Моделювання, керування та інформаційні технології
Головною метою журналу Моделювання, керування та інформаційні технології є публікація оригінальних, раніше не оприлюднених наукових праць, які становлять вагомий інтерес для ІТ-фахівців, науковців та інженерів. Видання прагне створити ефективну платформу для висвітлення передових ідей, обговорення результатів теоретичних і прикладних досліджень, а також вирішення актуальних проблем у галузях математичного і комп'ютерного моделювання, систем автоматизованого керування та сучасних інформаційних технологій. Основні задачі видання: Апробація та експертна оцінка досліджень: Забезпечення якісного незалежного рецензування поданих матеріалів експертами у відповідних галузях для підтримки високого академічного рівня публікацій. Сприяння науковій комунікації: Об'єднання зусиль дослідників, розробників, аспірантів і студентів для обміну досвідом, пошуку спільних рішень та розвитку міждисциплінарних зв'язків. Висвітлення інноваційних напрямів: Публікація статей, що охоплюють широкий спектр сучасних технологічних викликів. Міжнародна інтеграція: Оскільки останніми роками видання перейшло на публікацію матеріалів переважно англійською мовою, важливим завданням є інтеграція вітчизняної науки у світовий інформаційний простір та залучення до співпраці іноземних фахівців.
NATIONAL UNIVERSITY OF WATER AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING
Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.
Potential Threats to Environmental Security of the Armed Forces under Radiation and Chemical Hazards
This paper presents a structured threat evaluation framework for environmental security in military contexts, focusing on radiological and chemical hazards. It introduces a threat taxonomy that links specific sources such as reactor accidents, radiological dispersal devices, and toxic industrial chemicals to operational settings and exposure pathways. A probability–severity risk model is proposed, allowing for threshold-based decision-making aligned with established safety standards. Monitoring requirements and performance indicators including alarm delay, source localization accuracy, and forecast error are defined to ensure timely and effective response. Scenario analyses demonstrate the framework’s ability to reduce decision latency, improve resource allocation, and enhance operational protection for personnel and infrastructure. The proposed model supports continuous system refinement through measurable targets, structured feedback, and integration with command decision systems.
Авторське право (c) 2025 Моделювання, керування та інформаційні технології https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Adaptive Operational Modes of the Military Environmental Security System
This paper develops a structured framework of adaptive operational modes for the military environmental security system under radiation and chemical threat conditions. The approach organizes system functioning into four modes: Routine, Elevated Readiness, Emergency, and Combat Contaminated. For each mode the framework specifies entry and exit criteria, objectives, role specific actions, resource posture, and communications rhythm. A compact set of functional parameters is defined, including threat level, reaction time budget, zone status, unit readiness, resource availability, and data integrity. Transitions are governed by finite state logic with conservative escalation rules, explicit hysteresis, and uncertainty weighting based on calibration state and signal quality. The integration concept aligns sensing, analytics, and command decision making through measurable performance targets such as alarm latency, source localization accuracy, and contour forecast error. The framework is designed for interoperability with heterogeneous sensors, UAV payloads, laboratory systems, and public health feeds, and it encodes legal exposure limits as machine readable policies. The expected outcomes are reduced time to action, predictable cross unit behavior, lower personnel exposure, and improved auditability for after action learning and doctrine refinement.
Military Environmental Security under Radiation and Chemical Threats
Radiation and chemical hazards pose persistent, often invisible risks to personnel, civilians, infrastructure, and ecosystems in both peacetime and combat operations. This article presents an integrated concept for a military environmental security system that treats sensing, risk assessment, and decision support as a single end to end capability. We synthesize a threat model for radiological and chemical releases, derive quantitative detection and response objectives, and propose a layered architecture spanning tactical sensors, resilient communications, governed data management, streaming analytics, and role specific decision support. The concept targets compression of the detect to act timeline, reduction of uncertainty, and preservation of legal traceability. A consolidated section summarizes design choices, including k out of n resilience, calibration traceability, and anti spoofing safeguards. A notional case outlines performance metrics such as alarm latency, source localization accuracy, and contour forecast error. The approach converts fragmented practices into a repeatable and auditable function that strengthens force protection and reduces ecological harm. The framework supports phased adoption, after action learning, and alignment with national environmental and public health requirements.
Geoinformational support for modeling the efficiency of crop cultivation in crop rotations
In the article was developed a tool in the ModelBuilder application, which evaluate the economic efficiency of the use of the selected plot of land and provide an opportunity to determine the most effective scientifically based crop rotation using the modeling method. The indicator of effective use is the profitability of growing products, when applying different sets of agricultural crops scientifically based crop rotation. The model was tested on a specific field of an agricultural enterprise with different crop rotation options, as well as when applying the same crop scheme for different fields. У статті розроблено інструмент у середовищі ModelBuilder, призначений для оцінювання економічної ефективності використання вибраної земельної ділянки та визначення найбільш результативної науково обґрунтованої сівозміни за допомогою моделювання. Критерієм ефективного використання виступає показник рентабельності вирощування сільськогосподарської продукції за різних варіантів наборів культур у науково обґрунтованій сівозміні. Запропоновану модель апробовано на конкретному полі сільськогосподарського підприємства з використанням різних варіантів сівозмін, а також за умови застосування ідентичної схеми культур для різних полів.
Геоінформаційні аспекти планування заходів адаптації до змін клімату в малих містах України (на прикладі м. Острог)
У статті розглянуто комплексний підхід до оцінки вразливості малого міста Острог до основних кліматичних викликів – теплового стресу та підтоплень. На основі аналізу просторового розподілу забудови, зелених насаджень, рельєфу та температурних даних виявлено найкритичніші ділянки міста. Запропоновано низку конкретних адаптаційних заходів, зокрема впровадження «зелених дахів» та створення «зелених островів», спрямованих на пом'якшення негативних наслідків кліматичних змін. Наголошується на важливості моніторингу ефективності впроваджуваних рішень з використанням сучасних геопросторових методів.
Інтелектуальна система теплозабезпечення будівель із застосуванням технологїі цифрового двійника
У роботі представлено інтелектуальну низькотемпературну систему теплозабезпечення будівель, де впроваджено програмно-апаратний комплекс з реалізації технології цифрового двійника для вирішення задач оптимізації проектних та експлуатаційних параметрів системи для підвищення її ефективності (енергетичної, економічної та екологічної), а також діагностування стану роботи компонентів системи
Використання гіс-технологій та даних космічної зйомки для аналізу динаміки площ лісового фонду (на прикладі ДП «Костопільське лісове господарство»)
У роботі розглянуто особливості застосування геоінформаційних технологій (ГІС) і даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для аналізу динаміки площ лісового фонду на прикладі ДП «Костопільське лісове господарство». Використано супутникові знімки та глобальні набори даних Global Forest Change для визначення змін у вкритих і невкритих лісовою рослинністю ділянках у період 2000–2024 рр. Отримані результати підтверджують високу ефективність використання ГІС для моніторингу лісових екосистем і створення актуальних картографічних матеріалів. The study examines the features of applying Geographic Information Systems (GIS) and Remote Sensing (RS) data for analyzing the dynamics of forest area changes, using the State Enterprise "Kostopil Forestry" as a case study. Satellite imagery and global datasets from Global Forest Change were used to identify changes in forested and non-forested areas during the period 2000–2024. The obtained results confirm the high efficiency of GIS technologies for forest ecosystem monitoring and for creating up-to-date cartographic materials.
Аналіз динаміки розливу річки Стир методами дистанційного зондування Землі
У статті проаналізовано розлив річки Стир біля с. Млинок у 2024 році з використанням супутникових даних Sentinel-1 та Sentinel-2. Встановлено, що найефективнішими методами для моніторингу затоплення є спектральний індекс NDWI та композит SWIR, а радарні знімки незамінні для відстеження динаміки повені через хмарність. Результати підтверджують високу ефективність комплексного підходу ДЗЗ для оперативного оцінювання наслідків паводків в умовах Полісся.
Геоінформаційний аналіз впливу мережі каналів на формування поверхневого стоку масиву Сомине Рівненського природного заповідника
Продемонстровано ефективність геоінформаційних технологій (ГІС) для комплексного аналізу природних умов, гідрологічного режиму та можливостей відновлення водного балансу Рівненського природного заповідника. ГІС-аналіз дозволив інтегрувати різноманітні дані для побудови просторових моделей і визначення ключових факторів формування поверхневого стоку.
Idempotent elements of the semigroup B_X (D) defined by semilattice of the class ∑_2(X,5)
The article discusses complete semigroups of binary relations defined by semilattices of the class . It is described idempotent elements of complete semigroups of binary relations defined by semilattices of the class . In the case of finite semigroups, the formula for calculating idempotent elements is obtained. It is shown that the order of any subgroup of a semigroup does not exceed 2
Enhancing the Efficiency of the Military Environmental Security System through the Implementation of Advanced Technical Means
The modernization of environmental security systems in the armed forces is a critical step toward ensuring operational safety under radiation and chemical threat conditions. This paper presents a framework for enhancing system efficiency through the integration of advanced technical means, including robotics, unmanned aerial vehicles (UAVs), distributed sensor networks, artificial intelligence (AI), and digital modeling technologies. The proposed methodology evaluates efficiency using a quantitative coefficient η = (A × R × C) / (Tr × E), which reflects improvements in accuracy, reliability, coverage, response time, and resource utilization. Results demonstrate that the introduction of these technologies increases overall system efficiency by 1.8–2.3 times compared to conventional approaches, reducing detection time by up to 50% and improving analytical accuracy by approximately 30%. The paper outlines an implementation roadmap that includes pilot testing, large-scale integration, and doctrinal adaptation. The findings confirm that innovation-driven modernization creates a more responsive, resilient, and data-driven environmental security system, capable of sustaining ecological and operational safety in both peacetime and combat environments.
GPRS Radio Communication For AI-Based Measurement And Control Complex
This paper presents the results of development of the GPRS radio communication modem for an autonomous measurement and control complex based on Artificial Intelligence. The complex is designed for simultaneous measurement of the concentration level of radioactive radon gas in the near-surface layer, the level of the Earth's magnetic field intensity with simultaneous analysis of seismic processes in the territory of Azerbaijan and neighboring regions. while measuring the magnetic field strength, solar activity is simultaneously analyzed. GPRS radio communication modem was developed to ensure communication with the Internet, to apply the machine learning method and communicate with the center. The purpose of the development and research is to study the correlations of measured values ​​with seismic activity. A software algorithm has been developed to control the complex and carry out measurements.
Electromagnetic Testing and Failure Prediction of Antenna Systems Using Intelligent Technologies
У статті виконано аналіз основних технологій сучасних бездротових телекомунікацій, що зумовлюють трансформацію методів електромагнітного тестування та діагностики радіочастотних компонентів. Особливу увагу приділено післявиробничим OTA-методам, які забезпечують неінвазійний контроль активних антенних систем у реальних умовах експлуатації. Розглянуто можливості інтеграції інтелектуальних алгоритмів, зокрема методів машинного навчання та глибинних нейронних мереж, як засобу підвищення ефективності виявлення дефектів і побудови моделей прогнозування відмов на основі аналізу великих обсягів вимірювальних даних. The paper analyzes the core technologies of modern wireless telecommunications that necessitate a transformation of electromagnetic testing and diagnostic methodologies for radio-frequency components. Special attention is given to post-production OTA methods enabling non-invasive evaluation of active antenna systems under realistic operating conditions. The integration of intelligent algorithms, including machine learning and deep neural networks, is examined as a means of improving defect detection efficiency and developing predictive failure models based on large-scale measurement data analysis.
Features of automation of gas meter verification process using bell-provers
This paper presents an analysis of a bell-prover used for the metrological verification of gas flow meters and gas meters, highlighting its advantages and disadvantages. Based on the analysis of scientific sources and experimental studies of reference bell-provers, it was established that these installations are the most accurate means for testing and calibrating gas meters. However, their metrological characteristics significantly depend on the operating conditions, particularly on working pressure, sealing liquid level, and ambient temperature. Variations in pressure can cause systematic errors up to 1.5%, while fluctuations in the sealing liquid level due to temperature, evaporation, or vibration can cause errors up to 0.7%. These errors can be considerably reduced through automation of gas volume reproduction and gas meter verification. The authors have proposed to improve the systems for air pressure stabilization under the bell, control of sealing liquid level to compensate for its dynamic variation, and stabilization of air temperature during meter verification. У цій роботі виконано аналіз дзвонової установки для метрологічної перевірки витратомірів та лічильників газу, виділено її переваги та недоліки. На основі аналізу наукових джерел та результатів експериментальних досліджень дзвонових еталонних установок встановлено, що ці установки залишаються одним із найточніших засобів перевірки та калібрування лічильників газу. Проте їх метрологічні характеристики суттєво залежать від умов застосування, зокрема робочого тиску, рівня замкової рідини та температури середовища. Зміна робочого тиску може викликати систематичні похибки до 1,5%, зміна рівня замкової рідини під впливом температури, випаровування або вібрацій може спричинити похибку до 0,7%. Ці похибки можуть бути значно зменшені за допомого автоматизації процесів відтворення одиниці об’єму газу та перевірки лічильника газу. Пропонується удосконалити системи стабілізації тиску повітря під дзвоном, регулювання рівня замкової рідини для компенсації зміни рівня в динамічних процесах, стабілізації температури повітря під час процедури перевірки лічильників.
Rationale for selecting the type of grinding balls in energy-efficient invariant control of ore comminution
This publication is devoted to the rationale of the choice of high-hardness grinding balls and the implementation of energy-efficient invariant control measures for ore comminution processes in the first-stage ball mills, ensuring reduced energy consumption and increased mill productivity. Дана публікація присвячена обґрунтуванню вибору типу молольних куль підвищеної твердості та заходів енергоефективного інваріантного керування процесом подрібнення руд у кульових млинах першої стадії, що забезпечує зниження енерговитрат і підвищення продуктивності кульових млинів.
