Технічні науки та технології

Дослідження ефективності лужної обробки пшеничної соломи для виробництва біоетанолу

Віта Галиш, Інна Трус, Ольга Ященко, Марина Громнадська, Павло Зубик — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Досліджено процес лужної обробки пшеничної соломи з метою вилучення полісахаридної фракції для подальшого перетворення на рідке біопаливо. Для встановлення впливу концентрації гідроксиду натрію (2-6 %) та тривалості обробки (30-150 хв) на ефективність делігніфікації реалізовано план повного факторного експерименту типу 2². Побудовано регресійні моделі процесу, перевірено їх адекватність статистичними критеріями Кохрена та Фішера. Встановлено, що підвищення концентрації лугу сприяє зменшенню вмісту лігніну, але супроводжується зниженням виходу твердої фракції, що свідчить про часткову втрату вуглеводної складової. Застосовано узагальнену функцію бажаності Харрінгтона для визначення оптимальних параметрів обробки (2,2 % розчин NaOH протягом 89 хв, функції бажаності – 0,6906).

Вплив електрохімічно синтезованої суміші Cu/Cu2O/CuO на деструкцію поліетиленової плівки

Ірина Макєєва, Ольга Кислова — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У роботі досліджено вплив композиції Cu/Cu₂O/CuO на швидкість деградації поліетиленової плівки під дією сонячного світла експрес-методом. Зразки плівки із вмістом 3 % гетерогенної суміші при сумарному опроміненні 120 годин продемонстрували втрату маси до 27 %, тоді як для контрольної плівки цей показник становив 2 %. Електрохімічно синтезований продукт має низку переваг під час використання: стабільність, екологічна безпека, активація випромінюванням видимого світла, можливість регулювати його фазовий склад та кристалічну структуру шляхом зміни умов електролізу.

Плоди дикорослих рослин ‒ перспективна сировина для виробництва функціональних харчових продуктів

Роман Косів, Богдан Дзіняк — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

На основі проведених експериментальних досліджень визначено органолептичні й фізико-хімічні показники якості дикорослої плодово-ягідної сировини: журавлини, калини, чорноплідної горобини (аронії) та обліпихи. Встановлено, що завдяки високій харчовій цінності, значному вмісту в плодах поліфенолів і вітаміну С, а отже, і високому антиоксидантному потенціалу, доцільним є використання досліджених видів сировини у виробництві функціональних харчових продуктів. Аналіз отриманих результатів показав, що за зменшенням вмісту вітаміну С досліджувану сировину можна розмістити в ряд: аронія – обліпиха – калина ‒ журавлина, а за зменшенням вмісту поліфенолів: аронія – журавлина – обліпиха – калина. Рівень вмісту поліфенольних сполук у досліджених плодах збігався з рівнем вмісту в них вітаміну С.

Аналіз сучасних підходів до забезпечення якості, безпечності та екологізації виробництва вторинного ПЕТ

Сергій Павлюк, Ганна Харитоненко, Ірина Суха — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті висвітлено сучасні підходи до перероблення вторинного поліетилентерефталату (ПЕТ) з урахуванням аспектів забезпечення якості, безпечності та екологічності кінцевої продукції. Показано важливість використання вторинного ПЕТ у контексті сталого розвитку та зменшення впливу на навколишнє середовище. Розглянуто ефективність механічних та хімічних методів очищення, а також проаналізовано токсикологічні ризики, пов’язані з міграцією хімічних сполук у харчові продукти. Узагальнено вимоги міжнародних стандартів до безпечності вторинного ПЕТ, а також наведено переваги впровадження принципів замкнутого циклу у виробництво. Визначено потенційні загрози здоров’ю людини та окреслено шляхи їх зниження на основі сучасних технологій та регуляторних норм.

