в которых синаптическая связь между нейронами изменяется в зависимости от их относительного времени спайка [58-61]. Существует большое количество исследований, посвященных изучению динамических свойств, индуцированных этой формой синаптической пластичности [62].Однако анализ обычно ограничивается только одной или двумя формами пластичности, зависящей от времени спайка, в популяции нейронов. С другой стороны, экспериментальные исследования показывают, что в популяции нейронов могут присутствовать различные формы зависимой от времени пластичности спайков, где форма зависит от структуры соединения между аксонами и дендритами [63]. Среди всех структурных аспектов важным фактором конкретной формы правила пластичности является расстояние между нейронами [64–66].В частности, было обнаружено, что правило пластичности между проксимальными или дистальными нейронами, соответственно, может изменяться от хеббовского до антихеббианского [67, 68].
В данной работе представлена методология изучения синхронизации в адаптивных сетях с неоднородными правилами пластичности (адаптации). В качестве парадигматической системы мы рассматриваем адаптивно связанную сеть фазовых осцилляторов [69–75], которая оказалась полезной для предсказания и описания явлений, происходящих в более реалистичных и подробных моделях [76–79].Более конкретно, в духе подхода с основной функцией стабильности мы рассматриваем проблему синхронизации как взаимодействие между сетевой структурой и гетерогенным правилом адаптации, возникающим из зависящей от расстояния (или местоположения) синаптической пластичности. Для заданного гетерогенного правила адаптации наша основная функция стабильности обеспечивает критерии синхронизации для любой конфигурации соединения. В качестве иллюстративных примеров мы рассматриваем нелокально связанное кольцо с биологически мотивированным правилом пластичности и сеть с гауссовскими весами связи, зависящими от расстояния.Мы объяснили такие интригующие эффекты, как синхронизация или десинхронизация, усилением дальних связей.
Мы представляем модель в разделе 2. Основываясь на выводах из [48], мы разрабатываем основной подход к стабильности в разделе 3, который учитывает гетерогенное правило адаптации. В разделе 4.1 мы даем аппроксимацию структурных собственных значений, определяющих устойчивость синхронного состояния. Затем мы рассмотрим две разные схемы: нелокально связанное кольцо в разделе 4.2 и взвешенная сеть с гауссовым распределением расстояний весов связи в разделе 4.3. Обе системы снабжены биологически мотивированным правилом пластичности. В разделе 5 мы подводим итоги.
2 Модель
В данной работе изучается синхронизация в сетях с адаптивными весами связи, где правило адаптации (пластичности) зависит от расстояния между осцилляторами (нейронами). Мы рассматриваем модель адаптивно связанных фазовых осцилляторов, которая оказалась полезной для понимания динамики в нейронных системах с пластичностью, зависящей от времени спайка [77, 79, 48].Модель выглядит следующим образом:
ddtϕi=ω+∑j=1Naijκijg(ϕi−ϕj), (1) ddtκij=−ϵ(κij+hij(ϕi−ϕj)), (2), где ϕi∈S1=ℝ/ 2πℤ (i=1,…,N) – фаза i -го осциллятора, κij (i,j=1,…,N) – вес динамической связи от осциллятора j к i , ω обозначает собственную частоту каждого генератора, а aij∈[0,1] являются элементами взвешенной матрицы смежности A , описывающей связность сети. Временные масштабы «быстрых» фазовых осцилляторов и «медленных» весов связи разделены параметром ϵ, который мы считаем малым 0<ϵ≪1.Функции g и hij обозначают функции сцепления и пластичности N2 соответственно. В иллюстративных целях во всей статье функция связи устанавливается равной g(ϕ)=−sin(ϕ+α)/N с параметром фазового запаздывания α [80]. Такое отставание по фазе может объяснить небольшую задержку синаптического распространения [81, 48]. Однако для формальных выводов используется общая функция связи. Обратите внимание, что система уравнений. 1, 2 симметрична по сдвигу, т. е. инвариантна относительно преобразования ϕi↦ϕi+ψ для любого ψ∈S1.Это позволяет нам ограничить наше рассмотрение случаем ω=0, введя новую «совращающуюся» систему координат ϕi,new=ψi−ωt.
Основное отличие системы уравнений. 1, 2 от рассмотренных ранее в литературе моделей [40, 70, 71, 74, 82], состоит в том, что функции пластичности hij могут быть различными для каждого сетевого соединения j→i.
Решение уравнений. 1, 2 называется синхронизированным по фазе , если для всех i=1,…,N фазы развиваются как ϕi=Ωt+ϑi с некоторой коллективной частотой Ω∈ℝ и ϑi∈S1.Если ϑi=ϑ для всех i=1,…,N, состояние фазовой синхронизации называется синфазным синхронным или, сокращенно, синхронным состоянием.
В случае синфазного синхронного состояния мы можем установить ϑi=0 для каждого генератора из-за сдвиговой симметрии уравнений. 1, 2. Синфазное синхронное состояние задается как
, где мы предполагаем, что взвешенная сумма строк w=∑j=1Naijhij(0) постоянна для всех. Такое предположение о постоянной сумме строк необходимо для существования синхронного состояния.Более того, оно выполняется для обычно рассматриваемых случаев глобальной или нелокальной инвариантной к сдвигу связи.
В следующем разделе мы покажем, как определяется стабильность синхронного состояния в подходе, подобном мастер-стабильности.
3 Основной подход к стабильности
В разделе 2 мы представили общий класс моделей и синхронное состояние, которые рассматриваются на протяжении всей этой статьи. В этом разделе мы получаем основу для анализа локальной стабильности синхронных состояний.Отметим, что подход мастер-стабильности для гомогенных адаптаций hij=h был введен в [48, 83]. Здесь мы расширяем методологию до гетерогенных правил адаптации.
Для описания локальной устойчивости введем вариации ξi=ϕi−ϕs и χij=κij−κijs. Линеаризованные уравнения для этих вариаций могут быть записаны в следующей матричной форме =(ξ1,…,ξN)T — N -мерный вектор, содержащий возмущения ξi=δϕi фаз, а χ=(χ11,χ12,…,χNN)T — N2-мерные векторизованные возмущения весов связи χ=vec [δκij] соответственно.Матрица Лапласа Lh, взвешенная размером N × N, имеет следующие элементы:
lijh={−∑m=1,m≠iNaimhim(0),i=j,aijhij(0),i≠j. матрицы B и C равны B=(a1⋱aN),C=((Dh)1T⋱(Dh)NT)−(diag (Dh)1⋮diag (Dh)N),, где ai= (ai1,…,aiN), (Dh)i=(Dhi1(0),…,DhiN(0)), и
diag (Dh(0))i=(Dhi1(0)⋱DhiN(0)).Обратите внимание, что из-за сдвиговой симметрии уравнений. 1, 2, якобиан J в уравнении. 5 не зависит от времени. Следовательно, действительные части N(N+1) собственных значений λ J являются показателями Ляпунова синхронного состояния и, следовательно, определяют его локальную устойчивость.В следующем предложении мы используем тот факт, что J содержит большой диагональный блок −ϵIN2, чтобы уменьшить размерность проблемы собственных значений для J .
