Эл баланс: Метод электронного баланса

Метод электронного баланса

Суть метода электронного баланса заключается в: 

• Подсчете изменения степени окисления для каждого из элементов, входящих в уравнение химической реакции
• Элементы, степень окисления которых в результате произошедшей реакции не изменяется — не принимаются во внимание
• Из остальных элементов, степень окисления которых изменилась — составляется баланс, заключающийся в подсчете количества приобретенных или потерянных электронов
• Для всех элементов, потерявших или получивших электроны (количество которых отличается для каждого элемента) находится наименьшее общее кратное
• Найденное значение и есть базовые коэффициенты для составления уравнения.

Визуально алгоритм решения задачи с помощью метода электронного баланса представлен на диаграмме.

Как это выглядит на практике, рассмотрено на примере задач по шагам.

Задача.

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций с участием металлов:

а) Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO + H₂O

б) Ca +H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂S + H₂O

в) Be + HNO₃ → Be(NO₃)₂ + NO + H₂O

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся правилами определения степени окисления.

Применение метода электронного баланса по шагам. Пример «а» 

Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO + H₂O.

Шаг 1. Подсчитаем степени окисления для каждого элемента, входящего в химическую реакцию.

Ag. Серебро изначально нейтрально, то есть имеет степень окисления ноль.

  

Для HNO₃ определим степень окисления, как сумму степеней окисления каждого из элементов.

Степень окисления водорода +1, кислорода -2, следовательно, степень окисления азота равна: 

0 — (+1) — (-2)*3 = +5 

(в сумме, опять же, получим ноль, как и должно быть)    

Теперь перейдем ко второй части уравнения.

Для AgNO₃ степень окисления серебра +1 кислорода -2, следовательно степень окисления азота равна: 

0 — (+1) — (-2)*3 = +5

Для NO степень окисления кислорода -2, следовательно азота +2

Для H₂O степень окисления водорода +1, кислорода -2 

Шаг 2. Запишем уравнение в новом виде, с указанием  степени окисления каждого из элементов, участвующих в химической реакции.  

Ag⁰ + H⁺¹N⁺⁵O^-2₃ → Ag⁺¹N⁺⁵O^-2₃ + N⁺²O^-2 + H⁺¹₂O^-2 

Из полученного уравнения с указанными степенями окисления, мы видим несбалансированность по сумме положительных и отрицательных степеней окисления отдельных элементов.  

Шаг 3. Запишем их отдельно в виде электронного баланса — какой элемент и сколько теряет или приобретает электронов:

(Необходимо принять во внимание, что элементы, степень окисления которых не изменилась — в данном расчете не участвуют) 

Ag⁰ — 1e = Ag⁺¹ 

N⁺⁵ +3e = N⁺² 

Серебро теряет один электрон, азот приобретает три. Таким образом, мы видим, что для балансировки нужно применить коэффициент 3 для серебра и 1 для азота. Тогда число теряемых и приобретаемых электронов сравняется.

Шаг 4. Теперь на основании полученного коэффициента «3» для серебра, начинаем балансировать все уравнение с учетом количества атомов, участвующих в химической реакции.

• В первоначальном уравнении перед Ag ставим тройку, что потребует такого же коэффициента перед AgNO₃ 
• Теперь у нас возник дисбаланс по количеству атомов азота. В правой части их четыре, в левой — один. Поэтому ставим перед HNO₃ коэффициент 4
• Теперь остается уравнять 4 атома водорода слева и два — справа. Решаем это путем применения коэффииента 2 перед H₂O 

Ответ:
3Ag + 4HNO₃ = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

Пример «б»

Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Ca +H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂S + H₂O

Для H₂SO₄  степень окисления водорода +1 кислорода -2 откуда степень окисления серы 0 — (+1)*2 — (-2)*4 = +6

Для CaSO₄  степень окисления кальция равна +2 кислорода -2 откуда степень окисления серы 0 — (+2) — (-2)*4 = +6

Для H₂S степень окисления водорода +1, соответственно серы -2

Ca⁰ +H⁺¹₂S⁺⁶O^-2₄ → Ca⁺²S⁺⁶O^-2₄ + H⁺¹₂S^-2 + H⁺¹₂O^-2

Ca⁰ — 2e = Ca⁺² (коэффициент 4)

S⁺⁶ + 8e = S^-2

4Ca + 5H₂SO₄ = 4CaSO₄ + H₂S + 4H₂O

Пример «в»

Составим электронный баланс для каждого элемента реакции окисления Be + HNO₃ → Be(NO₃)₂ + NO + H₂O 

HNO₃ см. выше

Для Be(NO₃)₂ степень окисления бериллия +2, кислорода -2, откуда степень окисления азота ( 0 — (+2) — (-2)*3*2 ) / 2 = +5

NO см. выше

H₂O см. выше

Be⁰ + H⁺¹N⁺⁵O^-2<sub>3 → Be⁺²(N⁺⁵O^-23)2 +  N⁺²O^-2 +  H⁺¹2O^-2

Be⁰ — 2e = Be⁺² (коэффициент 3)

N⁺⁵ +3e = N⁺² (коэффициент 2)</sub>

3Be + 8HNO₃ → 3Be(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

 Полный список степеней окисления элементов |

Описание курса

| Тесты (2) 

Глава республики потребовал соблюдать баланс интересов государства и бизнеса

18 ноября в Доме Правительства состоялась встреча Главы Марий Эл
Леонида Маркелова с депутатами, представляющими в Йошкар-Олинском городском
Собрании и Госсобрании республики партию «Единая Россия». Темой обсуждения
стали меры государственной поддержки малого и среднего бизнеса.

Инициатором встречи выступил Глава региона. В адрес Леонида Маркелова
поступили обращения от представителей бизнес-сообщества, которые попросили помощи
и поддержки. Речь идет о возможном закрытии организаций общественного питания,
в которых производится продажа алкогольной продукции в розлив, в рамках
обсуждения проекта Закона Республики Марий Эл «О регулировании отдельных
правоотношений в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и
спиртосодержащей продукции в Республике Марий Эл».

Соответствующий законопроект в администрации города был разработан в
начале года, но Государственным Собранием принят не был, а 6 ноября по так
называемым «наливайкам» в городе прошли публичные слушания.

Говоря об этом, Леонид Маркелов обратил внимание депутатов на то, что
ситуацию нужно разобрать детально и определить, что относится к кафе, а что к так
называемым питейным заведениям.

«То, что определенные ограничения необходимы, понятно, думаю, всем. Но вы
должны работать со скальпелем, а не с топором, и должны обратить внимание и на
интересы предпринимателей, и на возможности «обходных манёвров» для тех, кто
строит свой бизнес на продаже алкоголя», — сказал Глава республики.

Уполномоченный по защите прав предпринимателей Амир Шакиров обратил
внимание столичных депутатов, что на сегодняшний день от представителей малого
бизнеса уже поступило более 160 обращений. По словам бизнес-омбудсмена, меры по
ограничению розничной продажи алкогольной продукции, осуществляемой
индивидуальными предпринимателями и организациями, при оказании ими услуг
общественного питания на территории региона, затрагивают интересы нескольких
тысяч человек.

«Да, этот бизнес зачастую приносит социальный вред, но только
запретительными мерами нельзя побороть алкоголизм. Необдуманные меры повлекут
необратимые последствия: бизнес будет закрыт, и около 10 тысяч человек окажутся
на улице», — пояснил Амир Шакиров.

Было отмечено, что депутатам необходимо подойти к рассмотрению вопроса
очень внимательно, потому что кафе, где нет благоустроенных помещений, и
ведется продажа алкоголя ненадлежащего качества, нужно закрывать. А там, где
люди вложили деньги, взяли кредит, купили имущество, отремонтировали помещение,
установили видеонаблюдение и соблюдают все меры пожарной безопасности, продают
качественную продукцию, то такой бизнес надо поддерживать.

«Малый бизнес платит налоги и дает рабочие места жителям республики.
Бизнес-омбудсмен сейчас сказал, сколько человек окажутся без работы в случае
запретительных мер. Кроме того, если мы закроем сегодня все небольшие бары и
кафе, люди, которые хотят выпить, они все равно выпьют, но делать это будут как
раньше во дворах и подъездах жилых домов, тогда у нас в разы повысится
преступность», — отметил Леонид Маркелов.

Глава республики обозначил, что обсуждаемый законопроект следует
доработать, необходимо разработать и единые меры, по которым должны трудиться индивидуальные
предприниматели в сфере продажи алкогольной продукции. Кроме того,
целесообразно создать специальную комиссию, члены которой проведут
избирательные проверки по тем питейным заведениям, на которые есть жалобы от
горожан.

«Мы ждали это совещание и этот разговор, потому что нам важно знать
мнение Главы республики по данному вопросу. Тема эта обсуждается давно. Мы уже
не раз на своей комиссии обсуждали, что нельзя разом решать эти вопросы, потому
что все это выливается в борьбу со всеми кафе и барами. И, конечно, Леонид
Игоревич принял правильное решение. Бизнес должен работать и должен работать в
цивилизованных условиях. Мы хотим, чтобы люди могли сами себя кормить и обеспечивать
своих работников в организации», — в интервью журналистам поделился председатель
комиссии по законности городского Собрания Олег Морозов.

В целом, депутаты, большинство из которых являются предпринимателями,
а, значит, как никто другой понимают, насколько уязвимы в сферах своей
деятельности, отметили, что в республике сегодня обстановка для развития малого
и среднего бизнеса благоприятна. А что касается темы совещания, обсуждаемый вопрос
будет изучен более детально, кроме того, будет рассмотрена практика регионов
округа в решении данной проблемы, и совместно с органами власти, не затрагивая
интересов малого бизнеса, будет определен выход из ситуации.

как сдать часть 2 ЕГЭ по химии — Учёба.ру

Чем раньше начнешь готовиться к ЕГЭ,

тем выше будет балл Поможем подготовиться, чтобы сдать экзамены на максимум и поступить в топовые вузы на бюджет. Первый урок бесплатно

Александр Есманский,

преподаватель Олимпиадных школ МФТИ по химии, репетитор ЕГЭ и ОГЭ,

автор и составитель методических разработок

Задание № 30

Что требуется

Из предложенного перечня веществ необходимо выбрать те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции (ОВР), записать уравнение этой реакции и подобрать в ней коэффициенты методом электронного баланса, а также указать окислитель и восстановитель.

Особенности

Это одно из самых сложных заданий ЕГЭ по предмету, поскольку оно проверяет знание всей химии элементов, а также умение определять степени окисления элементов. По этим данным нужно определить вещества, которые могут быть только окислителями (элементы в составе этих веществ могут только понижать степень окисления), только восстановителями (элементы в составе этих веществ могут только повышать степень окисления) или же проявлять окислительно-восстановительную двойственность (элементы в составе этих веществ могут и понижать, и повышать степень окисления).