Transient Frequency Spectrum Analysis for Single Line-to-Ground Fault Location in Insulated Power Systems
This paper addresses the critical challenge of accurately locating Single Line-to-Ground (SLG) faults in insulated electrical power systems. The authors argue that traditional steady-state measurement methods are unreliable in these systems because the fault current is minimal, making it highly sensitive to high fault resistance and difficult to measure against background noise. To overcome this, the paper proposes Transient Frequency Spectrum Analysis (TFSA), which utilizes the high-frequency transient components of the zero-sequence voltage (V0​) and current (I0​) generated at the moment the fault occurs. Since these transients are largely independent of the fault resistance, TFSA offers significantly higher accuracy. Crucially, the authors identify that existing Digital Fault Recorders (DFRs) in Ukrainian substations are unsuitable for TFSA due to their limited bandwidth and, most notably, the absence of a hardware fundamental frequency filter. This filter is essential because the high-amplitude fundamental frequency component consumes the ADC's resolution, masking the required high-frequency transient data. To enable the practical deployment of TFSA, the paper concludes by detailing the successful design and development of a custom DFR prototype with a wide bandwidth and a dedicated analog fundamental frequency filter. --- Ця стаття присвячена критично важливому завданню точного визначення місця однофазного замикання на землю (ОЗЗ) в ізольованих електричних енергосистемах. Автори стверджують, що традиційні методи вимірювання сталого режиму є ненадійними в таких системах, оскільки струм замикання є мінімальним, що робить його високочутливим до великого опору в місці замикання та ускладнює вимірювання на тлі фонового шуму. Для подолання цього недоліку в статті пропонується Аналіз перехідного частотного спектру (АПЧС), який використовує високочастотні перехідні складові напруги нульової послідовності (V0​) і струму нульової послідовності (I0​), що генеруються в момент виникнення замикання. Оскільки ці перехідні процеси значною мірою не залежать від опору в місці замикання, АПЧС забезпечує значно вищу точність. Важливо, що автори виявили, що існуючі Цифрові реєстратори аварійних подій на українських підстанціях не придатні для АПЧС через їх обмежену смугу пропускання і, особливо, відсутність апаратного фільтра основної частоти. Цей фільтр є необхідним, оскільки високоамплітудна складова основної частоти споживає роздільну здатність АЦП (аналого-цифрового перетворювача), маскуючи необхідні високочастотні перехідні дані. Щоб уможливити практичне впровадження АПЧС, стаття завершується детальним описом успішної розробки та створення прототипу власного пристрою із широкою пропускною смугою та спеціалізованим аналоговим фільтром основної частоти.
Analysis Of Oxygen Sensor Dynamics For Catalytic Converter Diagnostics Using On-Board Logging Data
A catalytic converter is an important component of modern internal combustion engines, used to reduce the toxicity of exhaust gases by neutralizing harmful components such as nitrogen oxides, carbon monoxide, and unburned hydrocarbons. Successful operation of the converter requires maintaining a stoichiometric ratio of fuel to oxygen, which for gasoline engines is 14.7:1. This ratio is controlled by an automatic control system, the key element of which is an oxygen sensor (lambda probe). This paper aims to experimentally study the efficiency of a three-way catalytic converters (TWC) by analyzing the dynamics of oxygen sensor signals obtained using an on-board diagnostic system (OBD). The diagnostic method is based on comparing ECU signals from sensors before (Sensor 1) and after (Sensor 2) the catalytic converter. Real data from OBD parameter logging (Engine Load, RPM, O2 Sensor Voltages) during movement was used for analysis. Data analysis showed that under conditions of dynamic movement and load changes (Engine Load), the control sensor signal (Sensor 1) fluctuated constantly (0.1–0.9 V), while the diagnostic sensor signal (Sensor 2) remained consistently high (0.6–0.7 V). This behavior confirms that the TWC successfully accumulates oxygen and equalizes the composition of exhaust gases, which indicates its high efficiency and the absence of fault code P0420.
Remote Control System for a VTOL UAV Stand with Computer Vision Elements
This work presents a remote control system for a vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle (VTOL UAV) stand, implemented using the ESP32 microcontroller. The system provides control of actuators and aviation lights through a local web interface via a Wi-Fi connection. Additionally, a visualization subsystem was developed, including a camera with remote positioning capabilities and a human silhouette recognition algorithm using computer vision tools. The processed video stream is displayed on the web interface, with detected objects automatically highlighted by graphical bounding boxes. The proposed solution integrates hardware and software components, offering intuitive control and basic computer vision functions to enhance system functionality.
Analysis of parametric and time-angle methods for determining the distance and positioning of unmanned aerial vehicles
The paper considers modern approaches to determining the distance and positioning of unmanned aerial vehicles (UAVs) using radio signal parameters—RSSI, SNR, LQ—as well as ToF, TDoA, and AoA methods. The relevance of the research in the context of digital transformation and limitations of satellite technologies (GPS/GNSS) is justified. The accuracy, advantages, and disadvantages of each method are analyzed, and an integrated formula for distance estimation based on a combination of RSSI+SNR+LQ is presented. It is shown that the combination of parametric and time-angle methods increases the reliability and accuracy of UAV navigation. The prospects for the development of hybrid positioning systems using self-calibration algorithms, Kalman filters, and integration with 5G/6G and IoT technologies are noted. У роботі розглянуто сучасні підходи до визначення відстані та позиціювання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) за допомогою параметрів радіосигналу — RSSI, SNR, LQ, а також методів ToF, TDoA та AoA. Обґрунтовано актуальність дослідження в умовах цифрової трансформації та обмежень супутникових технологій (GPS/GNSS). Проаналізовано точність, переваги та недоліки кожного з методів, наведено інтегровану формулу оцінки відстані на основі комбінації RSSI+SNR+LQ. Показано, що поєднання параметричних і часово-кутових методів підвищує надійність і точність навігації БПЛА. Зазначено перспективи розвитку гібридних систем позиціонування з використанням алгоритмів самокалібрування, фільтрів Калмана та інтеграції з технологіями 5G/6G та IoT.
Експериментальне дослідження впливу розташування вантажу на енергоефективність квадрокоптера
В роботі проведено аналіз та оцінку впливу зміщення корисного вантажу відносно центра мас на енергоефективність квадрокоптера. Досліди виконано на апараті з двигунами Gravity X 2812 (900 Kv), контролером SpeedyBee F405, ESC 40 A BLHeli_32, пропелерами 8040 та акумулятором 6S2P літій‑іон 7800 мА·год (вага 900 г). Корисне навантаження становило 1,0 кг; маса апарата без батареї — 850 г; орієнтовна злітна маса — 2,75 кг. Було порівняно три положення вантажу: у центрі мас, зміщення на +5 см уперед і на −5 см назад; додатково вивчено бокове зміщення ±5 см. Виміряно середній та піковий струм, температуру ESC, тривалість польоту, показники стабілізації з логів Betaflight Blackbox. Результати показують, що відхилення центра мас на 5 см призводить до збільшення середнього споживаного струму на 10–22 % і скорочення тривалості польоту на 10–18 %. Отримані висновки узгоджуються з відомими підходами до моделювання й керування БПЛА, а також із сучасними методами траєкторного планування, що враховують аеродинамічний опір та кінематичні обмеження.
Визначення параметрів рухомого вікна для опрацювання сигналу віброакселерометра
Запропоновано метод опрацювання сигналу віброакселерометра для оцінки завантаженості кульового барабанного млина. На основі експериментальних спектрів синтезовано часові сигнали за допомогою оберненого перетворення Фур’є та визначено оптимальні параметри рухомого вікна для побудови спектрів методом швидкого перетворення Фур’є. Запропоновано критерій оптимальності, що поєднує точність відтворення спектральних характеристик та ефективність використання ресурсів мікропроцесорної системи.
Дослідження енергоефективності частотних перертворювачів при автоматизованому керуванні асинхронним електроприводом
В роботі проведений порівняльний аналіз енергоспоживання двох частотних перетворювачів Siemens SINAMICS G120 і SEW-Eurodrive MDX61B при регулюванні швидкості обертання асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором в режимі холостого ходу. На основі проведеного експерименту досліджені залежності струму споживання двигуна від швидкості обертання ротора в статичних і динамічних режимах та встановлені особливості алгоритмів керування частотою змінного струму. The paper presents a comparative analysis of the power consumption of two frequency converters Siemens SINAMICS G120 and SEW-Eurodrive MDX61B when controlling the speed of an asynchronous motor with a squirrel-cage rotor in idle mode. Based on the experiment, the dependence of the motor current consumption on the rotor speed in static and dynamic modes was investigated and the features of the AC frequency control algorithms were established.
Придушення коливань механічної підсистеми магнітолевітуючого поїзда
Конструювання бажаних рухів механічної підсистеми магнітолевітуючого поїзда можливо шляхом комбінування керування корисними компонентами її стану з придушенням небажаних. Придушення небажаних рухів має здійснюватися способами, що залежать від вихідних передумов щодо внутрішньої та зовнішньої обстановки рухів і може бути як пасивним, так і активним. Переходити до активного придушення слід лише за недостатньої ефективності пасивного. Придушення небажаних рухів раціонально забезпечувати шляхом створення передумов інваріантністі координат, що представляють ці рухи, щодо збурень, які ігноруються, та ізоляції таких координат від впливів, які руйнують шукану інваріантність. Створена методика вказаного типу придушення
Сучасні методи ідентифікації тяжких металів у водному середовищі
Моніторинг вмісту важких металів у водному середовищі є важливою складовою екологічного контролю, оскільки ці елементи мають високу токсичність і здатність до біоакумуляції. У роботі розглянуто сучасні підходи до визначення важких металів у водних зразках, зокрема сорбційні, вольтамперометричні, хроматографічні, спектральні та фотометричні методи. Наведено характеристику їхніх переваг, обмежень і галузей застосування. Окрему увагу приділено використанню модифікованих сорбентів, розвитку твердофазної спектрофотометрії та вдосконаленню обладнання для експресного аналізу.
Розробка системи регулювання струму в електрокоагуляційній установці
У статті представлено розробку системи автоматичного регулювання струму в електрокоагуляційній установці для очищення стічних вод. Запропонована система забезпечує стабільність електричних параметрів процесу, що дає змогу підтримувати оптимальні умови коагуляції незалежно від зміни провідності або складу водного середовища. Наведено опис електричної схеми, склад шафи автоматизації та принцип роботи системи керування.
Розробка прототипу польотного контролера на базі мікроконтролера ESP32
В роботі проведено аналіз ринку сучасних польотних контролерів для БПЛА. Проведений аналіз дозволив визначити ключові технічні вимоги до польотного контролера. Розроблено апаратну частину контролера на базі ESP32 з застосуванням додаткових необхідних технічних засобів. Здійснено адаптацію програмного забезпечення для стабілізації та управління польотом.
Розробка адресної оптопари як ефективного рішення для масштабування систем керування
В роботі проведено аналіз існуючих методів масштабування систем керування на базі мікроконтролерів та виявлено їхні суттєві недоліки, зокрема високу вартість, складність розводки плат та дефіцит пінів GPIO. Запропоновано нове рішення — "Адресна Оптопара" (патент України №160500), що поєднує в собі принцип роботи адресних світлодіодів та оптичну розв'язку. Розроблено та описано принципову будову компонента, який дозволяє керувати практично необмеженою кількістю виконавчих механізмів, використовуючи лише один цифровий пін контролера. На відміну від традиційних мультиплексорів, запропоноване рішення надає можливість не лише бінарної комутації, але й плавного аналогового керування навантаженням шляхом модуляції кольору випромінювача
Вимірювання та контроль параметрів рН та Eh при очищенні води
Досліджено існуючий стан процесів вимірювання параметрів рН та Eh при реагентному очищенні стічних вод. Досліджено залежність цих параметрів один від одного та їх вплив на даний процес. Обґрунтовано необхідність застосування систем автоматичного контролю даних параметрів для забезпечення штатного проходження технологічного процесу та запобігання негативного впливу на працівників через недопустимі відхилення даних параметрів. Запропоновано систему контролю на основі сучасних апаратних засобів. Уточнено дії щодо їх коректної роботи, правильної експлуатації та захисту в умовах високої забрудненості стічних вод The current state of measuring processes for pH and Eh parameters during reagent-based wastewater treatment has been investigated. The interdependence of these parameters and their influence on the treatment process have been analyzed. The necessity of implementing automatic control systems for these parameters has been substantiated in order to ensure the stable operation of the technological process and to prevent adverse impacts on personnel caused by unacceptable deviations of the measured values. A control system based on modern hardware solutions has been proposed. The procedures ensuring correct operation, proper maintenance, and protection of the measuring equipment under conditions of high wastewater contamination have been specified
Розробка системи місцеве/дистанційне керування дуттєвим вентилятором сушильної установки
Розглянуто розробку системи аварійного керування дуттєвим вентилятором сушарки. Запропонована система дозволяє здійснювати запуск, зупинку та контроль роботи вентилятора як безпосередньо на об’єкті, так і з центрального пульта керування. Описано структуру схеми автоматизації, принцип дії та використані компоненти. Реалізовано можливість протипожежного запуску після падінь напруги.
Ensuring Information Security within the Military Environmental Safety System
The growing complexity of military operations in environmentally hazardous zones has led to the increased reliance on digital technologies for radiation and chemical monitoring. Modern military environmental safety systems depend on distributed sensor networks, unmanned aerial vehicles (UAVs), automated data processing modules, and real-time telemetry to detect, assess, and respond to ecological threats. However, the integration of these digital components introduces new vectors of vulnerability, particularly in the domains of cyber and information security. This paper analyzes the crucial role of information security in maintaining the integrity, availability, and reliability of environmental monitoring data within military contexts. It outlines a comprehensive threat model that identifies common cyberattack scenarios such as data spoofing, signal interception, denial of service, and unauthorized access. To counter these risks, the article proposes a layered security architecture that incorporates encryption, authentication, anomaly detection, access control, and secure logging mechanisms. Each layer of the data lifecycle, from initial sensor acquisition to command-level decision support, is addressed in terms of its specific protection requirements and operational constraints. In addition to architectural design, a risk-based response matrix is introduced to guide the prioritization of protective measures based on threat probability and mission-criticality. The proposed framework is evaluated through scenario analysis and performance metrics, highlighting its potential to improve resilience and reduce system vulnerability in the face of both cyber and environmental threats. The study concludes that robust information security is not a peripheral function but a foundational element of effective environmental safety systems in modern armed forces. Its integration directly influences decision-making accuracy, troop protection, and mission continuity in complex operational theaters.
Improving Performance and Reliability of Electronic Document Issuance Systems Using Caching and Asynchronous Processing
This document focuses on the optimization of electronic document issuance systems that operate under high user load. As the volume of digital services and e-government platforms increases, the need for faster, more reliable, and scalable document generation becomes crucial. The study investigates key bottlenecks in document processing pipelines and proposes a hybrid approach based on server-side caching and asynchronous task execution. The proposed solution significantly reduces response times and improves the overall throughput of document generation systems. У цьому документі розглянуто оптимізацію систем електронної видачі документів, що працюють під великим навантаженням користувачів. Із зростанням обсягів цифрових сервісів та платформ електронного урядування зростає потреба у швидшому, надійнішому та масштабованішому формуванні документів. У дослідженні проаналізовано основні вузькі місця у процесах обробки документів і запропоновано гібридний підхід, заснований на серверному кешуванні та асинхронному виконанні завдань. Запропоноване рішення суттєво зменшує час відгуку та підвищує загальну пропускну здатність систем генерації документів.
