Search

There are many theories of the functions of consciousness. How these theories relate to each other, how we should assess them, and whether any integration of them is possible are all issues that remain unclear. To contribute to a solution, this paper offers a conceptual framework to clarify the theories of the functions of consciousness. This framework consists of three dimensions: (i) target, (ii) explanatory order, and (iii) necessity/sufficiency. The first dimension, target, clarifies each theory in terms of the kind of consciousness it targets. The second dimension, explanatory order, clarifies each theory in terms of how it conceives of the explanatory relation between consciousness and function. The third dimension, necessity/sufficiency, clarifies each theory in terms of the necessity/sufficiency relation posited between consciousness and function. We demonstrate the usefulness of this framework by applying it to some existing scientific and philosophical theories of the functions of consciousness.

The research presented in this article tackles the problem of creation of functional models by students and young engineers. The problem of usage of paper-pen approach is analysed and described. As a solution the creation of the program application is introduced and described. The application introduces a visual aid for better understanding of available functions and flows. The experiment was conducted to validate the application.

No contexto do processo de desenvolvimento de produto, a etapa conceitual comporta o uso de diferentes métodos criativos, dentre os quais, a analogia com a natureza, ou biomimética. A biologia, por sua vez, oferece um extenso campo de informações potenciais, as quais, se sistematizadas, podem facilitar o acesso aos seus princípios de solução para aplicação no projeto de produto. A partir da investigação aprofundada da literatura sobre os métodos bio-inspirados existentes, foram identificadas as suas lacunas e pontos fracos, culminando com uma lista de requisitos a serem atendidos. A metodologia proposta para o desenvolvimento da pesquisa foi a Design Science Research, cuja abordagem é orientada ao desenvolvimento de projetos de artefatos, pois tem como objetivo prescrever e desenvolver conhecimentos para a concepção e elaboração de sistemas com foco em solucionar problemas. A partir do conhecimento gerado ao longo do trabalho, foi possível projetar e desenvolver os artefatos: um artefato-método e um artefato-instanciação, denominados Método e Repositório BIOsign, respectivamente. Os artefatos propostos estimulam e facilitam o uso dos princípios de solução da natureza na concepção de novos produtos, reduzindo o tempo e o esforço dos projetistas em assimilar e transpor as soluções naturais para os sistemas técnicos. Através do processo de decomposição funcional e da analogia com a natureza, o método BIOsign propõe o exercício de abstração, o que tende a minimizar as barreiras à criatividade, possibilitando a geração de soluções alternativas inovadoras. Por outro lado, a sistematização através do uso de um banco de dados de princípios de solução (Repositório BIOsign), tende a reduzir a subjetividade e a imprecisão na busca pelo conhecimento dos sistemas naturais. A quantidade e detalhamento das informações contidas no repositório faz dele uma ferramenta ampla e robusta, capaz de conduzir os usuários a soluções de projeto mais precisas. Os resultados obtidos com o desenvolvimento dos artefatos indicam que o objetivo geral foi atingido, pois, conforme apurado no processo de avaliação, os mesmos satisfazem as necessidades de projeto e os requisitos dos usuários. In the context of the Product Development Process, the conceptual stage involves the use of different creative methods, among which, the analogy with nature, or biomimetics. Biology, in turn, offers an extensive field of potential information, which, if systematized, can facilitate access to its solution principles for application in product design. From the in-depth investigation of the literature on existing bio-inspired methods, their gaps and weaknesses were identified, culminating in a list of requirements. The proposed methodology for the development of the research was Design Science Research, whose approach is oriented to the development of artifact projects, as it aims to prescribe and develop knowledge for the conception and elaboration of systems focused on solving problems. From the knowledge generated throughout the research, it was possible to design and develop the artifacts: an artifact-method and an artifact-instantiation, called BIOsign Method and Repository, respectively. The proposed artifacts stimulate and facilitate the use of nature's solution principles in the design of new products, reducing the time and effort of designers to assimilate and “translate” natural solutions into technical systems. Through the functional decomposition process and the analogy with nature, the BIOsign method proposes the exercise of abstraction, which minimizes barriers to creativity, enabling the generation of innovative alternative solutions. On the other hand, the systematization through the use of a filled of solution principles database (BIOsign Repository), minimizes subjectivity and imprecision in the search for knowledge of natural systems. The amount and detail of the information contained in the repository makes it a broad and robust tool, capable of leading users to more qualified design solutions. The results obtained with the development of the artifacts indicate that the general objective was achieved, because, as determined in the evaluation process, they satisfy the design needs and the requirements of the users.