Моніторинг якості джерел питної води в Україні

Юлія Хежун, Ірина Косогіна, Олексій Косогін — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Здійснено аналіз впливу військових дій на прісноводні ресурси та водну інфраструктуру. Визначено характер впливу і негативні наслідки для якості ресурсів прісної води для населення. Результати аналізу показали, що багато водних споруд, таких як дамби на водосховищах, системи водопостачання та очищення води та підземні шахти, постраждали або знаходяться під загрозою військових дій. Продовження війни матиме численні негативні наслідки для сталого розвитку не лише в Україні, але й у глобальному масштабі, перешкоджаючи досягненню цілей політики «чистої води» та забезпеченню санітарії, збереженню та сталому використанню водних ресурсів, а також енергетичній та продовольчій безпеці. Розроблено інтерактивну карту WaterData, яка містить інформацію про якість води в криницях України у регіонах, які розташовані за руслом р. Дніпро. Встановлено, що якість води в Україні погіршується за такими показниками, як забарвленість, каламутність, жорсткість та вміст сполук заліза, марганцю і нітратів.

Трансформація освіти в галузі геодезії та землеустрою

Ольга Петраковська, Марія Михальова — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті проаналізовано етапи еволюції підготовки фахівців за спеціальністю «Геодезія та землеустрій» у вищій освіті України протягом 1991-2025 років з урахуванням загальнонаціональних освітніх реформ, технічного прогресу, цифровізації та викликів, спричинених повномасштабною війною. Виокремлено чотири етапи, які характеризуються суттєвими якісними змінами. Розкрито особливості спеціальності, що поєднує інженерні, природничі, правові та економічні компоненти, та є базовою для управління земельними ресурсами, просторового планування, ведення державного земельного кадастру та картографування.

Обґрунтування необхідності формалізації поняття «стале землекористування»

Ольга Петраковська, Маргарита Дубницька — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті обґрунтовано необхідність формалізації поняття «стале землекористування» як базового принципу управління земельними ресурсами. Розкрито суперечності чинного законодавчого визначення, запропоновано технічне тлумачення поняття та механізми його впровадження на місцевому рівні. Особливу увагу приділено ролі комплексних планів просторового розвитку громад, а також модернізації системи моніторингу земель із використанням ІТ-технологій. Зроблено висновок про необхідність міждисциплінарного підходу до сталого управління земельними ресурсами.

Експериментальний підхід до створення умовного ноосферного інтелекту за допомогою геоінформаційного моделювання

Костянтин Метешкін, Максим Кухар, Вікторія Шевченко, Любов Маслій — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Метою цього дослідження є апробація та верифікація моделі формування умовно-ноосферного інтелекту на основі даних науково-педагогічних працівників закладів вищої освіти України із застосуванням методів математичного та геоінформаційного моделювання. Методологічна основа дослідження передбачає комплексний науковий підхід, який інтегрує методи моделювання, аналізу, синтезу, логічного узагальнення та емпіричні методи, що забезпечує всебічне вивчення динаміки та потенціалу колективних інтелектуальних ресурсів. Джерелами дослідження виступають результати наукової діяльності авторів та відкриті дані Міністерства освіти України.

У цій роботі вводиться термін «умовно-ноосферний інтелект» (УНІ), який базується на концепції ноосфери В. І. Вернадського. Під УНІ розуміється здатність системи формувати групи експертів із числа науково-педагогічних працівників (НПП) – інтелектуальної еліти ВНЗ – для вирішення актуальних наукових, освітніх та практичних завдань сучасності. Базуючись на цьому, авторами була розроблена модель формування умовно-ноосферного інтелекту.

Для верифікації моделі проведено кількісну оцінку колективного інтелекту співавторів дослідження з урахуванням їхніх кваліфікаційних показників, професійного досвіду та наукових здобутків. Використано функції корисності інтелектуальної діяльності на різних часових інтервалах, що дозволило визначити сумарний кваліфікаційний потенціал групи та оцінити ефективність колективного інтелекту. Аналіз показав, що не всі властивості природного інтелекту були повністю представлені в групі, проте специфіка досліджень у галузі кадастрових систем дозволяє вважати це обмеження несуттєвим для цілей роботи.