Утверждение 1. Предположим, что ϕi=Ωt является синфазным синхронным состоянием уравнений. 1, 2 . Тогда его линейная устойчивость определяется 2N -мерной линейной системой
ddtv=(Dg(0)Lhg(0)INϵLDh−ϵIN)v,(7), где Dg(0) и Lh такие же, как в уравнении .5 и N×N взвешенная матрица Лапласа LDh обладает следующими элементами
lijDh={−∑m=1,m≠iNaimDhim(0),i=j,aijDhij(0),i≠j. (8)Доказательство. Напомним, что уравнение системы 5 определяет спектр (показатели Ляпунова) синхронного состояния. Матрица Якоби в уравнении 5 является разреженным с большим блоком N2×N2, заданным простой диагональной матрицей −εIN2. Это означает, что уравнение 5 имеют N2−N устойчивых направлений с показателями Ляпунова −ϵ. Чтобы найти эти направления, подставим (ξ,χ)=e−ϵt(ξ0,χ0) в уравнение)T, где χN и χN2−N — N и N2−N-мерных векторов соответственно, а взвешенная лапласова матрица N×N LDh, как указано в уравнении 8. За более подробной информацией о преобразовании мы отсылаем читателя к [48, 83]. Заметим, что переменные (ξ,χN) не зависят от χN2−N. Следовательно, отделив ведущую систему от ведомой, результирующие связанные дифференциальные уравнения, определяющие устойчивость синхронного состояния, задаются уравнением системы. 7. На этом доказательство заканчивается. Предложение 1 значительно уменьшает размерность задачи с N(N+1) до 2N.В духе подхода общей устойчивости [33] мы стремимся к дальнейшему разложению 2N-мерной связанной системы (уравнение). 7 на динамически независимые блоки размерности 2. Для этого ограничимся рассмотрением случая, когда Lh можно диагонализовать Sh=Q−1LhQ невырожденной комплекснозначной матрицей Q . Заметим, что собственные значения µi оператора Lh лежат на диагонали Sh. В общем случае матрицы Lh и LDh не коммутируют. Следовательно, Q−1LDhQ не обязательно имеет верхнетреугольную форму.Независимо от этого факта, следующее предложение дает явную форму для собственных значений J в уравнении. 5 в пределе медленной адаптации, т. е. ϵ≪1.
Предложение 2. Предположим, что Lh диагонализируемо, где Sh=Q−1LhQ — ассоциированная диагональная матрица, а Q — соответствующее преобразование. Пусть ϕi=Ωt будет синфазным синхронным состоянием уравнений. 1, 2 Тогда локальная устойчивость этого состояния определяется решениями N квадратных уравнений, которые с точностью до первого порядка по ϵ задаются как
λ2+(ϵ−Dg(0)µi)λ−ϵ (Dg(0)µi+g(0)νi)=0, i=1,…,N,(11)где µi – собственные значения Lh , расположенные на диагонали Sh и νi — соответствующие диагональные элементы Q−1LDhQ. Если Lh и LDh коммутируют, то экв. 11 является точным, а νi являются собственными значениями LDh. Доказательство. В силу предложения 1 собственные значения якобиана в уравнении 5 задаются как
det(Dg(0)Lh−λINg(0)INϵLDh−(ϵ+λ)IN)=det(Dg(0)Sh−λINg(0)INϵQ−1LDhQ−(ϵ+λ)IN) =0,, где мы использовали преобразование Q , которое приводит Lh к диагональному виду Sh=Q−1LhQ. Далее, используя дополнение Шура [84], получаем 0)Sh)−ϵg(0)Q−1LDhQ)=0.(12)
Последнее уравнение почти диагонально. Единственные недиагональные компоненты остаются от Q−1LDhQ и масштабируются с ϵ. Рассмотрим формулу Лейбница для определителя матрицы размера N × N F с элементами fij, которая имеет вид det(F)=∑σ∈Perm(N)sgn(σ)∏i=1Nfiσ(i). В последнем выражении Perm(N) обозначает множество всех перестановок σ целых чисел 1,…,N, а sign(σ)∈{−1,1} — знак перестановки. Поскольку все недиагональные члены матрицы, рассмотренные в уравнении 12 масштабируется с ϵ, для любой перестановки, кроме идентичной, каждый член ∏i=1Nfiσ(i) масштабируется с ϵ2 или выше.Следовательно, у нас остается det(F)=∏i=1Nfii+∏(ϵ2) и находим
det((λ+ϵ)(λIN−Dg(0)Sh)−ϵg(0)Q−1LDhQ)=∏i =1(λ2+(ϵ−Dg(0)µi)λ−ϵ(Dg(0)µi+g(0)νi))+∏(ϵ2)=0,(13), где µi — собственные значения оператора Lh, νi — диагональные элементы Q−1LDhQ, а ∏(ϵ2) — члены более высокого порядка (ϵm,m>1). Если Lh и LDh коммутируют, обе матрицы имеют один и тот же набор собственных векторов и, следовательно, их можно привести к диагональному виду одним и тем же преобразованием Q . В этом случае диагональные элементы νi являются собственными значениями LDh и членов более высокого порядка ∏(ϵ2) в уравнении.13 исчезают. Решения 2N λi уравнения N 11 определяют устойчивость синхронного состояния. Точнее, действительные части этих решений определяют показатели Ляпунова. Если Λ=maxiRe(λi)<0, то синхронное состояние локально устойчиво, а при Λ>0 локально неустойчиво. Случай Λ = 0 обеспечивает границу устойчивости. Обратите внимание, что для фиксированного параметра шкалы времени ϵ ≪ 1 уравнение. 11, и, следовательно, его решения зависят от функции связи g , связности и структуры адаптации.Однако эта зависимость закодирована только в двух комплексных параметрах Dg(0)µ и g(0)ν. Поэтому мы определяем основную функцию устойчивости Λ:ℂ2→ℝ с Λ(Dg(0)µ,g(0)ν)=maxiRe(λi(Dg(0)µ,g(0)ν)), которая отображает каждую пару параметров (Dg(0)µ,g(0)ν) к соответствующему показателю Ляпунова. Для иллюстрации рассмотрим сечение (Dg(0)µ,g(0)ν)-пространства, положив Im (μ)=0 и Im(ν)=0. Это сечение представляет особый интерес в случаях симметричных матриц Lh и LDh, поскольку их собственные значения вещественны.На рисунке 1 мы представляем основную функцию устойчивости для функции связи g(ϕ)=−sin(ϕ+α)/N и различных значений параметра α. В случае реального μ и ν мы получаем два явных условия устойчивости из уравнения (1). 11: Синхронное состояние является локально устойчивым (Λ<0), если (α)ν>0.(15)
Эти условия согласуются с черными пунктирными линиями на рис. 1 и впоследствии используются для описания устойчивости некоторых сетевых моделей.
РИСУНОК 1 .Основная функция устойчивости Λ(Dg(0)µ,g(0)ν) для функции связи g(ϕ)=−sin(ϕ+α)/N и действительных µ и ν (Im(µ)=0, Im (ν)=0). Значения основной функции стабильности имеют цветовую маркировку на всех панелях (A–E) . Штриховая черная линия описывает границу между областями, соответствующими локальной устойчивости и неустойчивости соответственно. Параметры: ϵ=0,01, (А) α=-0,8π, (Б) α=-0,4π, (В) α=0, (Г) α=0,4π и ( Д) α=0,8π.