Также в задании необходимо уметь самостоятельно (без каких-либо указаний или подсказок) записывать продукты широкого круга окислительно-восстановительных реакций. Кроме того, нужно уметь грамотно оформить электронный баланс, после чего перенести полученные в балансе коэффициенты в уравнение реакции и дополнить его коэффициентами перед веществами, в которых элементы не изменяли степеней окисления.

Советы

Окислительно-восстановительные реакции основаны на принципе взаимодействия веществ противоположной окислительно-восстановительной природы. Согласно этому принципу любой восстановитель может взаимодействовать практически с любым окислителем. В задаче № 30 окислители и восстановители часто подобраны таким образом, что между ними точно будет протекать реакция.

Для нахождения пары окислитель/восстановитель нужно, прежде всего, обращать внимание на вещества, содержащие элементы в минимальной и максимальной степени окисления. Тогда вещество с минимальной степенью окисления будет являться типичным восстановителем, а вещество с максимальной степенью окисления с большой долей вероятности окажется сильным окислителем.

Если в списке только одно вещество (вещество 1) содержит элемент в максимальной или минимальной степени окисления, нужно найти ему в пару вещество, в котором элемент находится в промежуточной степени окисления и может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя (вещество 2). Тогда вещество 1 определит окислительно-восстановительную активность вещества 2.

Когда пара окислитель/восстановитель определена, нужно обязательно проверить, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) может протекать эта реакция. Если нет особенных правил, связанных со средой протекания выбранной реакции, то в качестве среды следует выбрать водный раствор того вещества (кислоты или щелочи), которое есть в предложенном списке реагентов.

Чтобы верно записать продукты окислительно-восстановительной реакции, нужно знать теоретические сведения о химии того или иного вещества и специфику его свойств. Однако запоминать все реакции наизусть — дело утомительное, да и не очень полезное. Для того чтобы упростить задачу, можно выявить некоторые общие закономерности в протекании ОВР и научиться предсказывать продукты реакций. Для этого нужно следовать трем простым правилам:

1. Процессы окисления и восстановления — это две стороны единого процесса: процесса передачи электрона. Если какой-либо элемент (восстановитель) отдает электроны, то в этой же реакции обязательно должен быть какой-то элемент (окислитель), который принимает эти электроны.
2. Если в реакции участвует простое вещество, эта реакция — всегда окислительно-восстановительная.
3. При взаимодействии сильных окислителей с различными восстановителями обычно образуется один и тот же основной продукт окисления. Многие окислители при взаимодействии с различными восстановителями также часто восстанавливаются до какого-то одного продукта, соответствующего их наиболее устойчивой степени окисления.

Задание № 31

Что требуется

Из предложенного перечня веществ (того же, что и в задании № 30) необходимо выбрать такие вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Необходимо записать уравнение реакции в молекулярной форме и привести сокращенную ионную форму.

Особенности

Это задание значительно легче предыдущего, поскольку круг возможных реакций ограничен и определен условиями протекания реакций ионного обмена, которые школьники изучают еще в 8-9 классах.

Советы

Нужно помнить, что любая реакция ионного обмена — это обязательно реакция, протекающая в растворе. Все реакции ионного обмена являются неокислительно-восстановительными!

В реакциях ионного обмена могут участвовать:

• солеобразующие оксиды;
• основания и амфотерные гидроксиды;
• кислоты;
• соли (средние, кислые, основные). Теоретически можно составить реакцию ионного обмена с участием смешанных, двойных или комплексных солей, но это для задания № 31 — экзотика.

Чаще всего в этой задаче встречаются реакции ионного обмена с участием оснований, амфотерных гидроксидов, кислот и средних солей. Однако обмен ионами может осуществляться далеко не с любыми парами веществ. Для того чтобы протекала реакция ионного обмена, необходимо выполнение некоторых ограничительных условий, которые связаны с реагентами и продуктами реакции.

Для написания ионных форм уравнений нужно следовать правилам, согласно которым одни вещества представляются в диссоциированной форме (в виде ионов), а другие — в недиссоциированной (в виде молекул).

Расписываем на ионы в реакциях ионного обмена:

• растворимые сильные электролиты;
• малорастворимые сильные электролиты, если они являются реагентами.

Не расписываем на ионы в реакциях ионного обмена:

• неэлектролиты;
• нерастворимые в воде вещества;
• слабые электролиты;
• малорастворимые сильные электролиты, если они являются продуктами реакции.

Когда уже сокращенная форма реакции ионного обмена записана, будет нелишним проверить для нее выполнение материального и электрического баланса. Другими словами, верно ли расставлены в сокращенной форме коэффициенты и сохраняется ли общий электрический заряд в левой и правой частях уравнения. Это позволит избежать потерянных коэффициентов или зарядов ионов на пути от молекулярной формы через полную ионную — к сокращенной.

Задание № 32

Что требуется

По приведенному текстовому описанию необходимо записать уравнения четырех реакций.

Особенности

Это задание так же, как и задание № 30, проверяет знание всей химии элементов, которая содержится в спецификации ЕГЭ. Однако часто составление четырех уравнений, описанных в задании № 32, является более простой задачей, чем составление одного уравнения в вопросе № 30. Во-первых, здесь не нужно самостоятельно выбирать реагенты, поскольку они уже даны в условии, а продукты часто можно угадать, используя данные условия, которые, по сути, являются подсказками. Во-вторых, из четырех описанных в задании уравнений, как правило, два можно записать, используя знания 8-9 классов. Например, это могут быть реакции ионного обмена. Два других уравнения — посложнее, подобные тем, которые предлагаются в задании № 30.

Советы

Конечно, можно просто выучить всю химию элементов наизусть и с ходу записать все уравнения. Это самый верный способ. Если же возникают трудности с определением продуктов, то нужно по максимуму использовать подсказки, приведенные в условии. Чаще всего в задании указываются наблюдаемые химические явления: выпадение или растворение осадков, выделение газов, изменение цвета твердых веществ или растворов. А если еще и указан конкретный цвет осадка, газа или раствора, можно с высокой точностью определить, о каком веществе идет речь. Для этого необходимо всего лишь знать цвета наиболее часто использующихся в задачах школьной программы осадков и газов, а также цвета растворов солей. Это сильно облегчит написание проблемного уравнения реакции, и задание № 32 покажется очень даже простым.

Задание № 33

Что требуется

Необходимо записать уравнение пяти реакций с участием органических веществ по приведенной схеме (цепочке превращений).

Особенности

В этом задании предлагается классическая цепочка превращений, какие школьники учатся решать с первого года изучения химии, только здесь в каждом уравнении участвует хотя бы одно органическое вещество. Задача на каждой стадии цепочки может быть сформулирована в двух вариантах. В первом варианте даются один из реагентов и продукт реакции. В этом случае необходимо подобрать второй реагент, а также указать все условия осуществления реакций (наличие катализаторов, нагревание, соотношение реагентов). Во втором варианте известны все реагенты, а часто и условия реакции. Необходимо только записать продукты.

Советы

Лучший способ успешно выполнить цепочку по органике — это знать наизусть все типы реакций каждого класса соединений и специфические свойства органических веществ, содержащиеся в школьном курсе органической химии.

Главное правило задания № 33 — использование графических (структурных) формул органических веществ в уравнениях реакций. Это указание обязательно прописано в каждом варианте тренировочных работ и пробных вариантов ЕГЭ по химии, поэтому известно всем выпускникам. Однако некоторые школьники все равно иногда пренебрегают этим правилом и часть органических веществ записывают в молекулярном виде. Будьте внимательны! Уравнения реакций с молекулярными формулами органических веществ в этом задании не засчитываются.

В задачах № 32 и № 33 уравнение считается написанным верно, если в нем расставлены все коэффициенты и при необходимости указаны условия протекания реакции. Уравнения реакций, в которых хотя бы один коэффициент неверен или не указаны важные условия, не засчитываются.

Задание № 34

Что требуется

Решить расчетную задачу, тематика которой меняется от года к году и от варианта к варианту.

Особенности

В спецификации ЕГЭ под номером 34 заявлены задачи с использованием понятия доли (массовой, объемной, мольной) вещества в смеси. Частным случаем таких задач являются задачи «на массовую долю вещества в растворе», задачи «на примеси», то есть с использованием понятия доли чистого вещества в составе технического. Сюда же относятся расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного, а также расчеты по уравнению реакции, если один из реагентов дан в избытке.

Предсказать, какие задачи будут отобраны для ЕГЭ именно в этом году, практически невозможно. Единственное, что можно ожидать по опыту прошлых лет, — это то, что задача не окажется сложной и будет полностью соответствовать профильной школьной программе (не олимпиадной). Это значит, что такая задача по зубам любому школьнику, освоившему курс химии на профильном школьном уровне и обладающему обыкновенной математической и химической логикой.

Советы

Для того чтобы решить эту задачу, прежде всего, нужно знать базовые формулы и определения основных физических величин. Необходимо осознать понятие «математической доли» как отношения части к целому. И тогда все типы долей в химии принимают одинаковый внешний вид.

Задание № 35

Что требуется

Решить расчетную задачу на установление молекулярной и структурной формулы вещества, записать предложенное уравнение реакции с данным веществом.

Особенности

Идеологическая часть задач на вывод формулы изучается школьниками еще в 8-9 классах, поэтому это наиболее простая задача части 2 ЕГЭ. Хотя в спецификации не указано, формулу какого вещества необходимо установить. Опыт показывает, что из года в год здесь традиционно участвуют органические вещества.

Советы

Все задачи на вывод формулы, встречающиеся в ЕГЭ, можно условно разделить на три типа. Первый тип — это установление формулы по массовым долям элементов в веществе. Здесь работает формула для массовой доли элемента в сложном веществе:

\({\omega} = {n \times {A_{r}(элемента)} \over {M_{r}(вещества)}} \times 100 \%\)

где n — число атомов элемента в молекуле, то есть индекс элемента.