На основі отриманих даних створено геоінформаційну модель розподілу кваліфікаційного потенціалу колективного інтелекту по закладах вищої освіти України. Модель демонструє вплив складу науково-педагогічних працівників на наукові результати закладів, дозволяє оцінити потенціал колективного інтелекту на рівні установи та забезпечує основу для прийняття управлінських рішень щодо розвитку інтелектуальних ресурсів.

Дослідження показує, що кваліфікаційний потенціал науково-педагогічних працівників є фундаментом формування умовно-ноосферного інтелекту. Запропоновані методи та аналітичні схеми сприяють удосконаленню системи рейтингової оцінки науково-педагогічних працівників, створенню перспективної кадастрової системи інтелектуальних ресурсів, а також можуть бути адаптовані для використання в інших сферах науково-педагогічної та організаційної діяльності. Це підкреслює практичну значущість дослідження для підвищення ефективності управління знаннями та оптимізації використання людського капіталу у вищій освіті та суміжних сферах.

Аналіз необхідної потужності для приведення в рух лопатей установки для приготування ніздрюватих бетонів

Олексій Васильєв, Володимир Кулай — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

В умовах інтенсивного розвитку будівельних технологій і зростання вимог до енергоефективності та якості виробництва будівельних матеріалів, зокрема пінобетону, актуальним постає завдання вдосконалення конструкцій змішувального обладнання. У статті представлено теоретичне дослідження процесу роботи змішувача та визначення потужності, необхідної для приведення в рух робочого органу мобільної бетонозмішувальної установки примусової дії. Проведено аналіз конструктивних параметрів змішувача та геометрії лопатей. Визначено основні складові загальної потужності: енерговитрати на формування і підтримання вихрового руху суміші, а також потужність, необхідна для подолання опору середовища при русі лопатей. Отримані результати дозволяють оцінити вплив конструкції та кінематичних параметрів на енергоспоживання. Обґрунтовано підходи до вибору приводу та підвищення ефективності роботи мобільних бетонозмішувальних установок. Особливу увагу приділено характеристикам пускового режиму, оскільки саме в цей момент спостерігається максимальне навантаження на привід. Аналітичні залежності можуть бути використані на етапі проєктування для оптимізації геометрії робочих органів і вибору енергоощадного режиму роботи.

Проблеми оцінки категорій пошкодження крупнопанельних частково зруйнованих будинків після динамічних і вибухових впливів

Денис Зезюков, Микола Махінько, Дар’я Нечепуренко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті представлено аналіз раціональності та економічної ефективності посилення та капітального ремонту частково зруйнованих великопанельних будівель відповідно до визначеної категорії пошкоджень внаслідок динамічних та ударних впливів, отриманих у результаті бойових дій. Виходячи з практичної та економічної доцільності, проаналізовано можливі методи та способи підсилення великопанельних будівель та запропоновано показник інтегрального зносу для віднесення до граничної категорії пошкоджень.

Створення серії вебкарт, присвячених пам’яті героя України, відомого оперного співака Василя Сліпака

Наталія Ярема, Володимир Нікулішин, Світлана Деміхова, Андрій Согор — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті описано процес створення серії вебкарт, присвячених пам’яті Героя України, видатного оперного співака Василя Сліпака. Розглянуто джерела та методи збору даних, що використовуються для наповнення картографічного матеріалу. Особлива увага приділяється етапам розробки вебкарт за допомогою платформи ArcGIS Online. Також успішно було використано ArcGIS StoryMaps – онлайн-інструмент для створення та обміну історіями за допомогою інтерактивних карт. Цей інструмент було використано для представлення геопросторових даних та окремих сюжетних ліній з біографії Василя Сліпака. Результатом проєкту стали тематичні карти, що поєднують текстову інформацію, фотографії та просторові дані в єдиному візуальному середовищі. Такий підхід не лише зберігає пам’ять про видатну постать, але й служить прикладом використання ГІС у сфері збереження культурної спадщини.

