Про журнал Регіональний міжвузівський збірник наукових праць «Системні технології» заснований в січні 1997 року, видається 6 разів на рік. Згідно наказу Міністерства освіти і науки України № 1643 від 28.12.2019 року регіональний міжвузівський збірник наукових праць «Системні технології» внесено до Переліку наукових фахових видань України, категорія «Б». Галузь знань – технічні науки.
The National metallurgical academy of Ukraine
Експериментальне дослідження архітектурних конфігурацій декодера карт відстаней для сегментації екземплярів за текстовим запитом
Сучасні завдання комп'ютерного зору все частіше вимагають переходу від за-критого набору класів до парадигми відкритого словника. Сегментація екземплярів на основі текстових запитів вимагає від архітектур нейронних мереж можливості обро-бляти довільні описи природною мовою, зберігаючи при цьому високу точність прос-торових прогнозів. Модель InstanceCLIPSeg вирішує цю проблему за допомогою висхід-ного підходу. Ключовою особливістю методу є одночасне прогнозування теплової кар-ти центрів об'єктів та чотириканальної карти відстаней від кожного пікселя об'єкта до меж його обмежувальної рамки. Мета полягає в експериментальному дослідженні архітектурних конфігурацій декодера карт відстаней у моделі InstanceCLIPSeg для визначення оптимальної комбі-нації підходів до відновлення роздільної здатності, впливу згорток координат та стратегій об'єднання ознак. Проведено експериментальне порівняння дев'яти архітектурних конфігурацій де-кодера карт відстаней у моделі InstanceCLIPSeg. Досліджено вплив методів підвищен-ня роздільної здатності (білінійна інтерполяція, PixelShuffle), координатних згорток та стратегій злиття ознак. Встановлено, що гібридна архітектура з PixelShuffle та однорівневим злиттям ознак є найефективнішою (mean Dice 0,2374), перевершуючи базовий підхід на 9,4%. Виявлено надлишковість CoordConv при наявності контексту трансформера та перевагу гібридного злиття над ієрархічним. У цій статті досліджуються архітектури декодера відстаней для моделі InstanceCLIPSeg. 1. Було виявлено, що оптимальною конфігурацією є гібридна архітектура з Pix-elShuffle, ініціалізацією ICNR та об'єднанням окремих ознак (L3, L7, L9) без викори-стання CoordConv у блоках уточнення. Вона перевершує базовий метод на 9,4% за се-редньою метрикою Dice. 2. CoordConv ефективний лише в простих архітектурах. За наявності багатого контексту від трансформаторного кодера він стає надлишковим та погіршує якість сегментації. 3. Для ViT-кодерів гібридне одноразове об'єднання ознак є кращим за класичні ієрархічні пропускні з'єднання (U-Net), оскільки дозволяє уникнути артефактів інтер-поляції проміжних карт ознак. Подальша робота передбачає розширення навчання (більше ніж на 3 епохи) для дослідження впливу тривалості навчання на інтеграцію інформації про положення.
Авторське право (c) 2026 Системні технології https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕХНОЛОГІЙ МАТЕРІАЛІВ
У статті розглянуто сучасні підходи до оцінки ефективності технологій отримання та модифікації матеріалів у контексті вимог матеріалознавства та цифровізації виробництва. Обґрунтовано доцільність інтеграції структурних, фізико-механічних, технологічних, ресурсних та екологічних критеріїв у межах єдиної системи показників, побудованої за логікою «процес – структура – властивості – результативність». За-пропоновано прикладний підхід до формування інтегрального показника ефективності на основі нормування різнорідних критеріїв та їх зваженої згортки у єдиний безрозмірний індекс. Розглянуто можливість застосування підходу для порівняння альтернативних технологічних режимів та обґрунтування вибору оптимальних рішень з урахуванням якісних, ресурсних і екологічних параметрів.
