Технічна інженерія

Розподіл підприємств нерудної сировини з урахуванням відновлення інфраструктури за регіонами України

Олег Олександрович Анісімов — 2023-11-29

Ефективність нерудних гірничодобувних підприємств пов’язують з ресурсозбереженням: мінімум витрат матеріальних (паливно-енергетичних, природних, людських) та економічних (грошових) ресурсів. У цьому зв’язку постає питання про необхідність встановлення особливостей розподілу підприємств нерудної сировини за регіонами України, розробки заощаджуваних технологій видобутку нерудних корисних копалин для подальшого виробництва необхідних будівельних матеріалів. Під час досліджень застосовано статистичні методи обробки результатів, аналіз використання енергетичних систем. Ведення бойових дій на території України призвело до руйнування інфраструктури, населених пунктів, втрат людських ресурсів. Для їх відновлення проаналізовано можливості за регіонами, областями з урахуванням розміщень родовищ, доставки будівельної сировини в ті регіони, де є потреба. Розглянуто стан енергоспоживання регіонів, де розміщені основні виробництва нерудної сировини. Проведено аналіз виробництва електроенергії та енергоспоживання з урахуванням ризиків воєнного стану та воєнних дій на території України, що потрібно враховувати під час обґрунтування енергозабезпечення підприємств з розробки нерудної сировини з подальшою переробкою.

Інтеграція європейського досвіду оцінки якості природного каменю в Україну

Валентин Вацлавович Коробійчук — 2023-11-29

9 лютого 1993 року в офіційному бюлетені Європейського союзу були представлені Директиви 89/106/ЄЕС, які регулюють імпорт, торгівлю та використання будівельних матеріалів. Щоб матеріал вважався відповідним, він має: а) відповідати характеристикам, які дозволяють визначити його призначення у будівельному процесі; б) мати маркування ЄС. Виробники мають забезпечувати сертифікацію своєї продукції, переконуючись, що вона відповідає стандартам ЄС. Національні стандарти ГОСТ 23668-79, ДСТУ Б В.2.7-59-97 та ДСТУ Б В.2.7-37-95 з 1 липня 2008 року до 31 грудня 2010 року визнані діючими на території України згідно з рішенням Міністерства регіонального розвитку та будівництва України. Також, з метою вдосконалення стандартів у будівництві, за наказом Міністерства регіонального розвитку та будівництва № 148 від 02.04.2008 та на основі рішення ради Мінрегіонбуду від 22.08.2007, нові нормативи набули чинності починаючи з 1 жовтня 2008 року. Таким чином Україна поступово відходить від радянських стандартів до європейських. Оскільки в ДСТУ Б EN 1467:2007 відсутні розмірні групи та класи якості, ці параметри визначають підприємства, які ведуть видобуток блоків природного каменю. В публікації розглянуто формування власних вимог до якості блоків, на основі яких формується ціна на прикладі ТОВ «Лезниківський кар’єр».

Автоматизація обробки результатів геологічної розвідки каолінових родовищ в середовищі GEOVIA Surpac

Володимир Володимирович Котенко — 2023-11-29

Однією з ключових умов наукової обґрунтованості планування та високопродуктивного ведення гірничих робіт є використання достовірної гірничо-геометричної інформації та сформованих на її основі прогнозів розподілу якісних показників на етапі формування гірничо-технологічних планів. Прогнозовані дані мають суттєвий вплив на економічний потенціал від освоєння родовища. Однак традиційно застосовувані методи математичного та геометричного моделювання якісних та структурних параметрів родовищ складної геологічної будови не завжди дають бажаний результат. Задля вирішення даної проблеми запропоновано методику автоматизації обробки результатів геологічної розвідки каолінових родовищ із врахуванням закономірностей розподілу складових хімічних елементів. Вирішення проблематики автоматизації процесів аналізу, структурування, систематизації та візуалізації результатів геологічної розвідки розглянуто на прикладі ГІС-середовища GEOVIA Surpac. За основу для виконання досліджень було прийнято відомості стосовно хімічного складу каоліну отримані за результатами геологічного вивчення Йосипівського родовища вторинного каоліну. Послідовність дій, застосована з метою підвищення рівня автоматизації та підвищення якості результатів обробки геологічної розвідки може бути використана і для інших родовищ даного типу. Окрім цього в роботі досліджено ключові аспекти моделювання каолінових родовищ з урахуванням особливостей просторового розміщення якісних показників.

Обґрунтування доцільності визначення обсягів гірничої маси на основі мультикоптерної зйомки

Володимир Володимирович Котенко — 2023-11-29

Підрахунок об’єму виконаних гірничих робіт на гірничодобувних підприємствах є однією з важливих сторін маркшейдерсько-геологічної служби. Стаття присвячена дослідженню доцільності застосування визначення обсягів гірничої маси на основі мультикоптерної зйомки, адже застосування сучасних приладів і програмного забезпечення дозволяє в автоматизованому режимі виконувати поставлені задачі, роботи з проєктування і планування гірничого виробництва виконувати з більшою точністю та з меншими затратами часу і ресурсів. У роботі розглянуто способи геодезичних зйомок та можливість використання квадракоптерів для спостереження за процесом видобування корисної копалини на відкритих гірничих роботах, і для моніторингу правильності виконання всіх технологічних процесів. Зйомка відвалу виконувалася на підприємстві двома способами: тахеометричною зйомкою та за допомогою квадрокоптера Phantom 2. У результаті дослідження на основі застосування інформаційно-комп’ютерних технологій були одержані поліноміальні залежності, що характеризують залежність між похибками просторової орієнтації зльоту та часу квадрокоптера та залежності кута його обертання навколо вертикальної осі залежно від часу. Розроблено методику визначення доцільності використання мультикоптерів у визначених умовах з застосуванням інформаційно-комп’ютерних технологій. На основі досліджень обґрунтовано доцільність використання квадрокоптерів на родовищі, шляхом порівняння традиційного методу для оцінки обсягів запасів способом тахеометричної зйомки.

Вплив високих температур на міцнісні характеристики будівельних матеріалів

Ірина Володимирівна Леонець — 2023-11-29

Використання шламу каменеобробних підприємств, особливо шламу Покостівського гранодіориту, являє собою інтригуючий та перспективний напрямок досліджень. Цей матеріал має унікальний склад, який може суттєво впливати на властивості та характеристики керамічних виробів. Дослідження цього аспекту є ключовим для розуміння потенціалу використання шламу в кераміці та можливостей для екологічної оптимізації виробничих процесів. У публікації вивчено можливість використання відходів каменеобробних підприємств у якості наповнювача для керамічних виробів, зокрема керамічної цегли. В дослідженні було взято відходи обробки Покостівського гранодіориту та Катеринівського лабрадориту. Відходи запікалися в чистому вигляді та в сумішах із глиною. Нагрівання відбувалося до 950 °С. Після спікання зразки випробували на стиск. Незважаючи на те, що розмір частинок гранітного шламу схожий на розмір частинок глини, а хімічний склад досить подібний, температура спікання 950 ºC не індукує аналогічний ефект у гранітних шламах, як у глині, формуючи внутрішню структуру з підвищеною пористістю та збільшеною кількістю інтерконектованих пор. Це має прямий вплив на міцність матеріалу на стиск. Втім, кераміка, вироблена з вмістом до 90 % гранітного шламу, демонструє задовільні показники міцності на стиск, таким чином, підходить для виробництва керамічної цегли. Додавання до 90 % шламу надає матеріалу унікальні характеристики, які роблять його привабливим для використання, зокрема, зменшену щільність та підвищену пористість. Обидва ці аспекти значною мірою впливають на потенційні тепло- та звукоізоляційні характеристики, що є важливими у керамічній промисловості. Зменшення щільності дозволяє отримати легший матеріал з прийнятними характеристиками та меншим навантаженням на конструкцію будівлі завдяки включенню відходів.