Мета роботи. Розробити ефективний підхід до визначення математичних функціональних співвідношень для високоточного опису нелінійних залежностей відносної магнітної проникності від індукції магнітного поля із врахуванням анізотропії сучасних марок холоднокатаних електротехнічних сталей, що застосовуються у виробництві нових серій силових трансформаторів.Методи дослідження. Дослідження проводилися із застосуванням методів інтерполяції, апроксимації, регресійного аналізу, математичної фізики, теорії електромагнітного поля.Отримані результати. Проведені дослідження методів функціонального представлення нелінійних характеристик намагнічування феромагнітних матеріалів, у тому числі, холоднокатаних анізотропних електротехнічних сталей. Запропонований уточнюючий підхід до збільшення розмірності вихідних даних на основі методу сплайн-інтерполяції на базисі поліномів Ерміта для цифрованих даних характеристик намагнічування, що виключає збільшення похибок визначення відносних магнітних проникностей на ділянках між вузловими значеннями магнітної індукції. Для математичного опису залежностей відносної магнітної проникності від індукції магнітного поля розроблений спеціальний функціональний базис із функціями Гауса і додатковими функціями похибок, що забезпечує безперервність похідних різних порядків при фіксованих значень кутів між напрямом прокатування анізотропної електротехнічної сталі та магнітного потоку. Застосовано метод нелінійної регресії у структурі вбудованих функцій прикладного пакету MathCAD для високоточного визначення векторів коефіцієнтів регресії у функціональних описах відносних магнітних проникностей. Шляхом верифікації і валідіції результатів уточнюючої нелінійної регресії із даними розрахунків за узагальненою методикою та з експериментальними даними доводиться істотне зменшення відносних похибок, що не перевищують 1,62% при фіксованих значень кутів між напрямом прокатування анізотропної електротехнічної сталі та магнітного потоку. Застосування нових рівнянь регресії істотно покращує умови для польового моделювання електромагнітних полів у режимі неробочого ходу силового трансформатора в структурі засобів Comsol Multiphysics, забезпечуючи стійкість ітераційних обчислювальних процесів.Наукова новизна. Реалізований новий підхід до збільшення розмірності вхідних масивів на основі сплайн-інтерполяції масивів цифрованих даних характеристик намагнічування для фіксованих значень кутів між напрямами прокатування електротехнічної сталі і магнітного потоку. Для рівнянь нелінійної регресії розроблений новий функціональний базис із функціями Гауса та додатковими функціями похибок для математичних описів із безперервними похідними для залежностей відносних магнітних проникностей анізотропних холоднокатаних електротехнічних сталей від індукції магнітного поля із високою точністю в інтервалі зміни кутів між напрямами прокатування та магнітного потоку від 0о до 90о.Практична цінність. Запропоновані у роботі підходи і методики для базису функцій Гауса і додаткових функцій похибок дозволяють істотно підвищити точність визначення нелінійних характеристик анізотропних електротехнічних сталей і зменшити відносні похибки до 1,62% при зміні кутів між напрямами прокатування та магнітного потоку від 0о до 90о., Purpose. To develop an effective approach for the determination of mathematical functional relationships for the high-precision description of the nonlinear dependences of the permeability on the magnetic flux density, taking into account the anisotropy of modern cold-rolled electrotechnical steel, which are used in the production of new series of power transformers.Methodology. The researches were carried out using interpolation methods, approximation, regression analysis, mathematical physics, electromagnetic field theory.Findings. The methods of functional conception of nonlinear characteristics of magnetization of ferromagnetic materials, including cold-rolled anisotropic electrotechnical steels, are researched. An adjustment approach is proposed to increase the dimension of the initial data, based on the spline interpolation method on the Hermite polynomial basis for the digital data of the magnetization characteristics. This excludes an increase of the errors in determining the permeabilities in the sections between the nodal values of the magnetic flux density. For a mathematical description of the dependences of the permeability on the magnetic flux density, a special functional basis with Gaussian functions and additional error functions has been developed, that ensures the continuity of derivatives of various orders at fixed angular values between the rolling direction of anisotropic electrical steel and magnetic flux. The method of nonlinear regression in the structure of function package of the Mathcad software for the high-precision determination of regression coefficient vectors in functional descriptions of permeabilities is applied. With the help of verification and validation of the results, which adjusting nonlinear regression with computational data using