4 Синхронизация в сетях с пластичностью, зависящей от расстояния
В предыдущем разделе мы создали общий аналитический инструмент для изучения устойчивости синхронных состояний.В этом разделе мы сосредоточимся на применении инструмента к определенным сетевым моделям. В остальной части работы мы ограничимся следующим обобщением системы Курамото-Сакагути с зависящей от расстояния синаптической пластичностью
ddtϕi=ω−1N∑j=1Naijκijsin(ϕi−ϕj+α),(16)ddtκij= −ϵ(κij+h(ϕi−ϕj,dij)).(17)Функция пластичности h зависит от разности фаз ϕi−ϕj и расстояния dij. В этой работе мы связываем расстояние с разностью индексов как dij=|j−i|.(ϕ,dij/N)=sin(ϕ+β(dij/N)),(19)
где зависимость от расстояния закодирована в функции фазового сдвига
β(dijN)={(2Ndij−1)π,N четный,(2(N+1)dij−1)π,N нечетный.(20)На рисунке 2A мы иллюстрируем зависящую от расстояния функцию пластичности (уравнения). 18–20 для сети из N=12 узлов. На рисунке показаны различные функции пластичности в зависимости от расстояния между узлами dij. Функция пластичности меняется с правила Хебба на правило анти-Хебба для проксимального и дистального узла соответственно. Это изменение, особенно вблизи ϕ=0, находится в качественном согласии с экспериментальными данными в [67].Обратите внимание на симметрию функции пластичности, которая делает матрицу с элементами hij циркулянтной.
РИСУНОК 2 . Панель (A) показывает функцию пластичности h2j, заданную в уравнениях. 18–20 в зависимости от расстояния d1j, приведенного в качестве примера для узла i=1 в сети с N=12 узлами. Обратите внимание, что цвета связей в сети (слева) соответствуют цветам изображенной функции пластичности (справа). Панель (B) отображает структуру связности нелокально связанной кольцевой сети с N=12 узлами и диапазоном связи P=3.Панель (C) отображает взвешенную структуру связности сети с N=12 узлов (слева) с зависящим от расстояния гауссовским распределением веса (справа) . Обратите внимание, что цвета ссылок в сети (слева) соответствуют цветам столбцов в весовом распределении (справа) .
Если не указано иное, мы рассматриваем структуру связи, заданную как
, где a:[0,1]→[0,1] — ограниченная и кусочно-непрерывная функция.Это соответствует дистанционно-зависимой связи и приводит к двугранной симметрии в структуре связи (кольцевой).
В следующем разделе мы приводим аппроксимацию собственных значений Lh и LDh для больших сетей с циркулянтной связностью и структурой пластичности. Используя это приближение, мы впоследствии анализируем устойчивость синхронного состояния на нелокально связанных сетях и на изотропных сетях с гауссовским распределением веса.
4.1 Аппроксимация собственных значений для больших систем с циркулянтной структурой
В предыдущей части мы определили функции пластичности hij таким образом, что структуры Lh и LDh наследуют важные свойства базовой сетевой структуры a(dij/ Н).В частности, если предположить, что матрица смежности является циркулянтной, Lh и LDh также становятся циркулянтными.
В этом разделе мы кратко напомним, как можно получить собственные значения µk и νk (k=0,…,N−1) в случае циркулянтной структуры. Хорошо известно, что для циркулянтной матрицы собственные значения определяются с применением дискретного подхода Фурье [85]. Точнее, предположим, что L является циркулянтной матрицей размера N×N, где элементы первой строки заданы элементами lj с j=1,…,N.Тогда k -е собственное значение явно задано как
µk=l1+∑j=2Nljexp(i2πN(j−1)k).Для случая Lh, как в уравнении. 6, aij и hij, как в уравнениях. 18 и 21, получаем
Re(µk)=Re(l11h)+1N∑j=2Na(xj)h(0,xj)cos(2πxjk),(22)с xj=d1j/N и Re(l11h )=−1N∑j=2Na(xj)h(0,xj). Поскольку матрица смежности A предполагается симметричной, собственные значения Lh действительны. Поэтому мы опускаем рассмотрение мнимой части µk. уравнение 22 дает точные выражения для собственных значений.Однако значения зависят от общего количества осцилляторов N , что затрудняет изучение влияния других свойств системы, таких как структура связи или функция пластичности. Чтобы убрать эту N -зависимость, рассмотрим континуальный предел N→∞ (ср. с [86]) и получим
Re(µk)=Re(l11h)+∫01a(x)h(0,x)cos( 2πxk)dx,В силу определения h и симметрии a(x) находим
Re(µk)=2∫01/2a(x)h(0,x)(cos(2πxk)− 1)dx(23)для любых k .Это явное выражение позволяет исследовать распределение собственных значений µk для заданной функции пластичности h и структуры связи a . Обратите внимание, что аналогичное (23) выражение может быть получено для собственных значений LDh и имеет вид
Re(νk)=2∫01/2a(x)Dh(0,x)(cos(2πxk)−1)dx. (24)Заметим, что µ0=ν0=0 из-за лапласовской структуры Lh и LDh.
Результаты уравнений. 23 и 24 применяются в следующих разделах для анализа различных сетей.
4.2 Синхронизация в нелокально связанных кольцевых сетях
В этом разделе мы анализируем влияние междугородных соединений на стабильность синхронных состояний в нелокально связанных кольцевых сетях. Рассмотрим структуру связи, заданную следующим образом: соединены, если они разделены не более чем диапазоном сцепления P . Уравнение связи. 25 определяет нелокальную кольцевую структуру с диапазоном связи p с каждой стороны и двумя особыми предельными случаями: локальное кольцо для P=1 и глобально связанная сеть для P=N/2 (если N четно, иначе P=(N +1)/2).Матрица вида Ур. 25 является циркулянтным [85] и имеет постоянную сумму строк, т. е. ∑j=1Naij=2P для всех i=1,…,N. Иллюстрация для N=12 и P=3 представлена на рисунке 2B.
Чтобы изучить влияние диапазона связи, мы используем приближения для собственных значений µk и νk, полученные в разделе 4.1. Нелокально связанная кольцевая структура выражается кусочно-непрерывной функцией a(x)=0 при p для собственных значений µk оператора Lh. Аналогично получаем для νk LDh. На рисунке 3A мы приводим анализ ошибок аппроксимаций уравнений. 26 и 27 по сравнению с точными собственными значениями, заданными уравнением.22. Как и ожидалось, ошибки стремятся к нулю по мере увеличения числа осцилляторов. Кроме того, на рисунках 3B,C мы отображаем µk и νk для нескольких значений k в зависимости от относительного диапазона связи p . Заметим, что µk≥0 для всех k . Это связано с заданной функцией пластичности (уравнения). 18–20, для которых обновление положительно (или равно нулю) для всех расстояний при ϕ=0, т. е. h(0,dij)≥0 для всех dij. РИСУНОК 3 . На панели (A) показаны ошибки e(μ) (черный) и e(ν) (синий) при e(γ)=∑k=0N−1(γkexact−γk)2N аппроксимаций уравнений26, 27 соответственно, где γkexact — точные собственные значения, полученные дискретным преобразованием Фурье, см. уравнение. 22. Ошибки отображаются в зависимости от размера системы N (количество осцилляторов). Относительный диапазон связи устанавливается равным p=0,1. Панели (B) и (C) показывают аппроксимированные собственные значения, заданные уравнениями. 26, 27 соответственно, в зависимости от относительного диапазона связи p для различных значений k . Важно отметить, что наш выбор циркулянтных функций адаптации подразумевает, что матрицы Lh и LDh диагонализируемы и коммутативны.Следовательно, предложение 2 выполняется с основным уравнением устойчивости. 11 точно. Таким образом, критерий стабильности уравнения. 14 тоже точно. Объединяя факт µk≥0 с критерием стабильности (уравнение. 14 находим cos(α)>0 как необходимое условие устойчивости синхронного состояния при ϵ→0. Отсюда следует, что синхронное состояние может быть устойчивым только при α∈(−π/2,π/2). В отличие от Lh, LDh, вообще говоря, не является ни положительно, ни отрицательно определенным, поэтому собственные значения νk могут принимать как положительные, так и отрицательные значения.