Дослідження впливу параметрів виймання на стійкість гірських масивів при розробці прибортових запасів на кар’єрах

Артем Олександрович Остапчук — 2023-11-29

Представлені результати наукових досліджень щодо можливості виймання прибортових запасів на кар’єрах, які розробляють пластові та лінзоподібні родовища. Відповідно до проведеного аналізу наукових публікацій встановлено, що відроблення прибортових запасів є найбільш ефективним при застосуванні технології виймання з відкритого простору кар’єру. В якості виймального обладнання рекомендуються використовувати комплекси Highwall або аналогічні їм, в основі яких закладено принцип руйнування та послідуючого виймання гірських порід буровим або ріжучим виконавчим органами. Для умов Семенівського родовища бурого вугілля визначена максимальна ширина міжкамерного цілика, при якій повинна забезпечуватися стійкість пройдених гірничих виробок. Виконано моделювання поведінки борта кар’єру під час виймання прибортових запасів комплексом Highwall зі шнековим виконавчим органом і виконавчим органом безперервної дії, при застосуванні якого утворюється прямокутна форма перерізу виробки. Для встановлення стійкості підробленого борту карʼєру розраховані значення осідань поверхні. Моделювання виконано у програмному комплексі PLAXIS 3D Tunnel методом кінцевих елементів із застосуванням критерію Мора-Кулона. Доведено, що під час проходження виймальних виробок за допомогою шнекового виконавчого органу їх стійкість і стійкість гірського масиву забезпечується повною мірою. Вертикальне осідання земної поверхні у місці підробки не перевищує критичної межі (15×10^-3 м) при досліджуваних інтервалах відстаней між виробками. При вийманні прибортових запасів комплексом Highwall з безперервним виконавчим органом відбувається обрушення утворюваних виробок на початкових стадіях відробки дії, тобто стійкість гірничих виробок прямокутної форми не забезпечується.

Дослідження впливу агресивного середовища на колірне забарвлення поверхні каменю

Олександр Миколайович Сидоров — 2023-11-29

У цьому дослідженні детально розглядався вплив агресивного середовища на кольорові характеристики природного каменю. Об’єктами дослідження стали зразки облицювальних каменів, а саме: лабрадорит Кам’янобрідський, габро Букинське, гранодіорит Покостівський, і граніт Капустинський. Експерименти з визначенням змін кольору природного каменю проводилися при температурі 20 °C у агресивних середовищах, таких як гідроксид натрію (NaOH) з концентрацією 40 г/л, сірчана кислота (H₂SO₄) – 40 г/л, і амоній хлористий (NaCl) – 40 г/л. Загальна тривалість впливу становила 50 діб. Перед тим, як розмістити зразки природного каменю в агресивному середовищі, їх поліровану поверхню сканували за допомогою цифрового сканера. Також вимірювалася середня величина блиску полірованої поверхні за допомогою блискоміра БФ-3. Зразки природного каменю піддавалися впливу агресивних розчинів, і кожні 240 годин проводилися повторні виміри блиску та кольору. Перед кожним новим вимірюванням кольорових характеристик та блиску природного каменю їх ретельно промивали дистильованою водою і сушили. У випадку появи білих плям на поверхні каменю після висихання, їх уважно витирали вологою серветкою. Скановані цифрові зображення піддавалися обробці у спеціалізованих графічних програмах з метою отримання кольорових координат поверхні природного каменю. Оцінювалася середня величина колірної різниці за системою CIELab. За результатами проведених досліджень встановлено, що ключові зміни у кольорі облицювальних поверхонь каменю відбуваються протягом перших 30 днів (720 годин) для порід основного складу. Цей факт вказує на обов’язковість урахування даного періоду при плануванні робіт. Під впливом агресивних розчинів на породи основного складу, протягом 720 годин, найбільше зниження показників блиску спостерігається при взаємодії з кислим розчином, а саме на 26 одиниць, тоді як найменший вплив має сольовий розчин, зменшуючи блиск лише на 3,7 одиниці. У породах кислого складу сольовий розчин підвищує блиск на 3,3 одиниці.

Встановлення стійкості уступу кварцових пісків на кар’єрі Сихівського родовища

Олександр Олександрович Фролов — 2023-11-29

Наукова публікація висвітлює результати досліджень щодо визначення параметрів стійкості уступу кварцових пісків. Відповідно до проведеного аналізу попередніх досліджень встановлено, що переважно методи розрахунку стійкості укосів ґрунтуються на моделі гранично-напруженого середовища з використанням способів графічних побудов, пакетів прикладних програм для розрахунку стійкості схилів та чисельними методами. Для умов розробки Сихівського родовища кварцових пісків здійснено розрахунок стійкості робочого уступу способами графічних побудов і програмним комплексом Rocscience Slide та проведено порівняльний аналіз поверхонь ковзання.

Способами графічних побудов (класичним та спрощеним), в основі яких закладено критерій міцності гірського масиву Кулона – Мора, з використанням Autodesk AutoCAD визначено круглоциліндричні поверхні ковзання можливого зсуву на робочому уступі кварцових пісків Сихівського родовища та усі необхідні параметри його стійкості. Поверхні ковзання, графічні та розрахункові показники обох способів виявилися ідентичними. Визначення параметрів стійкості укосу у програмному комплексі Rocscience Slide здійснено програмою Slide 6. Критерієм міцності обрано Mohr – Coulomb (Мора – Кулона), а методами аналізу – Bishop, Janbu та Spencer. Для кожного методу встановлено: глобальну мінімальну поверхню ковзання та контури мінімального коефіцієнта стійкості; поверхню мінімального коефіцієнта стійкості, що згенерована в кожній точці сітки; усі можливі поверхні ковзання; поверхні ковзання для значень коефіцієнтів стійкості від 0,5 до 1,3 (нормативного показника). Результати розрахунків показують, що, під час використання методу Janbu, уступ кварцового піску є більш небезпечним, ніж при методах Bishop та Spencer (на 4…6 % за наведеними показниками стійкості уступу). Порівняно з класичним методом графічних побудов, який на даний час є нормативним, отримані значення у Slide для усіх обраних методів аналізу суттєво різняться у меншу сторону (більшої небезпеки), особливо за показниками глобального мінімуму.

Визначення впливу поздовжнього порізу на напружений стан гумотросової стрічки

І.В. Бельмас — 2023-11-29

Потужні конвеєри обладнані гумотросовими стрічками. Вони використовуються в різних виробництвах. Стрічки в процесі експлуатації руйнуються. Однією з форм руйнування є поздовжній поріз стрічки. Мета статті полягає в побудові аналітичного алгоритму визначення та дослідження напружено-деформованого стану гумотросової стрічки з поздовжнім, обмеженої довжини порізом, з комплексним урахуванням конструкції стрічки, механічних властивостей її складових (тросів та гумових прошарків), довільного поздовжнього порушення її цілісності та довільного характеру взаємодії стрічки з барабаном. Алгоритм складено на основі формулювання та розв’язання моделі взаємодії тросів стрічки. Враховано довільним чином розташоване, довільної довжини часткове її поздовжнє розрізання. Враховано довільний характер взаємодії стрічки з барабаном конвеєра. Встановлено що поріз стрічки впливає на її напружено-деформований стан і на ділянці з ушкодженням і за її межами, зокрема, він зменшує зони локалізації збурень в смугах проти розміру зони збурення в стрічці. Більше зменшується зона збурення в смузі з меншою кількістю тросів. Сумарні навантаження тросів в смугах залишаються незмінними по їх довжині. Практична значущість розробленого алгоритму полягає в тому що використання визначених за його допомогою показників напружено-деформованого стану стрічки з відомим пошкодженням дозволяє приймати обґрунтовані технічні рішення стосовно умов безпечного, тимчасового використання конвеєра, включно з імпульсним завантаженням матеріалу, яке в подальшому доцільно дослідити.