Освітній потенціал CTF-змагань у структурі кіберполігонів для ЗВО
У статті розглянуто потенціал використання ігровізації методикою Захоплення прапору (CTF) для збільшення ефективності навчання кібербезпеці як інноваційного освітнього методу. Запропоновано використання кіберполігону в лабораторіях ВНЗ як місця розміщення нетипових завдань з кібербезпеки чи моделювання реальних завдань на підставі отриманого раніше досвіду. Даний підхід має змогу запропонувати навички та знання для виявлення, запобігання та реагування на кіберзагрози практичного характеру, що є найбільш вразливою стороною навчального процесу з кібербезпеки в ЗВО.
Ілюзія безпечності: сучасні виклики та нові підходи в корпоративній кібербезпеці
У статті аналізується феномен «ілюзії захищеності», що виникає унаслідок повільного деградування традиційних засобів інформаційної безпеки, а також виклики, породжені стрімкою еволюцією кіберзагроз та інтеграцією AI / Zero Trust / DevSecOps у безпекові стратегії. Запропоновано практичні підходи та рекомендації для переходу до поведінково-орієнтованих систем, автоматизації та контекстного аналізу користувачів і систем. The article analyses the phenomenon of the ‘illusion of security’ that arises as a result of the slow degradation of traditional information security measures, as well as the challenges posed by the rapid evolution of cyber threats and the integration of AI / Zero Trust / DevSecOps into security strategies. Practical approaches and recommendations are proposed for the transition to behaviour-oriented systems, automation, and contextual analysis of users and systems.
Архітектура кросплатформної системи персоналізованих міських турів з голосовою навігацією
У роботі представлено архітектуру мобільного додатку на базі React Native для формування оптимізованих маршрутів до об'єктів інтересу (POI) та фонової навігаційної підтримки користувача з використанням штучного інтелекту. Система поєднує голосові та текстові інтерфейси, геоінформаційні сервіси (Google Maps API / OpenStreetMap), генерацію описів через AI (ChatGPT або Gemini) та локальну озвучку за допомогою gTTS. Мобільний додаток виконує ключову логіку взаємодії, а централізована база даних PostgreSQL на сервері забезпечує збереження описів POI. Архітектура дозволяє формувати інтелектуальні туристичні або освітні маршрути, а також озвучувати інформацію про об’єкти поблизу у фоновому режимі без необхідності постійної взаємодії з екраном.
Марковські та байєсівські моделі у вебаналітиці поведінки користувачів
У статті розглянуто застосування статистичних методів для аналізу поведінкових патернів користувачів вебплатформ. Проведено порівняльний аналіз моделей марковських ланцюгів та байєсівських підходів, які використовуються для виявлення закономірностей переходів між станами користувацької взаємодії. На прикладі даних OTT-платформи Netflix продемонстровано можливості кожного методу для прогнозування дій користувачів. Встановлено, що моделі марковських ланцюгів ефективні для відтворення послідовності переходів і побудови карти навігації, тоді як байєсівський підхід дозволяє визначати ймовірності цільових дій і працювати з неповними або нерівномірними даними. Результати дослідження свідчать про доцільність розроблення гібридних моделей, що поєднують часову логіку марковських процесів і гнучкість байєсівських оцінок, для підвищення точності прогнозування поведінки користувачів вебплатформ.
Software module for capturing and tracking moving targets
Software for drones has been created that allows tracking objects in real time. A software module has been developed that provides automatic capture and tracking of moving targets. The developed software uses computer vision algorithms and machine learning technologies. The object tracking mechanism has been integrated using CSRT or KCF trackers. An algorithm for automatic image scaling taking into account target movement has been implemented. Video stream processing has been optimized to ensure stable tracking of object movement in real time. Interactive control of the tracking process using control keys has been implemented.
Mathematical Approximation and Physical-Technical Aspects of the Operation of an Atmospheric Acousto-Optic Locator with an Electronic Scanner in Military Specialized Systems
This study presents a comprehensive investigation of the operation of an atmospheric acousto-optic locator with an electronic scanner for military applications. The research includes a detailed analysis using mathematical and physical methods such as the finite difference method, Fourier decomposition, and variational methods to develop analytical models describing the dynamics of acousto-optic processes and the functioning of the scanning system. A physico-technical analysis, based on the principles of acoustics and optics, evaluates the system's stability and sensitivity under varying atmospheric conditions and electromagnetic interference. Experimental data obtained under simulated extreme field conditions confirm the high accuracy of mathematical approximations and a significant improvement in object detection parameters. The results indicate the potential for integrating the developed locator into modern military reconnaissance and surveillance systems, enhancing the speed and accuracy of target detection in complex operational environments.
Prompt-Based Automation of Agile Requirements Documentation: Design for Limited-Infrastructure Environment
This study presents a proof-of-concept design and evaluation of a prompt-based automation approach for Agile requirements documentation in a limited-infrastructure environment. Building upon a previously proposed five-step LLM-based analytical framework, the research explores how structured prompt engineering can replicate the behavior of a full middleware system for transforming Jira exports into publishable Feature Specification Documents. The experiment involved 12 iterative prompt-refinement cycles applied to real project data. The final Gem’s configuration achieved 79% successful cases (improved by 27% when project knowledge artifacts were included). The results confirm that prompt-driven automation can effectively bridge unstructured Agile artifacts and formal specification, offering a lightweight and auditable alternative to traditional requirements documentation workflows.
Digitalized urban transport system in small cities
Small cities face growing transport challenges due to urbanization and increasing mobility demands. Limited infrastructure and resource often hinder efficient transport management. Digitalization offers opportunities to enhance mobility, optimize routes, and improve commuter staus faction
Статистичне моделювання та встановлення двосторнніх критичних областей для розв’язків параболічних задач за експериментальних даних на границі тіла
Проведено статистичне моделювання процесів переносу в шарі з неповними даними на гра­ниці тіла. Крайова задача сформульована для випадку ненульової початкової умови, наявності сталого дже­рела на одній границі тіла (класична гранична умова) та вибірки експериментальних даних для шуканої функції на іншій границі (статистична гранична умо­ва). Як гранична умова використовується модель лінійної регресії, отримана з експериментальних да­них методом найменших квадратів. Записано матрицю регресорів, отримано інформаційну матрицю та матрицю помилок. На цій основі одержано форму­ли та проаналізовано двосторонню критичну область на основі критерію Фішера. Проаналізовано вплив рівня надійності на ширину двосторонньої критичної області, побудованої для регресії та розв'язку задачі.
Об’єктно-орієнтовані мережі Петрі та можливості їх аналізу формальними методами
В роботі обґрунтована актуальність застосування візуально-аналітичного моделювання для перевірки коректності функціонування програмних систем та мереж Петрі (PN), як одного з методів такого моделювання. Описана об’єктно-орієнтована інтерпретація мереж Петрі (OOPN) та проаналізовані наукові роботи, що пропонують реалізації об’єктно-орієнтованих PN. Поставлена проблема відсутності формальних методів аналізу, адаптованих до OOPN. This paper highlights the relevance of employing visual-analytical modeling for validating the correctness of software systems functioning, with Petri nets (PN) considered as one of the key modeling approaches. It describes an object-oriented interpretation of Petri nets (OOPN) and provides an overview of existing research proposing implementations of object-oriented PN. Furthermore, a gap in this field is specified, namely the lack of formal analysis methods specifically adapted to OOPN.
Оцінка семантичної та часової узгодженості розподілених інформаційних ресурсів
Представлено комплексний підхід до оцінки семантичної та часової узгодженості розподілених інформаційних ресурсів. Описано поняття ключових метрик для вимірювання змістовної та часової відповідності даних між різними вузлами системи, запропоновано формалізовані моделі для автоматичного контролю якості інформації. Проведено аналіз основних труднощів у підтримці консистентності та окреслено перспективи розвитку методів і інструментів моніторингу для підвищення надійності сучасних розподілених систем. A comprehensive approach to assessing the semantic and temporal consistency of distributed information resources is presented. The concept of key metrics for measuring the content and temporal correspondence of data across different system nodes is described, and formalized models for automated information quality control are proposed. The main challenges in maintaining consistency are analyzed, and prospects for the development of monitoring methods and tools to enhance the reliability of modern distributed systems are outlined.
Хмарні технології та мобільні додатки в інтелектуальному управлінні рибними господарствами
У статті розглянуто застосування хмарних технологій та мобільних додатків для цифрової трансформації аквакультури. Запропоновано концепцію експертної системи управління рибними господарствами, реалізованої у форматі SaaS-платформи з інтеграцією мобільного застосунку для фермерів. Основними функціональними можливостями системи є автоматичний збір даних з IoT-пристроїв, аналіз параметрів водного середовища, прогнозування врожайності та норм годівлі на основі алгоритмів машинного навчання, а також формування рекомендацій і попереджень у режимі реального часу. Очікується, що впровадження такого рішення сприятиме оптимізації витрат, підвищенню продуктивності та біобезпеки, а також інтеграції українських рибних господарств до міжнародних практик Smart Aquaculture. The article examines the application of cloud technologies and mobile applications for the digital transformation of aquaculture. A concept for an expert system for fishery management is proposed, implemented as a SaaS-platform with the integration of a mobile application for farmers. The main functionalities of the system include automatic data collection from IoT devices, analysis of water environment parameters, forecasting yields and feeding rates based on machine learning algorithms, and the generation of real-time recommendations and warnings. The implementation of such a solution is expected to contribute to cost optimization, increased productivity and biosecurity, as well as the integration of Ukrainian fisheries into international Smart Aquaculture practices.
Захист даних в автоматизованих системах управління земельними ресурсами органів місцевого самоврядування
У статті розглядаються проблеми захисту даних в автоматизованих системах управління земельними ресурсами органів місцевого самоврядування в умовах воєнного стану в Україні. Акцент зроблено на необхідності інтеграції сучасних міжнародних стандартів кіберзахисту, зокрема NIST Cybersecurity Framework (CSF) 2.0, у практику місцевих рад для підвищення прозорості та безпеки кадастрових даних. Автор пропонує створення прототипу плагіна для QGIS, який реалізує принципи CSF: ідентифікація активів, захист, моніторинг, реагування та відновлення. Впровадження такого інструменту дозволить знизити ризики маніпуляцій із земельними ресурсами, забезпечити відповідність міжнародним стандартам управління ризиками та підвищити довіру громадян до цифрових сервісів органів влади The article addresses the challenges of data protection in automated land management systems of local self-government bodies under the conditions of martial law in Ukraine. Particular attention is given to the necessity of integrating modern international cybersecurity standards, notably the NIST Cybersecurity Framework (CSF) 2.0, into the practices of local councils to strengthen the transparency and security of cadastral data. The author advances the concept of developing a prototype QGIS plugin that operationalizes the CSF functions: asset identification, protection, monitoring, response, and recovery. The implementation of such a tool is expected to mitigate the risks of land resource manipulation, ensure compliance with international risk management standards, and foster greater public trust in the digital services provided by governmental authorities
Інтеграція PySpark Streaming з AWS EMR та Step Functions для обробки великих даних в реальному часі
У статті розглядається інтеграція PySpark Streaming з AWS EMR та Step Functions для обробки великих даних в реальному часі. Описано рішення двох ключових проблем, що виникають при запуску та оновленні потокових обробок даних: забезпечення безперервної роботи стрім-джоб без downtime і автоматичне оновлення версій PySpark Streaming jobs. Для вирішення цих завдань пропонується використання AWS Step Functions для оркестрації запуску і зупинки джоб, а також S3 Bucket для визначення лідера, що гарантує запуск тільки однієї активної джоби. Окрім того, у статті розглянуто механізм автоматичного перезапуску джоб у разі помилок та створення подій для оновлення версій завдань. Такий підхід дозволяє забезпечити безперервну і масштабовану обробку потокових даних, мінімізуючи ризики downtime та забезпечуючи автоматизацію процесів на всіх етапах. This article examines the integration of PySpark Streaming with AWS EMR and Step Functions for real-time big data processing. It describes solutions to two key challenges that arise when running and updating streaming data jobs: ensuring continuous execution of streaming jobs without downtime and enabling automatic version updates of PySpark Streaming jobs. To address these challenges, the article proposes using AWS Step Functions to orchestrate job start and stop operations, as well as an S3 bucket to determine the leader, ensuring that only one active job runs at a time. Additionally, the article discusses mechanisms for automatically restarting jobs in case of failures and generating events to trigger job version updates. This approach enables continuous and scalable streaming data processing while minimizing downtime risks and automating processes across all stages.
Інформаційна система ідентифікації домішкових компонентів важких металів у рідких середовищах
У роботі представлено концепцію та результати розробки інформаційно-вимірювальної системи для ідентифікації домішкових компонентів, зокрема важких металів, у водних середовищах. Запропонована система реалізує принцип автоматизованого контролю концентрацій забруднювальних речовин із використанням оптоелектронних сенсорів і мікропроцесорного блока обробки сигналів. Наведено структурну схему системи, описано алгоритми реєстрації та цифрової обробки оптичних сигналів. Проведено експериментальні дослідження з використанням синтезованих сорбентів на основі кремнезему, модифікованого реагентами, що підвищують селективність визначення іонів Fe(II), Fe(III) та I₂. Отримані результати підтверджують ефективність застосування розробленої системи для моніторингу якості води та створюють передумови для її подальшої автоматизації та впровадження у польових вимірювальних комплексах.
Аналіз регіональних особливостей сезонного споживання природного газу у західному та центральному регіонах України
div]:bg-bg-000/50 [&_pre>div]:border-0.5 [&_pre>div]:border-border-400 [&_.ignore-pre-bg>div]:bg-transparent [&_.standard-markdown_:is(p,blockquote,h1,h2,h3,h4,h5,h6)]:pl-2 [&_.standard-markdown_:is(p,blockquote,ul,ol,h1,h2,h3,h4,h5,h6)]:pr-8 [&_.progressive-markdown_:is(p,blockquote,h1,h2,h3,h4,h5,h6)]:pl-2 [&_.progressive-markdown_:is(p,blockquote,ul,ol,h1,h2,h3,h4,h5,h6)]:pr-8"> _*]:min-w-0 standard-markdown"> This paper presents a comparative analysis of regional features of seasonal natural gas consumption between the western (Lviv region) and central (Kyiv region) regions of Ukraine. Based on the analysis of experimental data on gas withdrawal by industrial consumers for the period 2017-2022, covering over one million daily consumption records, fundamental differences in seasonal consumption patterns between regions were established. The Lviv region demonstrates moderate seasonality with an amplitude of fluctuations of 0.870 and a correlation coefficient between consumption and temperature ranging from -0.75 to -0.82, while the Kyiv region is characterized by 20-25% higher seasonal irregularity and a correlation coefficient ranging from -0.85 to -0.90. The identified regional differences substantiate the need for differentiated approaches to gas supply planning, development of consumption forecasting methodologies, and reserve capacity management to support Ukraine's energy security. У цій роботі виконано порівняльний аналіз регіональних особливостей сезонного споживання природного газу між західним (Львівська область) та центральним (Київська область) регіонами України. На основі аналізу експериментальних даних про відбір газу промисловими споживачами за період 2017-2022 років, що охоплюють понад один мільйон записів щоденного споживання, встановлено принципові відмінності у сезонних шаблонах споживання між регіонами. Львівська область демонструє помірну сезонність з амплітудою коливань 0.870 та коефіцієнтом кореляції споживання з температурою від -0.75 до -0.82, тоді як Київська область характеризується на 20-25% вищою сезонною нерівномірністю та коефіцієнтом кореляції від -0.85 до -0.90. Виявлені регіональні відмінності обґрунтовують необхідність диференційованих підходів до планування газопостачання, розроблення методик прогнозування споживання та управління резервними потужностями для підтримки енергетичної безпеки України.