Это связано с тем, что функция пластичности может менять знак в начале координат, т. е. Dhij может менять знаки в зависимости от расстояния dij. В частности, мы обнаруживаем, что только собственное значение ν1 меняет знак, см. рис. 3C. Это изменение может привести к дестабилизации синхронных состояний, как мы покажем в последующем анализе. Наконец, обратите внимание, что существуют µ∞=(1−cos(2πp))/π и ν∞=−sin(2πp)/π, к которым сходятся собственные значения при больших значениях k . Эти пределы показаны на рисунках 3B,C черными линиями. На рисунке 4 показаны различные сценарии устойчивости синхронного состояния в зависимости от параметра фазового отставания α и диапазона связи p . В силу необходимого условия cos(α)>0 при ϵ→0 мы рассматриваем только α∈(−π/2,π,2). На рисунках 4A, B показано, что при −π/2<α<0 второе условие устойчивости (уравнение. 15 выполняется только для p больше критического значения диапазона связи pc(α). В этих случаях более высокий диапазон связи стабилизирует синхронное состояние.Обратите внимание, что pc(α)→0 при α→0 с α<0. Результаты, показанные на рисунках 4A, B, согласуются с результатами для сети из N=200 связанных фазовых генераторов. Для этой сети мы вычисляем собственные значения Лапласа и строим их вместе с основной функцией устойчивости на рисунках 4E, F. Результаты численного моделирования представлены на рисунках 4I,J. РИСУНОК 4 . Анализ устойчивости синхронного состояния системы Ур. 16, 17 с правилом пластичности Уравнения. 18-20 и структура связи уравнение.25. Панели (A–D) показывают функцию c2(α,µk(p),νk(p)) для различных α , см. уравнение. 15, вычисленные с приближениями Уравнения. 26, 27 в зависимости от относительного диапазона сцепления p . На каждой панели c2 отображается для разных значений k . Области, заштрихованные серым цветом, относятся к нестабильным синхронным состояниям. Панели (e,f,g,h) показывают основную функцию устойчивости Λ(Dg(0)µ,g(0)ν) для поперечного сечения Im(µ)=0 и Im(ν)=0 для различных значений из α с цветовым кодом, как на рис. 1.Крестики и точки соответствуют двум наборам пар собственных значений (µk,νk) (k=0,…,N−1) для диапазона относительной связи p=0,1 (синие крестики) и p=0,45 (черные точки) соответственно. Панели (I–L) показывают ошибку синхронизации E(t)=∑i=1N(ϕi(t)−ϕ1(t))2 для моделирования с относительным диапазоном связи p=0,1 (синий) и p=0,45 ( чернить). Каждое моделирование инициализируется в слегка возмущенном синхронном состоянии. Параметры: N=200, ϵ=0,01, (A, E, I) α=-0,4π, (B, F, J) α=-0,2π, (C, G, K) α =0.2π, (D, H, L) α=0,4π. Ситуация меняется для 0<α<π/2, как показано на рисунках 4C,D. Здесь для большого диапазона α все нелокально связанные сети приводят к устойчивому синхронному состоянию. Однако ближе к π/2 дальние связи дестабилизируют синхронное состояние. В частности, эту дестабилизацию можно проследить до единственного отрицательного собственного значения ν1 лапласиана LDh, см. рис. 4H. Следовательно, неустойчивое многообразие синхронного состояния является только одномерным.Этот вывод согласуется с примером N=200 фазовых осцилляторов, представленным на рисунках 4G,H,K, L. В частности, на рисунке 4L малая размерность неустойчивого многообразия проявляется следующим образом: черная траектория сначала стремится к синхронной состояние вдоль N(N+1)−1 устойчивых направлений, прежде чем оно оттолкнется вдоль направления, соответствующего ν1. Мы показали, что взаимодействия на больших расстояниях могут стабилизировать или дестабилизировать синхронное состояние в зависимости от параметра фазового запаздывания α.В этом разделе все ссылки имеют одинаковый вес независимо от соответствующего расстояния. В следующем разделе мы анализируем сеть с более реалистичной структурой и распределением весов, зависящим от расстояния. В предыдущем разделе мы использовали прототипный пример нелокально связанных колец для изучения влияния дальнего взаимодействия на синхронизацию. Однако в этой настройке все ссылки имеют одинаковый вес.Напротив, в реальных системах количество связей распределяется на определенном расстоянии, подробности см. в [67]. Чтобы включить это в нашу сетевую модель, мы взвешиваем ссылки по отношению к распределению расстояний. Измерения показывают, что распределение по расстоянию можно оценить по среднему значению и ширине распределения [67]. Распределение Гаусса — это парадигматическое распределение, которое позволяет изучать эффекты, возникающие из среднего значения и ширины распределения. В оставшейся части раздела мы рассматриваем распределение дальности связи, заданное гауссовым распределением, и соответственно взвешиваем связи структуры сетевой связности A , т.е.е. , где ξ и σ — среднее значение и стандартное отклонение соответственно. Обратите внимание, что стандартное отклонение характеризует ширину распределения. Для численного моделирования мы нормализуем каждую строку A на ∑j=1Naij. Здесь мы дополнительно делаем предположение, что сеть является однородной и изотропной. Это означает, что в любом направлении от узла и в каждом узле сеть выглядит одинаково.Таким образом, мы получаем структуру циркулянтной связности. Иллюстрация распределения веса для N=12 представлена на рисунке 2C. Как мы знаем из уравнений. 14 и 15, при ϵ≪1 значения c2(α,µk,νk) определяют устойчивость синхронного состояния. В частности, синхронное состояние является устойчивым, если cmin=mink∈1,N−1c2(α,µk,νk)>0 для данного N , и неустойчивым в противном случае. На рисунке 5A мы отображаем cmin для α = -0,4 π и различных средних значений ξ и стандартных отклонений σ распределения веса.В соответствии с открытием в разделе 4.2, синхронизированное состояние стабилизируется из-за увеличения взаимодействия на большом расстоянии, выражаемого увеличением σ. Дополняя вывод, сделанный в разделе 4.2, отметим здесь, что стабильность также может быть достигнута за счет распределений с пиками только на междугородных каналах. В данном случае ширина распределения не важна. На рис. 5Б показано, как изменяется граница между областями, соответствующими стабильной и нестабильной синхронизации, для разных значений α .Как и в случае нелокально связанных кольцевых сетей, при α→0 (при α<0) граница стремится к предельной точке (σ,ξ)=(0,0). Наоборот, если α→−π/2 (при α>−π/2), ширина распределения должна увеличиваться, чтобы иметь устойчивую синхронизацию при малых значениях среднего ξ . РИСУНОК 5 . Анализ устойчивости синхронного состояния системы Ур. 16, 17 с правилом пластичности Уравнения. 18-20 и структура связи уравнение. 28. Панели (A, C) показывают минимум по всем k≠0 Противоположный сценарий показан на рисунке 5C для α=0.4π. Здесь увеличение весов для каналов дальней связи дестабилизирует синхронное состояние, как показано на рисунках 4D, H, L. Отметим также, что при малых значениях α синхронное состояние устойчиво почти для всех значений σ и ξ , см. рис. 5Г. Лишь в случаях распределения с резким пиком на больших расстояниях, т. е. ξ вблизи 1/2 и σ вблизи 0, синхронное состояние неустойчиво. Этот эффект не может быть обнаружен в сетях с нелокально связанными кольцами, см. раздел 4.2. Таким образом, мы исследовали явление синхронизации в адаптивных сетях с неоднородными правилами пластичности. В частности, мы смоделировали системы с пластичностью, зависящей от расстояния, как они были обнаружены в нейронных сетях экспериментально [64–67], а также в вычислительных моделях [68]. Для реализации мы использовали кольцевую сетевую архитектуру и связали расстояние между двумя узлами с расстоянием их размещения на кольце. В разделе 3 мы разработали обобщенный основной подход к стабильности для моделей фазовых генераторов, которые адаптивно связаны и где каждое звено имеет свое собственное правило адаптации (пластичность). Используя явное разделение шкал времени между быстрой динамикой фазовых осцилляторов и медленной динамикой весов звеньев, мы установили явное условие устойчивости синхронного состояния. Точнее, мы обнаружили, что устойчивость определяется функцией связи и собственными значениями двух структурных матриц.