Дослідження впливу сил різання при чистовому торцевому фрезеруванні на процеси формоутворення оброблюваних поверхонь

Георгій Миколайович Виговський — 2023-11-29

Широке впровадження процесів чистового торцевого фрезерування замість процесів абразивної обробки пояснюється їх високою продуктивністю та можливістю забезпечення оброблюваних поверхонь малої шорсткості з необхідним мікрорельєфом. Разом з тим для процесів ступінчастого торцевого фрезерування, на відміну від звичайних процесів фрезерування, є можливість забезпечення необхідної геометрії різального елемента, який формує оброблену поверхню. При цьому особливу увагу необхідно приділяти питанням стабілізації положення формоутворюючого різального елемента і впливу сил різання на пружний відтиск інструменту. В роботі авторами розглянуто процес торцевого ступінчастого фрезерування однозубою та багатозубою торцевою ступінчастою фрезою. В результаті проведених досліджень встановлено вплив сил різання чорнових різальних елементів на зміну положення формоутворюючого різального елемента, що впливає на розмірні характеристики оброблюваних поверхонь. Запропоновано удосконалення конструкції ступінчастої торцевої фрези для зменшення деформацій інструменту та похибок обробки плоских поверхонь. Результати дослідження підтверджують доцільність подальшого пошуку резервів покращення якості обробки шляхом розробки нових конструкцій фрез, які б забезпечували необхідні показники мікрогеометрії оброблених поверхонь.

Системно-структурний підхід до удосконалення конструкцій різальних інструментів

Лариса Євгеніївна Глембоцька — 2023-12-08

Проведено системний аналіз, який полягає в дослідженні різального інструмента, його елементів та взаємозв’язків між ними. Здійснено поелементний аналіз умов роботи торцевих фрез, де такі складові, як корпусна частина, хвостова частина, різальні ножі та їх розташування, розглядаються як одна система. Зокрема, надсистемою є технологічна система (верстат, пристосування, заготовка, інструмент), на яку впливають різні чинники – активні, проміжні діючі, реактивні та похідні. Для проведення аналізу було обрано стандартні торцеві фрези з круглими пластинами, які знаходять широке застосування в обробці різанням. Визначено та проаналізовано вплив окремо кожного елемента стандартної торцевої фрези на виникнення несприятливих умов різання. На основі цього аналізу запропоновано структурне удосконалення конструкцій торцевих фрез, в результаті якого було розроблено концепції щодо розробки нових конструкцій фрез з круглими пластинами за такими напрямами: підвищення стійкості інструмента, точності та продуктивності обробки, покращення якості поверхневого шару обробленої поверхні деталі. Структурний підхід складається з напрямів структурного удосконалення та основних елементів цих напрямів, із запропонованих доцільних змін технічних характеристик та їх теоретичного обґрунтування, з розробки технічних рішень та їх реалізації, можливих геометричних параметрів торцевих фрез. У результаті системно-структурного підходу до удосконалення конструкцій торцевих фрез розроблено декілька варіантів конструкцій для важкооброблюваних матеріалів.

Комплексне управління життєвим циклом виробів машинобудування

Сергій Вадимович Ковалевський — 2023-11-29

Досліджено моделювання та емуляцію як ключові підходи підтримки етапів життєвого циклу машинобудівного заводу з моменту проєктування, впровадження та експлуатації до етапу оптимізації існуючої системи. Показано, що емуляційна модель, створена на базі конструктивних компонентів виробництва, є важливим інструментом для стратегічних рішень та побудови структури підприємства на початковому етапі проєктування. Це дозволяє створити адаптивну систему до розвитку та оптимізації як її окремих компонентів, так і структури побудови. Новий підхід до впровадження програмного забезпечення управління виробництвом Manufacturing Execution System (MES) за допомогою емуляційної моделі дозволяє ефективно тестувати та вдосконалювати його перед фактичним впровадженням, що дає можливість як знизити ризики з несправності теоретичної моделі у практичному виконанні, так і протестувати декілька можливих варіантів, що дозволяє зменшити загальні ресурсні витрати на перевірку декількох варіантів. Описано інноваційний підхід до навчання персоналу з використанням «майже живого» навчального середовища. Це дозволяє спростити процеси оптимізації виробничого середовища саме по відношенню до персоналу та структури управління підприємством. Зазначено важливість системного підходу до навчання операторів, а також впровадження емуляційного підходу для покращення роботи машинобудівного заводу на етапах використання та оптимізації. Визначені перспективи та шляхи впровадження принципу емуляційних моделей та програмного забезпечення управління виробництвом (MES) у життєвий цикл машинобудівного виробництва.

Процес мікрофрезерування металів і сплавів: аналітичний огляд

Олег Олегович Томашевський — 2023-11-29

У багатьох галузях промисловості стрімко зростає попит на мініатюрні високоточні вироби, що стимулює потребу в ефективних технологіях їх виготовлення. Мікрофрезерування є найбільш універсальним процесом мікрорізання металів і сплавів. Тому дослідження процесів мікрофрезерування з метою забезпечення високої ефективності обробки мініатюрних конструктивних елементів виробів є актуальним питанням для сучасного рівня металообробних технологій. У статті представлено аналітичний огляд сучасних наукових досліджень процесу мікрофрезерування металів і сплавів. Описуються основні вимоги до верстатів для мікрофрезерування, їх види та технічні характеристики. Розглядаються поширені конструкції мікрофрез, інструментальні матеріали для їх виготовлення та види застосовуваних зносостійких покриттів. У статті наводяться рекомендації виробників щодо призначення режимів мікрофрезерування різних матеріалів. Пояснюється взаємозв’язок ефекту мінімальної товщини зрізуваного шару із значенням кінематичного переднього кута та масштабного ефекту із варіаціями сил різання. Обговорюються особливості стружкоутворення при мікрофрезеруванні, а саме механізм видалення стружки за різної товщини зрізуваного шару. В статті висвітлюються можливі технічні труднощі, що виникають у процесі різання, й узагальнюються рекомендації для їх вирішення й ефективного мікрофрезерування металів і сплавів.

Вплив форми оброблюваної деталі на сили опору під час магнітно-абразивного оброблення

Костянтин Олегович Заставський — 2023-11-29

Метод магнітно-абразивного оброблення (МАО) є перспективним методом фінішного оброблення деталей складної форми, проте обмеженість інформації щодо процесів та явищ перешкоджає повноцінному використанню методу у промисловості. Для вирішення цієї проблеми необхідні подальші експерименти, особливо спрямовані на дослідження важливого фактора сил, що діють на деталь зі сторони МАІ. В досліджені були використані зразки у вигляді призматичних стовпців висотою 30 мм та різної форми, виготовлених з пара- та феромагнітного матеріалу з характерними розмірами в поперечному перетині 8, 12 та 16 мм. Форми поперечних перетинів деталей – циліндр, рівнобедрений трикутник та квадрат. Швидкість руху деталей у робочій зоні становила 1–3 м/с, магнітна індукція – 0,1–0,25 Тл. Магнітно-абразивні порошки, з яких був сформований МАІ, – Полімам-М та Полімам-Т зернистістю 200/100 та 400/315 мкм. Визначено, що форма деталей прямо не впливає на значення сил лобового опору, проте форма суттєво впливає на тиск МАІ на поверхні деталі. Розраховано співвідношення величини питомого опору для деталей різної форми та представлено їх у вигляді коефіцієнта. Проаналізовано причини виникнення таких співвідношень. Показано явища, що відбуваються між полюсними наконечниками та боковими поверхнями деталі під час оброблення деталей великого розміру з феромагнітного матеріалу. Роз’яснено вплив цього явища на силу опору при обробленні. Розроблено рекомендації щодо наступних досліджень.

Оцінка пластичності пористого матеріалу при прямому осесиметричному видавлюванні циліндричної заготовки

Роман Іванович Сивак — 2023-11-29

У статті зазначено результати досліджень пластичності спеченого пористого матеріалу з мідного порошку ПМС-1 при прямому видавлюванні. При цьому для описання залежності пластичності від схеми напруженого стану використано поверхню граничних деформацій, яка описує залежність накопиченого до моменту руйнування ступеня деформації матеріалу основи від двох показників напруженого стану. В роботі отримана поверхня граничних деформацій для спеченого пористого матеріалу на основі мідного порошку ПМС-1. Запропоновано критерій оцінки ймовірності руйнування пористих тіл при великих пластичних деформаціях, в якому історія навантаження задається просторовими траєкторіями в координатах: накопичена деформація матеріалу основи, показник жорсткості напруженого стану матеріалу основи, параметр Надаі – Лоде, а залежність пластичності від схеми напруженого стану описується поверхнею граничних деформацій. Для визначення траєкторій навантаження довільних точок пластичної області в вибраному просторі показників напруженого стану необхідно мати інформацію про напружений стан та закон його зміни в будь-якій точці заготовки, що деформується. Для визначення поля напружень використано експериментально-розрахунковий метод, в якому компоненти тензора швидкостей деформацій визначали методом візіопластичності. Запропонований у цій роботі метод оцінки пластичності пористих тіл дозволив значно підвищити точність розрахунків значень використаного ресурсу пластичності та встановити вплив основних параметрів процесу прямого видавлювання на закономірності накопичення пошкоджень та ефективність ущільнення пористого матеріалу.