МЕТОД ВАЛІДАЦІЇ ЧИСЕЛЬНИХ МОДЕЛЕЙ ПОШИРЕННЯ ГІДРОАКУСТИЧНИХ ХВИЛЬ З УЗГОДЖЕННЯМ ЧАСТОТ ДИСКРЕТИЗАЦІЇ ТА СПЕКТРАЛЬНОЇ ОЦІНКИ
У роботі запропоновано метод валідації гідроакустичних чисельних моделей за даними натурних вимірювань, орієнтований на автоматизоване порівняння сигналів з різними частотами дискретизації. Метод включає вибір цільової частоти з кратністю до степеня двійки для коректного застосування FFT, ціло- та дробовий ресемплінг з антиаліасинговою FIR фільтрацією, спектральне перетворення із вікном Блекмана та виділення амплітуди на частоті випромінювача. Перед оцінюванням виконуються перевірки коректності налаштувань FDTD (просторова роздільна здатність, умова CFL, наявність вираженого піку та фазова узгодженість). Якість моделі оцінюється за абсолютним відхиленням, відносним коефіцієнтом та метрикою MSE на нормованих рядах амплітуд. Серія експериментів показала, що виділення цільової частоти зменшує вплив широкосмугового шуму і забезпечує стійкішу та інформатив-нішу оцінку узгодженості моделі з натурними даними.
ОЦІНКА ПРОДУКТИВНОСТІ AWS LAMBDA ДЛЯ МАСШТАБОВАНОЇ ТА БЕЗПЕЧНОЇ АВТОРИЗАЦІЇ КОРИСТУВАЧІВ У КРОСПЛАТФОРМЕНИХ ХМАРНИХ ЗАСТОСУНКАХ
У статті проаналізовано ефективність використання безсерверної архітектури AWS Lambda для реалізації масштабованої системи авторизації користувачів у хмарному середовищі. Авторизаційна функція розгортається як кросплатформений компонент, що взаємодіє з керованою реляційною базою даних Amazon Aurora PostgreSQL і використовує сервіс AWS Systems Manager для безпечного зберігання конфігурацій. Досліджено продуктивність функції залежно від параметрів середовища (обсяг пам’яті, холодний/теплий старт), а також реалізацію генерації JWT-токенів для ідентифікації користувачів. Результати можуть бути застосовані при розробці хмарних додатків, орієнтованих на високу масштабованість, портативність і безпечну роботу з базами даних.
ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ БАГАТОКАНАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ЗБЕРІГАННЯ ПАЛИВНО-МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
В статті розглядається побудова імітаційної моделі багатоканальної системи зберігання паливно-мастильних матеріалів на основі колірних мереж Петрі. Представлено формальний опис моделей на основі колірних мереж Петрі. Представ-лена структурна схема багатоканальні системи зберігання ПММ. Досліджена загаль-на модель процесу роботи АЗС, як багатоканальної системи зберігання ПММ. При по-будові імітаційної моделі системи було використано ієрархічний підхід. На верхньому рівні, модель системи представлена в цілому. Далі загальну модель було структурова-но шляхом розбиття на два модуля нижчого рівня: модуль призначений для генерації автотранспорту в систему АЗС та модуль, який безпосередньо моделює процеси за-правки авто і оплати за пальне. Для опису системи задається її опис. Розроблені функ-ції для ієрархічної імітаційної моделі багатоканальної системи зберігання ПММ. Представлено аналіз результатів імітаційного моделювання процесу роботи багато-канальної системи зберігання паливно-мастильних матеріалів при різної кількості ка-налів обслуговування.
ВПЛИВ ОПТИЧНИХ ЗВОРОТНИХ ВТРАТ НА НАДІЙНІСТЬ ПЕРЕДАВАННЯ ДАНИХ У GPON-МЕРЕЖІ
Актуальність дослідження зумовлена стрімким зростанням ролі GPON-мереж у забезпеченні широкосмугового доступу до Інтернету та підвищеними вимогами до їхньої надійності в умовах інтенсивної експлуатації. Однією з ключових проблем функціонування GPON-мереж є вплив оптичних зворотних втрат, які виникають унаслідок відбиттів та розсіювання оптичного сигналу у волоконно-оптичній лінії зв’язку і можуть призводити до зниження якості передавання даних та порушення синхронізації. Метою роботи є дослідження впливу оптичних зворотних втрат на надійність передавання даних у GPON-мережах та визначення шляхів мінімізації їх негативного впливу. Для досягнення поставленої мети застосовано методи теоретич-ного аналізу фізичних процесів у волоконно-оптичних лініях, експериментального до-слідження реальних GPON-ліній, аналізу рефлектограм, а також математичного та імітаційного моделювання. У результаті дослідження встановлено вплив рівня оптич-них зворотних втрат на показник якості сигналу та надійністю передавання даних. Отримані результати дозволили обґрунтувати рекомендації щодо вибору параметрів оптичного обладнання, монтажу та експлуатації мережі. Зроблено висновок, що кон-троль і зменшення оптичних зворотних втрат є необхідною умовою підвищення стабільності та надійності GPON-мереж.