Иногда в этом типе задач нужно знать еще и общую формулу класса, к которому относится неизвестное органическое вещество. Затем следует выразить относительную молекулярную массу вещества через n и подставить в уравнение для массовой доли. Решением уравнения будет искомое значение n, а следовательно, и молекулярная формула вещества. Дополнительные сведений о веществе, указанные в условии задачи, позволяют установить структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

Второй тип задач — это установление формулы через расчеты по уравнению химической реакции. Здесь нужно обязательно знать еще общую формулу класса, к которому относится неизвестное органическое вещество, и записать с ним уравнение реакции. Иногда приходится расставлять коэффициенты в общем виде через n. Тем не менее это наиболее понятный тип задач на вывод формулы, поскольку он чаще всего сводится к одному уравнению с одним неизвестным n, решение которого дает нам искомую молекулярную формулу. Дополнительные сведения о веществе, указанные в условии задачи, позволяют установить структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

И, наконец, третий тип задач — это установление формулы по продуктам сгорания вещества. Этот вариант наиболее часто встречается на ЕГЭ в этом задании. Выглядит он чуть более громоздко, чем два предыдущих, однако решается также очень просто. План решения заключается в нахождении простейшей формулы вещества и переходе к истинной (то есть молекулярной) формуле через известную молярную массу вещества. Простейшая формула находится из закона, согласно которому индексы элементов относятся так же, как их количества вещества в молях. Если молярная масса вещества не дана в условии, то можно попробовать доказать единственность решения через соответствие формулы правилам валентности. Но такой подход часто бывает трудоемок, и его можно легко обойти, если использовать дополнительные сведения об искомом веществе, указанные в условии задачи. Это может быть класс соединения, наличие или отсутствие каких-либо типов изомерии и, наконец, химическая реакция, в которую это вещество способно вступать или с помощью которой оно может быть получено. Помимо молекулярной формулы, эти же дополнительные сведения позволяют однозначно определить и структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

Онлайн калькулятор: Уравнивание химических реакций

Калькулятор ниже предназначен для уравнивания химических реакций.

Как известно, существует несколько методов уравнивания химических реакций:

• Метод подбора коэффициентов
• Математический метод
• Метод Гарсиа
• Метод электронного баланса
• Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций)

Последние два применяются для окислительно-восстановительных реакций

Данный калькулятор использует математический метод — как правило, в случае сложных химических уравнений он достаточно трудоемок для ручных вычислений, но зато прекрасно работает, если все за вас рассчитывает компьютер.

Математический метод основан на законе сохранения массы. Закон сохранения массы гласит, что количество вещества каждого элемента до реакции равняется количеству вещества каждого элемента после реакции. Таким образом, левая и правая части химического уравнения должны иметь одинаковое количество атомов того или иного элемента. Это дает возможность балансировать уравнения любых реакций (в том числе и окислительно-восстановительных). Для этого необходимо записать уравнение реакции в общем виде, на основе материального баланса (равенства масс определенного химического элемента в исходных и полученных веществах) составить систему математических уравнений и решить ее.

Рассмотрим этот метод на примере:

Пусть дана химическая реакция:

Обозначим неизвестные коэффициенты:

Составим уравнения числа атомов каждого элемента, участвующего в химической реакции:
Для Fe:
Для Cl:
Для Na:
Для P:
Для O:

Запишем их в виде общей системы:

В данном случае имеем пять уравнений для четырех неизвестных, причем пятое можно получить умножением четвертого на четыре, так что его можно смело отбросить.

Перепишем эту систему линейных алгебраических уравнений в виде матрицы:

Эту систему можно решить методом Гаусса. Собственно, не всегда будет так везти, что число уравнений будет совпадать с числом неизвестных. Однако прелесть метода Гаусса в том, что он как раз и позволяет решать системы с любым числом уравнений и неизвестных. Специально для этого был написан калькулятор Решение системы линейных уравнений методом Гаусса с нахождением общего решения, который и используется при уравнивании химических реакций.
То есть калькулятор ниже разбирает формулу реакции, составляет СЛАУ и передает калькулятору по ссылке выше, решающему СЛАУ методом Гаусса. Решение потом используется для отображения сбалансированного уравнения.

Химические элементы следует писать так, как они написаны в таблице Менделеева, т. е. учитывать большие и маленькие буквы (Na3PO4 — правильно, na3po4 — неправильно).

Уравнение химической реакции

Сбалансированное уравнение

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Узнать задолженность

            Array
(
    [0] => Array
        (
            [TEXT] => Оплатить онлайн
            [LINK] => /service/pay/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 0
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => wallet
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [1] => Array
        (
            [TEXT] => Передать показания
            [LINK] => /service/post/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 1
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => transfer
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [2] => Array
        (
            [TEXT] => Узнать задолженность
            [LINK] => /service/get/
            [SELECTED] => 1
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 2
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => accounting
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [3] => Array
        (
            [TEXT] => Квитанция по e-mail
            [LINK] => /service/email/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 3
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => email
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [4] => Array
        (
            [TEXT] => Заключить договор
            [LINK] => /service/contract/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 4
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => contract
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [5] => Array
        (
            [TEXT] => Личный кабинет Клиента
            [LINK] => /service/pc/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 5
            [PARAMS] => Array
                (
                    [class] => pc
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

)
        

Евросоюз пересматривает баланс между приватностью и безопасностью

В четверг представители ряда компаний, включая Apple, Facebook, Google (ныне подконтрольный Alphabet), Microsoft и Twitter, встречались с чиновниками правительственных организаций и силовых ведомств ЕС и отдельных европейских государств, чтобы обсудить развитие сотрудничества в борьбе с терроризмом. Значительная часть встречи, получившей название «интернет-форум ЕС», была посвящена возможности более оперативно удалять из социальных сетей экстремистскую пропаганду и сообщения вербовщиков из террористических организаций.

Чиновников ЕС волновал и более спорный вопрос: должны ли IT-компании оставлять программные лазейки в поставляемых ими средствах шифрования. «В коммуникациях между террористами все чаще применяются самые изощренные технологии шифрования, и это проблема, которую надо решать», – констатировал один из представителей ЕС накануне встречи.

Французские правоохранители сейчас проверяют, использовали ли шифрование боевики, убившие в ходе парижского теракта 130 человек. По словам представителя полиции, по меньшей мере в одном из эпизодов нападавшие обменивались незашифрованными сообщениями, кроме того, они делали заказы на сайтах, указывая свои настоящие имена. Однако «Исламское государство» (организация запрещена в России) публикует списки защищенных приложений, рекомендуя их своим сторонникам.

Между чиновниками и IT-компаниями давно идут споры по поводу общедоступности сверхзащищенных средств коммуникаций. Чиновники настаивают на встраивании программных лазеек, позволяющих при необходимости расшифровать сообщения. Поставщики технологий не соглашаются, заявляя, что это сделает интернет более уязвимым. Сейчас приоритеты европейских властей в поиске компромисса между конфиденциальностью и безопасностью меняются. В свете растущей террористической угрозы правительственные организации, особенно во Франции, ищут более широких полномочий для слежки. «Мы продвинулись в сторону достижения оптимального баланса между приватностью и безопасностью, – говорит один из бывших сотрудников французских спецслужб. – Печально, что это происходит лишь в ответ на недавние события».

Поборников приватности эта перемена пугает. «Некоторые страны – члены ЕС перешли черту разумного, и реакция неадекватна», – утверждает депутат Европарламента от Германии Ян Филипп Альбрехт.

WSJ, 3.12.2015, Александр Силонов

Электронная школа

помощь ebalance
————————————————— ——————————

Название

ebalance — изменение веса энтропии для создания сбалансированных сэмплов

Синтаксис

ebalance [ обработка ] ковар [ если ] [ дюйм ] [, опции ]

опции Описание
————————————————— ————————

Основной
tar получает ( numlist ) устанавливает ограничения баланса для ковариат; По умолчанию
составляет цели (1)
вручную целей ( numlist ) альтернатива для ручного задания баланса
ограничения
base wt ( varname ) переменная с базовыми весами; по умолчанию базовый
вес 1 для всех единиц
norm const ( real ) установить константу нормализации; по умолчанию
нормконст (1.0)

Передовой
wttr eat принять базовые веса обработанных единиц; basewt ()
требуется
g enerate ( newvar ) укажите имя переменной для переменной, которая хранит
энтропийные уравновешивающие веса
k eep ( filename ) укажите имя файла набора данных, в котором хранится
таблица баланса
rep lace перезаписать существующий набор данных
maxi ter ( # ) установить максимальное количество итераций; по умолчанию
макситер (20)
tol erance ( real ) установить уровень допуска для сходимости; по умолчанию
допуск (.015)

————————————————— ————————
covar — это список переменных , который может включать факторные переменные, см. Fvvarlist.

Описание

ebalance реализует балансировку энтропии, процедуру предварительной обработки данных.
что позволяет пользователям повторно взвешивать набор данных таким образом, чтобы ковариата
распределения в повторно взвешенных данных удовлетворяют набору указанного момента
условий (подробности см. в Hainmueller 2012).Это может быть полезно
создавать сбалансированные выборки в наблюдательных исследованиях с бинарной обработкой
где данные контрольной группы могут быть повторно взвешены, чтобы соответствовать ковариате
моменты в лечебной группе. Балансировка энтропии также может использоваться для
переназначить выборку обследования по известным характеристикам от цели
Население. ebalance можно использовать для регулировки разницы в первом,
второй и третий момент ковариантных распределений (т. е. ковариата
средние, дисперсии и асимметрия).Моменты совместной раздачи могут
также можно скорректировать, включив условия взаимодействия для ковариат. В
веса, полученные в результате балансировки энтропии, могут быть переданы любому стандарту
модель для последующего анализа повторно взвешенных данных.

Обязательно

трактовать имя_переменной , которое указывает переменную двоичной обработки. Ценности должны
быть 1 для обработанных и 0 для блоков управления. По умолчанию ebalance будет
перенастройте данные от блоков управления, чтобы они соответствовали моментам
рассчитывается по данным обработанных единиц.Если у пользователя просто есть
единая группа данных (например, выборка обследования), которая должна быть пересмотрена на
сопоставить некоторые известные моменты (например, из целевой группы), тогда
manualtargets () следует использовать опцию , и в этом случае обрабатывает
переменную следует опустить (подробности см. в manualtargets () ).

covar список переменных , который определяет ковариаты, по которым будет выполняться балансировка. По меньшей мере
должна быть указана одна переменная.