Моделі прогнозування автомобільного трафіку на основі LSTM при розробці прикладних програм

Валерій Миколайович Льовкін — 2023-11-29

У роботі досліджується проблема прогнозування автомобільного трафіку, яка є важливою для мешканців сучасних міст і їх груп при плануванні переміщень у місті зокрема і власних справ в цілому, враховуючи підвищення забрудненості повітря зі збільшенням трафіку. Мета роботи полягала в дослідженні впливу різних вхідних ознак LSTM-моделі та тривалості вхідного часового інтервалу на результати прогнозування автомобільного трафіку в місті. Запропоновані рішення дозволяють подолати обмеження щодо необхідності наявності цілої системи станцій спостереження та великого набору історичних даних, які виникають при використанні моделей, запропонованих у дослідженнях інших авторів. У роботі задача прогнозування автомобільного трафіку, яка є задачею прогнозування часового ряду, розглянута у перспективі 6 наступних годин з інтеграцією створених моделей до прикладних програм, для чого визначено відповідні процедури збору та оброблення даних. Проведено експериментальне дослідження на основі даних, зібраних за 59 станціями спостереження, оцінювання результатів якого відбувається за рядом показників (середньої абсолютної, середньоквадратичної і кореня середньоквадратичної похибки) щодо точності та за коефіцієнтом детермінації стосовно інформативності. Запропоновані моделі прогнозування побудовані на основі використання довгої короткочасної пам’яті. Експериментальне дослідження підтвердило підвищення точності та інформативності створених моделей при використанні більш тривалого вхідного часового інтервалу (24 годин замість 6) та додаткових вхідних ознак на основі даних трафіку станцій спостереження, які були відібрані зі всього набору станцій за допомогою ансамблів дерев рішень на основі методу Random Forest.

Особливості групової динаміки в команді проєкту з інформаційних технологій

Олександра Миколаївна Свінцицька — 2023-11-29

В статті розглядаються особливості групової динаміки в команді ІТ-прєкту. Підведено підсумок і сформульовано власне поняття групової динаміки. Групова динаміка – сукупність процесів та явищ, що відбуваються в малій групі, зокрема таких як: ухвалення рішень, вирішення проблем та ситуацій, управління конфліктами, комунікацій, мотивації та інших процесів, що характеризують весь цикл життєдіяльності групи, і його етапи: утворення, функціонування, розвиток, стагнація, регрес, розпад. Ці процеси і явища відбуваються в групі у будь-який момент часу, і які знаменують собою рух групи від стадії до стадії, тобто її розвиток.

У роботі проаналізовано основні етапи групової динаміки в ІТ-проєкті на прикладі команди створення додатку-відеоредактора Сlip для iOS на аутсорсі. Наведено приклад місії, мети, цілей і завдань для групи та визначено склад проєктної команди Сlip, проаналізовано фактори впливу на її формування: рейти, терміни проєкту, технології та обсяг роботи. Визначено ціле покладання як підхід до формування команди та проаналізованого основні його етапи для досліджуваного прикладу. Кожному етапу притаманні свої особливості, які в свою чергу визначають процеси лідерства, мотивації та комунікації Перетворення групи в високопродуктивну команду відбувається, коли: всі її члени розглядають досягнутий успіх як спільний; довіра один до одного і до керівника постійно зростає; культивується і посилюється відчуття приналежності до команди; приналежність до команди вважається престижним станом; цілі команди постійно реалізуються. В інших випадках відбувається руйнування (розформування) групи або команди.

Знання групової динаміки може допомогти керівникам проєктів краще зрозуміти поведінку своїх команд та забезпечити успішне виконання проєкту, ухвалення рішень, створення ефективних методик у зв’язку з появою та поширенням нових ідей та технологій, тим самим забезпечити розвиток високої продуктивності в команді. Важливо чітко визначати цілі проєкту, тип задач, над якими буде працювати команда та відповідні технології розробки проєкту, грамотно підібрати методи і способи мотивації та оцінювання команди, а також окремих його працівників.

Побудова ігрового інтелекту за допомогою патерну State в ігровому рушії Unity

Степан Олександрович Терещук — 2023-11-29

Комп’ютерні ігри на сьогодні увійшли в життя кожної людини. Вони займають велику частину в індустрії розваг. Індустрія ігор зростає та еволюціонує кожного дня завдяки новим технологіям, платформам та трендам. Наприклад кіберспорт став популярним способом проведення дозвілля. Трансляції ігор на платформах, таких як Twitch, YouTube набули великої популярності. Велика кількість кіберспортивних змагань включає участь комп'ютерно контрольованих гравців (ботів). Ігровий інтелект ботів впливає на рівень складності та стратегії проходження гри. Він може бути спроектований для ботів різних рівнів навичок, від початківців до дуже висококваліфікованих опонентів. Якщо ігровий інтелект забезпечує розумних противників, то гра стає більш викликаючою і цікавою. Гравці можуть відчувати вплив своїх рішень, оскільки бачать як ігровий інтелект ботів відповідає на їх дії. Прикладом може бути гра «Dark Souls», де кмітливі та нещадні вороги створюють надзвичайно викликаючий досвід гри. Також ігровий інтелект може контролювати творення сюжету та діалогів у грі. Розумні боти можуть створювати гравцям інтригуючі сцени та рішення, які впливають на розгортання сюжету. Приклад таких ботів можна побачити у грі «The Witcher 3: Wild Hunt», де ігровий інтелект впливає на розвиток сюжету. Метою роботи є дослідження використання ігрового інтелекту та його побудова, як бази для подальшої реалізації логіки ігрових об'єктів. Ігровий інтелект реалізовано на мові програмування С# з урахуванням особливостей ігрового рушія Unity та методів об’єктно-орієнтованого проектування. Він може використовуватись програмістами різних рівнів, та на різних стадіях розробки продукту залишатиметься актуальним та зручним у використанні.

Залежність витрати пального від аеродинаміки автопоїзда

Дмитро Богданович Бегерський — 2023-11-29

Представлено результати аналізу впливу аеродинамічних характеристик автопоїзда на його паливну економічність. На основі аналізу відомих досліджень, рівняння балансу потужності та відомого рівняння шляхової витрати палива показано, що опір повітря суттєво впливає на показники паливної економічності. Проаналізувавши рівняння сили опору повітря з урахуванням відомих досліджень, зроблено висновки про те, що одним із ключових параметрів, які впливають на аеродинаміку автопоїзда, є відстань між кабіною і напівпричепом. Представлено результати комп’ютерного моделювання аеродинаміки дволанкового автопоїзда. Запропонована модель дає змогу показати, що відстань між кабіною та напівпричепом нелінійно впливає на сумарний опір повітря, виражений через приведений тиск. Така залежність дозволяє зробити припущення про можливість оптимізації вказаної відстані за критерієм мінімального опору повітря. Встановлено, що використання таких технологій, як аеродинамічні панелі, може суттєво покращити характеристики аеродинаміки автопоїзда, що зокрема буде позитивно впливати на паливну економічність та інші експлуатаційні характеристики автопоїзда. Наведено реальний приклад того, як зниження коефіцієнта легкості руху, який враховує зокрема і опір повітря, впливає на витрату палива. Показано, що зниження коефіцієнта легкості руху усього на 0,04 одиниці призводить до зменшення витрати палива на 11 %. Доведено, що вплив геометрії автопоїзда, а саме відстані між кабіною і напівпричепом, на показники аеродинаміки та паливної економічності потребує подальшого дослідження як шляхом комп’ютерного моделювання, так і шляхом досліджень фізичних моделей автопоїздів в аеродинамічній трубі.