ПРО РОЗВ’ЯЗАННЯ ЛОГІСТИЧНИХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ ТЕОРІЇ ОПТИМАЛЬНОГО РОЗБИТТЯ МНОЖИН
У статті розглянуто підхід до розв’язання широкого класу логістичних задач на основі методів теорії оптимального розбиття множин. Зокрема, запропоновано математичну формалізацію задач, пов’язаних із просторовим розміщенням об’єктів, оптимізацією маршрутів доставки, зонуванням територій та розподілом ресурсів, у вигляді задач оптимального розбиття множини з урахуванням заданих критеріїв ефективності. Основна увага приділена динамічним аспектам формулювання задачі, які передбачають зміну вхідних даних у часі, а також наявність стохастичних компонентів і невизначеності. Наведено алгоритмічні підходи до розв’язання таких задач, зокрема із застосуванням модифікованих евристичних і метаевристичних ме-тодів, а також елементів машинного навчання для прогнозування змін у параметрах системи. Отримані результати можуть бути використані для підвищення ефектив-ності прийняття управлінських рішень у логістиці, урбаністиці та інших прикладних сферах, де важливо враховувати як структуру простору, так і динаміку змін.
АДИТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ У СТВОРЕННІ РАКЕТНИХ ДВИГУНІВ ЗІ ЗМІННИМ ПИТОМИМ ІМПУЛЬСОМ: СУЧАСНІ ПІДХОДИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ
У статті розглянуто перспективи застосування адитивних технологій (3D-друку) у проєктуванні та виготовленні ракетних двигунів зі змінним питомим імпульсом, що є одним із пріоритетних напрямів розвитку сучасної ракетно-космічної галузі. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності, адап-тивності та надійності силових установок в умовах змінних термогазодинамічних і механічних навантажень. Метою роботи є аналіз можливостей і обмежень викорис-тання адитивного виробництва для створення високотехнологічних компонентів дви-гунів зі змінним питомим імпульсом. Методологія дослідження базується на міждис-циплінарному підході з використанням математичного моделювання процесів тепло-переносу, оптимізації геометрії елементів двигуна та аналізу фізико-механічних влас-тивостей матеріалів, придатних для технологій SLM, DED та EBM. У результаті до-слідження доведено, що застосування адитивних технологій дозволяє створювати ле-гкі, міцні та тепловитривалі конструкції зі змінною геометрією, здатні забезпечувати варіювання тяги та підвищення питомого імпульсу. Ключовим висновком є доцільність впровадження адитивного виробництва як інструменту формування адаптивних ра-кетних двигунів нового покоління та розвитку інноваційного потенціалу вітчизняного двигунобудування. При цьому Адитивні технології в Україні вже почали впроваджува-тися у виробництво ракетних двигунів зі змінним питомим імпульсом, здебільшого на етапі прототипування та виготовлення окремих складних деталей. Попри значні ви-клики, пов’язані з економічними обмеженнями, воєнними діями та технологічною за-лежністю від імпорту, перспективи розвитку цієї галузі є вагомими. Для досягнення сталого прогресу необхідно зосередитися на локалізації виробництва, розвитку науко-во-технічної бази, підготовці висококваліфікованих кадрів та впровадженні цифрових інструментів у виробничі процеси. Такий комплексний підхід дозволить підвищити те-хнологічну незалежність України, зміцнити обороноздатність і забезпечити конку-рентоспроможність на міжнародному рівні в умовах сучасних викликів
МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ СИСТЕМИ ВИЯВЛЕННЯ АТАК У ЗОНАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ПОМИЛОК ТА СЕЛЕКТИВНОГО ПЕРЕВИЗНАЧЕННЯ РІШЕНЬ