Опции

+ —— +
—- + Главный + ——————————————- ——————

целей ( numlist ) определяет ограничения момента наивысшего порядка (1, 2,
или 3) для каждой переменной, указанной в covar . Например, tar (3 1 2)
означает, что корректировка включает 1-й, 2-й и 3-й момент для
первая ковариата, 1-й момент для второй ковариаты и
1-й и 2-й моменты для третьей ковариаты.Под настройкой мы подразумеваем
что данные контрольной группы будут повторно взвешены так, чтобы
указанные моменты соответствуют значениям тех же моментов в
данные группы лечения. Длина numlist должна быть идентична
количество ковариат, указанное в covar , за исключением случаев, когда только один
задано число, что означает, что все ковариаты будут
скорректирован до того же самого высокого порядка, что и определено этим числом, например
tar (1) эквивалентно tar (1 1 1) , если в
ковар .Обратите внимание, что для двоичной ковариаты только ее первый момент будет
считается, независимо от того, какое количество указано для него в таргетах () ,
так как совпадение 1-го момента достаточно для баланса выше
моменты.

manualtargets ( numlist ) , если у пользователя есть только одна группа данных (например,
выборки опроса), параметр manualtargets () можно использовать для повторного взвешивания
данные так, чтобы они соответствовали некоторым заданным пользователем целевым моментам для
ковариаты.Например, manualtargets (25 10 0,8) подразумевает, что
балансировочные грузы будут выбраны таким образом, чтобы средства 1-го,
2-я и 3-я ковариаты в covar будут соответствовать 25, 10 и 0,8,
соответственно. Длина numlist должна быть идентична номеру
ковариат, указанных в covar . Поскольку есть только одна группа,
не следует использовать переменную Treat . Параметр manualtargets () не
совместим с целями () и с .

basewt ( имя_переменной ) имя_переменной , указывающее переменную с базой опроса
веса. Если не указано иное, по умолчанию для всех базовых весов установлено значение
1. Если указано, используются базовые веса блоков управления.
от basewt (varname) , но базовые веса для обработанных единиц равны
по-прежнему устанавливается в 1, если также не указано и . В последнем случае,
базовые веса для всех единиц взяты из basewt (varname) .

normconst ( real ) вещественное число, определяющее нормирующую константу
(по умолчанию 1). Полученные ebalance весов для контрольной
единицы умножаются на это указанное действительное число, например
normconst (2) означает, что всего ebalance весов для
блоки управления в два раза превышают общий вес обработанного
единицы измерения.

+ ———- +
—- + Дополнительно + ——————————————- —————

В обращении указывается, что следует брать веса обследования для обработанных единиц.
во внимание.Веса хранятся в указанной переменной.
Автор: basewt () . Не совместим с manualtargets () . См. basewt () .

generate ( newvar ) создает новую переменную newvar , в которой хранится оценка
балансировочные грузы. Если не указано иное, веса сохраняются в
переменная по умолчанию называется _webal . Обратите внимание, что _webal будет заменено
когда снова вызывается ebalance .

keep ( filename ) сохраняет набор данных с таблицей баланса в файле
имя файла .dta , в котором будут храниться следующие переменные (таблица баланса
для отдельной группы немного отличается):

Xname: ковариата , которая была сбалансирована на

mean_Tr: среднее значение обработанных единиц.

mean_Co_Pre: среднее значение исходных блоков управления

mean_Co_Post: среднее значение повторно взвешенных блоков управления.

var_Tr: дисперсия обработанных единиц

var_Co_Pre: отклонение исходных блоков управления

var_Co_Post: отклонение повторно взвешенных блоков управления

skew_Tr: асимметрия обработанных единиц

skew_Co_Pre: перекос исходных блоков управления

skew_Co_Post: асимметрия повторно взвешенных блоков управления

sdiff_Pre: стандартизированная разница между обработанным и
необработанные контрольные группы

sdiff_Post: стандартизованная разница между обработанным и
пересмотренные контрольные группы

replace позволяет keep () перезаписывать существующий набор данных.

maxiter ( # ) указывает максимальное количество итераций для алгоритма.
Обычно достаточно 20 итераций по умолчанию,
но максимальное количество итераций можно увеличить, если нет
конвергенция достигнута. Обратите внимание, что увеличение количества
итерации не помогут добиться сходимости, если алгоритм
терпит неудачу, потому что слишком много потенциально коллинеарных ограничений момента
указано.В таких случаях следует понизить порядок момента
условия путем сброса целей () или удаления переменных в коваре .
Другой вариант — снизить уровень допуска. Обратите внимание, что даже если
сходимость не достигается за максимальное количество итераций,
ebalance по-прежнему будет возвращать веса, полученные в последнем
итерация.

допуск ( действительный ) указывает уровень допуска для сходимости
алгоритм.Уровень допуска относится к максимальному отклонению по
указанные ограничения момента. Сходимость достигается, если все
указанные моменты совпадают в пределах указанного уровня допуска.

Примеры

Загрузить пример данных (набор данных Lalonde)
. sysuse cps1re74

Базовый синтаксис
. ebalance Treat age education черный, деготь (1)

tar (1), сокращение от tar (1 1 1), означает, что блоки управления
повторно взвешены, чтобы удовлетворить ограничениям баланса, которые первые моменты
(означает) возраста , образов и черный соответствуют соответствующим моментам
обработанные единицы.

. ebalance Treat age education черный, деготь (3 2 1)

блоки управления повторно взвешиваются, чтобы удовлетворить ограничениям баланса, которые
1-й, 2-й и 3-й моменты (средние, отклонения и асимметрия) возраста ,
1-й и 2-й момент образования и 1-й момент черный соответствуют
соответствующие моменты обрабатываемых агрегатов. Поскольку черный является двоичным,
настройки его 1-го момента достаточно для настройки более высоких моментов.

Новая переменная и ограничения более высокого порядка
. ebalance Treat age education черный, г (ebw1) tar (1)
. ebalance Treat age education черный, г (ebw2) tar (3 1 1)

Две команды сохраняют расчетные балансировочные веса в новом
сгенерированные переменные ebw1 и ebw2 соответственно. рисунок1 и рисунок2
отображать плотности ядер возраст для экспериментальной и контрольной группы
данные в двух случаях и показывают, как ограничения балансировки могут повлиять на
ковариантные распределения с повторным взвешиванием.

Взаимодействия
. gen ageXblack = возраст * черный
. ebalance Treat education age черный ageXblack, tar (1)
. bysort black: tabstat age [aweight = _webal], by (Treat) s (N me v) nototal

Включая условия взаимодействия, ковариаты будут сбалансированы по
подвыборочные группы. В приведенном выше случае, например, возраст сбалансирован
как внутри черных, так и не черных подгрупп. Этого также можно добиться с помощью
используя функциональные возможности для факторных переменных (см. fvvarlist для
подробнее) следующим образом:

.ebalance Treat education черный ## c.age, tar (1)
. bysort black: tabstat age [aweight = _webal], by (Treat) s (N me v) nototal

Сохранить таблицу баланса
. ebalance Treat age education черный, tar (2) k (baltable) rep

Таблица баланса для обработанных и управляющих блоков как исходных данных, так и
повторно взвешенные данные сохраняются как baltable.dta для дальнейшего использования.

Оценка после повторного взвешивания
. reg re78 лечить возраст образования черный re74 re75 u74 u75
. Ebalance Treat Age Educ черный re74 re75 u74 u75, tar (2)
.svyset [pweight = _webal]
. svy: reg re78 лечить

Сначала мы запускаем простую регрессию, контролирующую все ковариаты в
набор данных Lalonde. Оценка лечебного эффекта достаточно далека.
из экспериментального целевого ответа 1794 доллара. Затем мы используем ebalance для
скорректируйте 1-й и 2-й моменты ковариант для контрольной группы. В
следующая регрессия на основе повторно взвешенных данных дает оценку
с гораздо меньшей предвзятостью (подробности см. в Hainmueller 2012).Пример для отдельной группы
. ebalance age education black hispan if Treat == 0, ручное (28 10 0,1 0,1)

Если у пользователя есть только одна группа данных, например выборка опроса
которые следует пересмотреть, чтобы они соответствовали некоторым известным целевым моментам, тогда
manualtargets () Опция должна использоваться для указания момента
ограничения. Здесь мы используем эту опцию, так что блоки управления
переназначен таким образом, что средства age , education , black и hisp равны
к 25, 10, 0.1 и 0,1 соответственно. Обратите внимание, что нет лечебной переменной
указывается в этом случае, поскольку существует только одна группа.

Базовые веса
. gen basew = 1
. ebalance Treat age education black, tar (3) basewt (базовое масло) norm (2)

basewt (basew) Опция используется для передачи пользовательских базовых весов.
Кроме того, опция norm (2) используется для установки суммы весов.
для блоков управления в два раза больше общего веса для
обработанные единицы.. замените basew = 5, если лечить == 1 & age> 30
. ebalance Treat age education черный, деготь (3) basewt (basew) norm (2) wttr

Когда также указывается wttreat , базовые веса обрабатываемых единиц равны
также взято из basewt (basew) . Из-за этого результат слегка
отличается от указанного выше.

Настройки оптимизации
. ebalance Treat age education черный, смола (3) макси (15)
. ebalance Treat age education черный, смола (3) макси (15) тол (1)

В первом примере оптимизация не сходится в пределах
допуск по умолчанию, поэтому ebalance возвращает веса из последнего
итерация, которая уже подошла довольно близко.Во втором примере
tol () увеличено, чтобы ослабить критерий сходимости.

Сохраненные результаты

По умолчанию ebalance e возвращает следующие результаты, которые могут быть
отображается путем ввода ereturn list после завершения ebalance (см. также
ereturn).

Скаляры
e (convg) , достигается ли сходимость (1 = достигнуто; 0 = нет)
e (maxdiff) максимальное отклонение в указанный момент
ограничения

Макросы
e (cmd) ebalance
e (title) Энтропийный баланс
e (cmdline) набранная команда

Матрицы
e (лямбды) вектор коэффициентов
е (моментов) отсчетных моментов обработанных
e (preBal) таблица баланса перед повторным взвешиванием
e (postBal) таблица сальдо после повторного взвешивания

Функции
е (образец) баллов оценочная выборка

————————————————— —————————
e (лямбды) и e (моменты) находятся в том же порядке, что и скорректированные
ковариаты показаны в разделе Data Setup , т.е.е. первый заказ
ограничения момента на первом месте; затем второй; потом третий.

Список литературы

Хайнмюллер, Дж. 2012, «Балансировка энтропии: многомерный пересмотр
Метод получения сбалансированных выборок в наблюдательных исследованиях ».
Политический анализ, 20 (1), 25-46.

Заславский, А. 1988, «Представление локальных корректировок площади переувязки
домашних хозяйств », Методология исследования 14 (2), 265-288.

Ирландия, К.и Кульбак, С. 1968, «Таблицы непредвиденных обстоятельств с заданными
маргиналы », Биометрика 55, 179–188.

Кульбак, С. 1959, «Теория информации и статистика», Вили, штат Нью-Йорк.

Авторы

Йенс Хайнмюллер, [email protected]
Массачусетский технологический институт

Ицин Сюй, [email protected]
Массачусетский технологический институт

Mondraker Grommy: первый в мире электронный балансировочный велосипед?

Вы хотите быть самым радостным родителем в 2020 году? Что ж, это может быть просто билет … Mondraker Grommy — электрический беговел, доступный с колесами 12 и 16 дюймов для детей в возрасте от 3 до 8 лет.С мощностью 250 Вт и максимальной скоростью 17,7 км / ч Mondraker Grommy выглядит совершенно безумно. Читайте подробности!