Прискорення виконання алгоритму зменшення розміру сформованих DEFLATE-блоків за допомогою мемоізації в процесі прогресуючого ієрархічного стиснення зображень без втрат
Обґрунтована доцільність та описаний механізм використання мемоізації для прискорення виконання алгоритму зменшення розміру сформованих DEFLATE-блоків під час прогресуючого ієрархічного стиснення зображень без втрат. На прикладі зображень тестового набору ACT показано, що застосування мемоізації для аналітичного способу реалізації цього алгоритму дає змогу прискорити її виконання максимум на 58.9 %. The feasibility and mechanism of using memoization to accelerate the execution of the algorithm for reducing the size of the formed DEFLATE blocks during progressive hierarchical lossless image compression are substantiated and described. Using the example of images from the ACT test set, it is shown that the use of memoization for the analytical method of implementing this algorithm allows to accelerate its execution by a maximum of 58.9%.
A Comprehensive Methodology for Authorship Attribution of Literary Textual Works
This study presents a comprehensive framework for authorship recognition, specifically tailored for literary works of fiction. There are two peculiarity of the considered problem. First, the problem involves authorship attribution of both large and small literary works. Second, the texts which are available for identification and testing of a recognition model are quite limited, since many writers write only a few literary works throughout their lives. In the study approaches used for addressing the aforementioned issues. Computer experiments were carried out on the Azerbaijani writers example.
System of artificial intelligence as a model of natural intelligence
Artificial intelligence systems (AIS) are studied for adequacy and accuracy as models of natural human intelligence. The capabilities of AIS are studied from the standpoint of the theory of computation and logic. The study focuses on the capabilities of artificial neural networks, which are the core of AIS. It is shown that there exist unsolvable for AIS problems, unlike humans. In addition, AIS is unable to transform sets of facts into new knowledge like humans due to the insufficient development of inductive logic methods. The prospects for the development of AIs as models of natural intelligence are assessed depending on the development of super-tuning neural networks, as well as quantum computing.
Curve Detection from Images in Video-Based Navigation Methods
This study investigates image-based navigation methods and algorithms for devices, with a focus on curve detection as a key step in object recognition. Image-based navigation relies on identifying objects in the environment and determining the device’s position based on their coordinates. Roads were selected as the objects of interest, and their identification was explored through curve detection in images. Curve detection is a fundamental problem in computer vision, as curves represent object boundaries, contours, and trajectories, and play a critical role in shape analysis, cartography, and navigation systems. The study employs the Hessian matrix, constructed from second-order derivatives of pre-processed images, to analyze local curvature. By examining the eigenvalues of the Hessian matrix, local structures are classified, and pixels belonging to curves are identified with high precision. A curvature detection criterion based on the relative magnitudes of the eigenvalues is applied: if one eigenvalue is significantly larger than the other, the corresponding pixel is determined to lie on a curve. This approach enables accurate and robust identification of road structures in images, forming a reliable foundation for subsequent navigation and mapping applications.
Intelligent Modeling of Educational Curricula Based on Labor Market Vacancy Analysis Using Semantic and Generative AI
The article presents an intelligent system for modeling educational curricula based on labor market vacancy analysis using semantic and generative AI. The approach identifies key skills and competencies required by employers and transforms them into adaptive course structures. A semantic module extracts and clusters professional requirements, while a generative model synthesizes relevant learning content. The proposed solution demonstrates the potential to automatically align educational programs with real market demands, supporting data-driven curriculum design.
The Intelligence of Things: How AI Transforms the IoT Ecosystem
This paper focuses on the integration of artificial intelligence (AI) into the Internet of Things (IoT) ecosystem and how this combination is transforming data-driven decision-making and system automation. The rapid growth of IoT devices has led to a huge amount of real-time data, creating new challenges for data processing, security, and system scalability. The goal is to analyze existing limitations and identify methods to improve IoT performance with AI-based solutions. The proposed approach focuses on intelligent data processing and adaptive learning models that improve automation, responsiveness, and predictive capabilities. Experimental studies show that AI-based IoT systems significantly outperform traditional IoT architectures in terms of data analysis and operational efficiency. Ця робота зосереджена на інтеграції штучного інтелекту (ШІ) в екосистему Інтернету речей (IoT) та на тому, як це поєднання трансформує автоматизацію систем та прийняття рішень на основі наявних даних. Швидке зростання популярності пристроїв IoT призвело до появи величезної кількості даних у режимі реального часу, створюючи нові виклики для обробки даних, безпеки та масштабованості систем. Метою є аналіз існуючих обмежень та визначення методів покращення продуктивності IoT за допомогою рішень на основі ШІ. Запропонований підхід зосереджений на інтелектуальній обробці даних та адаптивних моделях навчання, які покращують автоматизацію, швидкість реагування та прогностичні можливості. Експериментальні дослідження показують, що системи IoT на основі ШІ значно перевершують традиційні архітектури IoT з точки зору аналізу даних та операційної ефективності.
Архітектура інтелектуального IoT-пристрою відображення черги виклику клієнтів
У роботі представлено архітектуру інтелектуального IoT-пристрою на базі мікроконтролера Arduino Mega 2560 із Wi-Fi-модулем ESP8266 для відображення черги виклику клієнтів на світлодіодному матричному дисплеї MAX7219. Розроблена система забезпечує безшумну комунікацію шляхом передачі повідомлень через локальну бездротову мережу. Особливістю проєкту є можливість голосового керування пристроєм за допомогою мобільного додатку Tasker, який виконує передачу даних із смартфона на мікроконтролер через протокол HTTP. The work presents the architecture of an intelligent IoT device based on the Arduino Mega 2560 microcontroller with an ESP8266 Wi-Fi module for displaying the customer call queue on the MAX7219 LED matrix display. The developed system provides silent communication by transmitting messages over a local wireless network. A feature of the project is the ability to voice control the device using the Tasker mobile application, which transfers data from a smartphone to the microcontroller via the HTTP protocol.
Освітня траєкторія ЄС у впровадженні штучного інтелекту
Проведено дослідження передумов застосування ШІ у сфері ЄС. Здійснено аналіз основних можливостей та напрямів застосування ШІ. Розкрито правове й політичне регулювання ШІ в ЄС. Виокремлено виклики та ризики використання ШІ у сфері освіти. Висунуто рекомендації та перспективи щодо використання ШІ у сфері освіти. A study of the prerequisites for the application of AI in the EU was conducted. An analysis of the main opportunities and directions for the application of AI was carried out. The legal and political regulation of AI in the EU was revealed. The challenges and risks of using AI in education were identified. Recommendations and prospects for the use of AI in education were put forward.
Розробка застосунку для генерування зображень додатків до свідоцтв про здобуття повної загальної середньої освіти та обчислення їх середнього балу
Здійснено генерування покращених тренувального, перевірочного та тестового наборів зображень можливих оцінок додатків до свідоцтв про здобуття повної загальної середньої освіти абітурієнтів з більш широко використовуваним на практиці шрифтом “Times New Roman” українською мовою і курсивним накресленням тексту. Шляхом донавчання моделі ResNet50 на основі покращених тренувальних, перевірочних та тестових наборів даних зображень оцінок розроблено покращений класифікатор зображень оцінок. На його основі розроблено застосунок для генерування зображень свідоцтв про здобуття повної загальної середньої освіти абітурієнтів та здійснення розрахунку їх середнього балу. Проведене тестування застосунку свідчить про коректне розпізнавання усіх оцінок з точністю вище 90% із згенерованих зображень додатків до свідоцтв і правильний розрахунок середнього балу свідоцтва.
Адаптивні нейромережеві моделі оцінювання та регулювання когнітивного навантаження у навчальних іграх
У статті розглядаються адаптивні нейромережеві моделі для оцінювання та регулювання когнітивного навантаження у навчальних комп’ютерних іграх. Запропоновано підхід із застосуванням online learning на основі рекурентних нейромереж (LSTM/GRU) та механізму Elastic Weight Consolidation (EWC) для стабільності дрейфу моделі. Пропонована система використовує мультимодальні дані такі як ігрові метрики та поведінкові показники для динамічного регулювання складності навчального процесу. Представлено концепцію експериментальної реалізації із порівнянням online та offline методів навчання. Оцінюється потенціал підходу в підвищенні ефективності навчання та залученості користувачів. The article discusses adaptive neural network models for assessing and regulating cognitive load in educational computer games. An approach is proposed that applies online learning based on recurrent neural networks (LSTM/GRU) and the Elastic Weight Consolidation (EWC) mechanism to ensure model drift stability. The proposed system utilizes multimodal data such as gameplay metrics and behavioral indicators to dynamically adjust the difficulty of the learning process. The concept of an experimental implementation is presented, including a comparison between online and offline training methods. The potential of the proposed approach in enhancing learning efficiency and user engagement is evaluated.
Програмний інтелектуальний засіб стискання даних у міжмашинній комунікації
Метою роботи є розробка інтелектуального засобу стискання відеопотоку для систем відеспостереження в умовах міжмашинної комунікації. Ця розробка призначена для зменешення обсягу даних, за умови забезпечити високу якість важливих об’єктів для подальшої роботи з ними людини. Такий метод забезпечить підвищення ефективності передачі відео з меншим навантаженням мережи або в умовах низької пропускної здатності. Для реалізації використовуватимуться модель комп’ютерного зору YOLO та кодек H.265 з відкритою бібліотекою FFmpeg.
Прогнозування траєкторій рухомих об’єктів як елемент інтелектуального відеоспостереження з БПЛА
У роботі проведено порівняльний аналіз трьох сучасних методів трекінгу, що застосовуються у системах комп’ютерного зору для відстеження об’єктів у динамічних умовах з метою прогнозування траєкторій рухомих об’єктів, що є ключовим елементом інтелектуального відеоспостереження з використанням безпілотних літальних апаратів. Розглянуто їх ефективність за різних сценаріїв зйомки та проаналізовано можливі напрями підвищення точності та надійності відстеження, зокрема для завдань прогнозування траєкторій. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення систем відеоспостереження на базі дронів у задачах моніторингу та безпеки. This paper presents a comparative analysis of three modern tracking methods used in computer vision systems for object tracking under dynamic conditions, aimed at predicting the trajectories of moving objects — a key component of intelligent video surveillance employing unmanned aerial vehicles. Their performance under various recording scenarios is examined, and potential approaches to improving tracking accuracy and reliability, particularly for trajectory prediction tasks, are analyzed. The obtained results can be applied to enhance drone-based video surveillance systems for monitoring and security purposes.
Сервіс на базі штучного інтелекту для допомоги у форматуванні академічних робіт
У статті запропоновано сервіс на базі штучного інтелекту для автоматизованого форматування академічних робіт відповідно до тексту вимог конкретної конференції, журналу чи університету. Сервіс аналізує норму стилю оформлення, виявляє відхилення (відступи, шрифти, посилання, формули) і автоматично приводить текст до потрібного формату. Розроблене рішення покликане значно скоротити час на ручне форматування та знизити ймовірність помилок.
The Weaponization of Water: Environmental Policy as a Tool of Russian Hybrid Warfare in the Caspian Sea
This article analyzes the Russian Federation's strategic weaponization of environmental policy in the Caspian Sea region as a sophisticated, non-kinetic instrument within its general hybrid warfare strategy. Avoiding the general assumption of environmental degradation as a byproduct of war, this analysis assumes that Russia is taking conscious measures in applying natural resources and environmental disasters as an heterogenous policy to accomplish political and economic objectives. By dominating the Caspian's principal water source, the Volga River, Moscow acquires the ability to inflict disproportionate, cumulative harm on the economies and legitimacy of governments of littoral states—specifically Kazakhstan, Azerbaijan, Turkmenistan, and Iran—without crossing the threshold of formal armed conflict. This piece outlines the mechanisms of this weaponization of the environment in physical and economic arguing that it is a central and expanding frontier of international competition, a key challenge to traditional understandings of national security.
Risk and Hazard Analysis of Riverbank Filtration Water Intakes for Water Safety Planning
Water Safety Plans (WSPs) are a proactive framework recommended by the World Health Organization to ensure the safety of drinking water through risk assessment and risk management along the entire supply chain – from catchment to consumer. This study presents a methodology for identifying and assessing hazards and hazardous events in riverbank filtration (RBF) water supply systems at the initial WSP development stage. A pilot investigation was conducted for a small urban settlement in the Ivano-Frankivsk region, Ukraine, where groundwater abstraction is performed from two rivers, including the Dniester. Bibliometric analysis of 3,879 publications in Scopus (as of 2025) identified key approaches and gaps in WSP-based risk assessment. Field investigations under the project Climate-Resilient Management for Safe Disinfected and Non-Disinfected Water Supply Systems - 101081980 - SafeCREW - Horizon-cl6-2022-zeropollution-01 included 2,956 measurements of physicochemical and microbiological indicators. Main hazards identified were microbial contamination during warm seasons and clogging of infiltration zones due to increased turbidity in the Dniester River. Risk assessment demonstrated medium to high levels of vulnerability associated with reservoir maintenance and seasonal water quality fluctuations. The results provide a structured basis for WSP implementation and adaptation of EN 15975-2:2022 and ISO 31000:2018 principles in small-scale water systems using riverbank filtration.
Optimization of Sprinkling Parameters for Improved Irrigation Quality
Under conditions of water scarcity and climate change, it is crucial to align irrigation intensity with the soil’s infiltration capacity. This study presents analytical modeling of the optimal sprinkling parameters (intensity and duration) taking into account the hydro-physical properties of soils, namely porosity and moisture content. Analytical equations were derived to determine the optimal irrigation duration that ensures efficient water use and prevents surface runoff formation. An example of calculations is provided for medium loamy soils under different sprinkling intensities.
Necessity and ways to improve the systems of irrigation management on a resource basis
The necessity and ways of improving irrigation management systems are considered. An analysis of international and native experience in the development and implementation of information systems to support management decision-making in irrigation has been carried out. The current changes in conditions and requirements to irrigated agricultural production are described. Primarily in terms of the critical shortage and increasing cost of water and energy resources, which necessitate the improvement of existing methods and means of water use planning for irrigation on a resource basis. Appropriate resource-based solutions are proposed.