У статті запропоновано метод підвищення точності системи виявлення атак (IDS) у задачі бінарної класифікації мережевого трафіку за умов дисбалансу класів і наявності прикордонних прогнозів. Підхід реалізує двоступеневу схему прийняття рішень, що поєднує адаптацію навчальних даних на основі аналізу помилок і селективне перевизначення рішень у попередньо визначеній зоні невизначеності. На першому етапі базова згорткова нейронна мережа (CNN) навчається на спектрограмному поданні мережевих з’єднань, сформованому за допомогою Short-Time Fourier Transform (STFT). Після навчання виконується аналіз помилок класифікації на навчальній і валідаційній підвибірках на рівні підкласів атак. Підкласи, що формують найбільшу кількість хиб-них рішень, використовуються для формування розширеної навчальної вибірки шляхом цільового синтетичного доповнення (ErrorBoost). Далі на оновленому наборі даних з нуля навчається допоміжна модель IDS з ідентичною архітектурою. Для обробки прикордонних прогнозів вводиться зона невизначеності як інтервал апос-теріорних імовірностей, близьких до порогового значення прийняття рішення. Для зра-зків, імовірність яких потрапляє до цього інтервалу, рішення базової моделі вибірково перевіряється допоміжною моделлю. Остаточна класифікація визначається з ураху-ванням порогів упевненості, встановлених виключно на валідаційній підвибірці без ви-користання тестових даних під час налаштування параметрів. Такий механізм забез-печує кероване регулювання компромісу між хибнопозитивними та хибнонегативними рішеннями, що є критичним для практичного застосування IDS. Експериментальне оцінювання виконано на наборі даних NSL-KDD із дотриманням фі-ксованого протоколу розбиття на навчальну, валідаційну та тестову підвибірки. Ви-користання лише ErrorBoost без селективного перевизначення не забезпечило стабіль-ного покращення як самостійне рішення. Натомість комбінований підхід, що поєднує аналіз помилок та вибірковий перегляд рішень у зоні невизначеності, продемонстрував покращення показників. У кращому експериментальному запуску значення accuracy на тестовій підвибірці досягло 0,8522 за збереження збалансованих значень precision і recall для класу атак. Отримані результати підтверджують, що врахування фактич-них помилок моделі та селективне перевизначення невизначених прогнозів дозволяє під-вищити ефективність IDS без ускладнення архітектури та порушення коректності експериментальної процедури.
Реалізація методів розширення та узагальнених методів у діалекті мови програмування Go
У цій статті досліджується реалізація методів розширення в GoNext, діалекті мови програмування Go, який транслюється у стандартний код Go. Go — це статич-но компільована мова з легким середовищем виконання, чудовою підтримкою паралель-ності, швидкою компіляцією та великою екосистемою, але вона також має відносно просту систему типів, яка не дозволяє визначати методи для типів поза пакетом, де вони оголошені. Методи розширення усувають це обмеження, дозволяючи розробникам додавати методи до існуючих типів, включаючи ті, що визначені в сторонніх бібліотеках або стандартній бібліотеці Go, без зміни їхнього вихідного коду. Автори розглядають, як методи розширення реалізовані в інших поширених мовах програму-вання (C#, Swift, Kotlin, Rust, Scala) та порівнюють їх з відповідною концепцією уніфікованого синтаксису виклику функцій, а потім пропонують специфічний для GoNext підхід: функції розширення оголошуються за допомогою нового ключового сло-ва розширення перед оголошенням звичайної функції та транспілюються у звичайні вільні функції шляхом простого видалення цього ключового слова, тоді як сайти викликів переписуються з синтаксису виклику методу (value.Method(params)) у явні виклики функцій (package.Method(value, params)) за допомогою алгоритму розв'язання, заснованого на правилах об'єднання типів Go. У статті також описано модифікатор розширення імпорту, який дозволяє розглядати всі функції в існуючому пакеті Go як методи розширення без додавання зайвих обгорток. Запропонований підхід демон-струється на повному прикладі, що показує, як ланцюгові виклики методів розширення перетворюються на вкладені виклики функцій під час транспіляції. У статті демон-струється, що цей підхід досягає нульових накладних витрат часу виконання, підтри-мує повну двосторонню сумісність зі стандартним Go та – як додаткову перевагу – забезпечує підтримку універсальних методів, функцію, навмисно виключену з Go через невирішені питання щодо реалізації існуючих інтерфейсів. Запропонований механізм використовує транспіляцію як практичну стратегію для розширення можливостей мови, одночасно повторно використовуючи її існуючу інфраструктуру компілятора та середовища виконання.
ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СУЦІЛЬНОКОМПОЗИТНОГО БЕЗЛЕЙНЕРНОГО ТРУБОПРОВОДУ ІЗ ВУГЛЕПЛАСТИКУ ДЛЯ КРІОГЕННИХ КОМПОНЕНТІВ ПАЛИВА
У статті представлено результати теоретичних досліджень конструкції суцільнокомпозитного безлейнерного трубопроводу із вуглепластику для кріогенних компонентів палива. Побудовано геометричну та розрахункову моделі композиційної трубної конструкції з урахуванням її схеми армування. На основі чисельного моделю-вання напружено-деформованого стану в програмі Ansys визначено розподіл радіаль-них і осьових переміщень, а також напружень у напрямі волокон силової оболонки під дією внутрішнього тиску. Отримані результати свідчать про ортотропний характер деформування конструкції та суттєвий вплив орієнтації волокон на рівень напружень у матеріалі. Показано, що застосування шаруватих моделей дозволяє адекватно опи-сати механічну поведінку вуглепластикової труби в умовах експлуатаційного наван-таження. Результати дослідження можуть бути використані для уточнення інже-нерних методик розрахунку композиційних трубопроводів та обґрунтування конст-руктивних параметрів при проєктуванні систем подавання кріогенних компонентів палива.
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА СИСТЕМА ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ШКІДНИКІВ РОСЛИН НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Актуальною є задача розробки нейромережевих моделей, що забезпечують високу точність детектування шкідників рослин за мінімальних обчислювальних та часових витрат. Вирішення цього завдання сприятиме розвитку цифрових технологій в аграрній галузі та надаватиме можливість для оперативного та точного виявлення загроз сільськогосподарським культурам, зокрема, визначення шкідників рослин. Ме-тою роботи є розробка інтелектуальної системи для визначення шкідників рослин на основі нейромережевих технологій. У ході дослідження було реалізовано та про-аналізовано модель детектування об'єктів на основі архітектури YOLOV5s. Для навчання та валідації моделі був використаний набір даних, сформований на основі відкритих датасетів, розміщених на платформі Roboflow. Підсумковий датасет вклю-чає 3766 анотованих зображень, кожне з яких містить не менше одного об'єкта, що відноситься до одного з 18 наперед визначених класів. Для підвищення узагальнюючої здатності моделі та розширення різноманітності навчального датасета на етапі пе-редобробки використовувалася бібліотека аугментацій Albumentations. Навчання про-водилося з використанням оптимізатора стохастичного градієнтного спуску. Для управління швидкістю навчання застосовувався косинусний планувальник. В роботі ре-алізовано взаємодію користувача з серверною частиною з інтерфейсом у вигляді чат-бота. Розроблена інтелектуальна система забезпечує два повноцінні режими роботи: режим інференсу нейромережі (predict) та режим збору даних (collect). Перемикання між режимами здійснюється як через команди, так і автоматично – на основі наяв-ності моделі у файловій системі серверної частини веб-застосунку. За результатами тестування підтверджено стабільну роботу серверної частини та демонструє повну відповідність заявленим функціональним вимогам.
ДИНАМІКА ПЛИТИ АСФАЛЬТОУКЛАДАЛЬНИКА З ДОДАТКОВИМ ВІБРОЗБУДЖУВАЧЕМ ТА ЇЇ ВПЛИВ НА ПРОЦЕС РОЗГЛАДЖУВАННЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЇ СУМІШІ
У статті розглянуто підвищення ефективності процесу розгладжування асфальтобетонної суміші під час її укладання шляхом удосконалення конструкції ро-бочої плити асфальтоукладальника. Запропоновано встановлення додаткового віброз-буджувача на плиті компактного асфальтоукладальника, що забезпечує інтенсифіка-цію перерозподілу суміші у зоні контакту з робочим органом та покращення рівномір-ності формування шару покриття. Розроблено математичну модель динаміки систе-ми «віброзбуджувач – робоча плита – асфальтобетонна суміш», яка враховує верти-кальні та кутові коливання плити під дією гармонічного збудження. На основі моделі досліджено вплив параметрів віброзбудження на інтенсивність коливального процесу та показники розгладжування асфальтобетонної суміші. Встановлено, що раціональ-ний вибір частоти обертання віброзбуджувача та параметрів дебалансного механізму дозволяє підвищити ефективність розподілу суміші, зменшити нерівності поверхні та покращити умови формування дорожнього покриття. Отримані результати можуть бути використані під час удосконалення конструкції робочих органів асфальтоуклада-льників та оптимізації режимів їх роботи.
АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАЛЬНОГО РЕЖИМУ ВІБРАЦІЙНОГО КОНВЕЄРА З ДВОМА ІНЕРЦІЙНИМИ ВІБРОЗБУДЖУВАЧАМИ
У статті розглянуто вібраційний конвеєр з двома інерційними віброзбуджувачами, що обертаються у протилежних напрямах, та досліджено особливості формування його коливального режиму. Побудовано розрахункову схему системи з урахуванням поступального переміщення центра мас лотка у горизонтальному і вертикальному напрямах, а також малого кутового повороту корпуса, що дало змогу подати робочий процес у вигляді плоскої динамічної моделі. Одержано аналітичні співвідношення для визначення складових відцентрових сил, сумарної збурювальної дії, кінетичної та потенціальної енергії системи, які враховують як поступальний, так і обертальний рух робочого органа. Показано, що за синхронного протифазного режиму роботи однакових віброзбуджувачів формується переважно напрямлена гармонічна сила, лінія дії якої за проходження через центр мас забезпечує стабільний поступальний ха-рактер руху конвеєра. Встановлено, що фазові відхилення, зумовлені самосинхронізаці-єю, відмінністю моментів опору, гравітаційними впливами та взаємодією з транспор-тованим матеріалом, спричиняють появу додаткових складових руху, погіршення рів-номірності транспортування та можуть призводити до локальних накопичень мате-ріалу. Одержані результати можуть бути використані для подальшого аналізу стій-кості синхронного режиму, оцінювання допустимого розфазування віброзбуджувачів і обґрунтування параметрів вібраційних конвеєрів транспортно-технологічного призна-чення.
МОДЕЛІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ЗАДАЧІ МОНІТОРИНГУ ЕКОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА РЕГІОНУ
У сучасних умовах інтенсивного антропогенного навантаження розробка та впровадження інтелектуальних систем регіонального екологічного моніторингу стає критично важливим завданням для забезпечення сталого розвитку територій. Проблема дослідження зумовлена високою нелінійністю та стохастичністю процесів розповсюдження забруднювачів, що робить традиційні статистичні методи аналізу малоефективними. Метою роботи є перехід від ретроспективної фіксації стану дов-кілля до предиктивного моделювання на основі обробки великих гетерогенних масивів даних. Методологія дослідження базується на використанні гібридної архітектури ConvLSTM для аналізу просторово-часових залежностей, графових нейронних мереж (GCN) для врахування топології мережі спостереження та адаптивного нейро-нечіткого виведення (ANFIS) для інтерпретації екологічних ризиків. У результаті експериментальної апробації підтверджено зниження середньої абсолютної похибки прогнозування концентрації забруднювачів на 15% та скорочення часу прийняття управлінських рішень на 40-50%. Наукова новизна роботи полягає у синтезі мультимо-дальної архітектури, яка вперше поєднує просторово-часову динаміку, топологічний аналіз зв’язків та нечітку логіку в межах єдиної інформаційної платформи, що ство-рює підґрунтя для автоматизованого керування екологічними стратегіями регіону в реальному часі.
Підвищення чутливості та достовірності сегментації напівтонових слабкоконтрастних зображень на основі ітеративного застосування нечітких перетворень типу-2
Сегментація є одним із найскладніших завдань, що вирішуються при обробці зо-бражень, що обумовлено відсутністю апріорної інформації про наявність, форму і ро-зташування об'єктів інтересу, наявністю низькоконтрастних областей, в яких об'єк-ти інтересу, що шукаються, можуть частково або повністю розташовуватися, та іншими факторами. В даний час одним з поширених підходів до вирішення цієї задачі є застосування різних алгоритмів, заснованих на використанні нечітких множин типу-1, таких як FCM та його модифікації, і типу-2, наприклад, T2FCM. Однак ці методи є алгоритма-ми кластеризації, тому вимагають розрахунку матриці центроїдів, а також завдання кількості нечітких кластерів, хоча для виконання безпосередньо сегментації це необо-в'язково. Існують також методи підвищення якості зображень, засновані на застосу-ванні нечітких множин, які можна використовувати для кластеризації зображень, однак вони не є ітеративними, що не дозволяє керувати деталізацією при сегментації. У роботі запропоновано підвищення чутливості та достовірності ітеративного алгоритму сегментації напівтонових зображень за рахунок зміни способу розрахунку функцій належності, а також зниження числа керуючих параметрів. Запропонований алгоритм сегментації не використовує матрицю центроїдів, не вимагає завдання числа нечітких кластерів, є ітеративним, має мале число керуючих параметрів (точність навчання та максимальне число ітерацій). Описаний у роботі метод заснований на застосуванні нечітких функцій приналежності типу-1 (НФП1) і типу-2 (НФП 2), при цьому розрахунок матриці НФП2 заснований на різниці матриць "верхньої" та "нижньої" НФП1, які, у свою чергу, розраховуються як середнє за двома типами степеневих перетворень. Формування результуючого зображення здійснюєть-ся на основі зваженої суми результатів застосування методів еквалізації та адаптив-ної еквалізації гістограми до напівтонового зображення, сформованого на основі зна-чень матриць НФП2 і "верхньої" і "нижньої" НФП1 після завершення навчання. Наведені в роботі експериментальні результати на прикладі сегментації реаль-них напівтонових медичних зображень показують підвищення деталізації при викори-станні запропонованої модифікації, а також більш чітке виділення меж областей ін-тересу і внутрішньої структури зображення при меншій кількості керуючих параме-трів у порівнянні з базовим алгоритмом. Перспективним напрямом подальших дослі-джень є розробка нових підходів до формування НФП1 та НФП2 для підвищення стій-кості алгоритму до шумів.