Эти структурные матрицы Lh и LDh определяются связностью сети и правилами пластичности весов связей. Обратите внимание, что для структурных матриц правило пластичности необходимо знать только вблизи 0, что значительно облегчает применение подхода к реалистичным формам синаптической пластичности. Таким образом, мы расширили предыдущую работу над основной функцией устойчивости адаптивных сетей [48, 83] и расширили область потенциальных будущих приложений этой методологии. В разделе 4 мы применили новый метод к системе адаптивно связанных осцилляторов с пластичностью, зависящей от расстояния. Здесь мы использовали кольцеобразную сетевую структуру для изучения влияния дальних и коротких соединений на стабильность синхронизации. Для этого мы ввели аппроксимацию собственных значений структурных матриц в разделе 4.1. Это приближение позволяет провести всесторонний анализ устойчивости в зависимости от различных параметров системы.Более того, это позволяет нам идентифицировать критические собственные значения, определяющие устойчивость синхронного состояния. В разделах 4.2 и 4.3 мы собрали воедино все методологические выводы и применили их к системам с нелокально связанной кольцевой структурой и гауссовским распределением весов связей. Последняя структура объясняет тот факт, что в реальных популяциях нейронов количество связей с разным расстоянием распределено неравномерно [67]. Мы обнаружили, что дальние связи могут стабилизировать или дестабилизировать синхронное состояние в зависимости от функции связи между осцилляторами.Замечательный факт в отношении нейронных приложений относится к сценарию дестабилизации. Здесь мы заметили, что дестабилизация может быть связана с ярко выраженным изменением правила пластичности с хеббовского на антихеббовский. Для более реалистичных структур связности мы обнаружили, что весовые распределения структуры связности с острыми пиками на больших расстояниях приводят к дестабилизации для широкого диапазона функции связи. В целом, в этой статье мы предоставили общую основу для изучения возникновения синхронизации в нейронной системе с гетерогенным правилом пластичности.Разработанная методика не ограничивается дистанционно-зависимыми типами пластичности и может быть использована и для несимметричных установок. Для последнего случая мы получили необходимый аналитический результат. В данной работе мы ограничили свое внимание случаем фазовых осцилляторов, но методы могут быть распространены на более реалистичные модели нейронов с использованием приемов, установленных, например, в [48]. Кроме того, доступны методы, которые допускают дальнейшее обобщение на системы с немного отличающейся локальной динамикой в каждом узле [87].С одной стороны, основной подход к стабильности предлагает отличный инструмент для изучения стабильности синхронного состояния в зависимости от структуры сети. С другой стороны, этот подход позволяет охарактеризовать сетевые структуры, в некотором смысле оптимальные для синхронизации [88, 89]. В связи с этим остается открытым вопрос о том, как пластичность оптимизирует синхронизируемость сети самоорганизующимся образом. Кроме того, недавние исследования показали, что феномен синхронизации представляет большой интерес для понимания таких заболеваний, как болезнь Паркинсона [90–92] или эпилепсия [29, 93], для разработки надлежащих терапевтических методов лечения.Мы считаем, что наша работа является важным шагом к пониманию синхронизации в реальных условиях. Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок. РБ разработал исследование и провел численное моделирование. RB и SY разработали аналитические результаты. Оба автора внесли свой вклад в подготовку рукописи.Оба автора прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи. Эта работа была поддержана Немецким исследовательским фондом DFG, проекты № 411803875 и 440145547, а также Фондом публикаций открытого доступа Берлинского технического университета. Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов. 2. Пиковский А., Розенблюм М. и Куртс Дж. Синхронизация: универсальная концепция нелинейных наук . 1-е изд. Кембридж: Издательство Кембриджского университета (2001). 4. Аренас А., Диас-Гилера А., Куртс Дж., Морено Ю. и Чжоу С. Синхронизация в сложных сетях. Phys Rep (2008) 469:93–153. doi:10.1016/j.physrep.2008.09.002 Полный текст CrossRef | Google Scholar 5. Боккалетти С., Писарчик А.Н., дель Дженио С.И. и Аманн А. Синхронизация: от связанных систем к сложным сетям .Кембридж: Издательство Кембриджского университета (2018). 6. Курамото, Ю. Химические колебания, волны и турбулентность . Берлин: Springer-Verlag (1984). 7. Пекора, Л.М., Кэрролл, Т.Л., Джонсон, Г.А., Мар, Д.Дж., и Хиги, Дж.Ф. Основы синхронизации в хаотических системах, концепции и приложения. Хаос (1997) 7: 520–43. doi:10.1063/1.166278 https://doi.org/10.1063/1.166278 Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 8. Янчук С., Майстренко Ю., Мосекильде Э.Частичная синхронизация и кластеризация в системе диффузно связанных хаотических осцилляторов. Математическое вычислительное моделирование (2001) 54: 491–508. doi:10.1016/S0378-4754(00)00276-7 Полный текст CrossRef | Google Scholar 9. Чоу, К.-У., Дамс, Т., Хёвель, П., и Шолль, Э. Управление синхронностью с помощью связи с задержкой в сетях: от синфазного до расширенного и кластерного состояний. Phys Rev E (2010) 81:025205. doi:10.1103/physreve.81.025205 Полный текст CrossRef | Академия Google 11.Чжан Ю. и Моттер А.Е. Независимый от симметрии анализ стабильности шаблонов синхронизации. SIAM Ред. (2020) 62:817–36. doi:10.1137/19m127358x Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar 12. Бернер Р., Шёлль Э., Янчук С. Мультикластеры в сетях адаптивно связанных фазовых генераторов. SIAM J Appl Dyn Syst (2019) 18:2227–66. doi:10.1137/18m1210150 Полный текст CrossRef | Google Scholar 13. Ярош П., Брезецкий С., Левченко Р., Дудковский Д., Капитаняк Т., Майстренко Ю.Уединенные состояния для связанных осцилляторов с инерцией. Хаос (2018) 28:011103. doi:10.1063/1.5019792 Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 14. Тейхманн Э., Розенблюм М. Уединенные состояния и частичная синхронность в колебательных ансамблях с взаимодействиями притяжения и отталкивания. Хаос (2019) 29:093124. doi:10.1063/1.5118843 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 15. Бернер Р., Поланска А., Шолль Э., Янчук С.Уединенные состояния в сетях адаптивного нелокального генератора. Eur Phys J Spec Top (2020) 229: 2183–203. doi:10.1140/epjst/e2020- Полный текст CrossRef | Google Scholar 16. Курамото Ю., Баттогтох Д. Сосуществование когерентности и некогерентности в нелокально связанных фазовых генераторах. Nonlin Phen Complex Sys (2002) 5(4):380–5. Google Scholar 18. Шолль Э. Паттерны синхронизации и состояния химеры в сложных сетях: взаимодействие топологии и динамики. Eur Phys J Spec Top (2016) 225:891–919. doi:10.1140/epjst/e2016-02646-3 Полный текст CrossRef | Google Scholar 20. Омельченко О.