Автомобілі на водневих паливних комірках: сучасний стан і перспективи

Руслана Віталіївна Колодницька — 2023-11-29

У наш час уряди багатьох країн встановлюють все більш амбітні цілі для водневого сектора, що дійсно може відіграти ключову роль у досягненні мети нульових викидів (Net Zero) до 2050 року. Водень може бути використаний як джерело енергії двома різними способами: в електрохімічних паливних елементах (комірках) і за допомогою згоряння. В 2007 році компанія Toyota випустила перший гібридний автомобіль, що працює на водневих паливних комірках (Toyota Mirai) з електричним двигуном потужністю 113 кВт. Замість двигуна внутрішнього згоряння цей автомобіль має стек (блок) паливних комірок, що виробляють електричний струм. Транспортні засоби на паливних комірках (Fuel-cell electric vehicles FCEVs) з використанням водню належать до транспортних засобів з нульовими викидами. У роботі описано автомобіль на водневих паливних комірках, який спроєктовано в програмному забезпеченні ADVISOR – програма моделювання на основі MATLAB/Simulink. Моделювання в ADVISOR показує, що автомобіль на водневих паливних комірках викидає лише воду. Визначено переваги автомобілів на водневих паливних комірках: 1) запас ходу може бути досягнутий за допомогою достатньої кількості водневих баків високого тиску. Останні можуть бути розміщені в різних місцях, що дозволяє оптимізувати доступний обʼєм, підвищуючи придатність для перевезення пасажирів і місткість багажника; 2) номінальна тягова потужність, отримана за певної маси та швидкості автомобіля та нахилу дороги, досягається при поєднанні потрібної кількості основних систем паливних комірок; 3) заправка баків є простою та швидкою, що дозволяє не тільки зменшити вартість зарядних станцій порівняно з зарядними станціями, призначеними для електромобілів, так і досягти інтенсивного використання водню, в таких транспортних засобах, як таксі чи автобуси; 4) автомобілі на паливних комірках дуже безпечні навіть у разі автомобільних аварій. Безпека в основному базується на тому, щоб отримати витік, який залишається нижче рівня горючості водню. Така конструкція досить проста і орієнтована на бак як ключовий пристрій. Проте водневі паливні комірки достатньо дорогі, оскільки потребують використання платинових матеріалів з високою каталітичною активністю. Перспективними також для України можуть стати паливні комірки з інших матеріалів. Такі комірки, на основі цирконію, розроблені в Київському інституті матеріалознавства ім. Францевича. Також цьому сприяє наявність великої кількості в Україні двоокису цирконію.

Математичне моделювання термоанемометричного витратоміра для вимірювання витрати автомобільного дизельного палива з індукційним нагрівальним контуром

Юрій Олександрович Шавурський — 2023-11-29

Проведено математичне моделювання індукційного нагрівального елемента (ІНЕ) в основі термоанемометричного витратоміра (ТАВ) для вимірювання витрати дизельного палива (ДП). На витрату ДП впливає багато факторів, що може відобразитися на точності ТАВ, а саме: температура палива, домішки і його в’язкість. Нагрівальний елемент у вигляді тенів, який раніше досліджувався у публікації [1], є контактним у середовищі палива, що збільшує ризик займання палива під час проходження через нього великого струму. В індукційному ТАВ нагрів регулюється шляхом його циклічного включення і виключення. Сам процес нагрівання ДП у ТАВ заснований на генерації індукованих електричних струмів всередині трубопроводу, що сприяє високій ефективності, оскільки тепло генерується лише там, де це необхідно, і головне – не контактує з займистою речовиною, такою як ДП. Цьому процесу допомагають датчики температури (термопара), що входять в систему управління. Для цього встановлюється підібраний температурний режим для ДП і ТАВ: після нагріву теплоносія до певної температури автоматично вимикається, а після охолодження знову вмикається. За рядом критеріїв, таких як матеріал ТАВ з індукційним нагрівачем, довжина, діаметр і товщина стінок трубопроводу ТАВ, швидкісні режими подачі палива, математично змодельовано кількість енергії з відповідною частотою напруги, що подається на два індукційні нагрівальні елементи, для підтримки постійної різниці температур залежно від об’ємної витрати палива Q. За даними змодельованих параметрів залежності напруги (вихідний сигнал витратоміра) та кількісної витрати палива через ТАВ визначено, що рівень вихідного сигналу достатній для проведення вимірювань витрати палива в широкому діапазоні значень.

Потенціал використання композитних матеріалів із натурального волокна в автомобільній промисловості

Володимир Петрович Шумляківський — 2023-11-29

Натуральні волокна все більше привертають до себе увагу завдяки своїй доступності, екологічності та здатності до біологічного розкладання. Вони набувають все більшої популярності порівняно з синтетичними волокнами. Композитні матеріали з натурального волокна демонструють відмінну міцність і жорсткість, високу стійкість до руйнування, а також чудові тепло- та звукоізоляційні якості. Ці властивості можуть принести значну користь для автомобільної промисловості та підвищення комфортності експлуатації автомобіля. Виробники автомобілів та дослідники все частіше розглядають використання композитів, армованих натуральним волокном, для створення своєї продукції. Виробництво композитних матеріалів швидко розвивається і має перспективу замінити звичайні методи виготовлення деталей транспортних засобів, а рослинні волокна відіграють важливу роль у цьому. У сфері композиційних матеріалів існує тенденція зміни синтетичних волокон на натуральні. Це пов’язано з інтересом покупців до екологічно чистих товарів та прогресу в інноваціях, через що використання натуральних волокон стає невід’ємною частиною цього процесу. В основному використовуються такі волокна, як бамбук, кенаф, коноплі, джут, льон, койра, сизаль тощо. Проаналізувавши праці провідних вчених у цій сфері, ми можемо знайти підтвердження сказаних вище слів. Ними був зроблений великий об’єм роботи та визначені галузі, де органічні волокна можуть показувати максимум користі. Наприклад, в автомобільній промисловості натуральні волокна поступово замінюють штучні, завдяки здатності до біологічного розкладання, екологічності, при цьому пропонуючи хорошу міцність, високу жорсткість, низьку щільність і низьку вартість порівняно зі штучними волокнами. Але незважаючи на те, що в природі є різноманітні рослинні волокна, лише деякі з них вважаються придатними для застосування в автомобілях, оскільки вони забезпечують властивості, наближені до синтетичних волокон. Все ж попри свої переваги та широкий спектр використання, композити з натуральних волокон мають ряд недоліків, які негативно впливають на експлуатаційні властивості автомобіля. Одними з основних проблем є гідрофільність, нерівномірна міцність волокон, погана вогнестійкість та довговічність. Було проведено дослідження, в якому пропонується один зі способів практичного використання композитних матеріалів на основі натурального волокна, а також розглядаються його переваги та перспектива для автомобільної промисловості. Об’єктом досліджень була обрана підлога багажника як елемент, який потребує підвищення рівня міцності в деяких сучасних автомобілях. У процесі досліджень було виготовлено кілька зразків альтернативних матеріалів для виготовлення підлоги багажника та запропоновано оптимальний варіант, який має значно краще співвідношення ваги до міцності, ніж матеріал, який використовується на цей момент.