Modeling and Management of Rice Water Consumption in the Danube Delta
The article investigates the total water consumption of rice in the Danube Delta over six growing seasons. The study established that the average water use amounts to 9,273 m³/ha, of which more than 50% is attributed to transpiration. A comparative analysis of the Alpatyev, Blaney–Criddle, and Hargreaves methods was carried out. The Alpatyev method proved to be the most accurate (error ±1.6%), while the Blaney–Criddle method is suitable for integral assessments, and the Hargreaves method is applicable only for preliminary calculations. The obtained results can be used to optimize irrigation regimes in rice systems of southern Ukraine.
Екологічна оцінка впливу антропогенних екополютантів на гідробіонтів річки Сула
У статті проаналізовано вплив антропогенних екополютантів на гідроекосистему річки Сула. На основі багаторічних даних гідрохімічного моніторингу та біологічних досліджень оцінено сучасний стан забруднення водойми. Вивчено динаміку основних забруднюючих речовин, проаналізовано видове різноманіття гідробіонтів як біоіндикаторів стану екосистеми. Встановлено, що основним джерелом забруднення є промислові та сільськогосподарські стоки, що призводить до структурних змін у угрупованнях зообентосу та іхтіофауни. Запропоновано комплексні заходи щодо зменшення надходження забруднювачів, включаючи вдосконалення очищення стічних вод, впровадження сучасної системи екологічного моніторингу та адаптацію екологічно чистих технологій у промисловості та сільському господарстві.
Математична оцінка оптимальних конструктивних параметрів дренажних систем подвійної дії для різних ґрунтових умов Укрaїни
У роботі розглядається задача математичного моделювання водорегулювання на дренажних системах подвійної дії з метою визначення конструктивних параметрів таких систем. Для проведення обчислювальних експериментів використовуються засоби, що базуються на рівнянні Річардса. Для отриманих в результаті лабораторного визначення даних щодо гідрофізичних властивостей ґрунтів, що дренуються, розв’язується задача визначення таких конструктивних параметрів системи дренажу – глибини закладання дрен та відстані між ними – за яких система забезпечує дренування поверхневого шару ґрунту та мінімізує необхідність застосування зрошення протягом сезону вегетації.
Конструкція й принцип роботи гідромеханічних датчиків рівня води в системі гідрорегулятора АРУ-200Ц
У статті представлено конструкцію та принцип дії удосконаленого поплавкового датчика рівня води для гідроавтоматичного регулятора АРУ-200Ц. Датчик виготовлено з ПВХ-пластику, що підвищує його корозійну стійкість, знижує вагу та вартість. Запропонована конструкція забезпечує енергоефективне автоматичне регулювання рівня води, стабільність роботи системи та придатна для модернізації осушувально-зволожувальних споруд.
Удосконалення методів визначення коефіцієнта гідравлічного опору з урахуванням просторових характеристик шорсткості трубопроводів
Проаналізовано існуючі підходи до визначення коефіцієнта гідравлічного опору в трубопроводах і окреслено напрями їх удосконалення з урахуванням просторових характеристик шорсткості внутрішньої поверхні. Запропоновано підхід до побудови багатофакторної аналітичної моделі, яка може підвищити точність розрахунків втрат напору в турбулентному режимі. Одержані результати є основою для подальших теоретичних та експериментальних досліджень у напрямі створення універсальної залежності коефіцієнта гідравлічного опору.
Порівняльний аналіз програмного забезпечення для моделювання деформацій ґрунту
У статті проведено детальний порівняльний аналіз сучасних програмних комплексів для чисельного моделювання напружено-деформованого стану ґрунтів, зокрема PLAXIS 2D/3D, GeoStudio (SIGMA/W), FLAC3D та MIDAS GTS NX. Розглянуто їхні ключові технічні та функціональні характеристики, включно з методами чисельного моделювання, точністю розрахунків, підтримкою 3D-моделювання, інтеграцією гідрогеологічних процесів, складністю навчання, зручністю інтерфейсу, масштабованістю моделей та економічними аспектами, такими як вартість ліцензії та ресурсні вимоги. Проведено систематизацію інформації щодо можливостей моделюванні деформацій кожного програмного комплексу. Матеріали статті демонструють, як порівняння основних характеристик програмних систем дозволяє інженерам, науковцям і освітнім установам обирати оптимальні інструменти для геотехнічного моделювання та планування інфраструктурних об’єктів. Публікація підкреслює значення системного підходу до оцінки функціональних можливостей програмного забезпечення та забезпечення більш ефективного використання цифрових технологій у геотехнічних дослідженнях, проєктуванні та наукових розробках.
Оцінка придатності артезіанських свердловин Рівненщини для рибогосподарського використання
У статті виконано ревізійне гідрогеологічне обстеження самовиливаючих свердловин та території Рівненської області. Досліджені напірні підземні води не проявляють ознак виснаження і забруднення. Їхні дебіти та гідрохімічні показники перебувають у межах норми і засвідчують придатність артезіанських вод для рибогосподарського використання.
Правові та регуляторні бар’єри інвестування у модернізацію іригаційної інфраструктури України
Тези доповіді присвячені розгляду правових та регуляторних перешкод, що обмежують інвестиційну активність у сфері модернізації іригаційної інфраструктури України. Наголошено, що в умовах зміни клімату й підвищення ризиків посухи роль зрошення стає вирішальною для забезпечення сталого виробництва сільськогосподарських культур, особливо у південних та центральних регіонах. На основі аналізу нормативно-правових актів, аналітичних звітів Світового банку , BRDO та фахових досліджень ідентифіковано основні бар’єри: невизначеність прав власності на меліоративні системи, обмеження у бюджетному фінансуванні, недосконалість тарифоутворення, дублювання управлінських функцій між органами влади, податкові та процедурні перепони, а також ризики, зумовлені військовим конфліктом. Запропоновано напрями удосконалення правового регулювання для створення сприятливого середовища інвестицій у відновлення та розвиток зрошувальних систем. що обмежують інвестиційну активність у сфері модернізації іригаційної інфраструктури України.
Басейнові рибоходи як ключові елементи екологічного покращення водотоків
Тези доповіді присвячені ролі басейнових рибоходів як важливих елементів екологічного покращення водотоків та відновлення міграційних шляхів риб і водної фауни. Наведено принцип дії басейнових рибоходів, їхню конструкцію, основні гідравлічні параметри та вимоги до проєктування. Описано різновиди технічних рибоходів — традиційні, ромбові та опуклі — із прикладами їх реалізації. Висвітлено переваги та недоліки таких споруд.
Принципи фізичного моделювання циркуляційних систем технічного водопостачання
Проблема забезпечення надійної роботи систем циркуляційного водопостачання (СЦВ) вимагає детального дослідження як стаціонарних, так і нестаціонарних (перехідних) режимів. У статті проведено аналіз кінетики гідродинамічних явищ у напірних трубопроводах СЦВ закритого типу, що характеризуються великими діаметрами труб і переважанням втрат напору на місцевих опорах над втратами на тертя по довжині. Показано, що в таких системах переважаюче значення має сила тяжіння
Удосконалення розрахунку параметрів дренажу з урахуванням глибокого розпушення ґрунту
Анотація — визначено технологічні та конструктивні параметри спільної роботи дренажу з різними технологіями глибокого розпушення, за якими удосконалено методи їх розрахунку шляхом поєднання гідромеханічного й водобалансового методів: відповідно удосконалено розрахункову двошарову схему та визначено середньозважені за профілем та площею розповсюдження значення показників водно-фізичних властивостей (коефіцієнти фільтрації й водовіддачі тощо), глибини залягання водоупору на осушуваному масиві, а також гідрологічні характеристики впливу на умови роботи дренажу, що дасть змогу, на відміну від наявних, підвищити точність й обґрунтованість відповідних проектних рішень на 20...30%.
Техніко-економічне обгрунтування допустимих рівнів надійності для гідромеліоративних споруд
Проведено аналіз класифікації гідромеліоративних гідротехнічних споруд за двома ключовими критеріями: класом капітальності та класом наслідків (відповідальності). Запропоновано значення допустимих рівнів надійності для гідромеліоративних споруд залежно від класу капітальності та класів наслідків (відповідальності).
Numerical Optimization of a Pseudoparabolic Systems with Memory
We employ the method of a priori inequalities in negative norms to prove the existence of a pointwise optimal control for the regularized problem corresponding to a time-nonlocal pseudoparabolic integro-differential equation with a Volterra-type integral term. Certain differential properties of the cost functional are investigated, and a numerical example illustrating the computation of the optimal control is presented.
Integral conjugation condition for smart geobarriers with assimilation of sensor data
The long-term integrity of geoenvironmental containment systems is critical for preventing groundwater contamination, while conventional monitoring is only reactive. This work addresses the need for proactive, predictive monitoring by deriving a novel integral conjugation boundary condition for a smart geobarrier. This condition incorporates real-time sensor data through a Newtonian nudging data assimilation term, providing a mathematically rigorous mechanism to continuously steer a physical model toward observed reality. As an example of application, a boundary value problem for the process of filtrational consolidation is formulated.
Exact signal reconstruction from highly incomplete nonlinear system
L1 regularization has long been used to obtain sparse representations of data, but is it possible to extend the convergence conditions from the linear to the nonlinear case? L1 regularization does not guarantee accurate reconstruction of a sparse state from incomplete data, even under linear constraints. However, once the amount of data exceeds a certain threshold, the probability of reconstruction failure with random matrices will be negligible. Developing a theory to determine the probability of success in the nonlinear case seems useful. This requires defining various classes of random nonlinear functions and examining how their convergence conditions vary. In particular, linear processes are often affected by nonlinear distortions, which are commonly modeled as noise. Identifying the physics and chemical kinetics of these distortions and incorporating them into the model will help improve the probability of successful reconstruction and enable the identification of factors that influence these distortions. This is especially important in biology, where understanding not only the balance of internal processes but also the factors influencing the stability of the system is crucial
Theoretıcal research of reınforced concrete materıals and theır applıcatıon ın the preparatıon of long-term support zones
This article is devoted to a theoretical study of reinforced concrete materials and their use in the construction of long-term strongpoints. The relevance of this research lies in the development of modern methods for determining the strength of reinforced concrete materials as their primary indicator. This is driven by the necessity of using such materials and opens up prospects for their application in the military field. The paper presents a physical and mathematical method for determining the strength of reinforced concrete materials. approaches Theoretical methods were used. The innovation lies in the integration of physical and mathematical approaches to studying the strength of materials, which allows for the preliminary determination of the use of reinforced concrete materials for military purposes. Determining the strength of reinforced concrete materials, as a scientific result, has important practical implications for the preparation of long-term strongholds.
Problems of effectıve applıcatıons of aır defense means agaınst aır target actıvatıng at low altıtudes
This paper examines the defeat of various types of air attack weapons, such as fighters, helicopters, cruise missiles, reconnaissance unmanned aerial vehicles, armed unmanned aerial vehicles, drones and kamikazes by air defense systems, taking into account their low-altitude operation. For this purpose, efficiency coefficients are determined that characterize the defeat of low-altitude air attack weapons by anti-aircraft missile systems, taking into account their tactical and technical characteristics. To solve the problem, the first party was considered to be air attack weapons, such as fighters, helicopters, cruise missiles, reconnaissance unmanned aerial vehicles, armed unmanned aerial vehicles, drones and kamikazes, and the second party was considered to be the S-125 2TM, BUK-MB, Barak-8, S-300 PMU2, TOR-M2KM, Patriot MIM-104, Panisir S-1, Nasams-III, Igla-S, Strela-10, OSA-AK(M) anti-aircraft missile systems. Therefore, a mathematical model of the problem was developed using game theory. The obtained problem was solved using the simplex method. It was determined that the TOR-M2KM anti-aircraft missile system, which is an air defense system for engaging low-altitude air attack weapons, can be used primarily against fighters, helicopters, unmanned aerial vehicles, armed unmanned aerial vehicles and unmanned aerial targets during combat operations. Of the air attack weapons, it is proposed to use cruise missiles first of all during combat operations, and kamikazes at the next stage. It is advisable to use the Barak-8 air defense system against cruise missiles. The obtained results can be used in planning the effective implementation of an air defense system against low-altitude air attack weapons.
Mathematical Modeling of Coupled Wagon Movement on a Railway Hump
The efficiency of classification yards is largely determined by the process of controlled humping of railwagons. This paper proposes a mathematical model for calculating the group speed of several coupled wagons (cuts) as they move over a hump. The proposed model is formulated as a Cauchy problem for the Cauchy problem for a Riccati-type nonlinear differential equation, taking into account the basic and additional specific rolling resistance of the wagons, which depend on their mass, type, and operating conditions. Both the forward problem (determining the speed at the end of the hump for a given initial speed) and the inverse problem (determining the required initial speed to achieve a specified speed at the end of the hump) are considered. The proposed approach enables numerical experiments using Euler and Runge–Kutta methods. The results can be applied in the design and operation of modern automatic control systems at classification yards, contributing to increased productivity, energy efficiency, and operational safety.
Comparative Analysis of Localization Methods for Accurate and Robust Positioning
Localization, the task of determining position in an environment, is fundamental for robotics, navigation, and tracking [1][2]. This paper reviews modern approaches with emphasis on mathematical and computational modeling. We compare geometric methods [6], dead-reckoning with sensor fusion [3][4], graph-based optimization (SLAM) [11][12], and deep learning techniques [5][8]. A comparative table highlights their accuracy, robustness, and main trade-offs. The review indicates that multi-sensor fusion and robust estimation improve reliability [3][4], while deep learning adds potential but requires large datasets and careful design [5]. Локалізація, тобто визначення положення в середовищі, є фундаментальною задачею для робототехніки, навігації та систем відстеження [1][2]. У статті розглянуто сучасні підходи з акцентом на математичне та обчислювальне моделювання. Порівнюються геометричні методи [6], одометрія з сенсорним злиттям [3][4], оптимізаційні підходи на основі графів (SLAM) [11][12] та методи глибинного навчання [5][8]. Порівняльна таблиця висвітлює їхню точність, надійність та основні компроміси. Огляд показує, що багатосенсорне злиття та стійкі методи оцінювання підвищують надійність [3][4], тоді як глибинне навчання є перспективним, але вимагає великих обсягів даних та ретельного проєктування [5].