Е., Кноблох Э. Химерапедия: закономерности когерентности-некогерентности в одном, двух и трех измерениях. Новый J Phys (2019) 21:093034. doi:10.1088/1367-2630/ab3f6b CrossRef Full Text | Google Scholar 23. Хаммонд С., Бергман Х. и Браун П. Патологическая синхронизация при болезни Паркинсона: сети, модели и методы лечения. Trends Neurosciences (2007) 30:357–64. doi:10.1016/j.tins.2007.05.004 Полный текст CrossRef | Google Scholar 24. Goriely, A, Kuhl, E, и Bick, C. Колебания нейронов в развивающихся сетях: динамика, повреждение, деградация, упадок, слабоумие и смерть. Phys Rev Lett (2020) 125:128102. doi:10.1103/physrevlett.125.128102 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 25. Пфайфер, К.Дж., Кромер, Дж.А., Кук, А.Дж., Хорнбек, Т., Лим, Э.А., Мортимер, Б.Дж.П., и другие.Координированная вибротактильная стимуляция перезагрузки вызывает устойчивый кумулятивный эффект при болезни Паркинсона. Фронт Физиол (2021) 12:624317. doi:10.3389/fphys.2021.624317 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 26. Ируска П., де Кертис М., Джефферис Дж. Г. Р., Шевон К. А., Шифф С. Дж., Шиндлер К. Синхронизация и десинхронизация при эпилепсии: противоречия и гипотезы. J Physiol (2013) 591(4):787–97. doi:10.1113/jphysiol.2012.239590 Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 28. Анджейак Р.Г., Руммель С., Морманн Ф. и Шиндлер К. Теперь все вместе: аналогии между коллапсами состояния химеры и эпилептическими припадками. Научный представитель (2016) 6:23000. doi:10.1038/srep23000 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 29. Герстер М., Бернер Р., Савицкий Дж., Захарова А., Шкох А., Глинка Дж. и соавт. Осцилляторы ФитцХью-Нагумо в сложных сетях имитируют явления синхронизации, связанные с эпилептическими припадками. Хаос (2020) 30:123130. doi:10.1063/5.0021420 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 30. Тасс, П.А., Адамчик, И., Фройнд, Х.-Дж., фон Штакельберг, Т., и Гауптманн, К. Противодействие шуму в ушах с помощью нейромодуляции с координированной акустической перезагрузкой. Restor Neurol Neurosci (2012) 30:137–59. doi:10.3233/rnn-2012-110218 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 31. Тасс П.А., Попович О.В. Отучивание церебральной синхронности, связанной с тиннитусом, с помощью акустической скоординированной стимуляции: теоретическая концепция и моделирование. Биол Киберн (2012) 106:27–36. doi:10.1007/s00422-012-0479-5 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 32. Ульхас П., Пипа Г., Лима Б., Меллони Л., Нойеншвандер С., Николич Д. и др. Нейронная синхрония в корковых сетях: история, концепция и текущее состояние. Front Integr Neurosci (2009) 3:17. doi:10.3389/neuro.07.017.2009 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 33. Пекора, Л.М., и Кэрролл, Т.Л.Основные функции устойчивости для синхронизированных связанных систем. Phys Rev Lett (1998) 80:2109–12. doi:10.1103/physrevlett.80.2109 CrossRef Full Text | Google Scholar 34. Фланкерт В., Янчук С., Дамс Т. и Шолль Э. Синхронизация удаленных узлов: универсальная классификация сетей. Phys Rev Lett (2010) 105:254101. doi:10.1103/physrevlett.105.254101 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 35. Дамс Т., Ленерт Дж., Шолль Э.Кластерная и групповая синхронизация в сетях с задержкой. Phys Rev E (2012) 86:016202. doi:10.1103/physreve.86.016202 Полный текст CrossRef | Google Scholar 36. Кин А., Дамс Т., Ленерт Дж., Сурьянараяна С.А., Хёвель П. и Шолль Э. Синхронизация в сетях возбудимых систем I типа с запаздыванием. Eur Phys JB (2012) 85:407. doi:10.1140/epjb/e2012-30810-x Полный текст CrossRef | Google Scholar 38. Ленерт, Дж. Управление шаблонами синхронизации в сложных сетях.Тезисы Спрингера . Гейдельберг: Спрингер (2016). 39. Тан, Л., Ву, X, Лю, Дж., Лу, Дж.А. и Д’Суза, Р.М. Основные функции стабильности для полной, внутриуровневой и межуровневой синхронизации в мультиплексных сетях связанных генераторов Рёсслера. Phys Rev E (2019) 99:012304. doi:10.1103/PhysRevE.99.012304 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 40. Бернер Р., Савицки Дж., Шолль Э. Рождение и стабилизация фазовых кластеров путем мультиплексирования адаптивных сетей. Phys Rev Lett (2020) 124:088301. doi:10.1103/physrevlett.124.088301 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 41. Бёрнер Р., Шульц П., Юнзельманн Б., Ван Д., Хеллманн Ф., Куртс Дж. Основная стабильность сетей инерциальных осцилляторов с задержкой. Phys Rev Res (2020) 2:023409. doi:10.1103/physrevresearch.2.023409 Полный текст CrossRef | Google Scholar 42. Mulas, R, Kuehn, C, and Jost, J. Связанная динамика на гиперграфах: общая устойчивость устойчивых состояний и синхронизация. Phys Rev E (2020) 101:062313. doi:10.1103/physreve.101.062313 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 43. Белых В.Н., Белых И.В., Хаслер М. Метод устойчивости графа связей для синхронно связанных хаотических систем. Physica D: нелинейные явления (2004) 195: 159–87. doi:10.1016/j.physd.2004.03.012 Полный текст CrossRef | Google Scholar 44. Белых И., де Ланге Э., Хаслер М. Синхронизация разрывных нейронов: что важно в сетевой топологии. Phys Rev Lett (2005) 94:188101. doi:10.1103/physrevlett.94.188101 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 45. Белых И., Белых В., Хаслер М. Метод обобщенного графа соединений для синхронизации в асимметричных сетях. Physica D: нелинейные явления (2006) 224:42–51. doi:10.1016/j.physd.2006.09.014 Полный текст CrossRef | Google Scholar 49. Джайн С. и Кришна С. Модель возникновения сотрудничества, взаимозависимости и структуры в развивающихся сетях. Proc Natl Acad Sci (2001) 98:543–7. doi:10.1073/pnas.98.2.543 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 52. Мартенс, Э.А., и Клемм, К. Переходы от деревьев к циклам в адаптивных сетях потоков. Front Phys (2017) 5:62. doi:10.3389/fphy.2017.00062 Полный текст CrossRef | Google Scholar 53. Kuehn, C. Многомасштабная динамика адаптивной каталитической сети. Математическая модель Nat Phenom (2019) 14:402. дои: 10.1051/mmnp/2019015 CrossRef Полный текст | Google Scholar 55. Майзель С. и Гросс Т. Адаптивная самоорганизация в реалистичной модели нейронной сети. Phys Rev E (2009) 80:061917. doi:10.1103/physreve.80.061917 Полный текст CrossRef | Google Scholar 56. Миккельсен К., Импарато А., Торчини А. Возникновение медленных коллективных колебаний в нейронных сетях с пластичностью, зависящей от времени всплеска. Phys Rev Lett (2013) 110:208101.doi:10.1103/physrevlett.110.208101 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 57. Миккельсен К., Импарато А., Торчини А. Эффект Сизифа в импульсно-связанных возбуждающих нейронных сетях с пластичностью, зависящей от времени импульса. Phys Rev E (2014) 89:062701. doi:10.1103/physreve.89.062701 Полный текст CrossRef | Google Scholar 58. Маркрам Х., Любке Дж., Фрочер М. и Сакманн Б. Регулирование синаптической эффективности путем совпадения постсинаптических ПД и ВПСП. Наука (1997) 275:213–5. doi:10.1126/science.275.5297.213 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 61. Попович О.В., Янчук С., ТАСС П.