the generic method and with experimental data, a significant decrease in the relative errors that do not exceed 1.62% for fixed angles between the direction of rolling of anisotropic electrical steel and magnetic flux is obtained. The application of the new regression equations substantially improves the conditions for the field simulation of electromagnetic fields in the open-circuited mode of the power transformer in the Comsol Multiphysics software, and ensures the stability of iterative computing processes.Originality. A new approach to increasing the dimension of input arrays, based on spline interpolation of digital data arrays of magnetization characteristics for fixed angles between the directions of rolling of the electrical steel and magnetic flux is implemented. For nonlinear regression equations, a new functional basis with Gaussian functions and additional error functions for mathematical descriptions with continuous derivatives for the dependences of the permeabilities of anisotropic cold-rolled electrotechnical steels on the magnetic flux density with high accuracy in the range of angles variation between the rolling directions and magnetic flux from 0º to 90º.Practical value. The approaches and techniques for the basis of Gaussian functions and additional error functions proposed in this paper make it possible to significantly improve the accuracy of determining the nonlinear characteristics of anisotropic electrotechnical steels. Also to reduce the relative errors to 1.62% when the angles between directions of rolling of the electrotechnical steels and magnetic flux vary from 0° to 90°., Цель работы. Разработать эффективный подход для определения математических функциональных соотношений для высокоточного описания нелинейных зависимостей относительной магнитной проницаемости от индукции магнитного поля с учетом анизотропии современных марок холоднокатаных электротехнических сталей, которые применяются в производстве новых серий силовых трансформаторов.Методы исследования. Исследования проводились с применением методов интерполяции, аппроксимации, регрессионного анализа, математической физики, теории электромагнитного поля.Полученные результаты. Проведены исследования методов функционального представления нелинейных характеристик намагничивания феромагнитних материалов, в том числе, холоднокатаных анизотропных электротехнических сталей. Предложен уточняющий подход к увеличению размерности исходных данных на основе метода сплайн-интерполяции на базиси полиномов Эрмита для цифровых данных характеристик намагничивания, что исключает увеличение погрешностей определения относительных магнитных проницаемостей на участках между узловыми значениями магнитной индукции. Для математического описания зависимостей относительной магнитной проницаемости от индукции магнитного поля разработан специальный функциональный базис с функциями Гаусса и дополнительными функциями погрешностей, обеспечивающий непрерывность производных различных порядков при фиксированных значений углов между направлением прокатки анизотропной электротехнической стали и магнитного потока. Применен метод нелинейной регрессии в структуре встроенных функций прикладного пакета MathCAD для высокоточного определения векторов коэффициентов регрессии в функциональных описаниях относительных магнитных проницаемостей. Путем верификации и валидации результатов уточняющей нелинейной регрессии с данными расчетов по обобщенной методике и с экспериментальными данными получено существенное уменьшение относительных погрешностей, которая не превышают 1,62% при фиксированных значений углов между направлением прокатки анизотропной электротехнической стали и магнитного потока. Применение новых уравнений регрессии существенно улучшает условия для полевого моделирования электромагнитных полей в режиме холостого хода силового трансформатора в структуре средств Comsol Multiphysics, и обеспечивает устойчивость итерационных вычислительных процессов.Научна новизна. Реализован новый подход к увеличению размерности входных массивов на основе сплайн-интерполяции массивов цифровых данных характеристик намагничивания для фиксированных значений углов между направлениями прокатки электротехнической стали и магнитного потока. Для уравнений нелинейной регрессии разработан новый функциональный базис с функциями Гаусса и дополнительными функциями погрешностей для математических описаний с непрерывными производными для зависимостей относительных магнитных проницаемостей анизотропных холоднокатаных электротехнических сталей от индукции магнитного поля с высокой точностью в интервале изменения углов между направлениями прокатки и магнитного потока от 0º до 90º.Практическая ценность. Предложенные в работе подходы и методики для базиса функций Гаусса и дополнительных функций погрешностей позволяют существенно повысить точность определения нелинейных характеристик анизотропных электротехнических сталей и уменьшить относительные погрешности до 1,62% при изменении углов между направлениями прокатки и магнитного потока от 0 º до 90°.