Comparative Analysis of Pressure Reconstruction Methods from Simulation Impulse Data
This thesis investigates the ill-posed problem of reconstructing the pressure time profile p(t) on a structure from discrete impulse data obtained in a 2D Discrete Element Method (DEM) simulation of blast loading. A systematic comparative analysis of six reconstruction methods is carried out: interval averaging, trapezoidal rule inversion, direct differentiation of cumulative impulse, cubic spline approximation, Savitzky-Golay filtering, and Tikhonov regularization with a non-negativity constraint. To assess the quality and physical adequacy of the solutions, a comprehensive system of metrics was developed, including smoothness, integral conservation (energy balance), and the fraction of non-physical negative values. For comparison with experimental data, a robust procedure is proposed that includes automatic time scale calibration and scale-independent signal shape validation. All results presented in the article are generated automatically within a single computational pipeline. The analysis shows that direct differentiation methods are critically unstable, while the Tikhonov regularization method with automatic parameter selection via Generalized Cross-Validation demonstrates the best trade-off between stability, smoothness, and fidelity to the source data. --- У цих тезах досліджується некоректна задача реконструкції часової залежності тиску p(t) на споруді за дискретними даними імпульсу, отриманими в 2D-симуляції повітряного вибуху методом дискретних елементів (DEM). Проведено систематичний порівняльний аналіз шести методів реконструкції: інтервального усереднення, обернення за правилом трапецій, прямого диференціювання кумулятивного імпульсу, кубічної сплайнової апроксимації, фільтрації Савицького-Ґолея та регуляризації Тихонова з обмеженням по невід’ємності. Для оцінювання якості та фізичної коректності розв’язків розроблено комплексну систему метрик, що включає гладкість, інтегральне збереження (енергетичний баланс) і частку нефізичних від’ємних значень. Для порівняння з експериментальними даними запропоновано надійну процедуру, яка включає автоматичне калібрування часової шкали та перевірку форми сигналу, незалежну від масштабу. Усі результати, наведені в роботі, генеруються автоматично в межах єдиного обчислювального конвеєра. Аналіз показує, що методи прямого диференціювання є критично нестійкими, тоді як метод регуляризації Тихонова з автоматичним вибором параметра за допомогою узагальненої крос-валідації демонструє найкращий компроміс між стійкістю, гладкістю та точністю відтворення вихідних даних.
Mass Transfer Problem with Saturation Limit on Graph
This paper contains main results of the research of mass transfer problem in porous medium with saturation limit on graphs. The equation that describes this problem is based on the one-dimensional Richards-Klute equation with additional mass balance equations. Among the results are existence theorem, stability result and effective numerical method for solving equation.
On the Solution of a Linear Fuzzy Cauchy Problem with Constant Coefficients
In this report we consider a linear fuzzy Cauchy problem with constant coefficients and present an analytical formula for its solution. У цій роботі розглядається лінійна нечітка задача Коші з постійними коефіцієнтами та надається аналітична формула її розв'язку.
The image processor based on signal ranking, determination of rank differences with their subsequent selection and weighted addition
In order to expand the functionality by increasing the number and complexity of nonlinear multi-input functions and transformations performed, in this paper we consider the urgent need for creating high-performance hardware image processors (IP). Such IPs are designed based on a conceptual approach, the essence of which is to rank the processed signals (pixels), fast command-controlled selection of rank differences with their subsequent weight addition. And since these procedures are basic for all advanced models of convolutional neural networks (CNNs), such IP can play the role of not only high-speed pre-filtering devices, but also be self-learning reconfigurable accelerators for CNNs, associative memory models, clustering and pattern recognition. First, we briefly review related works in order to show the advantages of using the proposed concept and equivalence models (EMs). The capacity and recognition properties of NNs based on modified EMs exceed the similar indicators of traditional networks by orders of magnitude. Therefore, such EM-neuroparadigm is promising for processing, recognition of large-sized images, including highly correlated, high-noise images. And since the main nodes of EMs are filtering nodes and procedures with continuous-logical operations, in this article we consider approaches to the design of IPs with extended functionality. The proposed structure of the processor based on our concept and the FPGA Altera EP3C16F484 Cyclone III family chip. The design results and calculations show that it is possible to implement IP for an image size of 64*64 and a window of 3*3 in a single crystal. For 2.5 V and a clock frequency of 200MHz, the power consumption will be at the level of 200mW, and the time for calculating the filter pixels will be 25ns. The results confirm the correctness of the concept.
On The Improving Algorithm for Stitching Images
Image stitching is a fundamental problem in computer vision, enabling the creation of panoramas by aligning and blending multiple overlapping images. While traditional blending methods such as averaging or feathering are computationally efficient, they often produce visible artifacts including ghosting, seams, and intensity discontinuities, especially under exposure variations or geometric misalignments. Advanced techniques like multi-band or Poisson blending improve quality but are computationally expensive, limiting real-time applicability. To address these challenges, we propose a stitching framework that integrates rotation-robust geometric alignment with an optimized distance-based alpha blending strategy. By computing per-pixel distance maps from valid image regions and adaptively weighting contributions, the method achieves smoother transitions, reduced artifacts, and improved structural consistency. Extensive experiments demonstrate that the proposed approach outperforms classical and advanced blending techniques in both visual quality and computational efficiency, making it suitable for offline panorama generation as well as real-time video stitching applications.
Combined Boundary Problem of 2D in the Geometrical Middle -1D in the Middle-1D Multi-Point type in the Non-Classical Treatment for 4D Bianchi Equation with Non-Smooth Coefficients, Arising in the Modeling of Vibration Processes and Integral Representation
In this paper substantiated for a 4D Bianchi equation with non-smooth coefficients a four dimensional combined boundary problem - 4D combined boundary problem of 2D in the geometrical middle-1D in the middle-1D multi-point type with non-classical boundary conditions is considered, which requires no matching conditions. Equivalence of these conditions four dimensional boundary condition is substantiated classical, in the case if the solution of the problem in the isotropic S. L. Sobolev's space is found. The considered equation as a hyperbolic equation generalizes not only classic equations of mathematical physics (Laplace equation, telegraph equation, string vibration equation) and also many models differential equations (3D and 4D telegraph equation, 3D Bianchi equation, 3D and 4D wave equations and etc.). It is grounded that the 2D in the geometrical middle -1D in the middle -1D multi-point combined boundary conditions in the classic and non-classic treatment are equivalent to each other. Thus, namely in this paper, the non-classic problem with 4D combined boundary problem of 2D in the geometrical middle -1D in the middle -1D multi-point type conditions is grounded for a hyperbolic equation of fourth-order. For simplicity, this was demonstrated for one model case in one of S.L. Sobolev isotropic space .
Forecasting Transport Service Demand under Dynamic Conditions: A Scenario-Based Approach
В теорії транспортних систем прогнозування попиту на транспортні послуги є важливим завданням, для якого існують класичні методи: гравітаційні та регресійні моделі, моделі дискретного вибору та часові ряди. Вони дозволяють оцінювати пасажиропотоки та аналізувати вплив соціально-економічних чинників. Проте динамічний розвиток ринку та кризові ситуації вимагають застосування більш адаптивних підходів, таких як сценарне моделювання із використанням алгоритмів машинного навчання та інтелектуальної аналітики. Метою роботи є апробація сценарного підходу до прогнозування попиту на транспортні послуги в умовах динамічних змін зовнішнього середовища. У роботі запропоновано алгоритм моделювання, проведено числові розрахунки та аналіз ключових показників транспортного попиту (середня мобільність, середній час поїздки, втрати пересувань, модальний розподіл). Результати показали високу чутливість попиту до кризових обставин різної природи та дозволили визначити практичні рекомендації щодо оптимізації маршрутної мережі, підвищення стійкості та адаптивності транспортної системи. In transport systems theory, forecasting the demand for transport services is an essential task addressed by classical methods such as gravity and regression models, discrete choice models, and time series analysis. These approaches enable the estimation of passenger flows and the assessment of socio-economic factors. However, the dynamic development of the market and crisis situations necessitate more adaptive approaches, such as scenario modeling supported by machine learning algorithms and intelligent analytics. The aim of this study is to test a scenario-based approach to forecasting transport service demand under dynamic external conditions. The paper proposes a modeling algorithm, conducts numerical calculations, and analyzes key transport demand indicators (average mobility, average travel time, travel losses, modal split). The results demonstrate high sensitivity of demand to crises of various origins and provide practical recommendations for optimizing the route network, enhancing the resilience, and improving the adaptability of the transport system.
Improving Predictive Accuracy in Surrogate Modeling of Plate Deflection through Physics-Informed Feature Engineering
This work proposes a physics-informed feature engineering approach to improve the predictive accuracy of surrogate models for problems in solid mechanics. The prediction of the maximum deflection of a thin square plate under a uniform load is considered as a case study. A dataset of 5000 samples was generated using the finite element method in Ansys Mechanical. This was followed by a physical validation based on the theory of small deflections, and invalid samples were discarded. A random forest regressor algorithm was used for the surrogate model, and its hyperparameters were optimized using RandomizedSearchCV. Two input feature architectures were compared: a baseline architecture (using fundamental physical parameters) and a physics-informed architecture (using complex engineering features, specifically relative flexibility K1 and cylindrical rigidity D). The results showed a significant increase in accuracy when using physics-informed features compared to the baseline approach. An analysis of feature importance confirmed the dominant role of K1 and the load p, which is fully consistent with theoretical mechanics. The obtained results demonstrate that feature engineering based on physical principles improves both the accuracy and interpretability of machine learning surrogate models.
Monitoring of rolling bearing with inner race fault using parameters of vibration birhythmic stochastic recurrence
An analysis of the covariance and spectral structure of the Hilbert transform of biperiodically non-stationary random processes, which are a model of signals with double rhythmicity, are provided. The obtained relations for the cross-covariance and cross-spectral characteristics of the signal and its Hilbert transform. Наведено аналіз кореляційної та спектральної структури перетворення Гільберта біперіодично нестаціонарних випадкових процесів, які є моделлю сигналів із подвійною ритмічністю. Отримано співвідношення для взаємокореляційних та взаємоспектральних характеристик сигналу та його перетворення Гільберта.
On the Solution of the Linear Set-valued Homogeneous Cauchy Problem with the Hukuhara Derivative
The paper considers a linear set-valued homogeneous Cauchy problem with the Hukuhara derivative and provides its analytical solution. У статті розглядається лінійна однорідна задача Коші з багатозначними значеннями та похідною Хукухари та надається її аналітичний розв'язок.
Control Strategies for Retrial Queues with a Single Retrial Attempt
In this paper, we consider retrial queueing systems with an input flow rate that depends on the number of calls in an orbit and with a limited number of retrials. According to threshold and hysteresis strategies, optimization problems for the effective operation of the system are formulated and solved. The quality functionals are built in terms of the stationary probabilities of the underlying Markov process describing the system. By solving the optimization problems, we obtain optimal policies that ensure effective and stable system operation under varying load conditions and retrial limitations.
Modeling of Two-phase Filtration Processes and Homogenization
Unsteady processes of two-phase flow filtrations for immiscible liquids in porous media with a periodic structure are considered. The Masket-Leveret model is adopted as a mathematical model for describing such processes for media formed by a large number of blocks with low permeability and separated by a connected system of faults with high permeability. This model is typical for modeling the processes of gas production, oil production and diffusion of pollutants (for example, oil products) in groundwater. The assumption of medium periodicity is a model as simply described, since it is not known how to describe real porous media. However, sometimes the results for periodic media can be generalized to stochastic media. In addition, complex media can sometimes be approximated by periodic or quasi-periodic, which are also reduced to periodic.
Application of Machine Learning for Ethical Decision-Making
This paper presents a conceptual and methodological framework for applying machine learning in managerial decision support systems to improve ethical outcomes. We review key fairness, explainability, privacy, and accountability methods, propose an integrated architecture that embeds ethical constraints within machine learning pipelines, and discuss governance frameworks for ensuring responsible deployment. The contribution is a roadmap for integrating ethical machine learning into organizational decision-making. Ця робота представляє концептуальну та методологічну основу для застосування машинного навчання в системах підтримки управлінських рішень з метою покращення етичних результатів. Ми розглядаємо ключові методи справедливості, пояснюваності, конфіденційності та підзвітності, пропонуємо інтегровану архітектуру, яка вбудовує етичні обмеження в конвеєри машинного навчання, та обговорюємо рамкові основи управління для забезпечення відповідального впровадження. Внеском є дорожня карта для інтеграції етичного машинного навчання в організаційне прийняття рішень.
Self-adaptive proximal algorithms for equilibrium problems in Hadamard space
We consider a new self-adaptive algorithms for equilibrium problem in Hadamard spaces. At each step of the algorithms, the sequential minimization of two special strongly convex functions is performed. Our self-adaptive algorithms do not calculate bifunction values at additional points and do not require knowledge of bifunctions' Lipschitz constants. For pseudomonotone bifunctions of Lipschitz-type, theorems on weak convergence of sequences generated by algorithms are proved.
Analysis of vibrations of the working body of the vibrating separator in the resonant mode
This paper analyzes the nonlinear vibrations of the working body of a vibrating separator in resonant modes, focusing on the redistribution of energy between oscillation coordinates. Using the asymptotic averaging method, approximate solutions and auxiliary equations are derived to study the spatial stability of oscillations under combination resonances. It is shown that resonance relations involving the sum of natural frequencies and the excitation frequency do not disturb the planned technological process, ensuring stable operation of vibratory grain cleaning machines. The obtained results define parameter conditions that ensure stable operation of vibratory grain cleaning machines with helical oscillations of the working body. У цій роботі аналізуються нелінійні коливання робочого тіла вібраційного сепаратора в резонансних режимах з акцентом на перерозподіл енергії між координатами коливань. За допомогою методу асимптотичного усереднення отримано наближені розв'язки та допоміжні рівняння для дослідження просторової стійкості коливань при комбінованих резонансах. Показано, що резонансні співвідношення, що включають суму власних частот і частоту збудження, не порушують запланований технологічний процес, забезпечуючи стабільну роботу вібраційних зерноочисних машин. Отримані результати визначають умови параметрів, що забезпечують стабільну роботу вібраційних зерноочисних машин із гвинтовими коливаннями робочого тіла.
Mathematical Modeling of Rooftop Solar Energy Potential Using Geospatial and AI-Based Approaches
Floating solar photovoltaic (FPV) systems provide an effective approach to increase renewable energy production while avoiding competition for land resources. This paper introduces a mathematical modeling framework for the automated identification and preliminary assessment of water bodies suitable for FPV deployment. The methodology combines satellite remote sensing data (Sentinel-2, Landsat-8) with geospatial analysis and mathematical modeling techniques. Water bodies are delineated using the Normalized Difference Water Index (NDWI), after which filtering criteria—such as minimum surface area, seasonal stability, vegetation cover, and proximity to infrastructure—are applied. A multi-criteria mathematical scoring model is developed to evaluate and rank the suitability of candidate sites. Preliminary experiments confirm the ability of the proposed model to detect and prioritize high-potential areas, thereby reducing the need for extensive field surveys. The research advances the integration of mathematical modeling and geospatial methods for renewable energy planning, with ongoing work directed toward refining model accuracy and environmental adaptability.
Predictive Simulation of the Human Sit-to-Stand Transition
The sit-to-stand transition is a fundamental human movement, the performance of which serves as a critical biomarker for functional independence, particularly in aging and clinical populations. Difficulties in executing this mechanically demanding task are associated with decreased mobility, increased risk of institutionalization, and higher mortality rates. While experimental studies have provided foundational knowledge, computational simulation has emerged as an indispensable tool for non-invasively probing the internal biomechanics and neuromuscular control strategies governing this movement. Predictive simulations, in particular, offer the unique capability to establish causal relationships between neuromuscular deficits and functional impairments, and to design and evaluate interventions in silico.