ВИЯВЛЕННЯ ТА КІЛЬКІСНЕ ОЦІНЮВАННЯ УЗГОДЖЕНОЇ АКТИВНОСТІ СПІЛЬНОТ БОТ-ПРОГРАМ У СОЦІАЛЬНИХ ПРОГРАМНИХ МЕРЕЖАХ НА ОСНОВІ МЕРЕЖЕВОГО ТА ЧАСОВОГО АНАЛІЗУ
У статті досліджуються методи виявлення та кількісного оцінювання узгодженої активності спільнот бот-програм у соціальних програмних платформах на основі поєднання мережевих, часових і змістових ознак. Запропоновано програмний підхід, у якому з інтернет-журналів взаємодій будується зважений граф акаунтів, виконується виділення спільнот шляхом оптимізації модульності. Узгодженість у межах спільнот оцінюється через поєднання парних показників часової синхронності та збігів за елементами взаємодії. Після цього здійснюється статистична перевірка на основі перестановочної нульової моделі та контроль частки хибнопозитивних результатів. Отримані результати демонструють, що ранжування спільнот за запропонованими показниками відокремлює групи з підвищеною часткою бот-програм, а аналіз статис-тично значущих пар формує інтерпретовані ядра узгоджених зав’язків, які придатні для пояснення виявлених структур і подальшого моніторингу. Практична цінність під-ходу полягає у відтворюваності обчислень у вигляді програмного конвеєра з чіткими вихідними інтерфейсами та можливості пріоритизації спільнот бот-програм з під-вищеними ризиками для задач контролю координованих інформаційних кампаній.
ФОРМУВАННЯ ТА ВАЛІДАЦІЯ АЛФАВІТУ ОЗНАК У КОМПАРАТОРНІЙ МОДЕЛІ ПРЕВЕНТИВНОГО СУПРОВОДЖЕННЯ
Актуальною проблемою превентивного супроводження програмних систем є раннє виявлення деградації за експлуатаційними показниками. Метою роботи є формування та валідація алфавіту ознак для компараторної моделі оцінювання стану системи. Використано логічну класифікацію на основі експлуатаційних метрик. Експе-риментальні результати підтверджують можливість інтерпретованої діагностики та раннього виявлення деградаційних симптомів.
ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ В ТЕХНІЦІ Й ПРИРОДНИЧИХ НАУКАХ: ЧИСЕЛЬНЕ ТА ДАНО-ОРІЄНТОВАНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЛОГІСТИЧНОЇ ДИНАМІКИ
Актуальність роботи зумовлена потребою у відтворюваних моделях динамічних процесів, які поєднують класичні диференціальні рівняння з обробкою обмежених даних. Мета статті - показати на контрольній задачі логістичного росту, як чисельні методи та дано-орієнтована ідентифікація правої частини впливають на точність прогнозу. Наведено власні обчислювальні результати, що усувають оглядовий характер дослідження. Порівняно метод Ейлера, метод Рунге-Кутта четвертого по-рядку та параметричну дано-орієнтовану модель. У роботі наведено таблицю кіль-кісних показників та графічну ілюстрацію траєкторій і похибок.
ЗАСТОСУВАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ АНАЛІЗУ СПЕКТРОГРАМ АКУСТИЧНИХ СИГНАЛІВ ВЗАЄМОДІЇ КОЛЕСА І РЕЙКИ
У статті розглянуто застосування нейронних мереж для аналізу спектрограм акустичних сигналів взаємодії колеса і рейки з метою автоматизованого моніторингу технічного стану рухомого складу. Наведено результати експериментальних вимірю-вань акустичних сигналів під час проходження поїздів, виконано побудову та експертну розмітку спектрограм. Для автоматичної класифікації сигналів використа-но згорткову нейронну мережу на основі MobileNet. Проведене навчання моделі дозво-лило ідентифікувати характерні типи акустичних сигналів: ударну взаємодію колеса і рейки, шум кочення, аеродинамічний шум та скрегіт у кривих ділянках колії. Проведене дослідження підтверджує ефективність застосування нейронних мереж для аналізу спектрограм акустичних сигналів, що генеруються під час взаємодії колеса та рейки. Запропонований підхід дозволяє автоматично ідентифікувати характерні акустичні події, пов'язані з різними умовами експлуатації залізничного рухомого скла-ду. Отримані результати демонструють потенціал інтеграції методів машинного на-вчання в інтелектуальні інформаційно-вимірювальні системи для діагностики та мо-ніторингу залізниць. Запропонований метод може сприяти підвищенню ефективності систем акустичного моніторингу та розробці технологій прогнозного обслуговування залізничних транспортних засобів.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКСЕРГЕТИЧНОЇ ДОСКОНАЛОСТІ ДВОСТАДІЙНОЇ СХЕМИ ТЕРМОХІМІЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ ВУГІЛЛЯ
Підвищення ефективності використання твердого палива потребує оцінки термодинамічної досконалості процесів його переробки з позицій ексергетичного аналізу. У роботі досліджено двостадійний процес термохімічної переробки вугілля, а саме повітряна газифікація вугілля з подальшим спалюванням генераторного газу різ-них параметрів за двома схемами – без попереднього охолодження газу перед спалю-ванням та з його охолодженням. Виконано дослідження ексергетичної ефективності цих схем при різному складі та температурі отриманого генераторного газу (800-1800 °С) та визначено ККД ексер-гетичної досконалості (загального, за одержанням хімічної та фізичної ексергії). Встановлено наявність температурного оптимуму ексергетичного ККД процесу га-зифікації без охолодження генераторного газу в області 1000-1100 °С, де ККД досягає максимального значення близько 63,0 %. У разі використання охолодження генератор-ного газу максимум ККД зміщується в область 1200-1300 °С і досягає близько 65,0 %. Показано, що попереднє охолодження генераторного газу змінює структуру ексерге-тичних потоків за рахунок формування додаткового теплового потенціалу, придатно-го для подальшої утилізації та забезпечує підвищення ексергетичного ККД на 1,5-7,0 % залежно від початкових параметрів газу.
СТВОРЕННЯ ІНСТРУМЕНТАРІЮ ДЛЯ АНАЛІЗУ ТА ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ В МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЯХ
Метою роботи є вибір методу розрахунку активної та реактивної складових повної потужності, розробка та програмна реалізація інструментальних засобів (вимірювальних блоків) для їх визначення у математичних моделях, а також перевірка адекватності їх функціонування в умовах несинусоїдальних режимів. У роботі використано методи математичного моделювання електромеханічних систем, аналіз існуючих підходів до визначення складових повної потужності, а також інтегральні методи обчислення активної та реактивної потужності. Реалізація здійснена у середовищі Simulink із застосуванням користувацьких S-функцій мовою програмування С. Проведено обчислювальні експерименти на моделях лінійних і нелінійних електричних кіл. Розроблено алгоритм і програмний блок для вимірювання активної та реактивної потужності і енергії в математичних моделях. Проведено тестування в різних режимах (постійний струм, синусоїдальні та несинусоїдальні кола, пуск асинхронного двигуна), яке підтвердило працездатність і достатню точність запропонованого підходу. Показано, що стандартні засоби можуть давати завищені результати, тоді як розроблений блок забезпечує більш коректні оцінки. Полягає у вдосконаленні підходу до визначення складових повної потужності в несинусоїдальних електричних колах на основі інтегральних залежностей без необхідності розкладання сигналів у ряд Фур’є, а також у створенні універсального вимірювального блоку, придатного для використання в математичних моделях електромеханічних систем. Розроблений інструментарій може бути використаний для аналізу процесів енергоспоживання, підвищення енергоефективності електроприводів, а також для дослідження режимів роботи електроенергетичних систем у середовищах моделювання. Отримані результати можуть застосовуватися у наукових дослідженнях та інженерній практиці при проєктуванні систем керування енергоспоживанням.