Мондракер Громми | Доступны два размера (колеса 12 дюймов и 16 дюймов) | Аккумулятор 80 Втч, 250 Вт | 749 €
Велосипеды

Balance — жизненно важная ступенька для ваших детей на пути к «правильному» велосипеду, позволяющая им развить базовые навыки управления и стать уверенными на двух колесах. Mondraker взяли на себя задачу полностью повысить уровень возможностей беговела и разработать то, что они называют первым в мире электронным беговелом.Войдите в Mondraker Grommy! С максимальной мощностью 250 Вт и максимальной скоростью 17,7 км / ч этот электронный балансировочный велосипед выглядит безумно весело! Столь же безумной является его цена в 749 евро.

The Mondraker Grommy в деталях

В основе Mondraker Grommy лежат алюминиевая рама и вилка 6061, доступные в двух размерах: колеса диаметром 12 дюймов (весом 7,5 кг) предназначены для детей в возрасте 3-5 лет, а вариант 16 дюймов (весом 8,5 кг). ) ориентирована на людей в возрасте 6-8 лет. Собственный бесщеточный двигатель Mondraker обеспечивает мощность до 250 Вт, питаясь от батареи на 80 Втч.Время работы от аккумулятора составляет до 60 минут, что может показаться не таким уж большим. Однако он заряжается за то же время. Система имеет три режима (Balance, Fun и Advanced), которые обеспечивают максимальную скорость 8,1 км / ч, 12,1 км / ч и 17,7 км / ч соответственно. По словам Мондракера, двигатель управляется дроссельной заслонкой, которая должна обеспечивать модуляцию и управление.

Краткий обзор Mondraker Grommy:

Доступны размеры 12 и 16 дюймов
6061 Рама и вилка из сплава
Три режима мощности: Баланс (макс.1 км / ч), Fun (макс. 12,1 км / ч), Advanced (макс. 17,7 км / ч)
Помощь 250 Вт
Аккумулятор 80 Втч — время работы до 60 минут, время зарядки 60 минут
Tektro механический задний дисковый тормоз 140 мм ротор

Mondraker Grommy 12 ”| 7,5 кг | 749 € Mondraker Grommy 16 ”| 8,5 кг | 749 €
Двигатель Grommy управляется рукояткой дроссельной заслонки. Мотор предлагает максимальную мощность 250 Вт и оснащен встроенной подставкой для ног. Аккумулятор на 80 Втч заряжается за час и обеспечивает до 60 минут работы.

Это ебайк? Самокат? Это вообще законно?

Будучи беговелом с приводом от дроссельной заслонки, Mondraker Grommy попадает в серую зону между категориями электронных двигателей.Поскольку это технически не педальный велосипед (например, Woom UP 6, который мы недавно рассмотрели), некоторые могут возразить, что он ближе к электросамокату, чем к детскому eMTB. Чтобы добавить путаницы, в некоторых странах (например, в Великобритании) есть закон, запрещающий детям младше 14 лет кататься на электровелосипедах. Мы рекомендуем вам внимательно ознакомиться с законами и постановлениями вашей страны, прежде чем угощать свою молодежь Громми!

Наши мысли о новом электровелосипеде Mondraker Grommy

Посмотрим правде в глаза, Mondraker Grommy выглядит очень весело! Однако, хотя мы не можем оспаривать очевидное удовольствие от езды, мы несколько скептически относимся к необходимости Grommy.Действительно ли детям нужны электровелосипеды? Что плохого в испытанной конструкции с приводом от ног, которая побуждает молодых людей использовать все свое тело при обучении катанию на велосипеде? Тогда есть цена: в 749 евро Grommy, безусловно, не из дешевых, особенно если учесть, что беговел — не более чем инструмент, который поможет вашим детям освоить «настоящий» велосипед, который они очень быстро перерастут.

Для получения дополнительной информации посетите mondraker.com

Вам понравилась эта статья? Если это так, мы будем рады, если вы решите поддержать нас ежемесячным взносом.Став сторонником E-MOUNTAINBIKE, вы поможете обеспечить устойчивое будущее высококачественной веложурналистике. Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Слова: Финлей Андерсон Фото: Мондракер

Весы

| Toyo Tyres Canada

Новая технология Toyo Tyres e-balance для коммерческих грузовых шин улучшает основные рабочие характеристики и их совместимость друг с другом.К этим характеристикам относятся срок службы шин, сопротивление неравномерному износу, выносливость и расход топлива. Все эти улучшения помогают снизить эксплуатационные расходы автопарка и сделать шины e-balance более экологичными.

Новые технологии e-balance включают улучшения в областях сохранения профиля протектора, сохранения профиля борта и общего моделирования для оптимальной конструкции шины.

Удержание профиля протектора

Шины, в которых используется e-balance , демонстрируют улучшенное удержание профиля протектора, что означает меньший рост обслуживания по сравнению с обычными шинами.Более плоский радиус протектора обеспечивает оптимальную форму пятна контакта, что приводит к равномерному износу, меньшему неравномерному износу и увеличению срока службы. Деформация кромки ремня снижается примерно на 30%, что также помогает улучшить сохранение профиля протектора.

Моделирование поведения транспортного средства

Синий грузовик: e-balance
Красный грузовик: без электронного баланса
Результаты: Шина с электронным балансом имеет лучшие характеристики управляемости, чем шина без электронного баланса.

V: 40 км / ч Угол поворота 90 °

Удержание профиля борта

Шины, в которых используется e-balance , имеют более высокую жесткость борта для улучшения удержания профиля борта. Это приводит к уменьшению неравномерного износа и повышению выносливости. Профиль области валика сохраняется даже после обслуживания. Повышенная жесткость борта достигается за счет использования сердечника борта высокой жесткости, который затем окружен резиной высокой жесткости.Резина с низким тепловыделением также используется в области наполнителя борта. Напряжение на загнутом вверх кромке слоя снижено примерно на 20% по сравнению с обычными шинами.

Моделирование

В электронном балансе используются четыре технологии моделирования. Неравномерный износ шин, изменение профиля шины, шум рисунка протектора и поведение автомобиля. Все эти области анализируются с вниманием к тому, как они влияют друг на друга. Эта новая технология моделирования позволяет оптимизировать конструкцию шин с гораздо большей точностью, чем это было возможно раньше.

Toyo M647 использует технологию электронного баланса

Независимо от того, принадлежит ли парк компании или передан на аутсорсинг, большой или маленький, каждый автоцистерна может использовать помощь в контроле затрат.

Вот почему все больше и больше менеджеров автопарков обращаются к телематике как к эффективному решению для управления своим автопарком в рамках ограниченного бюджета. При правильном внедрении системы GPS слежения за транспортными средствами могут дать положительные результаты во многих областях, включая производительность труда, безопасность водителя и способность помочь снизить эксплуатационные расходы.

Когда внедряются телематические системы, менеджеры автопарка получают новую информацию о нерешенных или скрытых проблемах технического обслуживания. Телематические системы могут предоставлять информацию о кодах неисправностей, помогая предотвратить превращение небольших проблем в серьезные ремонтные проблемы. Систему также можно использовать для соблюдения графика технического обслуживания, отслеживания времени простоя и контроля работы оператора.

Некоторые телематические системы включают функции, которые могут в реальном времени предоставлять аналитические данные для управления активами автопарка, чтобы улучшить состояние здоровья, безопасности и производительности коммерческих автомобилей.Это может включать удаленную диагностику, предупреждения, планы действий, оценку состояния здоровья и безопасности и другую информацию о транспортном средстве.

Эта функция отслеживает состояние транспортных средств компании, обеспечивая анализ их статуса и проблем. Пользователь может видеть, что это за автомобиль, VIN ID, состояние здоровья, проблемы безопасности, одометр, моточасы и фактическое местоположение. Эта информация извлекается каждые несколько минут и позволяет пользователю увидеть код SPN, что этот код означает и что может случиться, если его не обработать.

Подобная система позволяет в режиме реального времени принимать решения о том, как устранять неисправности автоцистерны, чтобы избежать отказа двигателя. Благодаря такому пониманию пользователь знает точный диагноз, чтобы он мог решить, какие действия предпринять, вернуть ли автомобиль в магазин или порекомендовать немедленную остановку.

Благодаря тому, что информация поступает в магазин в режиме реального времени, механики могут активно заказывать и хранить запасные части, которые могут быстрее вернуть автомобили в дорогу и приносить прибыль.Механики также могут загрузить приложение и иметь доступ к информации, чтобы им больше не приходилось быть привязанными к своему рабочему столу.

Система позволяет пользователю устанавливать свои собственные предупреждения о том, что важно для пользователя и / или его механиков. Обычно они используются для критических событий; пользователь также может установить конкретный код неисправности и настроить способ получения этого предупреждения.

Ведение этих пунктов в график помогает механику более эффективно управлять своим днем ​​и дает им возможность планировать более эффективно и работать более продуктивно.Им больше не нужно создавать отчеты в конце дня; система обо всем позаботится.

Command Alkon предлагает функцию предупреждений и анализа данных двигателя (EDAA) в своем решении телематики и управления парком. Этот модуль предоставляет в режиме реального времени аналитические данные для управления активами автопарка, которые улучшают здоровье, безопасность и производительность коммерческих автомобилей.

Engine Data Analysis & Alerts также предоставляет персоналу управления автопарком информацию о том, что происходит с автомобилем, непосредственно с мобильного устройства, что позволяет сотрудникам проанализировать проблему и определить, требуется ли диагностическое тестирование.Возможность сортировки транспортных средств на лету экономит время механиков и повышает производительность за счет того, что основное внимание уделяется грузовикам, нуждающимся в обслуживании.

Пользователь автоцистерны

У одной автотранспортной компании, 37 Trucking, есть три подразделения в рамках своих услуг по грузоперевозкам: пневматические, агрегатные и тяжелые перевозки. Пневматическое подразделение доставляет летучую золу и цементный порошок в полуприцепах для сыпучих материалов. В парке компании из 83 грузовиков используются технологии, позволяющие поддерживать скорость работы, а качество обслуживания клиентов — на должном уровне.

Первым технологическим решением, внедренным 37 Trucking, было решение для расчета стоимости, диспетчеризации и выставления счетов для их совокупных операций по транспортировке грузов. Продукт включает систему оценки, которая затем поступает в отгрузку и в их биллинговую систему. До внедрения их диспетчерская и драйверы работали полностью из листов Excel.

Это еще довольно молодая транспортная компания, но она быстро растет и доставляет агрегаты из самых разных мест.При более высоком объеме спроса им требовался лучший способ отслеживать свои заказы. Теперь у них более 5000 рабочих мест в их автоматизированной системе диспетчеризации и выставления счетов, не считая подзадач. Представьте себе, что вам нужна таблица Excel для 5000 заданий? Их диспетчерская и драйверы теперь были бы потеряны без технологий.