Оцінка теплової ефективності екологічно орієнтованих збірно-модульних будівель: розбір практичного кейсу

Максим Болотов, Ірина Прибитько — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Актуальність екологічно орієнтованого модульного будівництва постійно зростає через загострення житлово-екологічних проблем, пов'язаних з військовими діями на території України. В свою чергу, екологічний підхід та мінімізація споживання природних ресурсів вимагають зміни звичних будівельних практик у бік більш стійких та енергоефективних. У цьому контексті модульність у будівництві стає однією з сучасних тенденцій. Широке впровадження модульних збірних конструкцій безпосередньо зосереджене на екологічних та енергозберігаючих практиках у будівництві, що дозволяє зменшити небезпечний вплив на навколишнє середовище, споживання ресурсів та енергії, а також будівельні відходи. Водночас існують певні виклики, що обмежують широке використання модульних будівель в Україні, які головним чином пов'язані з високим рівнем скептицизму споживачів щодо якості та енергоефективності модульних будівель порівняно з традиційними будівельними практиками. У зв’язку з цим, метою даного дослідження є глибше розуміння теплових характеристик екологічно орієнтованого збірного модульного житла на основі реального прикладу. На прикладі каркасного модульного одноквартирного будинку "QHome-26", розташованого на околиці міста Чернігів, було досліджено теплові характеристики збірно-модульного будівництва. За допомогою інфрачервоної термографії було проведено моніторинг існуючих містків холоду та основних тепловтрат в огороджувальній конструкції будівлі. Експериментально встановлено, що потенційним джерелом тепловтрат будівлі є світлопрозорі конструктивні елементи, що не відповідають сучасним стандартам, а також фундамент будівлі. Водночас результати теплового розрахунку огороджувальних конструкцій будівлі показали, що основним джерелом тепловтрат на рівні 38,5 % від загальних втрат є стіни. Тепловтрати на нагрівання вентильованого повітря становлять 26,3 %. У той час як через вікна втрачається до 14,5 % тепла, втрати тепла через дах та підлогу становлять 12,6 та 9,9 % відповідно.

Методи та технології цифрового моніторингу в землеробстві

Віктор Ворох, Ольга Глоба — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Цифровий моніторинг є ключовим інструментом у розвитку точного землеробства, забезпечуючи оперативну оцінку стану агросистем і можливість просторово обґрунтованого управління технологічними процесами. В умовах підвищеного навантаження на ресурси, зміни клімату та варіативності ґрунтових умов виникає потреба в комплексному аналізі параметрів, що впливають на врожайність сільськогосподарських культур. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю впровадження інноваційних цифрових технологій у землеробстві, здатних підвищити ефективність агровиробництва, адаптивність до умов середовища та зменшити втрати ресурсів. До основних застосованих підходів належать: агрохімічний аналіз (вміст азоту, фосфору, калію, кислотність), просторове зондування електропровідності ґрунтів для виявлення структурних відмінностей, а також дистанційне зондування за допомогою супутникових даних Sentinel-2 для розрахунку вегетаційного індексу NDVI. Додатково використано телеметричні дані польової техніки, які дозволили оцінити ефективність виконання технологічних операцій, зокрема картографувати витрати пального. Отримані результати подано у вигляді тематичних карт та таблиць, що ілюструють просторову варіативність ключових показників. Дослідження показало значну різнорідність ґрунтових характеристик у межах одного поля, що підтверджується як агрохімічними результатами, так і показниками електропровідності. Просторові відмінності у значеннях NDVI свідчать про неоднорідність розвитку посівів, зумовлену комбінацією ґрунтових, кліматичних та технологічних факторів. Аналіз телеметричних даних виявив тенденції до впорядкування маршрутів і раціоналізації використання техніки, що опосередковано впливає на енергоефективність польових робіт. Інтеграція цифрових методів моніторингу — агрохімічного, електрофізичного, телеметричного й дистанційного — забезпечує багатовимірне розуміння стану агросистем. Такий підхід дозволяє приймати обґрунтовані рішення щодо диференційованого управління, знижує ризики перевитрат ресурсів і створює основу для сталого розвитку агровиробництва.