Розробка системи підтримки прийняття рішень сімейного лікаря на засадах системного аналізу

Дмитро Миколайович Барановський — 2023-11-29

У статті розглянуто актуальну проблему сфери охорони здоров’я – розробку системи підтримки прийняття рішень для сімейних лікарів та її інтеграцію в лікувальний процес. Визначено, що таких систем існує вже досить багато: для розпізнавання зображень, для визначення попереднього діагнозу, для використання під час діагностики та інші. З’ясовано, що інтеграція таких систем спрощує взаємодію лікаря з медичними інформаційними системами, підвищує якість та швидкість обслуговування пацієнта. Представлено застосування системного аналізу, що дозволяє здійснювати прогнозування, спрощує проєктування систем прийняття рішень, а також інтеграції медичної інформаційної системи з системою підтримки прийняття рішень. Запропоновано структурну схему взаємозв’язків системи підтримки прийняття рішень та медичної інформаційної системи, яка дозволяє здійснити інтеграцію систем таким чином, щоб не створювати додаткове навантаження на центральну базу даних (ЦБД) eHealth, спростити та пришвидшити впровадження. З’ясовано, що на теперішньому етапі немає сенсу обирати конкретну медичну інформаційну систему. Всі вони стандартизовані та відповідають функціональним вимогам для підключення до ЦБД eHealth. Наведено контекстну діаграму функції «Процес підтримки прийняття рішень сімейним лікарем», яка дозволяє детально оцінити всі вхідні дані, що потрібні для створення рішення та їх формування, побачити всю вихідну інформацію та наявність оцінки сформованого рішення, що є зворотним зв’язком та дає можливість модернізувати і покращувати систему. Проаналізовано шлях пацієнта для визначення етапів, на яких немає необхідних систем підтримки прийняття рішень та функціонала, який вони мають забезпечувати. Визначено два етапи шляху пацієнта, де потрібні такі системи. Розроблено дві структурні схеми систем підтримки прийняття рішень для визначення заключного діагнозу та вибору лікування. Доведено, що в сімейній медицині інтеграція системи підтримки прийняття рішень та медичної інформаційної системи спрощує постановку заключного діагнозу та вибору лікування. Необхідним є використання методів системного аналізу в процесі такої інтеграції. Це зменшить ймовірність допущення помилок під час обстеження, лікування, спростить роботу сімейного лікаря, підвищить якість та швидкість обслуговування пацієнта.

Моніторинг кількості відвідувачів у приміщеннях торговельного центру

Олег Миколайович Євсеєнко — 2023-11-29

Дослідження присвячене розробці апаратно-програмного рішення для ефективного обчислення кількості відвідувачів торговельного центру. Виокремлено актуальність проблеми в контексті існуючих досліджень з ідентифікації осіб на основі обробки зображень та доступності спеціалізованого обладнання для автоматичного підрахунку присутності людей. Визначено галузі, де використання розрахунків кількості осіб та інших параметрів присутності людей у приміщенні є важливим. Аналізуються сучасні апаратні та програмні рішення підрахунку кількості людей у приміщенні. Виокремлюються їх переваги та недоліки. Порівняльний аналіз апаратних і програмних рішень виявив, що програмні підходи кількісного аналізу на базі аналізу відеопотоків дозволяють вирішувати більше завдань, ніж застосування апаратних пристроїв, таких як турнікети або сенсори. Визначено бібліотеки та фреймворки, які можуть бути використані для створення алгоритмів обробки відео та зображень. Пропонується алгоритм обчислення кількості відвідувачів окремих магазинів торговельного центру на основі аналізу відеопотоків із подальшим упровадженням його в існуючу систему відеоспостереження. Цей алгоритм може бути використаний для вирішення існуючих завдань, таких як аналіз поведінки покупців для побудови та оптимізації роботи бізнесу. У подальших дослідженнях планується впровадити розроблену систему для вирішення проблеми постачання належної вентиляції у приміщення торговельного центру, залежно від кількості присутніх людей. Результатами вирішення проблеми є забезпечення енергозбереження та створення комфортних і безпечних умов для всіх осіб, які перебувають у цих приміщеннях.

Інтеграція Jira, Bitbucket та Sourcetree в системі управління ІТ-проєктами

Олександра Миколаївна Свінцицька — 2023-11-29

У статті розглядаються інструменти Atlassian, такі як Jira та Bitbucket в інтеграції з Sourcetree в контексті налаштування автоматизації процесу CI/CD-проєкту вебдодатка. Проведені дослідження показують, що саме така інтеграція відрізняється простотою використання та конфігурацією, що забезпечує інтуїтивний спосіб організації проєктів, управління задачами та налаштування процесу CI/CD в системі управління ІТ-проєктами. Метою цього дослідження є підвищення ефективності управління, комунікації та співпраці між різними командами розробників, тестувальників та проектних менеджерів на основі технології автоматизації процесу CI/CD-проєкту вебдодатка на основі інтеграції Jira, Bitbucket та Sourcetree. Для досягнення поставленої мети в роботі розглянуто практичні кроки по роботі цих інструментів, а також описана технологія налаштування проєкту за допомогою Bitbucket рipelines. Кроки pipelines можуть бути налаштовані на запуск автоматично або вручну, залежно від потреб користувача та конкретного етапу розробки, для різних мов програмування та фреймворків. Щоб налаштувати Pipelines, необхідно створити файл bitbucket-pipelines.yml, де описати кроки процесу CI/CD. Після успішного виконання Bitbucket Pipeline оновлення коду стають доступні в репозиторії, що дає змогу працювати з оновленим кодом. Налаштування автоматизації процесу CI/CD в Jira передбачає автоматичне відстеження пов’язаних процесів збірки та розгортання з проблемами Jira на основі отриманого посилання на ключі проблем у Jira.

Безконтактний метод вимірювання шунтового опору окремих сонячних елементів у складі панелі

Костянтин Михайлович Божко — 2023-11-29

Для періодичного контролю фотоелектричних сонячних панелей під час їх експлуатації важливим завданням є отримання даних про внутрішній стан пластин сонячних елементів, який може свідчити про початок процесу деградації внаслідок появи і розвитку локальних прихованих дефектів. Об’єктивним критерієм стану сонячної панелі є результати вимірювання її електричних параметрів. Одним із таких важливих параметрів є шунтовий опір. При зменшенні величини шунтового опору в пластинах сонячних елементів починає додатково виділятися тепло Джоуля. Наслідком цього процесу може бути локальне перегрівання панелі, а також зменшення коефіцієнта корисної дії. Значне падіння коефіцієнта корисної дії сонячної панелі є ознакою її деградації. Деградовані панелі виводять із експлуатації. На думку авторів, прогноз початку і подальшого розвитку процесу деградації можливий на основі даних про величину шунтового опору окремих сонячних елементів у складі панелі. Авторами запропоновано безконтактний метод вимірювання шунтового опору сонячних елементів, які вже змонтовані у панель і не мають гальванічних контактів для контролю. Як безконтактні датчики використано плоскі антени прямокутної форми зі склотекстоліту, який вкрито одностороннім шаром міді. Датчики розташовують безпосередньо над сонячними елементами. Сигнал від генератора послідовно проходить через лінійку шунтових опорів усіх сонячних елементів, а його амплітуда поступово спадає. Антенні датчики дозволяють без спотворень зняти сигнал і відобразити його на екрані цифрового осцилографа. За наявності рівномірного спаду сигналу від однієї антени до наступної маємо однакову величину шунтового опору та ідентичність сонячних елементів. На думку авторів, таким методом необхідно перевіряти сонячні панелі, які планують встановлювати у важкодоступних або складних для монтажу і демонтажу місцях: на фасадах висотних будівель, на дахах, навісах тощо. Це зменшить ризики додаткових витрат на заміну тих панелей, які піддаються деградації під час експлуатації. Обґрунтування безконтактного методу вимірювання шунтового опору і його експериментальна перевірка в лабораторних умовах на прикладі сонячної панелі з полікристалічного кремнію номінальною потужністю 270 Вт є предметом цієї роботи.