Аналіз та використання фізичних моделей для симуляції напружено-деформованого стану пористих середовищ в ігрових рушіях
В роботі розглянуто три фізичні моделі для симуляції напружено-деформованого стану пористих середовищ в ігрових рушіях. порівняння їх між собою, наведення переваг та недоліків кожного. Описано та наведено ймовірну реалізацію розглянутих методів за допомогою програмного коду
Математичне моделювання впливу забруднення довкілля на епідемічний процес
У роботi запропоновано математичну модель поширення епiдемiї iз врахуванням забруднення довкiлля, що може посилити перебiг епiдемiї. Модель ґрунтується на вiдомi SIR-моделi, в якiй крiм iнтегрального екологiчного фактору, враховано народжуванiсть i смертнiсть у популяцiї. Знайдено стани рівноваги та досліджено їх стійкість. Проведено числовий аналіз математичної моделі
Моделювання гідродинамічних процесів у водоймах з ділянками поповнення течії
Дослідження присвячено узагальненню чисельного методу комплексного аналізу моделювання гідродинамічних процесів у водоймах, обмежених лініями втоку-витоку та береговими непроникними лініями. Наведено математичну модель, різницеву схему та алгоритм побудови гідродинамічної сітки і знаходження невідомих величин (потенціалу, функції течії, витрат, а також місцезнаходження ліній розділу течії).
Елементи кіберматематичного моделювання в напівпровідниковій електроніці
Проведено огляд основних підходів до математичного моделювання процесів у пристроях напівпровідникової електроніки з урахуванням багатомасштабності та граничних шарів. Окреслено перспективи розвитку мультифізичних моделей із використанням методів теорії збурень, алгоритмів машинного навчання для потреб сучасної напівпровідникової промисловості.
Використання закону розподілу трендових залишків врожайності для моделювання ризиків виробництва зерна
Зерновиробництво є основою аграрної галузі України, відіграючи ключову роль у забезпеченні продовольчої безпеки, формуванні експортного потенціалу та розвитку сільськогосподарських угідь. Завдяки сприятливим природно-кліматичним умовам і наявності родючих ґрунтів, Україна традиційно залишається одним із провідних виробників і експортерів зерна у світі. Однак, ця галузь економіки залишається високоризикованою через значні коливання врожайності культур та закупівельних цін. У даному дослідженні поставлено завдання дослідити різні підходи до оцінювання ризику зерновиробництва, пов’язаного з міжрічними коливаннями врожайності. В якості досліджуваної культури обрано пшеницю. Враховуючи помітне зростання врожайності пшениці за останні роки, для статистичного аналізу були використані не значення врожайності, а відхилення врожайності від лінійного тренду. Розвинуті два підходи до оцінювання ризику: порівняльний, який дозволяє порівнювати ступінь ризику зерновиробництва у двох регіонах, та квантильний, який дозволяє оцінити імовірність фіксованих втрат зерна у даному регіоні. Дані підходи можуть бути використані як аналітичний інструмент при плануванні агропромислового виробництва, особливо в умовах зростаючих кліматичних ризиків. Результати дослідження мають практичне значення для аграрних менеджерів, економістів та державних органів, зацікавлених у підвищенні стабільності та прогнозованості виробництва зернових культур. Запропоновані підходи до кількісного оцінювання ризику дозволяють не лише визначати ступінь можливих втрат, але й формувати ефективні стратегії зниження негативного впливу несприятливих факторів.
Визначення за дискретними даними функції концентрації домішкових частинок у граничній умові задачі масоперенесення
Виходячи з сукупності числових зна­чень концентрації домішкової речовини на одній з границь пористого шару, що виникає в процесі пере­несення домішок у пористому середовищі, проведено відновлення, з використанням параметричного сімей­ства функцій, граничної умови для задачі масоперене­сення в шарі при наявності сорбції. Невідомі їх параметри знаходимо методами математичного про­грамування. Розроблено програмний модуль, що дає можливість поводити обчислювальні експерименти. Проведено числові розрахунки відновленої функції для різних сукупностей числових даних та із запро­понованими варіантами параметричних функцій, що дає можливість використовувати найбільш прийнятні з них у кожному з випадків вхідних даних.
Investigation of the Impact of Uneven Fiber Distribution on Mechanical Properties of Composites Based on Voxel Models
This study presents the results of numerical and experimental investigations into the impact of uneven fiber distribution in fiber-reinforced composites. A voxel-based model was developed using a Gaussian distribution with deviations of 5%, 10%, and 15% from an ideal hexagonal structure. Numerical simulations assessed the effect of microstructural statistical deviations on the elastic properties of composites. Computer vision methods were applied to analyze micrographs of real samples, enabling a comparison between modeled and actual material structures. The results demonstrated a significant influence of fiber misalignment on local stress concentrations and mechanical properties, validated by quantitative image analysis. This approach enhances the accuracy of predicting composite behavior under varying microstructural conditions.
Математичне моделювання та прогнозування керованих рухів поверхневих та підземних вод
Методи комплексного аналізу застосовано до дослідження керованих рухів поверхневих та підземних вод у гідрологічних системах (водних об'єктах, наприклад, річках з притоками), обмежених лініями течії та еквіпотенціальними лініями. Повільні, близькі до ідеальних, рухи водних мас пропонується описувати за допомогою аналогів закону Дарсі, враховуючи як поверхневі так і підземні води, вплив яких моделюється як джерела поперечних збурень базового стоку. Методологія моделювання таких процесів базується на розвитку та адаптації числових методів комплексного аналізу, зокрема на переході до обернених крайових задачах на конформні відображення. Це дозволяє моделювати структуру течії; знаходити функцію течії та комплексний потенціал; розраховувати витрати, перетоки, поле швидкості; будувати гідродинамічну сітку руху; приймати рішення щодо керування водними ресурсами. Такий підхід відкриває можливість створення інтелектуальних систем прогнозування гідрологічного режиму водного об'єкту. Complex analysis methods are applied to the study of controlled movements of surface and groundwater in hydrological systems (water bodies, for example, rivers with tributaries), limited by flow lines and equipotential lines. Slow, close to ideal, movements of water masses are proposed to be described using analogues of Darcy's law, taking into account both surface and groundwater, the influence of which is modeled as sources of transverse disturbances of the base flow. The methodology for modeling such processes is based on the development and adaptation of numerical methods of complex analysis, in particular, on the transition to inverse boundary value problems on conformal mappings. This allows you to model the flow structure; find the flow function and complex potential; calculate discharges, overflows, velocity field; build a hydrodynamic motion grid; make decisions on water resources management. This approach opens up the possibility of creating intelligent systems for predicting the hydrological regime of a water body.
Параметрична оптимізація регуляторів векторного управління інвертором
Досліджено модель автоматичної системи векторного управління статичного синхронного компенсатори реактивної потужності трифазного споживача електричної енергії, оптимізовано параметри регулятора стабілізації напруги інвертора. Результати можуть бути використані при реалізації пристрою мікропроцесорними засобами автоматизації.
Час безвідмовної роботи високонадійної напівмарківської системи двох ліфтів
Наводяться кількісні оцінки швидкості збіжності функції розподілу напрацювання на відмову високонадійної системи двох ліфтів до показникової у припущенні, що інтервали робочого стану обох альтернувальних процесів мають показниковий розподіл. Також оцінюється гарантований час безвідмовної роботи цієї системи
Застосування спеціальних нейронних мереж у кіберматематичному моделюванні
Розглянуто архітектури Physics-Informed Neural Networks, Graph Neural Networks та Neural Ordinary Differential Equations, що поєднують аналітичні та нейромережеві методи для розв’язання складних задач математичної фізики. Проведено огляд спеціалізованих нейронних мереж для вирішення математичних задач під час моделювання. Зроблено висновок про формування нової парадигми кіберматематичного моделювання, заснованої на інтеграції математичних методів і методів мащинного навчання.
Оцінка ресурсу трубопроводів зі зварними з’єднаннями у водневому середовищі
Запропоновано інтегрований метод прогнозування ресурсу магістральних трубопроводів зі сталей X60–X80 у зонах зварного з’єднання з урахуванням впливу водню. Метод поєднує часові моделі зародження та росту тріщини з перевіркою експлуатаційної придатності за віртуальною діаграмою оцінювання придатності. На основі аналітичних виразів визначено час зародження та розвитку тріщини в базових умовах і за наявності водню. Введено ефективні параметри тріщиностійкості та порогу росту, що відображають деградацію властивостей сталі та вплив залишкових напружень у зоні зварного шва. Проведено числовий експеримент, який показав суттєве скорочення ресурсу труби у водневому середовищі. Застосування віртуальної діаграми оцінювання придатності підтвердило необхідність урахування додаткових коефіцієнтів безпеки для зварних з’єднань. Отримані результати мають практичне значення для підвищення надійності трубопровідних систем і планування інтервалів технічної діагностики.
Про вплив сорбції хімічних речовин на процес нелінійної фільтраційної консолідації пористого середовища з геобар’єром
У роботі розглянуто особливості функціонування геобар’єрів — інженерних штучних тонких включень, створених на основі глинистих та геосинтетичних матеріалів, які застосовуються у полігонах твердих побутових відходів, хвостосховищах і системах захисту ґрунтових вод. Проаналізовано основні типи геобар’єрів, їхню ефективність та обмеження, пов’язані з хімічною сумісністю, деградацією структури й наявністю дефектів. Визначено основні механізми міграції забруднювачів. Запропоновано математичну модель процесів перенесення рідини, тепла і забруднювачів у пористому середовищі з урахуванням тонкого включення, яке імітує геотехнічний бар’єр. Модель описується системою рівнянь фільтраційної консолідації, теплоперенесення, масоперенесення та сорбції з відповідними умовами спряження на тонких включеннях. Для розв’язання задачі використано метод скінченних елементів. Числові експерименти показали, що врахування процесу сорбції істотно впливає на фільтраційні характеристики та консолідації ґрунтового масиву, що підтверджує необхідність урахування цих ефектів під час проектування довговічних геобар’єрів.
Дискретні періодичні шуми та їх використання при побудові періодичних послідовностей
Наведено означення дискретного періодичного білого шуму та визначені білі шуми з конкретними розподілами, проведена класифікацію таких шумів. Як приклад подані визначення рівномірного та пуассонівського періодичних шумів. Сформульовано теореми, згідно яких послідовності ковзного середнього і авторегресії при дії періодичного шуму є періодичними. Отримані результати відривають перспективні напрямки дослідження реальних періодичних шумів та послідовностей ковзного середнього і авторегресії, які використовуються при обґрунтуванні конструктивних моделей дискретних стохастично періодичних сигналів
Періодичні білі шуми з неперервним аргументом та їх використання при обгрунтуванні моделей стохастично періодичних сигналів
Із множини процесів з незалежними приростами виділено процеси з незалежними періодичними приростами та наведено визначення періодичного білого шуму з неперервним аргументом. В свою чергу із процесів з незалежними періодичними приростами виділені вінеровський і пуассонівський процеси з періодичними приростами та введено означення вінеровського та пуассонівського білих шумів. Доведено теорму, згідно якої лінійний процес, породжуючий процес якого є періодичним білим шумом, є періодичним. Отримані результати цспішно використані при побудові моделі та оцінці періодичних математичного сподівання і дисперсії стохастично періодичних енергонавантажень
Прогнозування часу до відмови трубопроводів з урахуванням корозії, дефектів і тиску
У роботі представлено математичну модель для прогнозування часу до відмови трубопроводів з урахуванням корозійних процесів, дефектів та впливу тиску. Модель базується на методі Монте-Карло, що дозволяє враховувати випадкові варіації цих факторів і їх вплив на довговічність труб. Оцінка часу до відмови здійснюється через розрахунок коригованої швидкості корозії, яка змінюється в залежності від дефектів труби і тиску. Це дозволяє отримати більш точні прогнози щодо термінів служби труб, а також розробити стратегії для ефективного технічного обслуговування та запобігання аваріям. Модель також пропонує напрямки для вдосконалення, зокрема для врахування температури та хімічного складу середовища, що можуть суттєво вплинути на швидкість корозії.
Про розв’язки матричного многочленного рівняння A(\lambda)X(\lambda)+Y(\lambda)B(\lambda)=C(\lambda) над полем
Розглядається матричне рівняння Сильвестра A(\lambda)X(\lambda)+Y(\lambda)B(\lambda)=C(\lambda) , де A(\lambda), B(\lambda) і C(\lambda) відомі многочленні матриці над довільним полем, а X(\lambda) та Y(\lambda) невідомі матриці. Наведено умови, за яких рівняння Сильвестра сумісне для довільної матриці . Запропоновано метод знаходження розв’язків рівняння Сильвестра у випадку, коли визначники матриць A(\lambda) i B(\lambda) є взаємно простими та вказано структуру його загального розв’язку. Крім цього наведено умови, за яких розв’язок рівняння Сильвестра визначений однозначно.
Метод прогнозування на основі усереднення поліноміальної екстраполяційної послідовності
У статті пропонується алгоритм, який значно розширить сферу застосування поліноміальних прогнозів. Цей алгоритм базується на процедурі побудови послідовності всіх поліноміальних прогнозів на основі відомих даних та аналізу цих прогнозів. Потім уточнений прогноз будується як середнє арифметичне певної кількості перших елементів послідовності. У статті досліджуються похибки екстраполяції та запропоновано алгоритм знаходження оптимальної кількості елементів послідовності поліноміальних прогнозів, для яких будується усереднення. Числові результати, представлені в статті, демонструють ефективність методики прогнозування на основі усереднення поліноміальних прогнозів. Зокрема, для тестових прикладів відносна похибка становила близько 2%.
Про вплив інтегральних умов спряження на просідання поверхні пористого середовища в умовах його неізотермічної консолідації: математична модель та схема її числового розв’язання
Сформовано математичну модель неізотермічної фільтраційної консолідації неоднорідного масиву ґрунту з урахуванням зміни розмірів області в процесі ущільнення. Неоднорідність в роботі розглянуто з точки зору наявності тонких включень (геобар’єрів), фізико-механічні характеристики яких відрізняються від аналогічних характеристик основного ґрунту. Геобар’єри, які піддаються впливу неізотермічних умов, є складовою частиною сховищ відходів. Зміна їх (геобар’єрів) гідромеханічних та термічних властивостей, так само як і явища термічного осмосу, вимагає модифікації як рівнянь в математичній моделі, так і умов спряження. З математичної точки зору сформована математична модель описується однофазною задачею Стефана і своєю складовою містить кінематичну граничну умову на верхній рухомій межі. Зміна розмірів області дослідження в задачі фізично обумовлюється зміною об’єму пор пористого середовища в процесі розсіювання надлишкових напорів. Якщо проникність геобар’єра є нелінійно залежною від температурного фактору, то це впливає на динаміку консолідаційних процесів і, відповідно, - на значення просідань. Запропоновано схеми скінченноелементних розв’язків початково-крайової задачі для системи нелінійних параболічних рівнянь в неоднорідній області з інтегральною умовою спряження.