Використання контрольованого термічного ІЧ-випромінення для боротьби з паразитами медоносних бджіл

Микола Кунденко, Андрій Руденко, Віталій Мардзявко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У роботі запропоновано конструкцію термокамери для виконання дезінфекційних заходів у боротьбі з кліщем Varroa, яка ґрунтується на використанні інфрачервоного (ІЧ) випромінення у поєднанні з цифровою системою терморегуляції. В основу конструктивного рішення закладено морфологічні та термочутливі особливості паразита, зокрема вразливість гнатосоми та вентральної частини до підвищеної температури. Запропонована конструкція включає підльотну трубу, інфрачервону лампу та термореле STC-1000, що підтримує стабільну температуру в межах 42-45 °C, безпечну для бджіл, але згубну для паразита. Система є автономною та енергоефективною. Моделювання в середовищі MATLAB/Simulink підтвердило стабільність температурного контролю та ефективність керування нагрівом із урахуванням затримок у роботі реле.

Вплив внутрішнього опору на функціонування трансформаторно-ключового регулятора напруги

Володимир Халіков, Анатолій Жерносєков, Олександр Шатан — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Виконано аналіз впливу внутрішнього опору трансформаторно-ключового регулятора напруги, що функціонує на принципі дискретно-разового керування ключами. Показано, що вплив внутрішнього опору кожної наступної ступені регулювання трансформаторно-ключового пристрою на задіяний коефіцієнт трансформації повинен бути таким, щоб відношення значень попереднього коефіцієнта до наступного не перевищувало ту саму величину, що є характерною для режиму холостого ходу пристрою. Виконання цієї умови забезпечує незмінність похибки регулювання у процесі роботи при зміні величини чи характеру навантаження.

Напівпровідникові перетворювачі електроенергії з високочастотними магнітними підсилювачами для інформаційних технологій

Володимир Яськів, Ігор Домнін, Анна Яськів — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Розроблено та досліджено концепцію побудови енергетичного забезпечення засобів інформаційних технологій на основі напівпровідникових перетворювачів із високочастотними магнітними підсилювачами з високою якістю вихідних напруг, високим рівнем динамічних характеристик, високою ефективністю та надійністю, нижчою собівартістю.

Описано розроблений перетворювач електроенергії на вихідні параметри 5 В, 50 А для інформаційного табло. Представлено запропонований нерегульований високочастотний транзисторний інвертор (силовий автогенератор) для сумісної роботи з регуляторами напруги на основі високочастотних магнітних підсилювачів. Проведено експериментальне дослідження динамічних характеристик розробленого перетворювача. Використано запропонований метод зменшення втрат у силовому автогенераторі при побудові перетворювача електроенергії на вихідні параметри: 24 В, 10 А, коефіцієнт корисної дії його 92 %. Наведено методи підвищення ефективності енергетичного забезпечення інформаційних технологій за рахунок використання синхронного випрямлення та забезпечення режимів роботи польового транзистора замість зворотного діода у вихідному фільтрі у функції напруг дроселів насичення високочастотних магнітних підсилювачів без введення жодних додаткових зворотних зв’язків чи драйверів в їх схемотехніку. При цьому коефіцієнт корисної дії перетворювача на вихідні параметри 24 В, 15 А сягнув 95,7 %.