Постоянная видимость

В 2015 году компания 37 Trucking внедрила телематическую систему Command Alkon для сбора информации о местонахождении грузовиков, расходе топлива, скорости движения, а также времени прибытия и ухода водителя.Теперь они могут отслеживать рабочие часы водителя, часы и объем за поездку, по каждому клиенту, по грузовику и по проекту. Они также могут определять производительность своих грузовиков. Все данные, генерируемые их телематической системой, также возвращаются в их отчеты в их диспетчерской системе.

Диспетчерская служба и водители теперь общаются с помощью двусторонней передачи сообщений, и диспетчеры могут мгновенно принимать более обоснованные решения, наблюдая за грузовиками на карте и сообщая водителю, куда отправиться за следующей загрузкой.

Их директор по транспорту Пол Хардисон говорит, что наиболее действенной частью телематического решения является модуль Driver Performance, который предоставляет возможности измерения и оценки работы водителя для повышения безопасности и снижения затрат и снижения вредных выбросов. Модуль позволяет ставить и оценивать цели водителя на основе предупреждений, событий двигателя, таймеров состояния, исключений для расчета заработной платы и т. Д. Цели для водителей агрегированы, чтобы обеспечить наглядность производительности отдельных водителей по сравнению с общими показателями автопарка.

«Две самые большие мои расходы — это топливо и рабочая сила, и как только мы включили Driver Performance, водитель начал видеть предупреждение о резком ускорении и резком торможении», — сказал Пол. «Мы увеличили расход топлива на 4,2%, потому что водители получали предупреждение, побуждающее их ездить безопаснее и эффективнее».

Техническое обслуживание стало проще

37 Компания Trucking недавно внедрила функцию оповещения и анализа данных двигателя (EDAA) в своей телематической системе. Этот модуль предоставляет в реальном времени аналитические данные для управления активами автопарка, которые улучшают состояние здоровья, безопасности и производительности их грузовиков.

Функции системы включают удаленную диагностику, предупреждения, планы действий, оценку состояния здоровья и безопасности и другую важную информацию о транспортном средстве. Их механики любят получать предупреждения о том, когда грузовик нуждается в техническом обслуживании, прежде чем это станет проблемой.

Они также получают оповещения по электронной почте, когда возникает проблема с автомобилем. Система позволяет им составлять графики профилактического обслуживания, чтобы они могли быстро выявлять проблемы и оставаться в курсе текущих задач обслуживания.Каждое утро они получают автоматический отчет, уведомляющий механиков о том, какие транспортные средства необходимо обработать в этот день, какое техническое обслуживание необходимо, а что просрочено и требует немедленного обслуживания.

Функция EDAA также позволяет их механикам определять, следует ли транспортному средству закрывать магазин или оставаться на дороге, обеспечивая больший доход. Например, если водитель звонит, чтобы уведомить механиков, их индикатор «Проверить двигатель» горит, но проблема не настолько серьезна, чтобы магазин мог получить уведомление по электронной почте, тогда у них есть возможность быстро принять решение о том, действительно ли водитель должны прийти в магазин или продолжить свои заказы в течение дня.

Если грузовик на работе нуждается в обслуживании, функция EDAA может предоставить карту точного местоположения грузовика, поэтому диспетчеру не придется вручную отслеживать грузовик, находить его по телефону, бросать булавку и т. Д. местонахождение грузовика и может прийти на помощь.

EDAA также предоставляет персоналу по управлению автопарком информацию о том, что происходит с автомобилем, прямо с мобильного устройства. Они могут проанализировать проблему и определить, нужно ли им проводить диагностическое тестирование.Возможность сортировки транспортных средств на лету экономит время механиков и увеличивает производительность, позволяя им сосредоточиться на грузовиках, нуждающихся в обслуживании, и у всех есть запчасти наготове, когда грузовик прибывает в магазин.

«Мы работаем над грузовиками, когда они не приносят дохода», — сказал Пол. «Мы можем поработать над ними в конце дня, пока они не работают. Такая видимость дает нам огромную возможность обслуживать наши грузовики, поддерживать их в рабочем состоянии, держать их в движении, насколько это возможно, и планировать наперед.”

Для получения дополнительной информации посетите www.commandalkon.com/gettrackit.

Джон Боутман является операционным менеджером в решении TrackIt по телематике и управлению персоналом компании Command Alkon.

Служба электронного перевода баланса — HSBC Bank USA

Вы понимаете, что для выполнения Услуги необходимо, чтобы HSBC и наш поставщик услуг имел доступ к веб-сайтам и базам данных вашего банка, указанным вами и от вашего имени, для получения информации и выполнения Услуги в соответствии с вашим запросом.Используя Сервис, вы заявляете и гарантируете нам, что у вас есть право разрешить и разрешить нам доступ к вашей Учетной записи для оказания такой Услуги, и вы заверяете нас, что, раскрывая и разрешая нам использовать такую ​​информацию, вы не нарушаете никаких третьих партийные права. Вы гарантируете и заявляете, что информация, которую вы нам предоставляете, является достоверной, актуальной, правильной и полной. Настоящим вы разрешаете HSBC и нашему поставщику услуг использовать предоставленную вами информацию для достижения этих целей.

Вы предоставляете HSBC и нашему поставщику услуг ограниченную доверенность и назначаете HSBC и нашего поставщика услуг своим истинным и законным действующим поверенным и агентом с полными полномочиями на замену и повторную замену для вас и от вашего имени, места и вместо того, чтобы во всех без исключения возможностях получать доступ к Учетным записям, осуществлять Сервис, как описано выше, с полной властью и полномочиями совершать и выполнять все действия и вещи, необходимые и необходимые для выполнения Сервиса.

ВЫ ПОДТВЕРЖДАЕТЕ И СОГЛАШАЕТЕСЬ, ЧТО, КОГДА HSBC ИЛИ НАШ ПОСТАВЩИК УСЛУГ ИСПОЛЬЗУЕТ УСЛУГУ С ВАШЕЙ УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ, HSBC ИЛИ НАШ ПОСТАВЩИК УСЛУГ ДЕЙСТВУЕТ ВАШЕГО АГЕНТА, А НЕ АГЕНТА ИЛИ ОТ ИМЕНИ ТРЕТЬИХ ЛИЦ. Вы соглашаетесь с тем, что HSBC, его аффилированные лица, поставщики услуг и партнеры имеют право полагаться на вышеуказанное разрешение, агентство и доверенность, предоставленную вами.

ВЫ СОГЛАШАЕТЕСЬ, ЧТО МЫ НЕ НЕСЕМ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА КАКИЕ-ЛИБО РАСХОДЫ, СБОРЫ, УБЫТКИ ИЛИ УБЫТКИ ЛЮБОГО РОДА, ПОЛУЧЕННЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ (1) НАШЕГО ДОСТУПА К УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ; (2) НАШИ ДЕБЕТЫ ИЛИ НЕВОЗМОЖНОСТЬ ОПЛАТИТЬ СЧЕТ В СООТВЕТСТВИИ С ВАШИМИ ИНСТРУКЦИЯМИ ПО ПЕРЕВОДУ ЭЛЕКТРОННОГО БАЛАНСА; (3) ЛЮБАЯ НЕТОЧНОСТЬ, НЕПОЛНАЯ ИЛИ НЕПРАВИЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯСЯ В ИНФОРМАЦИИ, ИЗВЛЕЧЕННОЙ ИЗ УЧЕТНОЙ ЗАПИСИ; (4) ЛЮБЫЕ СБОРЫ, НАЛОЖЕННЫЕ ЛЮБЫМ ПОСТАВЩИКОМ СЧЕТА, И (5) ЛЮБЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕВОДА СРЕДСТВ, УСТАНОВЛЕННЫЕ ФИНАНСОВЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ ИЛИ ДРУГИМИ ПОСТАВЩИКАМИ СЧЕТА.

Не все типы учетных записей имеют право на использование Сервиса. Обязательно уточните в своем финансовом учреждении ограничения, касающиеся переводов между пенсионными (401k, IRA и т. Д.), Сбережениями, трастами, ссудами, кастодиальными, деловыми, корпоративными и другими типами счетов. Мы не несем ответственности за любые расходы или убытки, понесенные в результате электронного перевода баланса, который не разрешен такими ограничениями, установленными поставщиком вашей Учетной записи, или теми, которые налагаются применимым законодательством.

Электрические балансировочные велосипеды | Харлей-Дэвидсон США

Точный баланс возбуждения-торможения контролирует усиление и синхронизацию в гиппокампе

Существенных изменений:

Существуют проблемы, связанные как с экспериментальным контролем и анализом данных, так и с частью моделирования, которую следует решить.В частности, есть три основные проблемы, которые необходимо решить. Прямые комментарии рецензентов усиливают эти моменты; Основное внимание при пересмотре должно быть уделено этим трем пунктам, а не незначительным различиям в том, как рецензенты формулируют свои опасения.

1) Рецензенты должны быть уверены, что каждый квадрат стимула вызывает независимую реакцию при оценке СУБЛИНЕЙНОСТИ. Это потребует новых экспериментов, демонстрирующих эту независимость. Это было сделано с экспериментами по регистрации целых клеток CA3 и наблюдением за возбуждением при стимуляции различными световыми квадратами, чтобы увидеть, насколько велики их «рецептивные поля» и насколько они велики (рис. 1).Как предлагают рецензенты 2 (комментарий 1) и 3 (комментарий 1), эту независимость следует тщательно исследовать путем тестирования адаптации или использования протокола парных импульсов из разных мест. Эти эксперименты очень ограничены по объему и должны быть выполнены в течение двухмесячного периода проверки.

Мы согласны с рецензентами в том, что рецептивные поля клеток CA3 больше одного квадрата. Несмотря на то, что мы пытались принять меры, чтобы максимально ограничить размер пятна, в ткани все еще есть некоторое распространение.Однако мы хотели бы отметить, что, хотя распространение нескольких точек может возбуждать ячейку, такая независимость ввода может не быть необходимостью для линейного суммирования. С другой стороны, мы согласны с тем, что это взаимодействие следует лучше оценить количественно, и проверили степень независимости входных квадратов следующими четырьмя способами:

Сначала мы попытались провести эксперимент с адаптацией перекрестных импульсов, как было предложено.

