Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stability of feed forward artificial neural networks versus nonlinear structural models in high speed deformations: A critical comparison

Stoffel M., Bamer F., Markert B.

Archives of Mechanics

|

2019

|

Vol. 71, nr 2

95--111

EN

In recent years, artificial neural networks have been proposed for engineering applications, such as predicting stresses and strains in structural elements. However, the question arises, how many complex influences can be included in an artificial neural network (ANN) and how accurate these predictions are in comparison to classical finite element solutions. A weakness of finite element predictions is that they can behave sensitive and unstable to changes in material parameters. An ANN does not need an underlying model with parameters and uses input variables, only. In the present study the stability of numerical results obtained by ANN and FEM are compared to each other for a problem in structural dynamics. The result gives new insight about the possibilities to predict accurately structural deformations by means of ANNs. As an example for highly complex geometrically and physically nonlinear structural deformations, the response of circular metal plates subjected to shock waves is investigated.

2

From biomonitoring to integrated observation of the environment - The multi-markered bioindication concept

Markert B.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2008

|

Vol. 15, nr 3

315-333

EN

For a number of years "classical" programs for environmental monitoring are being supplemented by bioindication measures already. Here, investigations on living organisms or their remains (eg peat) are used to indicate the environmental situation in either qualitative (bioindication) or quantitative (biomonitoring) terms. This provides pieces of information on environmental burdens of a region at a given point of time or on its changes with time (trend analysis). Classical bioindication often deals with observation and measurements of chemical noxae (both inorganic and organic ones) in well-defined bioindicator plants or animals (including man). Both for reconstruction of farmer situations (in retrospect) and the investigation of future trends similar approaches in the field of methods between environmental specimen banks and more general bioindication protocols are used. Thus environmental specimen banks are just one specific instrument of bioindication or biomonitoring, respectively. In terms of analytical procedures and results there are parallel developments between progresses in bioindication and innovation in analytical methods, too. After same 30 years of development in bioindication there are now following lines of further development: 1) more frequent inclusion of multi-element total analyses for a thorough investigation of mutual correlations in the sense of the Biological System of Elements, 2) more work on (analytical) speciation issues to proceed into real effect-oriented environmental sciences, and 3) there should and most be a focus on integrative bioindication methods because for a large number of environmental monitoring problems a single bioindicator will not provide any meaningful information: a single bioindicator is about as good as none at all. Integrative concepts such as the Multi-Markered Bioindication Concept (MMBC) provide basic means to get into precautionary environmental protection effects drawing upon such a second-generation bioindication methodology.

PL

Od wielu lat klasyczne metody monitorowania środowiska przyrodniczego są uzupełniane metodami bioindykacyjnymi. Badania organizmów żywych lub ich pozostałości (np. torfu) są używane do zarówno jakościowej (bioindykacja), jak i ilościowej (biomonitoring) oceny stanu środowiska. W ten sposób uzyskuje się informacje o środowisku w rozpatrywanym regionie w danym momencie lub o jego zmianach w czasie (analiza trendów). Klasyczna bioindykacja zajmuje się obserwacjami i pomiarami działania szkodliwych czynników chemicznych (organicznych i nieorganicznych) w stosunku do ściśle określonych gatunków wskaźnikowych roślin lub zwierząt (w tym człowieka). Zarówno rekonstrukcja stanu przeszłego (retrospekcja), jak i analiza trendów przyszłościowych są wykorzystywane w podobny sposób, poczynając od oceny banku próbek środowiskowych i metod ich analizy. W zakresie procedur analitycznych i interpretacji wyników pomiarów także ma miejsce postęp dotyczący zarówno bioindykacji, jak i metod analitycznych. Po około 30 latach rozwoju bioindykacji obecnie można wyróżnić następujące kierunki dalszego rozwoju: 1) częstsze łączenie analizy wielu składowych do badania wzajemnych korelacji pomiędzy nimi w ramach Systemu Składowych Biologicznych, 2) dalsze prace nad analityką specjacyjną, aby przejść do badania realnych wpływów różnych czynników na środowisko i 3) konieczność integracji metod bioindykacyjnych, ponieważ ze względu na złożoność środowiska przyrodniczego monitorowanie pojedynczego gatunku wskaźnikowego nie dostarcza jednoznacznych informacji. Metody zintegrowane, takie jak Koncepcja Bioindykacji Wieloindykacyjnej (MMBC) umożliwiają postęp w zakresie ochrony środowiska naturalnego za pomocą metod bioindykacji drugiej generacji.

3

What does bioaccumulation really tell us? - analytical data in their natural environment

Fränzle S., Markert B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 1

7-23

EN

Analytical data on biological materials will not give information on the environment the samples were taken from directly. Rather, the analyzed components underwent bioconcentration or the reverse during uptake in the plant or animal. For metal ions, bioconcentration or - dilution will be related to the coordination (ligation) properties of the metal ions since far less ligands are used to sequester metals than there arc elements in the surroundings, hence one ligand interacts with many different metals. A novel method is outlined to describe metal properties in coordination chemistry by two typical parameters, c and x. From this a term is calculated which compares the relative bioconcentration properties of specified biomass, eg leaves of birch, to binding selectivities of some equivalent ligand. Thus bioconcentration of yet other metal ions by the corresponding organism can be predicted. Examples are given for aquatic plants. Moreover, real sequestering ligands and equivalent-ligand behaviours for key components of forest flora arc given in diagrams which also depict the mathematical line of reasoning. Combining these steps allows for a"weighted" treatment of bioconcentration and thus eventually an extrapolation on the status of ambient water or groundwater. Only after this transformation of data was done, rational biomonitoring including comparisons among different sympatric species becomes feasible.