Причини дестабілізації процесу електрошлакового наплавлення у стаціонарному струмопідвідному кристалізаторі

Володимир Соловйов, Ірина Романова — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Розглянуто процес електрошлакового наплавлення у струмопідвідному кристалізаторі стаціонарного типу зі схемою під’єднання до джерела живлення, за якої клема живлення струмопідвідної секції кристалізатора з’єднана з клемою піддона. Таке під’єднання кристалізатора до джерела живлення забезпечує високу продуктивність процесу наплавлення. Однак навіть за підтримки постійної швидкості подачі електрода у шлакову ванну спостерігаються значні коливання струму електрода. Амплітуда цих коливань досягає майже 50 % максимального значення струму з періодичністю 10…25 с. Це свідчить про суттєві коливання температури шлакової ванни у процесі наплавлення. Такі коливання можуть призвести до небажаних змін фізико-механічних і структурних властивостей наплавленого металу. Проаналізовано причини виникнення подібних коливань. Наводяться способи їх зменшення та підвищення стабільності процесу наплавлення.

Дистанційна розробка контролерів безпеки для промислової системи автоматизації

Володимир Войтенко, Олександр Писаревський — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Програмовані логічні контролери (PLC) є основою сучасних промислових систем автоматизації, а також широко застосовуються у транспорті, енергетиці, робототехніці, системах безпеки, водопостачання та водовідведення, в будівлях і спорудах, у медичних приладах. В основі побудови PLC лежить мікропроцесор, а тому розробка та супроводження системи на базі PLC потребує висококваліфікованих спеціалістів, які розуміють можливості PLC, особливості їхньої взаємодії з польовими пристроями та здатні працювати із специфічним інструментальним програмним забезпеченням PLC. Звідси випливає актуальність проблеми підвищення ефективності роботи таких спеціалістів, а також їхньої якісної підготовки, що потребує багато часу та вартісного обладнання.

Розвиток інформаційних і комп’ютерних технологій відкриває таку можливість у вирішенні зазначеної проблеми, як застосування дистанційних методів розробки, а також навчання роботі з віддаленими системами автоматизації на базі PLC. Цей підхід стає особливо актуальним в Україні, оскільки дозволяє не тільки економити на відрядженнях спеціалістів чи кількості потрібного лабораторного устаткування, але й підвищує безпеку завдяки розосередженню людей. Синергетичний ефект може бути досягнутий і за рахунок планування часу роботи як спеціалістів, так і обладнання, а також можливості їхньої узгодженої спільної взаємодії.

Особливу роль у промисловій автоматизації відіграють системи безпеки, оскільки виробничий травматизм є неприпустимим ані з суспільного, ані з економічного погляду. Ця стаття зорієнтована на дистанційну розробку та навчання роботи саме з контролерами безпеки, які, по суті, являють собою PLC, проте мають специфічні польові пристрої, використовують надійні протоколи зв’язку з PLC та потребують відповідної сертифікації перед тим, як бути запровадженими у виробництво. Мета виконаного дослідження – створення архітектури програмно-апаратної системи, яка дає можливість працювати з контролерами безпеки дистанційно, використовуючи стандартне інструментальне забезпечення PLC, а також і додаткові компоненти. Ці компоненти дозволяють в реальному часі спостерігати за віддаленою системою автоматизації та модифікувати і програму, і апаратну конфігурацію.

Для вирішення поставлених задач була розроблена структура системи безпеки на базі PLC, розгорнуте відповідне програмне забезпечення, а також проведені експериментальні дослідження, які підтверджують можливість дистанційної взаємодії з потрібними апаратними засобами, у тому числі під час виконання лабораторних завдань студентами інженерних спеціальностей.

Стаття може бути корисною для розробників систем автоматизації на базі PLC, а також використана в освітньому процесі.

Дослідження спектрального складу led-фітоламп для підвищення продуктивності овочевих культур у закритому ґрунті

Віталій Мардзявко, Андрій Руденко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Розглянуто спектральні режими роботи LED-фітоламп як ефективного засобу стимулювання росту та підвищення продуктивності овочевих культур у закритому ґрунті. Проаналізовано результати експериментальних досліджень впливу червоного, синього, інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання на основні біометричні показники томатів і салату. Наведено порівняльні характеристики чотирьох варіантів спектрального освітлення, що дозволило встановити оптимальну комбінацію спектрів для підвищення врожайності та фотосинтетичної активності. Отримані результати можуть бути використані для проєктування енергоефективних систем освітлення в тепличному господарстві.