Інформаційно-вимірювальна система для визначення параметрів руху виробничого обладнання з трьома каналами отримання інформації

Юрій Олександрович Подчашинський — 2023-11-29

У статті розроблено структуру інформаційно-вимірювальної системи для визначення параметрів руху виробничого обладнання. Відмінною рисою структурної схеми є використання трьох каналів отримання вимірювальної інформації про параметри руху об’єктів. Для побудови вимірювальних каналів використано сучасні технічні засоби: цифрову стереокамеру та акселерометр. Наявність двох каналів формування цифрових зображень забезпечує визначення параметрів руху в площині зображення та оцінку змін у динаміці відстані до об’єктів вимірювань. За рахунок поєднання елементів штучного інтелекту та формування тривимірної картини цифрова стереокамера локалізує об’єкти в просторі та надає інструменти для створення просторового сприйняття. Забезпечується виявлення просторових об’єктів, відстеження руху об’єктів з просторовим контекстом. Для отримання даних про рух об’єктів використовуються контактні (акселерометр) та безконтактні технології (цифрова стереокамера). Отримано дані про параметри швидкого, повільного та поступального рухів у результаті введення в обчислювальний компонент системи та обробки показів акселерометра, їх об’єднання з даними від цифрової стереокамери. Підвищення точності вимірювання параметрів руху в комп’ютеризованій інформаційно-вимірювальній системі базується на застосуванні програмно-алгоритмічних методів обробки вимірювальних сигналів. При цьому декілька каналів отримання вимірювальної інформації забезпечують інформаційну надлишковість цифрових даних. Це дозволяє підвищити точність підсумкової оцінки параметрів руху за рахунок застосування: процедур виключення результатів з грубими помилками; процедур обробки результатів багатократних вимірювань; об’єднання даних з декількох каналів за методами комплексування.

Аналітичний огляд програмно-алгоритмічних методів обробки вимірювальної інформації про геометричні параметри об’єктів на зображеннях

Юрій Олександрович Подчашинський — 2023-11-29

У статті розглянуто програмно-алгоритмічні методи та обчислювальні аспекти виконання операцій перетворення координат точок на площині. Зокрема це процедури: знаходження нових прямокутних координат вектора при повороті його (або системи координат) на деякий кут у площині зображення; перетворення координат вектора з прямокутної системи координат у полярну та навпаки. При цьому координати вектора відповідають координатам деякої точки об’єкта на зображенні. Ця точка може бути елементом контуру об’єкта або його центром мас. Перетворення координат цих точок дозволяють описати поступальний рух центра мас та обертальний рух об’єкта навколо центра мас. Відповідно розглянуті перетворення координат використовуються під час визначення геометричних параметрів цих об’єктів, аналітичного опису параметрів руху об’єктів на основі афінних перетворень, розробки нових методів перетворення, кодування та стиснення зображень на основі інтелектуальних технологій (фрактали, штучні нейронні мережі). Виконання операцій перетворення координат вимагає багатократного виконання операцій множення та обчислення значень трансцендентних функцій (прямі та обернені тригонометричні функції, квадратні корені). Розглянуто та проаналізовано методи обчислення цих функцій: табличні методи; апроксимаційні методи; таблично-алгоритмічні методи; ітераційні методи. Основну увагу приділено таблично-алгоритмічним методам обчислення полярних координат, визначення відстані та лінійних розмірів об’єктів, їх кутового положення на основі функцій квадратного кореня та арктангенса. Також розглянуто ітераційний метод «цифра за цифрою» (метод Cordic) для обчислення афінних перетворень та переходу між прямокутною та полярною системами координат.

Експериментальне дослідження точності безпошукових методів спектрального кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування

Віталій Валентинович Ципоренко — 2023-11-29

Виконано експериментальну оцінку похибки пеленгування для безпошукових методів спектрального кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування. Результати експериментальних досліджень на лабораторному макеті узгоджуються з результатами теоретичних досліджень і підтверджують працездатність та ефективність розроблених методів радіопеленгування. Експериментальна похибка оцінки пеленгу лежить у межах (0,25–0,8) градусів для двоелементної антенної решітки і становить 0,1 градуса для методу пеленгування з 16-елементною антенною решіткою. Вона дещо більша за методичні похибки оцінки пеленга, що з урахуванням похибки аналого-цифрового перетворювача (АЦП) узгоджується з теорією. В цілому точність досліджених методів практично однакова порівняно з класичними за значно більшої швидкодії розроблених безпошукових методів кореляційно-інтерферометричного пеленгування. Точність визначення затримки і відповідно радіопеленгування визначається відношенням сигнал / шум, враховуючи завади в лініях зв’язку, шуми аналого-цифрового перетворення, та дискретністю визначення затримки. Враховуючи невелику розрядність лабораторного АЦП, що дорівнює 8 біт, а також цифрового пристрою спектрального аналізу і оброблення спектрів, що дорівнює 32 біти, здебільшого на загальний рівень шумів макету впливають завади в лініях зв’язку та шуми квантування АЦП. Швидкодія радіопеленгування визначається необхідною кількістю циклів вимірювання часу затримки сигналу. При цьому досліджені безпошукові методи кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування мають один цикл визначення взаємної кореляційної функції, а відомі компенсаційні методи кореляційно-інтерферометричного пеленгування – тисячі циклів такої оцінки, що в цілому зумовлює виграш за швидкодією досліджених методів більше ніж на порядок.

Аналіз використання алгоритмів штучного інтелекту в іграх

Василь Анатолійович Голубенко — 2023-11-29

Останнім часом багато уваги приділяється застосуванню штучного інтелекту в галузі ігор. Огляд останніх досягнень є важливим компонентом для визначення подальших векторів досліджень у цій області. Основна частина статті пропонує огляд літературних джерел, де наведено детальний аналіз використання штучного інтелекту в іграх, враховуючи методи навчання з вчителем, навчання з підкріпленням та інші. Також розглядаються питання моделювання в іграх та впливу штучного інтелекту на суспільство. Стаття виокремлює роль ігор не тільки як розважального заходу, але й у військовій, корпоративній та рекламній сферах. Також досліджуються можливості застосування штучного інтелекту для покращення процесу навчання та його вплив на етику освітніх додатків. Стаття розглядає широкий спектр застосувань штучного інтелекту в іграх, враховуючи аналіз команд спортивних ігор та оптимізацію гри з трьома гравцями. Досліджуються можливості попередження порушень правил гравцями та вдосконалення ігрового наповнення. У підсумку стаття демонструє різноманітність і перспективність застосування штучного інтелекту в галузі ігор та робить цінний внесок у розвиток цієї сфери.

Інформаційна технологія обробки та візуалізації статистичних даних захворюваності на COVID-19

Сергій Валентинович Ковбасюк — 2023-11-29

Останні кілька років світ бореться з пандемією коронавірусу. Цей новий вірус є величезною проблемою і тому викликає багато труднощів для лікарів. Хоча розроблені ефективні методи тестування пацієнтів, методи лікування постійно вдосконалюються. Лікарі та вчені з усього світу об’єднують зусилля для боротьби з вірусом та хворобою, яку він викликає. Використання сучасних інформаційних технологій створює нові можливості оперативного отримання інформації, її обробки та аналізу. Вчасне отримання інформації створює передумови для ефективної боротьби та локалізації розповсюдження захворювання. Диджиталізація суспільства створює передумови для швидкого збору інформації. Особливе місце займають у цьому напрямі мобільні додатки, оскільки мобільний телефон завжди з нами. Все більше інформаційні технології входять у медичну сферу. Всесвітня пандемія COVID-19 спричинила стрімкий розвиток цифровізації медичної сфери. Стало актуальним питання статистики захворюваності по всьому світі і в Україні зокрема. Потрібна була інформація про кількість інфікованих, зроблених тестів та їх результати, померлих, тих, хто одужав, кількість вільних місць у лікарнях. Метою роботи є програмна реалізація інформаційної технології обробки та візуалізації статистичних даних захворюваності на COVID-19. Програмний продукт реалізовано за допомогою мови програмування С#. В роботі було використано методи об’єктно-орієнтованого проєктування та програмування. Результатом реалізації проведеного дослідження є програмний продукт у вигляді мобільного додатка. Розроблений додаток може допомагати у вчасному отриманні актуальної інформації та візуалізації статистичних даних.