The object of research is wheat bread, one of the biggest drawbacks of which is staling during storage. The intensity of the processes in the finished product, which determine the staling, depend on the quality of the raw materials, in particular, the baking properties of the flour.The solution to the problem of prolonging the freshness of wheat bread is possible using non-traditional raw materials, food additives and complex bakery improvers.During the development of the complex bakery improver «Freshness SMS Super», dry whey enriched with Mn and Mg was selected as a functional basis, the technology of which was developed by scientists of the National University of Food Technologies (Kiev, Ukraine). The active part of the improver includes carboxymethyl cellulose, emulsifier, enzyme preparation of amylolytic action with maltogenic amylase, ascorbic acid, maltodextrin, apple pectin.Based on the Sheffe’s centrifugal plan, we obtained graphical models that predict the optimal dosage of a complex bakery improver «Freshness SMS Super» in the case of processing flour with various baking properties. According to the graphical models it is found that in the case of using medium-strength flour that has a normal gas-tongue ability and water-repellent capacity in the range of 59-61 %, the optimal dosage of the complex bakery improver « Freshness SMS Super» is 1.5 % of the weight of flour.It is established that when using a complex bakery improver «Freshness SMS Super» the products become harder. This is due to the fact that the recipe for a complex bakery improver includes moisture-retaining food additives that, during the storage of bakery products, release moisture more slowly than biopolymers of flour. Also in the composition of the improver is an enzyme preparation with maltogenic α-amylase, which slows the process of starch retrogradation, reducing the loss of moisture by starch.Thanks to the use of the complex bakery improver Freshness SMS Super, bakery products keep freshness up to 72 hours of storage unpacked regardless of the baking properties of the flour., Объектом исследования в работе является пшеничный хлеб, одним из самых больших недостатков которого является черствение во время хранения. Интенсивность протекания процессов в готовом изделии, обусловливающие черствение, зависят от качества сырья, в частности хлебопекарных свойств муки.Решение проблемы продления свежести пшеничного хлеба возможно использованием нетрадиционного сырья, пищевых добавок и комплексных хлебопекарных улучшителей.В ходе разработки комплексного хлебопекарного улучшителя «Свежесть СМС Супер» было выбрано как функциональную основу сухую молочную сыворотку, обогащенную Mn и Mg, технология которой разработана учеными Национального университета пищевых технологий (Киев, Украина). В состав активной части улучшителя включены карбоксиметилцеллюлоза, эмульгатор, ферментный препарат амилолитического действия с мальтогенной амилазой, аскорбиновая кислота, мальтодекстрин, яблочный пектин.По сиплекс-центроидному плану Шеффе получены графические модели, по которым можно предвидеть оптимальную дозировку комплексного хлебопекарного улучшителя «Свежесть СМС Супер» в случае переработки муки с различными хлебопекарными свойствами. Согласно графическим моделям установлено, что в случае использования муки средней по силе, что имеет нормальную газообразующую способность и водопоглотительную способность в пределах 59–61 %, оптимальная дозировка комплексного хлебопекарного улучшителя «Свежесть СМС Супер» составляет 1,5 % к массе муки.Установлено, что при использовании комплексного хлебопекарного улучшителя «Свежесть СМС Супер» изделия черствеют медленнее. Это связано с тем, что в рецептуру комплексного хлебопекарного улучшителя входят влагоудерживающие пищевые добавки, которые во время хранения хлебобулочных изделий медленнее отдают влагу, чем биополимеры муки. Также в состав улучшителя входит ферментный препарат с мальтогенной α-амилазой, которая замедляет процесс ретроградации крахмала, снижая потерю влаги крахмалом.Благодаря использованию комплексного хлебопекарного улучшителя «Свежесть СМС Супер» хлебобулочные изделия сохраняют свежесть до 72 ч хранения в неупакованном виде независимо от хлебопекарных свойств муки., Об’єктом дослідження у роботі є пшеничний хліб, одним з найбільших недоліків якого є черствіння під час зберігання. Інтенсивність перебігу процесів в готовому виробі, що зумовлюють черствіння, залежать від якості сировини, зокрема хлібопекарських властивостей борошна.Вирішення проблеми подовження свіжості пшеничного хліба можливе використанням нетрадиційної сировини, харчових добавок та комплексних хлібопекарських поліпшувачів.