Мы индивидуально представили 5 уникальных точек фотостимуляции во всех возможных парных комбинациях с интервалом между стимулами 50 мс (Dittman, et al., 2000), чтобы проверить взаимодействие с помощью протокола Cross Pulse Adaptation. Затем мы сравнили средние значения десяти повторов ответа для данного пятна, когда оно появилось вторым в паре стимулов, с тем, когда оно появилось первым. Следовательно, если есть облегчение, вызванное присутствием первого пятна, то мы должны заметить, что реакция на пятно, когда оно идет вторым, больше, чем когда оно появляется первым в паре стимулов. Чтобы количественно оценить это изменение, мы рассчитали отношение между средней реакцией пятна, когда оно достигает второго места, к реакции, когда оно достигает первого места.Это дало нам коэффициент перекрестного импульса. Необходимый внутренний контроль заключался в том, чтобы помогать парам точек самообучения. Тем не менее, мы наблюдали отсутствие фасилитации для пар «я-я» для всех тестируемых клеток (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2, n = 6 ячеек). Чтобы убедиться, что этот эффект не был вызван ограничением препарата, мы протестировали парное усиление импульса с помощью электростимуляции на том же нейроне, который подавлялся с помощью оптической стимуляции. Мы показываем, что нейрон показывает PPF при электрической, но не оптической стимуляции (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2).В отличие от электрической стимуляции, которая сильно и кратковременно стимулирует многие аксональные волокна, оптическая стимуляция нацелена на нейроны с разной степенью силы, и неполное восстановление ChR2 от десенсибилизации в такие короткие сроки может быть причиной того, что второй импульс не так эффективен, как первый. .

Это повлияло на нашу способность измерять облегчение парных импульсов и внесло неопределенность в интерпретацию эффектов перекрестных импульсов. Это помешало дальнейшему исследованию с использованием этого подхода.

Во-вторых, мы ограничили наш анализ квадратами без границ и применили модель подпороговой делительной нормализации и проверили значение параметра нормализации ( γ ), как было предложено рецензентом № 2. Степень сублинейности и кривая ввода-вывода остались неизменными, на что указывает схожесть значений параметра DN gamma (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2C). Это исключает гипотезу о том, что взаимодействия между соседними квадратами объясняют наблюдаемую сублинейность кривой SDN.

В-третьих, мы рассмотрели ответы на CA1, вычислив влияние распределенности квадратов на ответы. Мы определили распределенность как сумму расстояний между всеми одновременно стимулированными пятнами от объединенного центра масс этих пятен (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2D). Мы сравнили это со степенью сублинейности, то есть соотношением между наблюдаемым ответом (O) и ожидаемой суммой (E) отдельных квадратов. Таким образом, если взаимодействие между соседними квадратами вызывает сублинейность, мы увидим положительную корреляцию между распределенностью и отношением O / E (для стимулов в наборе N-квадратов).И наоборот, отрицательная корреляция будет означать сверхлинейность.

Мы обнаружили, что медианная корреляция между распределенностью и отношением O / E составила 0,09, показывая, что расстояния между квадратами сетки не имеют однонаправленной связи со степенью сублинейности.

В-четвертых, мы также проверили любое взаимодействие, которое может иметь место между двумя различными моделями оптической стимуляции. Чтобы количественно оценить это, мы измерили расстояния на карте сетки между всеми пятнами на всех парах паттернов и сравнили их с изменением Vm, которое они вызвали в CA1.Мы снова обнаружили, что корреляция практически отсутствует (медиана корреляции 0,02) между тем, насколько близки схемы на сетке к измеренному отклику напряжения CA1 (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2E).

Используя вышеупомянутые подходы, мы пришли к выводу, что нет постоянного влияния расположения квадратов фотостимуляции на наблюдаемую сублинейность. Наш предыдущий результат (рисунок 5), где мы также записываем ответы всех комбинаций стимулов в отсутствие торможения (с использованием ГАМКазина), служит внутренним контролем для учета эффекта расположения квадратов (как правильно указал рецензент №2). .Таким образом, хотя поля стимуляции квадратов имеют некоторое перекрытие, приведенный выше анализ показывает, что это не влияет на суммирование в одном направлении.

Следуя рекомендации рецензентов №2 и №3, мы прямо заявили, что между квадратами может быть некоторое взаимодействие, и добавили к рукописи приведенный выше анализ (Рисунок 4 — приложение к рисунку 2, Материалы и методы).

К рукописи добавлено текста:

«Так как отдельные нейроны могут быть нацелены более чем на один квадрат сетки (рис. 1B), отдельные точки не являются полностью независимыми и могут взаимодействовать, особенно с учетом разброса в пирамидальной ветви нейронов CA3.Наш анализ показывает, что это взаимодействие не оказывает сильного или однонаправленного влияния на ответы комбинаций квадратов (рисунок 4 — дополнение к рисунку 2, рисунок 5B, D) ».

2) Есть опасения, что измерением является синаптический ток, а не пиковая активность нейронов CA1. Можно ли проводить эксперименты для оценки пиков? Возможно, в срезе подавляется всплеск, что ограничивает возможность оценки всплеска. Может быть, записи прикрепленных к клеткам или записи целых клеток с током деполяризующего смещения или повышенным внешним K ⁺ позволили бы оценить выбросы? Такие эксперименты следует попробовать, но если они не могут быть выполнены успешно, авторам следует обсудить ограничения анализа.В качестве альтернативы они могли бы решить эту проблему, выполнив реалистичное моделирование, которое включает динамику HH (уравнения).

Мы ценим беспокойство рецензентов по поводу перевода SDN в пиковое значение. Техническая причина того, что ранее не оценивали SDN в области пиков, заключалась в том, что наши оптические стимулы обычно не вызывали спонтанных пиков (в отличие от электрической стимуляции, которая синхронно активирует гораздо большее количество нейронов). Кроме того, нейроны не генерировали импульс с изолированным входным сигналом с прямой связью от CA3, и, следовательно, искусственное создание импульса нейронов может привести к ошибочным выводам о том, как SDN транслируется в домен пиков.Помня об этом, мы попытались оценить импульс нейронов двумя способами:

1) Используя проводимости, записанные с ячеек с фиксированным напряжением, мы выполнили реалистичное моделирование с динамикой HH, чтобы проверить различия в пиковом поведении с ингибированием и без него. Мы увидели, что время спайков нейронов следовало аналогичному уменьшающемуся соотношению, как это было предсказано механизмом SDN, и как показано для подпороговых пиков на рисунке 7A. Мы добавили следующий текст для описания этого анализа:

«Затем мы спросили, отражаются ли изменения времени пика PSP также на временах пиков.Поскольку большинство наших стимулов вызывают подпороговые реакции, изучение пиков требовало искусственного стимула деполяризации. […] Для заданного порога подмножество ячеек показало достаточное разделение между условиями (Рисунок 7D, G, Рисунок 7 — приложение к рисунку 1), и это значение можно было настроить для получения максимального разделения для каждой ячейки ».

2) Мы также записали нейроны в срезах с использованием линейного напряжения, синхронизированного с оптическими стимулами, чтобы увидеть, может ли это привести к появлению паттернов всплесков, которые демонстрируют тот же временной профиль, что и подпороговые ответы.В некоторых случаях это срабатывало, но мы обнаружили, что это происходило в узком диапазоне и было несколько осложняющих факторов. Наши предварительные данные предполагают, что существует потенциально обширное отображение от подпороговой деполяризации к паттернам всплесков, и мы чувствовали, что это выходит за рамки нашей и без того длинной статьи.

Таким образом, мы смогли решить проблемы рецензента с помощью моделирования, как это было предложено. Мы попытались провести предложенные эксперименты, но они не дали простого результата.

3) Были высказаны некоторые опасения по поводу моделирования и даны предложения по его усилению. Одна особая проблема заключается в том, что часть моделирования несколько не связана с записанными данными. Мы не знаем, проводили ли авторы измерения VC с использованием тех же ячеек, в которых они записали V _m и могут извлечь g _exc , g _дюймов и g _утечку . В противном случае будет слишком сложно просить о дополнительных экспериментах, но рукопись может быть реорганизована так, чтобы вся часть моделирования появлялась после экспериментальных данных, что уменьшило бы необходимость основывать модель на фактических данных.

Чтобы ответить на точки 2 и 3, мы выполнили реалистичное моделирование с динамикой HH с использованием синаптических входов, которые были записаны из данных фиксации напряжения. Мы использовали отклики нашего набора данных фиксации напряжения для извлечения г _exc и г _дюймов из той же ячейки. Поскольку следы фиксации напряжения использовались точно так, как было записано, задержка ЭУ была встроена во вход. Мы использовали значения г _утечки , E _утечки из литературы, потому что наши ячейки фиксации напряжения имеют внутренние растворы Cs, которые блокируют каналы K и изменяют потенциал утечки элементов.При моделировании модели мы наблюдали кривые, напоминающие SDN при подпороговых потенциалах (добавлены как рисунок 6A). Более того, мы оценили надпороговое поведение с теми же данными (ответ редактору, точка № 2) и увидели, что SDN транслируется в область пиков, кодируя более сильные амплитуды стимулов как более короткие задержки пиков (рисунок 7D, G, рисунок 7 — приложение к рисунку 1 ). В заключение, наши новые симуляции замысловато связывают модель с записанными данными.

Рецензент № 1:

Таким образом, авторы предоставляют новые доказательства того, что точный баланс является руководящим принципом работы мозга.Это не окончательное или окончательное доказательство, но я считаю, что это исследование является умным и заслуживающим публикации экспериментальным исследованием, которое расширит наши знания о нейронной динамике и, безусловно, породит новые модели в постоянном обмене моделями и экспериментами в этой теме. Я поддержу публикацию.

Я думаю, что статью можно было бы улучшить, если бы авторы использовали немного более дидактический подход к объяснению, почему они решили проводить определенные эксперименты (например, причина рисунков 3 и 4 становится ясной только на рисунке 5) и каковы гипотезы.Иногда раздел «Результаты» остается очень техническим, и руководящая мотивация не предоставляется.

Мы благодарим рецензента за указание на это. Чтобы уточнить, мы добавили следующий абзац в начало раздела «Результаты», который будет служить дорожной картой для объяснения мотивации выбранных экспериментов.

«В нашем исследовании мы сначала использовали и охарактеризовали протокол оптической стимуляции для пирамидных нейронов CA3 и измеряли внутриклеточные ответы на пирамидных нейронах CA1 (рис. 1).[…] На Рисунке 8 мы суммируем анализ и предлагаем, как SDN может способствовать входному стробированию в гиппокампе ».

В частности, я думаю, что совместное представление модели и эксперимента, иногда без специального упоминания (как на рисунке 2G), сбивает с толку, и мне интересно, было бы полезно представить рисунок с общей стратегией и ожиданиями от модель перед погружением в эксперимент.

Мы благодарим рецензента за указание на необходимость рисунка для пояснения модели на Рисунке 2.Теперь у нас есть дополнительная схема, иллюстрирующая стратегию, используемую в модели, как на рисунке 2 — рисунок в приложении 2H.