А. Самоорганизованная помехоустойчивость колебательных нейронных сетей с пластичностью, зависящей от времени всплеска. Научный представитель (2013) 3:2926. doi:10.1038/srep02926 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 62. Zenke, F, Agnes, EJ, и Gerstner, W. Разнообразные механизмы синаптической пластичности, организованные для формирования и извлечения воспоминаний в нейронных сетях с шипами. Nat Commun (2015) 6:6922. doi:10.1038/ncomms7922 Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 63. Тазерарт, С., Митчелл, Д.Е., Миранда-Роттманн, С., Арайя, Р. Правило пластичности, зависящее от времени спайка, для дендритных шипов. Нац Коммуна (2020) 11:4276. doi:10.1038/s41467-020-17861-7 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 65. Sjöström, PJ, и Häusser, M. Совместный переключатель определяет знак синаптической пластичности в дистальных дендритах неокортикальных пирамидных нейронов. Нейрон (2006) 51:227–38. doi:10.1016/j.neuron.2006.06.017 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 66. Фромке, Р.С., Летцкус, Дж.Дж., Кампа, Б.М., Ханг, ГБ, и Стюарт, Г.Дж. Расположение дендритных синапсов и неокортикальная пластичность, зависящая от времени спайков. Фронт.Сина.Неврологи. (2010) 2:29. doi:10.3389/fnsyn.2010.00029 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 67. Летцкус Дж. Дж., Кампа Б. М. и Стюарт Г. Дж. Правила обучения для пластичности, зависящей от времени спайка, зависят от местоположения дендритного синапса. J Neurosci (2006) 26:10420–9. doi:10.1523/jneurosci.2650-06.2006 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 68. Мейснер-Бернард, К., Цай, М.К., Логиако, Л., и Герстнер, В. Записи дендритного напряжения объясняют парадоксальную синаптическую пластичность: исследование моделирования. Front Synaptic Neurosci (2020) 12:585539. doi:10.3389/fnsyn.2020.585539 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 70. Касаткин Д.В., Янчук С., Шолль Э., Некоркин В.И.Самоорганизованное возникновение многослойной структуры и химерных состояний в динамических сетях с адаптивными связями. Phys Rev E (2017) 96:062211. doi:10.1103/physreve.96.062211 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 71. Касаткин Д.В., Некоркин В.И. Влияние топологии на организацию синхронного поведения в динамических сетях с адаптивными связями. Eur Phys J Spec Top (2018) 227:1051–61. doi:10.1140/epjst/e2018-800077-7 Полный текст CrossRef | Академия Google 72.Бернер Р., Фиалковски Дж., Касаткин Д., Некоркин В., Янчук С., Шолль Э. Иерархические частотные кластеры в адаптивных сетях фазовых генераторов. Хаос (2019) 29:103134. doi:10.1063/1.5097835 Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 74. Фекета П., Шаум А. и Мёрер Т. Синхронизация и мультикластерные возможности колебательных сетей с адаптивной связью. IEEE Trans Automat Control (2020) 66(7):3084. дои: 10.1109 / так.2020.3012528 Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar 75. Франович И., Янчук С., Эйдам С., Бачич И., Вольфрум М. Динамика стохастической возбудимой системы с медленно адаптирующейся обратной связью. Хаос (2020) 30:083109. doi:10.1063/1.5145176 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 77. Люкен Л., Попович О.В., Тасс П.А., Янчук С. Усиленная шумом связь между двумя осцилляторами с долговременной пластичностью. Phys Rev E (2016) 93:032210.doi:10.1103/physreve.93.032210 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 78. Чакравартула С., Индик П., Сундарам Б. и Киллингбэк Т. Возникновение локальной синхронизации в нейронных сетях с адаптивными связями. PLoS ONE (2017) 12:e0178975. doi:10.1371/journal.pone.0178975 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 79. Рёр В., Бернер Р., Ламеу Э.Л., Попович О.В., Янчук С. Формирование частотных кластеров и медленные колебания в нейронных популяциях с пластичностью. PLoS ONE (2019) 14:e0225094. doi:10.1371/journal.pone.0225094 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 80. Сакагути Х., Курамото Ю. Модель растворимого активного вращателя, показывающая фазовые переходы с помощью взаимного развлечения. Prog Theor Phys (1986) 76: 576–81. doi:10.1143/ptp.76.576 Полный текст CrossRef | Google Scholar 81. Мадади Асл М., Вализаде А. и Тасс П.А. Задержки распространения дендритов и аксонов определяют эмерджентные структуры нейронных сетей с пластическими синапсами. Научный представитель (2017) 7:39682. doi:10.1038/srep39682 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 82. Мадади Асл М., Вализаде А. и Тасс П.А. Задержки распространения дендритов и аксонов могут формировать нейронные сети с пластическими синапсами. Фронт Физиол (2018) 9:1849. doi:10.3389/fphys.2018.01849 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 83. Вок С., Бернер Р., Янчук С. и Шолль Э. Влияние разбавленных связей на кластерную синхронизацию адаптивно связанных сетей осцилляторов. Scientia Iranica D (2021) 28(3):1669. 84. Лизен Дж., Мерманн В. Линейная алгебра . Чам: Спрингер (2015). doi:10.1007/978-3-319-24346-7 CrossRef Full Text 85. Gray, RM Матрицы Теплица и циркулянта: обзор. Найдено. Тенденции коммун. Инф. Theory , Ганновер, Массачусетс, США: Now Publishers Inc. (2006). п. 155–239. 86. Аоки Т. и Аояги Т. Самоорганизующаяся сеть фазовых осцилляторов, связанных взаимодействиями, зависящими от активности. Phys Rev E (2011) 84:066109. doi:10.1103/physreve.84.066109 Полный текст CrossRef | Google Scholar 87. Сун Дж., Боллт Э.М. и Нишикава Т. Основные функции устойчивости для связанных почти идентичных динамических систем. Europhys Lett (2009) 85:60011. doi:10.1209/0295-5075/85/60011 Полный текст CrossRef | Google Scholar 89. Ачарья С. и Амриткар Р.Э. Синхронизация почти идентичных динамических систем: нестабильность размера. Phys Rev E (2015) 92:052902.doi:10.1103/physreve.92.052902 Полный текст CrossRef | Google Scholar 90. Кромер, Дж. А., и Тасс, П.А. Длительная десинхронизация путем разъединяющей стимуляции. Phys Rev Res (2020) 2:033101. doi:10.1103/physrevresearch.2.033101 Полный текст CrossRef | Google Scholar 91. Кромер, Дж. А., Халеди-Насаб, А., и Тасс, П.А. Влияние количества мест стимуляции на длительные эффекты десинхронизации стимуляции координированной перезагрузки. Хаос (2020) 30:083134.doi:10.1063/5.0015196 Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 92. Khaledi-Nasab, A, Kromer, JA, and Tass, PA. Длительная десинхронизация пластичных нейронных сетей с помощью стимуляции со случайным сбросом. Фронт Физиол (2021) 11:622620. doi:10.3389/fphys.2020.622620 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar 93. Олми С., Петкоски С., Гайе М., Бартоломеи Ф., Йирса В. Управление распространением припадков в крупномасштабных сетях мозга. Plos Comput Biol (2019) 15:e1006805. doi:10.1371/journal.pcbi.1006805 PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar В сентябре 2005 г. ЮНЕСКО предоставила кафедру дистанционного обучения гастроэнтерологии Фонду OESO в рамках Службы медицинской информатики (SIM) в Женевском университете. Эту кафедру ЮНЕСКО можно считать движущей силой новаторского проекта, объединяющего большое количество университетов и центров по всему миру в целях медицинского обучения и здравоохранения: Кафедра ЮНЕСКО по телемедицине для мультидисциплинарного дистанционного обучения и создания эволюционного контента в ЖЕНЕВСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ (Швейцария) А.ОСНОВНЫЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ 1. Название: Кафедра ЮНЕСКО по телемедицине для междисциплинарного дистанционного обучения и создания эволюционного контента в рамках сетей UNITWIN (объединение университетов и создание сетей) ЮНЕСКО. 