В ході розроблення комплексного хлібопекарського поліпшувача «Свіжість СМС Супер» було обрано як функціональну основу суху молочну сироватку, збагачену Mn та Mg, технологія якої розроблена науковцями Національного університету харчових технологій (Київ, Україна). До складу активної частини поліпшувача включено карбоксиметилцелюлозу, емульгатор, ферментний препарат амілолітичної дії з мальтогенною амілазою, аскорбінову кислоту, мальтодекстрин, яблучний пектин.За сиплекс-центроідним планом Шеффе отримано графічні моделі, за якими можна передбачувати оптимальне дозування комплексного хлібопекарського поліпшувача «Свіжість СМС Супер» у разі переробки борошна з різними хлібопекарськими властивостями. Відповідно до графічних моделей встановлено, що у разі використання борошна середнього за силою, що має нормальну газоутворювальну здатність та водопоглинальну здатність в межах 59–61 %, оптимальне дозування комплексного хлібопекарського поліпшувача «Свіжість СМС Супер» становить 1,5 % до маси борошна.Встановлено, що у разі використання комплексного хлібопекарського поліпшувача «Свіжість СМС Супер» вироби черствіють повільніше. Це пов’язано з тим, що до у рецептуру комплексного хлібопекарського поліпшувача входять вологоутримуючі харчові добавки, які під час зберігання хлібобулочних виробів повільніше віддають вологу, ніж біополімери борошна. Також до складу поліпшувача входить ферментний препарат з мальтогенною α-амілазою, яка уповільнює процес ретроградації крохмалю, знижуючи втрату вологи крохмалем.Завдяки використанню комплексного хлібопекарського поліпшувача «Свіжість СМС Супер» хлібобулочні вироби зберігають свіжість до 72 год зберігання в неупакованому вигляді незалежно від хлібопекарських властивостей борошна.

TRIZ literature presents several papers and even books claiming the efficiency of Altshuller's Laws of Engineering System Evolution as a means for produce technology forecasts. Nevertheless, all the instruments and the procedures proposed so far suffer from poor repeatability, while the increasing adoption of innovation as the key factor for being competitive requires reliable and repeatable methods and tools for the analysis of emerging technologies and their potential impact. The present paper proposes an original algorithm to build a Network of Evolutionary Trends for a given Technical System with repeatable steps. Such a goal has been achieved by integrating well known models and instruments for system description and functional analysis. The overall procedure, still under further development, has been clarified by means of one of the case studies carried out for its validation.

Like most front-end design methodologies, TRIZ is characterized by the need of an abstraction level to apply the methodology. Users of these methodologies rely on intrinsic skills to map a specific situation to a abstracted one, analyze it through the methodology, and, if applicable, map it back to a specific situation. A methodology and algorithm are proposed that eliminate this subjective and difficult to perform mapping by formalizing automatically identified, fine-grained product dimensions or Aspects. These Aspects can be applied in idea generation and problem solving contexts, e.g. building a function database, performing trends analysis and searching for similar products. © 2011 Published by Elsevier Ltd. ispartof: pages:323-336 ispartof: Proceedings of the ETRIA TRIZ Future 2009 vol:9 pages:323-336 ispartof: ETRIA TRIZ Future 2009 location:Timisoara, Romenia date:4 Nov - 6 Nov 2009 status: published

In this paper we give formalizations of two engineering concepts of technical functions and present in more general terms the project of supporting engineering functional reasoning by means of ontological analyses. The concepts that we formalize are the concepts of function as defined in the Functional Representation approach by Chandrasekaran and Josephson and in the Functional Basis approach by Stone and Wood. These two concepts represent two main ways of understanding functions in engineering: the first by means of the behavior of artifacts, and the second by means of operations on flows as preformed by artifacts. Both formalizations are given within the foundational DOLCE ontology. Our choice to formalize existing concepts of functions within a single foundational ontology, is one strategy towards the goal of ontological analyses of functions. This goal of enabling the development of tools for automated functional reasoning, may be realized by other strategies as well, such as defining a single formalized concept of function, either for replacing existing concepts or for use as a reference to which existing concepts should be related. We compare these strategies briefly and discuss the merits and shortcomings of our strategy. © Organizing Committee of TMCE 2010 Symposium.