Адаптивне керування для підвищення енергоефективності у квазірезонансних імпульсних перетворювачах за умов динамічних навантажень

Василь Тарасюк, Олексій Городній — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Актуальність дослідження зумовлена сучасними стандартами енергоефективності, які висувають жорсткі вимоги до імпульсних перетворювачів напруги, а саме: високого коефіцієнта корисної дії (ККД) у всьому діапазоні навантажень. Класичні перетворювачі з широтно-імпульсною модуляцією не задовольняють цим вимогам через підвищені комутаційні втрати. Перспективною альтернативою є квазірезонансні імпульсні перетворювачі (КРІП), що мінімізують втрати завдяки комутації при нульовому струмі або напрузі. Однак їхня ефективність може знижуватися через недоліки існуючих методів керування, зокрема частотно-імпульсної модуляції, яка при зміні навантаження призводить до швидкої зміни робочої частоти та збільшує комутаційні втрати. Постановка проблеми полягає в тому, що класичні підходи до керування КРІП, включно з ПІД-регуляторами, оптимізовані для вузької робочої області. Це може спричинити втрату режиму м’якої комутації та зменшення ККД. Перспективним є створення комплексних рішень, що одночасно оптимізують енергоефективність, якісні динамічні показники та відповідність стандартам електромагнітної сумісності (ЕМС). Метою дослідження є розробка гібридного адаптивного методу керування, здатного збільшити ККД при динамічній зміні навантаження та забезпечити стабільно високу енерго-ефективність. Контролер має в реальному часі обчислювати оптимальні моменти комутації, стабілізувати вихідну напругу та мінімізувати втрати. У статті проаналізовано переваги м’якої комутації над жорсткою, розглянуто механізми перемикання при нульовому струмі та напрузі. Систематизовано існуючі методи керування: від лінійних ПІД до нелінійних, таких як керування у ковзному режимі (SMC) та на основі нечіткої логіки (FLC). Особливу увагу приділено перспективним підходам на основі глибокого навчання з підкріпленням (DRL). Висновки підтверджують потребу в створенні гібридних систем керування на основі штучного інтелекту.

Дослідження способів модифікації намотувального верстату для тороїдних транс-форматорів

ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У роботі розглядається процес проєктування та виготовлення намотувального верстата для тороїдальних сердечників, спрямований на зниження виробничих витрат та покращення доступності у дрібносерійному виробництві. Аналіз існуючих рішень, у тому числі і закордонних патентів, визначив ключові недоліки, до яких входять і недостатня жорсткість конструкції та нерівномірний натяг дроту під час намотування. Для вирішення цих проблем запропоновані вдосконалення, які передбачають використання передових виробничих технологій, таких як 3D-друк та лазерне різання, впровадження системи моніторингу на основі оптичних датчиків, зокрема і системи машинного зору, та повну автоматизацію процесу намотування.

Значна увага приділяється можливості потенційного застосування алгоритмів машинного навчання для підвищення якості процесу намотування. Інтеграція штучного інтелекту в систему може забезпечити виявлення дефектів у режимі реального часу, дозволить виконувати адаптивне налаштування параметрів та контролювати якість із мінімальним втручанням людини-оператора. Окрім того, в дослідженні акцентується увага на використанні сучасних мікроконтролерів та одноплатних комп’ютерів, включаючи STM32 та RaspberryPi 5, які застосовуються для обробки та керування даними в режимі реального часу. Наведені математичні вирази, що можуть використовуватися в програмному забезпеченні намотувального верстата для розширення його функціоналу.