2. Дата начала: 2005 3. Заинтересованные области и дисциплины: 4. Название учебного заведения: 5. Непосредственно заинтересованные преподаватели: Медицинский факультет 7.Руководитель проекта/контактное лицо: Профессор хирургии электронная почта: [email protected] Профессор Антуан Гайссбюлер Заведующий кафедрой радиологии и медицинской информатики электронная почта: [email protected] 8. Полный контактный адрес / телефон/факс: Кафедра медицинской информатики 24, улица Мишели-дю-Кре 1211 Женева 14 Швейцария Тел.: + 41 22 372 62 01 или + 41 22 372 62 01 Факс: + 41 22 372 62 55 Б.ОПИСАНИЕ: Кафедра и сеть ЮНЕСКО Конечная цель создания кафедры состоит в том, чтобы внести эффективный вклад в образование в области здравоохранения и в организацию систем здравоохранения в различных странах мира посредством процедуры координации, направленной на обеспечение эффективности и справедливости. Эта кафедра ЮНЕСКО представляет собой престижное и конкретное достижение целей Фонда OESO. 1.Домены или дисциплины: Традиционные методы обучения, такие как лекции и публикации, не совсем подходят ни к тому типу знаний, которые необходимо распространять, ни к характеристикам различных затронутых групп населения мира. Логика применения телематики в здравоохранении, непрерывном медицинском образовании и обмене между коллегами-медиками и студентами заключается в пользе, получаемой от распространения конкретных знаний и ноу-хау с помощью средств компьютерного обучения, разработанных для медицинских приложений. Эти цели будут соответствовать двум руководящим принципам, которые появились во всех странах для улучшения медицинской практики и снижения затрат на здравоохранение: Действительно, общение стало важным элементом в обучении, а также в качестве диагностической или терапевтической процедуры, которая требует сочетания множества навыков, полученных из все более специализированных сфер. Дистанционное обучение и телемедицина, таким образом, кажутся необходимыми компонентами системы здравоохранения, удовлетворяющими хорошо признанным сегодня требованиям междисциплинарного сотрудничества. Доступность мультимедийных технологий и, в частности, онлайновых мультимедийных (изображения, фиксированных и видео) информационных систем открывает широкую область применения для обучения студентов и медицинского использования.Медицинские онлайн-системы представляют собой прекрасную возможность для медицинской сферы облегчить задачу студентов, врачей общей практики и специалистов, сталкивающихся с огромным и ежедневно растущим объемом информации, с которой им приходится справляться. Если в прошлые годы медицинская информация имела относительно небольшой оборот, то в настоящее время этот оборот ускоряется, и развитие системы должно быть эволюционным, в соответствии с количеством подключенных участников и размером коммуникационной сети.Он также будет в значительной степени основываться на регулярной интеграции всех доступных продуктов и инструментов информационных технологий. Основная ценность этой сети будет заключаться в ее способности развиваться в соответствии с результатами исследований и развитием медицинской практики, а техническая инфраструктура должна быть способна справляться с большим увеличением объема услуг без потери производительности. Внедрение таких инструментов для обучения медицинских работников предполагает владение различными навыками: Кафедра позволяет собирать в одном и том же учреждении различные виды экспертиз для проведения: 2. Краткосрочные и долгосрочные цели 3. Вид деятельности 4. Ожидаемые результаты Председатель ЮНЕСКО в сотрудничестве с университетами, участвующими в сети, и Фондом OESO предлагает ряд льгот: 5. Целевые пользователи 6.Другая соответствующая информация Этот проект будет управлять быстро развивающимися новыми техническими ресурсами, необходимыми для функционирования сети. Созданная научная инфраструктура, существующая в OESO и в Фонде OESO, может рассматриваться как идеальная для сотрудничества с различными другими университетами и обществами, что открывает возможность очень широкого круга совместных инициатив. Английский и французский языки будут использоваться в качестве справочных языков на кафедре.Однако в сети будет сохранена многоязычность, в частности, за счет использования новых инструментов поиска в сети, позволяющих отвечать на запрос после перевода на язык пользователя. (Здоровье в сети) Ожидаемая функциональная и экономическая выгода от программы значительна, если учесть постоянную связь Центров при незначительных затратах, а также возможность обмена мыслями на расстоянии с выбранным собеседником. Создание виртуальных рабочих групп, объединяющих университеты и медицинские сообщества Северного и Южного полушарий, удовлетворит одну из целей ЮНЕСКО. В этом контексте Кафедра ЮНЕСКО, созданная в Женеве в рамках Фонда OESO, может считаться очень важной и движущей силой новаторского опыта, способного с самого начала соединить большое количество центров в регионах мире, пользуясь передовыми методами, доступными сегодня через современные информационные магистрали, в целях медицинского обучения и здравоохранения. Ссылки: Фонд OESO Информационный бюллетень OESO Клинический случай OESO обсуждение Курсы OESO онлайн Энциклопедия OESO Миссии OESO Проект OESO RAFT Весной 2020 года Фонд CERGE-EI запустил пилотный проект по прямой трансляции курсов бакалавриата в университетах Восточной Европы и Центральной Азии в соответствии со своей миссией по укреплению экономического образования в регионе. Целью проекта является предоставление курсов, которые могут быть затруднены для многих учебных заведений либо из-за недостаточного спроса со стороны студентов, либо из-за отсутствия преподавателей с соответствующим опытом. Преподаватели из ЕС имеют западную квалификацию, а курсы преподаются на английском языке. Их поддерживают преподаватели или аспиранты участвующих вузов: более долгосрочной целью проекта является помощь в наращивании местного потенциала. Курсы проводятся онлайн из цифрового медиацентра CERGE-EI и транслируются в прямом эфире в нескольких местах.Преподаватели также могут преподавать из дома, если этого требует ситуация с пандемией. Точно так же студенты участвующих университетов могут посещать эти занятия удаленно. Одновременное участие нескольких университетов способствует взаимодействию между студентами из разных стран, поощряет сравнение и мотивацию, позволяет студентам испытать интернациональный класс в домашних условиях и избежать проблемы низкого набора в конкретном учебном заведении. Этот захватывающий и амбициозный проект финансируется за счет частных пожертвований.Фонд активно ищет дополнительные средства для поддержки своего дальнейшего развития. Если вы являетесь учреждением, заинтересованным в участии, свяжитесь с нами по телефону [email protected] или [email protected] Участвующие университеты и курсы в 2020 году Участвующие университеты и курсы в 2021 году 4.3 Синхронизация в изотропной и однородной сети с гауссовым распределением расстояний
5 Заключение
Заявление о доступности данных
Вклад авторов
Финансирование
Конфликт интересов
Ссылки
3-0 — Кафедра ЮНЕСКО по дистанционному обучению-OESO-Всемирная организация специализированных исследований болезней
Женевский университет (Швейцария)
Профессор Роберт Джули, доктор медицины, FACS
ПРОГРАММА ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ | CERGE-EI-Фонд
Весна 2022: предложения курсов
Осень 2021: предложения курсов