Еще один момент, который меня интересует, — это связь между показанным здесь подпороговым поведением и ссылкой на обсуждаемое суперпороговое поведение распространения пиков. Нет вообще никаких записей скорострельности (токовые клещи), и мне интересно, почему

Мы также добавили к бумажному моделированию, которое рассматривает надпороговое поведение нейронов, моделируемых с помощью экспериментально измеренной проводимости (рис. 7).Пожалуйста, обратитесь к пункту 2 ответа редактору для получения дополнительной информации.

Рецензент № 2:

В целом, это элегантное исследование, которое потенциально очень важно для понимания механизмов и функций баланса E / I в нейронных сетях. Хотя мне нравится это исследование и я полностью его поддерживаю, у меня есть несколько важных комментариев, касающихся как анализа данных, так и части моделирования. Я считаю, что при должной доработке это можно улучшить. Как я утверждаю ниже, их интерпретация роли динамического изменения в задержке торможения в вызывающей разногласие нормализации может быть правильной, но текущий анализ недостаточно силен, чтобы полностью его поддержать.

1) Хотя авторы заявляют, что их световая стимуляция может активировать проходящие аксоны (или дендриты), они не зафиксировали вклад этого эффекта в сублинейность ответа. Хотя этот эффект, вероятно, невелик, что подтверждается экспериментами с габазином (рис. 5), эту возможность следует проверить (обратите внимание, что габазин оказал незначительное влияние на несколько клеток на рис. 5С). Ясно, что этот вопрос не влияет на результаты и выводы первой части исследования, демонстрируя фиксированный баланс при различных комбинациях квадратов.Однако это может объяснить некоторую сублинейность второй части.

Авторам необходимо добавить контрольные эксперименты, в которых регистрируются клетки CA3, и выяснить, срабатывают ли клетки только тогда, когда они напрямую стимулируются светом. Есть еще несколько способов проверить эту проблему. Один из них заключается в проведении экспериментов по адаптации, в которых реакция клеток CA1 на отдельные световые квадраты сравнивается с реакцией на тот же самый стимул сразу после повторной стимуляции других пикселей (с использованием малых ISI, чтобы вызвать существенную синаптическую депрессию).Другими словами, чтобы проверить адаптацию к конкретному стимулу. В случае стимуляции отдельных входов взаимодействия не ожидается, и, таким образом, любое насыщение, вероятно, будет вызвано их предполагаемыми механизмами. Другой способ — ограничить анализ квадратами, не граничащими с границами, и спросить, становится ли при этом ограничении суммирование более линейным или остается таким, как показано.

Мы рассмотрели эту важную проблему в пункте № 1 в ответах редактору.

2) Сила стимуляции была изменена за счет увеличения количества квадратов.Мы не знаем, существует ли аналогичный эффект, когда интенсивность света на фиксированной освещенной области увеличивается. В отличие от элегантного дизайна, в котором использовалось разное количество пикселей, изменения интенсивности света не позволяют рассчитать ожидаемый отклик, но такой эксперимент может также показать, что баланс E / I сохраняется, дополнительно обобщая выводы. В этом состоянии авторы могут кратко обсудить этот вопрос.

Мы благодарим рецензента за предложение альтернативного маршрута для поиска баланса E / I.Как ранее упоминалось в рукописи (Узорчатая оптическая стимуляция, Материалы и методы), параметры стимула (такие как интенсивность, размер пятна) были стандартизированы, чтобы ограничить распространение стимула на CA3 и сохранить ответы на CA1 в подпороговой области, чтобы не задействовать подавление обратной связи (описание результатов на рисунке 1). Это ограничение было основной причиной, по которой мы не записывали при других значениях интенсивности.

3) Проблемы моделирования: Модель подтверждает выводы.Однако его можно улучшить, приняв во внимание вызванные синаптические проводимости. Насыщение ответа при увеличении силы стимуляции (т. Е. Сублинейное суммирование) может быть тривиальным при некоторых условиях, но меньше — в других случаях. Все зависит от фактических вызванных синаптических проводимостей для каждого стимула, постоянной времени клеток и их потенциала покоя. Насыщение отклика (при построении графика зависимости измеренного от прогнозируемого ∆ В) ожидается в установившемся режиме (т.е. dv / dt = 0) для сильного входа E + I.По мере увеличения силы стимуляции напряжение приближается к комбинированному реверсивному потенциалу (который может быть значительно ниже нуля и немного выше r.p. для E + I). Наступит ли ожидаемый отклик вблизи своего обратного потенциала, зависит не только от g _exc и g _inh , но также от g _утечки и V _утечки (т. Е. R.p.). Чем больше проводимость утечки, тем меньше индивидуальные отклики, что приводит к более линейному суммированию. Я не уверен, была ли измерена и использована при моделировании фактическая проводимость утечки.

4) Очевидно, что уменьшение задержки торможения по мере увеличения силы стимуляции важно и убедительно указывает на то, что тормозящие клетки срабатывают раньше, чем ожидалось. По мере увеличения количества стимулов задержка между возбуждением и торможением становится короче, указывая на то, что тормозящие клетки активировались раньше и, вероятно, с большей вероятностью вызывали (выше) нелинейность в суммировании ингибирования. Неясно, было ли это введено в модель и вообще.Опять же, здесь могут помочь измерения проводимости. Явно более высокое значение g _inh , чем ожидалось, само по себе может привести к сублинейной реакции и разделительному эффекту. Фактически, та же проблема может быть применена к g _exc . Следовательно, без знания индивидуального вызванного g _inh и g _exc для каждой клетки и стимуляции, текущая часть моделирования недостаточно сильна.

5) Компрессионный подход для решения этих проблем заключается в моделировании отклика с использованием измеренных g _утечки , V _утечки и g _exc , g _дюймов (для индивидуальных и комбинированных откликов) и восстановления отклика Vm, когда задержка является фиксированным (статическим) или когда он установлен как измеренный на основе комбинированного отклика (такое моделирование также должно учитывать общую емкость ячеек, которую можно измерить по постоянной времени ячеек).Я не знаю, есть ли у авторов такие данные, но если они есть, то с помощью этих вычислений исследование можно явно улучшить. Эта более реалистичная модель, в отличие от текущей модели, в которой некоторые параметры были взяты из литературы, обеспечит лучшее понимание процесса интеграции в их экспериментах. Другими словами, если возможно, найдите, как клетки суммируют свою возбуждающую и тормозную проводимости, а затем постройте модель, в которой сумма G является линейной, а затем преобразуйте суммированные G (g _{, утечка} , g _exc (t) и g _inh (t)) в подпороговые ответы на основе r.п., постоянная времени.

Ответ на пункты 3-5 рецензента № 2:

Благодарим рецензента за предложения по улучшению модели. Мы согласны и хотели бы указать рецензенту на Приложение 1, уравнения 6-8, которые описывают набор переменных, которые входят в SDN. Мы также упомянули другие потенциальные источники сублинейности в разделе результатов на рисунке 5. В модели HH мы воспроизвели SDN при мембранном потенциале, используя вызванные следы EI, записанные для всех ячеек с фиксированным напряжением.Для получения подробного ответа, пожалуйста, обратитесь к пунктам № 2 и № 3 Ответа редактору.

6) Также по теме: Первый вопрос, который возникает, заключается в том, влияет ли на начало возбуждения также возрастающая сила стимуляции. Если это так, это явный признак нелинейности в суммировании возбуждений или того, что несколько квадратов стимулировали разные процессы (дендриты или аксоны) одних и тех же нейронов. Пожалуйста, проверьте и сообщите.

Для некоторых клеток мы заметили, что начало возбуждения может также сдвигаться с увеличением силы стимула.Вероятно, это связано с тем, что одна клетка может стимулироваться более чем одним квадратом. Мы обсудили влияние взаимодействия квадратов на сублинейность в «Ответе редактору», пункт № 1.

7) Если я понимаю результаты рисунка 6, они основаны на уравнении 5, которое явно является дифференциальным уравнением первого порядка. Однако, изучая детали модели в Приложении 1, я вижу, что авторы исследовали решение в установившемся режиме, которое явно не применимо к их данным.Я здесь заблудился.

Приложение 1 содержит аналитическую форму разделительной нормализации, рассматривая точку перегиба (пик PSP) с ингибированием и без него, когда г _exc > 0; в отличие от устойчивого состояния. Это сделано для того, чтобы понять влияние участвующих переменных и показать отображение в форме феноменологического разделяющего уравнения нормализации (Уравнение 3). Мы добавили описание и реорганизованный текст в Приложении 1 для ясности.

«Приложение 1

Здесь мы сравниваем аналитическую форму пика PSP с ингибированием и без него.Этот набор уравнений способствует нашему пониманию того, как действует подпороговая делительная нормализация с изменениями соотношений EI и задержек торможения. Здесь омега представляет собой отношение ЭИ во время пика постсинаптической деполяризации, а эта представляет собой отношение возбуждающих проводимостей во время пика деполяризации при наличии и отсутствии отсроченного ингибирования ».

Рецензент № 3:

1) Авторы делают вид, что разные комбинации «пятен» приведут к активации разных пресинаптических входов, но из записей CA3 на Рисунке 1 ясно, что отдельная ячейка CA3 может быть напрямую активирована CHR2 из довольно широкая область, почти охватывающая всю сетку.Таким образом, многие из этих комбинаций пятен на самом деле могут быть нацелены на одну и ту же клетку, которая может иметь довольно обширное дендритное поле. И поэтому во многих случаях они не обязательно являются независимыми входными данными. Если они действительно хотят сделать это заявление, авторам следует провести несколько тестов, чтобы увидеть, насколько действительно существует перекрытие, например, используя протокол парных импульсов из разных мест. Если входы независимы, между ними не должно быть никакого взаимодействия, если они совпадают, должно быть некоторое облегчение или депрессия.В конечном счете, это не имеет значения для их заключения, поскольку увеличение постсинаптических ответов действительно означает увеличение количества сайтов пресинаптического высвобождения, но они не могут на самом деле утверждать, что они действительно независимые входы, без их тестирования.

Мы благодарим рецензента за краткое указание на два ключевых момента, которые могут улучшить статью. Мы решили эти проблемы. См. Пункт №1 ответов редактору.

2) Идея о том, что SDN служит способом нормализации вывода ячеек, интригует.Однако они на самом деле не измеряют всплески в постсинаптической клетке, которые действительно могут указывать на фактический результат. Если они хотят усилить это, измерение какой-то кривой ввода / вывода, измеряющей постсинаптические всплески, станет реальной проверкой их гипотезы. Это можно было бы сделать даже с помощью внеклеточных записей, прикрепленных к свободным клеткам, чтобы получить лучший спайковый выход.

Мы измерили выброс пиковых значений из-за подпороговой делительной нормализации с помощью моделирования (рис. 7).Пожалуйста, обратитесь к пункту 2 ответов редактору для получения подробного ответа.

https://doi.org/10.7554/eLife.43415.030
.