PL

Dane analityczne bezpośrednio pobranych próbek materiału biologicznego nic dają pełnych informacji o środowisku. Pełniejszy obraz stanu środowiska daje analiza biokoncentracji lub efekt przeciwny zanieczyszczeń w organizmach roślinnych i zwierzęcych. Dla jonów metalu stopień biokoncentracji jest związany z właściwościami koordynacyjnymi jonu, a jeden ligand oddziałuje z wieloma różnymi metalami. Nowym podejściem w chemii koordynacji jest opisanie właściwości metalu za pomocą dwóch charakterystycznych parametrów, e i x. Na ich podstawie oblicza się wielkość, która porównuje względne właściwości biokoncentracyjne określonej biomasy, np.: liści brzozowej w powiązaniu z równoważnie selektywnym ligandem. W ten sposób można przewidzieć biokonccntrację innych jonów metali w organizmach. Jako przykłady wymieniono niektóre rośliny wodne. Porównano zachowania rzeczywistych ligandów występujących w kluczowych składnikach flory leśnej i ligandów równoważnych. Takie podejście umożliwia wykorzystywanie stopnia biokoncentracji do opisu stanu wód naturalnych lub wody gruntowej. Tylko po takim przekształceniu danych jest możliwy racjonalny biomonitoring, włączając porównania pośród różnymi gatunkami.

4

Toxicity of certain oil wastes from Iraq towards some cladocera species

Mohammed M.H., Markert B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 5-6

539-546

EN

Toxicity of Al-Dura refinery (Baghdad, Iraq) wastes was measured on two freshwater invertebrate species, by using bioassay. The study included measures of toxicity for two species of Cladocera, being Daphnia magna and Simocephalus expinosus. Three locations in the waste treatment unit were chosen for tests in the refinery. They represent different stages of purification in the unit. Different scales were used to estimate waste toxicity on the organism. It included estimates of median lethal concentration (LC[50]) and of safe concentration (SC). Same analyses were used to determine reasons of different responses. With respect to comparison of species sensitivity, Daphnia magna was found to be mree sensitive than Simocephalus expinosus.

PL

Toksyczność ścieków pochodzących z rafinerii Al-Dura refinery (Baghdad, Irak) była mierzona przy zastosowaniu metod bioanalitycznych. Badano toksyczność względem dwóch gatunków Daphnia magna i Simocephalus expinosus. Do badań wybrano trzy miejsca pomiarowe, reprezentujące różne stopnie oczyszczania wody. W celu oszacowania toksyczności względem badanych organizmów stosowano różną skalę - oszacowano medianę wartości LC[50] oraz "stężenia bezpiecznego" (SC). W wyniku badań wykazano, że organizmy z gatunku Daphnia magna charakteryzują się większą wrażliwością niż Simocephalus expinosus.

5

Three Ways Ashore: Where Did Terrestrial Plants, Arthropods and Vertebrates Come from? Are Essentiality Patterns of Chemical Elements Living Bio(-Geo)chemical "Fossils"? - Inferences from Essentiality Patterns and the Biological System of Elements

Franzle S., Markert B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2002

|

Vol. 9, nr 9

949-967

EN

Among other topics the Biological System of Elements [3] comprehensively describes the distribution of chemical elements in glycophyte plants, regardless whether these elements are essential, (presumably) non-essential or outright toxic. This approach has also been applied to other taxa, phyla and even kingdoms. However, comparisons among different kingdoms of organisms which separated about one billion years ago (fungi, algae, higher plants, animals) show large differences among the sets of essential elements. Thus evolutionary changes render it impossible to reconstruct the whereabouts of the ancestors of groups of recent organisms (geochemical palaeoecology) from comparisons of element essentialities Ys. the relative abundances of these and other elements in sea- and fresh water, respectively. Losses of ions from the tissues of fresh-water fishes are controlled by the extent of complexation. The selection pressure to go ashore was larger in fresh water. Probably the number of essential elements was larger soon after evolution of metazoans, adaptation to live with fewer ones being most pronounced in fungi.

PL

Wśród innych obecnie rozpatrywanych podejść, Biologiczny System Pierwiastków Chemicznych (BSE) zrozumiale opisuje podział pierwiastków chemicznych w roślinach glikofitowych, bez względu na to, czy te pierwiastki są istotne, (przypuszczalnie) nieistotne lub też ewidentnie toksyczne. Takie podejście zastosowano również do innych grup taksonomicznych i gromad, a nawet królestw. Jednak porównania różnych królestw organizmów, które rozdzieliły się ok. l miliarda lat temu (grzyby, algi, rośliny wyższe, zwierzęta), pokazują duże różnice między zestawieniami pierwiastków istotnych. A zatem zmiany ewolucyjne sprawiają, że nie jest możliwa rekonstrukcja miejsca przebywania przodków współczesnych grup organizmów (paleontologia geochemiczna) poprzez porównanie względnego rozpowszechnienia w nich pierwiastków istotnych oraz innych pierwiastków z takimi danymi dla wody słodkiej i morskiej. Ubytki jonów z tkanek ryb słodkowodnych są kontrolowane przez zakres ich skompleksowania. Napór do wyjścia na ląd był większy dla organizmów słodkowodnych. Prawdopodobnie liczba pierwiastków istotnych była większa krótko po pojawieniu się tkankowców. Adaptacja do życia z mniejszą liczbą tych pierwiastków jest najbardziej wyraźna u grzybów.