Функціональні алгоритми роботи віддаленої системи діагностування стану пацієнтів

Віталій Леонідович Левківський — 2023-11-29

Розвиток науки та техніки призвів до диджиталізації суспільства та всіх сфер діяльності людства. Події сьогодення вимагають все нових рішень у сфері диджиталізації суспільства. особливе місце займає надання медичних послуг. Пандемія, війна вимагають пошуку нових інформаційних технологій для отримання якісної медичної допомоги. Особливо актуальним є розвиток віддаленого діагностування стану пацієнтів для надання консультаційної допомоги з покращення стану здоров’я, мінімізації часу на отримання кваліфікованої допомоги та підвищення якісних показників надання медичних послуг. У роботі проведено аналіз предметної області та існуючих рішень. Реалізовано проєктування алгоритмів роботи віддаленої системи діагностування стану пацієнтів за допомогою UML-діаграм. Наведено сценарії роботи основних ролей програмного продукту. Наведено можливі варіанти опитових аркушів. Основна роль і акцент у розробці функціональних можливостей належить віддаленому консультуванню пацієнтів. Якщо є необхідність відвідування медзакладу – описано алгоритм прийому пацієнта. Результатом роботи є моделювання віддаленої системи діагностування стану пацієнтів та розробки функціональних алгоритмів її роботи.

Використання афінних перетворень для корекції зображень з подальшим використанням у системах розпізнавання

Дмитро Костянтинович Марчук — 2023-11-29

Нині нейронні мережі набувають все більшої популярності і все частіше використовуються в різних галузях життя. Їх застосовують для аналізу даних, кластеризації, класифікації, виявлення об’єктів або схованих закономірностей. Все частіше зустрічаються варіанти застосування нейронних мереж у завданнях бізнес-прогнозування. Системи комп’ютерного зору не є винятком. Важливою складовою цих процесів є попередня обробка зображень. Відомо, що зображення, отримані з відеокамер, можуть виявляти перспективні спотворення, що походять від неідеальних кутів розташування камери. Зазвичай техніка афінного перетворення використовується для корекції геометричних спотворень або деформацій, таких як масштабування, переміщення, зсув, обертання. В роботі були проведені дослідження особливостей афінних перетворень і їх застосування з нейронними мережами. Розглянуто методи розпізнавання геометричних параметрів під час трансформації та переміщення зображень. Увагу приділено елементарним перетворенням, які враховують перенесення, масштабування, зсув, обертання. Розроблено математичну модель перетворення зображень для систем комп’ютерного зору. На базі запропонованого методу побудовано алгоритм перспективних перетворень зображень, отриманих з відеокамер, які знаходяться на автостоянках або парковках міста, що значно полегшує в подальшому виявлення, сегментацію і класифікацію об’єктів. Для покращення роботи класичної Mask R-CNN було проведено дослідження, в якому було додано блок з афінними перетвореннями до згорткової нейронної мережі. Афінні трансформації застосовано для корекції перспективного сходження ліній у кадрі, паралельних у реальності.

Моделі та методи машинного навчання для розпізнавання фейкового контенту

Володимир Олександрович Праздніков — 2023-11-29

У статті досліджено актуальну проблему фейкового контенту в сучасному інформаційному просторі. Розглянуто різні методи виявлення та аналізу фейків, зокрема, використання машинного навчання, алгоритмів аналізу тексту, візуальної інфор1мації та лінгвістичних ознак. Встановлено, що для вдалих методів виявлення фейкового контенту необхідний репрезентативний набір даних, який містить як фейковий, так і правдивий контент різних типів. Цей набір даних є ключовим для навчання моделей та алгоритмів на виявлення фейків, оскільки він надає їм можливість навчатися на реальних прикладах та розрізняти підозрілий контент від справжнього. Одним із найбільш перспективних підходів для виявлення фейків є використання машинного навчання, зокрема моделей глибокого навчання. Ці моделі базуються на штучних нейронних мережах і є дуже потужними інструментами завдяки своїй здатності аналізувати різноманітні типи даних, враховуючи текст, зображення та відео. Однією з ключових переваг моделей глибокого навчання є їх здатність автоматично враховувати лінгвістичні та візуальні ознаки, що може бути надзвичайно корисним при виявленні фейків. Під час навчання моделі отримують можливість визначати особливості та шаблони, характерні для фейкового контенту, і навчаються відрізняти його від справжньої інформації. Цей процес містить аналіз тексту на предмет неправдивих стверджень, виявлення фотомонтажу на зображеннях та визначення аномалій у відеоряді. Крім того, у статті обговорено важливість співпраці між дослідниками, розвиток відкритих джерел даних для навчання моделей та постійне оновлення методів виявлення фейків у відповідь на появу нових технологій і методів створення фейкового контенту. Дослідження і розвиток цих методів є ключовими для гарантування безпеки та надійності інформаційного простору в цифровому суспільстві. Стаття наголошує на необхідності інноваційних підходів та спільних зусиль для боротьби з фейковим контентом, який може мати серйозні наслідки для суспільства і надає важливий огляд методів та стратегій виявлення та аналізу фейків у сучасному інформаційному просторі.

Онлайн-сервіс проходження курсів української мови

Олександр Сергійович Свістельник — 2023-11-29

В Україні залишається актуальною проблема недостатнього використання державної мови. Завдяки геополітичним змінам, зокрема російській агресії, підвищилася важливість української мови для самоідентифікації країни. Це стало підґрунтям для розробки онлайн-сервісу проходження курсів української мови. Вебзастосунок призначений для покращення володіння державною мовою громадянами України шляхом проходження відповідних курсів з обов’язковою перевіркою отриманих знань за допомогою виконання тестових завдань. Кожний курс поділяється на розділи. В кожному розділі користувач має можливість переглянути відеоматеріал та опрацювати опорний конспект. Для побудови додатка обрано клієнт-серверну архітектуру з використанням вебтехнологій, які не вимагають додаткового ліцензування. Серверна частина застосунку базується на вебсервері Apache2 та системі керування базами даних (СКБД) MySQL. Під час проєктування програмного додатка застосовано архітектуру SPA, з метою забезпечення користувачу досвіду, близького до використання настільної програми. Клієнтська частина побудована за сучасними стандартами створення односторінкового застосунку, тобто весь необхідний код завантажується разом зі сторінкою або динамічно підвантажується за потребою зазвичай у відповідь на дії користувача. Для реалізації програмного продукту було спроєктовано базу даних, яка складається з 15 таблиць. Під час проєктування було вирішено використовувати фреймворк Laravel, побудований за допомогою мови програмування PHP, для створення приватного API, тобто бекенд частини додатка. Для реалізації клієнтської частини використовується бібліотека мови програмування JavaScript – React. На даний момент часу це – найпопулярніше рішення для SPA архітектури. Розроблений додаток пройшов як функціональне, так і нефункціональне тестування.

Оптимізація ланцюгів поставок: вирішення «ефекту батога» для замовлень постачальників

Дмитро Валерійович Яновський — 2023-11-29

Дослідження приділяє особливу увагу аналізу ефекту «бичачого батога» в ланцюгах поставок та його впливу на збільшення варіабельності замовлень порівняно із попитом кінцевих споживачів. Зазначається, що під час глобальних криз, таких як пандемія чи війна, ланцюги поставок стикаються зі значним зростанням ненадійності виконання замовлень. Це призводить до порушень у русі інформаційних та матеріальних потоків, не дотримуючись основної мети логістичної системи – задовільнення потреб як власних, так і клієнтських. У статті розглянуто можливі стратегії пом’якшення ефекту «бичачого батога», зокрема, важливість обміну інформацією та інтеграції для ефективної координації між ланками ланцюга поставок. Зазначено, що вдосконалення цих аспектів може призвести до зменшення варіабельності замовлень та оптимізації управління запасами.

Це дослідження приділяє увагу аналізу дволанкового ланцюга поставок з одним магазином та одним постачальником. Магазин робить замовлення постачальнику, враховуючи політику управління товарним запасом та недостатню надійність постачання. Досліджено вплив цих факторів на варіабельність замовлень порівняно з попитом. Запропоновано модель розрахунку замовлень постачальника наступній ланці, що враховує прогнози, зміну мінімального залишку магазину та недостатню надійність поставок у магазини. Наведено приклади, що ілюструють використання моделі. Показано, що такий підхід може сприяти точнішому задоволенню потреб кінцевих споживачів та зменшенню непередбачуваності управління запасами. Наголошено на важливості ефективної координації та інтеграції для забезпечення стабільності ланцюгів поставок. Запропонована модель може слугувати основою для розвитку більш ефективних практик управління ланцюгами поставок в умовах сучасного бізнес-середовища.