Індикатори першого порядку для визначення потужності гармонік детермінованих складових вібраційних сигналів / First-order indicators for determining the power of harmonics of deterministic components in vibration signals
Запропоновано модель вібраційного сигналу як періодично нестаціонарного випадкового процесу. Для виявлення прихованих періодичностей першого та другого порядку у вібраційному сигналі використано метод найменших квадратів (МНК). Запропоновано оцінку показника нестаціонарності, що базується на оцінках потужності гармонік функції математичного сподівання, що є визначальним для виявлення відмов та моніторингу обертових механізмів. A model of a vibration signal is proposed as a periodically non-stationary random process. To detect hidden first- and second-order periodicities in the vibration signal, the least squares method (LSM) is used. An estimate of a non-stationarity index is proposed, based on the power estimates of the harmonics of the mean function, which is crucial for detecting faults and monitoring rotating mechanisms.
До питання агрегування прогнозів ансамблю нейронних мереж для обчислення коефіцієнта гідравлічного опору
Розглядаються особливості ансамблю нейронних мереж для прогнозування емпіричного коефіцієнта гідравлічного опору у відкритих руслах річок, відомого як коефіцієнт шорсткості Шезі, та підхід для вирішення проблеми агрегування його прогнозів, який ґрунтується на модифікації методу голосування. Представлено результати апробації запропонованого ансамблю нейронних мереж. Реалізацію алгоритмів побудови моделей ансамблю, ансамблевого навчання, агрегування прогнозів штучних нейронних мереж здійснено за допомогою методів програмування Python. The study examines the features of a neural network ensemble for predicting the empirical hydraulic resistance coefficient in open river channels, known as the Chézy roughness coefficient, and introduces an approach to address the problem of aggregating ensemble predictions based on a modified voting method. The results of testing the proposed neural network ensemble are presented. The implementation of algorithms for ensemble model construction, ensemble training, and aggregation of artificial neural network predictions was carried out using Python programming methods.
StEPConFi: доступний метод отримання плюрипотентності
Багато електроманітних терапій вже впроваджені в клінічну практику та одобрені FDA. Найбільш дослідженим із таких є використання імпульсних електромагнітних полів(PEMFs) для лікування переломів кісток які самостійно не загоюються. Однак опис механізмів, що лежать в основі впливів електромагнітних полів на людину, усе ще вивчається через свою складність. Пролити світло на це мають дослідження впливу електромагнітних полів на різні популяції клітин. Існуючі дослідження в області таких впливів уже створюють інтригуючі методи, у яких електромагнітні поля використовуються для посилення різних тенденцій у клітинних популяціях. Це створює несподівані методи, такі як отримання плюрипотентних клітин, інфікуючи їх лише одним фактором Яманака — Oct4. Можливість перепрограмування одним фактором інтригує тим, що процес має суттєво спроститися і стати набагато доступнішим. Також зменшується гетерогенність усередині популяції і немає необхідності використовувати фактор c-MYC, що, в свою чергу, має зменшити онкогенні ризики.
Моделювання дифузійних процесів у багатофазному випадково неоднорідному тілі з використанням діаграм Фейнмана
Проведено математичне моделювання дифузії домішки в багатофазному випадково неоднорідному тілі. Рівняння дифузії сформульовані для кожної фази, на випадкових міжфазних границях задані неідеальні умови контакту. Задачу зведено до інтегро-диференційного рівняння з випадковим ядром. Розв’язок отримано у вигляді ряду Неймана, усереднення проведено за ансамблем конфігурацій фаз. Розвинуто техніку діаграм Фейнмана для параболічних задач, отримано рівняння Дайсона для усередненого поля концентрації. У наближенні Бурре отримано рівняння масоперенесення для середовища з рівномірним розподілом фаз.
Numerical Modelling and Transient Analysis of a Small Hydropower Plant
This paper presents the development and evaluation of a mathematical model of the small hydropower plant (SHPP Plavisko), focusing on transient hydraulic phenomena during typical and emergency operational states. The model, created using modular hydraulic and turbine components, simulates the dynamic response of the system under various conditions, including start-up, normal shutdown, generator trip, and emergency closures. The results of numerical simulations are evaluated in terms of pressure transients, turbine rotational speed, and overall system safety. The findings provide valuable insights into the hydraulic design and operational safety of small-scale hydroelectric installations
Design Features of Nonisolated DC/DC Converters for Maximum Power Point Tracking in Photovoltaic Systems /Конструктивні особливості неізольованих перетворювачів постійного струму в постійний струм для відстеження точки максимальної потужності у фотоелект
Abstract—The maximum power point tracking (MPPT) algorithm is essential for the system to operate at the maximum power point (MPP) under different irradiance and temperature conditions to improve efficiency. This paper presents a comparative study of various non-isolated DC/DC converter topologies using several MPPT methods: the perturbation and observation (P&O) method, the constant voltage method, and the power increment method using simulation. It can be concluded that there is no universal optimal solution for photovoltaic systems with MPPT methods and DC/DC converters, and the choice of MPPT depends on factors such as location, cost, implementation complexity, tracking accuracy and speed, and provides practical recommendations for the application of stand-alone photovoltaic systems. Анотація—Алгоритм відстеження точки максимальної потужності (MPPT) є важливим для роботи системи в точці максимальної потужності (MPP) за різних умов опромінення та температури для підвищення ефективності. У цій статті представлено порівняльне дослідження різних топологій неізольованих перетворювачів постійного струму (DC) з використанням кількох методів MPPT: методу збурень та спостереження (P&O), методу постійної напруги та методу збільшення потужності з використанням моделювання. Можна зробити висновок, що не існує універсального оптимального рішення для фотоелектричних систем з методами MPPT та перетворювачами постійного струму (DC), а вибір MPPT залежить від таких факторів, як розташування, вартість, складність впровадження, точність та швидкість відстеження, а також наведено практичні рекомендації щодо застосування автономних фотоелектричних систем.
Development of Software for the Design of Differential Pressure Flowmeters in Accordance with the Updated ISO 5167:2022
This paper presents a study on the relevance of developing new software that implements the updated ISO 5167:2022 standard. The market for automating the design of variable pressure differential flowmeters was studied, and it was determined that with the successful launch of the software as a web application, there could be approximately 5,000-7,000 users worldwide. The main competitors of the future application were studied, namely FLOWCALC32, САПР «ВИТРАТОМІР» and AFT FATHOM. Based on the functionality of analogues, a competitive matrix was constructed indicating the advantages of the new DifFlow product. У цій роботі авторами проведено дослідження актуальності розробки нового програмного забезпечення, що імплементує оновлений стандарт ISO 5167:2022. Досліджено ринок автоматизації проєктування витратомірів змінного перепаду тиску та визначено, що при успішному запуску програмного забезпечення у вигляді вебзастосунка може бути близько 5,000-7,000 користувачів у всьому світі. Вивчено головних конкурентів майбутнього застосунку, а саме FLOWCALC32, САПР “ВИТРАТОМІР” та AFT FATHOM. На основі функціоналу аналогів було побудовано конкурентну матрицю з вказанням переваг нового продукту DifFlow.
Оцінювання значень параметрів моделі конденсаторного збуджувача асинхронного генератора
Запропоновано принцип побудови конденсаторного збуджувача для асинхронного генератора. Збільшення ступенів регулювання ємнісного струму досягається змінною топологією збуджувача. Шляхом регресійного аналізу оцінено значення параметрів математичної моделі збуджувача, яка враховує дію трьох факторів (кількість груп конденсаторів, кількість конденсаторів в кожній групі, крок зміни ємностей суміжних конденсаторів) та їх взаємодії. Встановлено несуттєвість впливу кроку зміни ємностей конденсаторів на параметри регулювання. Застосування збуджувача зі змінною топологією підвищить ефективність керування рівнем збудження автономного асинхронного генератора при зміні частоти обертання турбіни або потужності електричного навантаження
Estimation of phasors of power grid voltages and currents based on discrete samples of instantaneous values
A method for estimating the real and imaginary parts of the phasor of voltages and currents of the power grid based on discrete readings of instantaneous values ​​is proposed. The method involves determining the projections on the complex axis of rotating phasors, which are calculated based on the discrete values ​​of signals corresponding to the instantaneous values ​​of phase voltages and currents. Rotating vectors are slowed down, which simplifies the analysis of phase shifts between them. The application of the proposed method will allow to increase the accuracy of detecting emergency modes, the reliability of protective shutdown, and the efficiency of electricity metering in a digital substation.
Експериментальне та комп’ютерне моделювання роботи трикутного водозливу
Описуються приклади широкого використання трикутних вимірювальних водозливів для визначення води в гідроенергетиці та в інших областях, пов’язаних з обліком води. Порівнюються результати експериментальних досліджень та комп’ютерного моделювання роботи трикутних водозливів
Тарування трапецієвидного водоміру за допомогою HEC-RAS
Описується важливість проведення тарування трапецієвидних водомірів, методи тарування та складність їх проведення. На противагу лабораторному таруванню розглядається можливість отримання тарувальної кривої за допомогою програми HEC-RAS
Удосконалення лабораторної установки для досліджень гвинтових турбін шнекового типу в малій гідроенергетиці
У статті представлено результати модернізації лабораторної установки для дослідження гвинтових турбін шнекового типу, що застосовуються в малій гідроенергетиці. Створено універсальний випробувальний комплекс, який дозволяє моделювати різні режими потоку, виконувати вимірювання гідравлічних і електричних параметрів ручними та автоматизованими способами, а також досліджувати вплив кута подачі потоку на ефективність турбін. Описано конструктивні вдосконалення: розробку направляючої системи потоку, впровадження SCADA-контролю, блока регульованого навантаження генератора та двоканальних систем вимірювання основних параметрів. Результати дослідження засвідчили підвищення стабільності гідравлічного режиму на 20 % та зниження сумарної похибки вимірювань до 3 %. Оновлена установка може використовуватись як науково-навчальна платформа для експериментальних досліджень у сфері малої гідроенергетики. The article presents the results of the modernization of a laboratory setup designed for studying screw-type (Archimedean) turbines used in small hydropower systems. A universal experimental complex was developed, enabling the modeling of various flow regimes, the measurement of hydraulic and electrical parameters using both manual and automated methods, and the investigation of the influence of flow angle on turbine efficiency. The study describes several design improvements, including the development of a flow-guiding system, the implementation of SCADA control, a generator load regulation unit, and dual-channel systems for measuring key parameters. The experimental results demonstrated a 20% increase in hydraulic flow stability and a reduction of total measurement error to 3%. The upgraded installation can serve as a research and educational platform for experimental studies in the field of small-scale hydropower.
Designing an Enhanced LSTM – XGBoost Architecture for Context-Oriented Anomaly Detection in Event Logs (CPU-based)
Traditional IT infrastructure monitoring systems do not account for contextual relationships between events in log files, which leads to a high rate of false positives (up to 60–80%). This work proposes an innovative hybrid architecture that combines semantic understanding of event sequences (LSTM) with the classification accuracy of tabular models (XGBoost). The main idea is to create a “semantic fingerprint” of the event history for each service. The expected experimental results are anticipated to demonstrate an improvement in the F1 score by 15–25% while maintaining a low latency of less than 50 ms when running exclusively on CPU.
Утилізація теплоти відхідних димових газів у проточному барботажному шарі контактного утилізатора теплоти
У статті розглянуто доцільність використання теплоти відхідних димових газів в контактному теплоутилізаторі. Представлено результати експериментального дослідження процесу нагріву води залежно від густини зрошення робочої ділянки, швидкості та температури газів, висоти робочого каналу. Отримано значення граничної температури нагріву води для умов барботажного режиму течії. запропоновано співвідношення для визначення граничної густини зрошення та максимального теплового навантаження контактного утилізатора теплоти. The article examines the feasibility of using the heat of exhaust flue gases in contact heat utilizer. The results of an experimental study of the process of heating water depending on the density of irrigation of the working area, the speed and temperature of gases, the height of the working channel are presented. The value of maximum temperature of water heating is obtained in the conditions of the bubbling flow mode. Correlation for determinftion of maximum irrigation density and the maximum heat load of the contact heat utilizer.
Дослідження технічного стану причальної стінки та берегоукріплення
У статті розглянуто результати комплексного обстеження технічного стану причальної стінки, що включало контрольно-інспекторські заходи та дослідження будівельних конструкцій. Для роботи використовувалися методи візуального та вимірювального контролю, доповнені неруйнівними інструментальними засобами. Виявлені дефекти були детально зафіксовані з географічною прив'язкою до пікетів, що стало основою для проведення перевірочних розрахунків споруди з урахуванням фактичного фізичного зносу її конструктивних елементів.
Моніторинг вібраційного стану агрегатів гідроелектростанцій
Моніторинг обладнання гідроелектростанції (ГЕС) є важливою частиною її ефективної експлуатації та обслуговування. Цей процес включає в себе систематичне спостереження, збір та аналіз даних про стан елементів ГЕС, щоб вчасно виявляти можливі проблеми, запобігати відмовам обладнання та збільшити робочу продуктивність. <pre id="tw-target-text" class="tw-data-text tw-text-large tw-ta" dir="ltr" tabindex="-1" role="text" data-placeholder="Переклад" data-ved="2ahUKEwit-4Xvl4WQAxWCRvEDHSG7I_sQ3ewLegQICxAV" aria-label="Перекладений текст: Monitoring of hydroelectric power plant (HPP) equipment is an important part of its effective operation and maintenance. This process involves systematic observation, collection and analysis of data on the condition of HPP elements in order to timely detect possible problems, prevent equipment failures and increase operational productivity.">Monitoring of hydroelectric power plant (HPP) equipment is an important part of its effective operation and maintenance. This process involves systematic observation, collection and analysis of data on the condition of HPP elements in order to timely detect possible problems, prevent equipment failures and increase operational productivity.
Чисельне моделювання гідравлічних параметрів нижнього б’єфу гідроелектростанції
У роботі розглянуто необхідність проведення гідравлічних розрахунків нижнього б’єфу гідроелектростанцій. Показано, що проведення чисельного моделювання, яке базується на інтегруванні рівнянь Нав’є-Стокса для нестисливих потоків напівявним ітераційним методом, є найбільш раціональним для розрахунку гідравлічних параметрів потоку в нижньому б’єфі гідровузлів. Проведено чисельне моделювання гідравлічного режиму роботи нижнього б’єфу при паралельній роботі ДніпроГЕС-1 та ДніпроГЕС-2, наведено аналіз отриманих результатів.