Запропоновані вдосконалення сприяють створенню ефективного, економічно доцільного та універсального намотувального верстата, придатного для лабораторних застосувань та дрібносерійного виробництва. Завдяки впровадженню цифрових систем керування та забезпечення якості процесу намотування на основі штучного інтелекту вдосконалена конструкція має потенціал конкурувати з рішеннями промислового класу, зберігаючи при цьому доступність широкому загалу та маючи гнучкість для подальших вдосконалень.

Статична тріщиностійкість зварних з’єднань магнієвого сплаву МА2-1М , отриманих неплавким електродом і тертям із перемішуванням

Тетяна Лабур, Анатолій Полкляцький, Юрій Фальченко, Лідія Петрушинець — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Визначено стійкість до руйнування при позацентровому розтягу зварних з’єднань зі сплаву МА2-1М товщиною 2 мм, отриманих TIG і FSW. Показана висока чутливість сплаву до концентраторів напружень незалежно від технології зварювання. Міцність зварних з’єднань (TIG – 167…223 МПа, FSW – 178…201 МПа) близька до значень основного металу (176…230 МПа). Збільшення швидкості зварювання FSW з 8 до 24 м/год підвищує показники ПРЗТ і ПРПТ на 30–40 %. Зародження тріщини у швах з технологічним посиленням, зварених TIG на швидкості 20 м/год., відбувається при 41,1 Дж/см², в зоні сплавлення – 31,3 Дж/см². У швах без посилення тріщина поширюється при 10,3…11,8 Дж/см², у зоні сплавлення – 21,7…23,3 Дж/см². Процес FSW забезпечує кращу стійкість швів до поширення тріщин (10,2…19,9 Дж/см²).

Використання штучного інтелекту в машинобудуванні для прискорення технологічних інновацій

Михайло Саліхов — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті узагальнено підходи до тлумачення поняття «штучний інтелект» (ШІ) у контексті його використання в машинобудуванні. Встановлено, що ШІ виходить за межі імітації людських функцій і ґрунтується на здатності систем сприймати, аналізувати інформацію, діяти автономно й адаптуватися. На основі підходу ЄС до визначення ШІ-систем окреслено шість ключових їхніх характеристик, релевантних для машинобудування. Виявлено категорії ШІ, які мають широке застосування в машинобудуванні, а також десять сфер, де вони використовуються. Показано, що в кожній сфері застосовуються різні категорії ШІ, які забезпечують інновації продуктів і процесів. Досліджено приклади програмних рішень, що реалізують ШІ та сприяють прискоренню інновацій у машинобудуванні.

Параметричні дослідження кінематики обробки книжкових блоків циліндричною фрезою з пасивним приводом у машинах незшивного скріплення

Олег Книш, Юрій Білозор — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Важливим етапом технологічного процесу виготовлення книжкової продукції, скріпленої незшивним клейовим способом, є підготовка корінців до нанесення клею. Одним із напрямків удосконалення обробки корінців книжкових блоків є застосування циліндричної фрези із пасивним приводом та додатковим осьовим переміщенням. У статті отримали подальший розвиток напрацювання авторів, що присвячені параметричним дослідженням кінематики обробки книжкових блоків циліндричною фрезою. Розроблено методику розрахунку швидкості різання та кінематичних кутів різання. Для досліджень використано три закони періодичного руху кулачкового механізму. Встановлено визначальний вплив на кінематичні параметри обробки книжкових блоків циліндричною фрезою закону періодичного руху кулачкового механізму осьового переміщення фрези.

Перевірка геометричних характеристик робота за допомогою лазерного інтерферометра

Марек Сукоп, Растислав Юрко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті розглядається розробка прикладу докладання, демонструє практичне застосування комп'ютерного зору у сфері мобільної робототехніки. В основі проєкту лежить доступна та економічна апаратна платформа, що складається з Raspberry Pi, зовнішньої камери та сенсорного дисплея. Основна функція програми – розпізнавання та обробка чотирьох різних типів дорожніх знаків. Основною метою було довести можливість створення щодо простого та недорогого рішення для обробки зображень, що безпосередньо застосовується до проєктів мобільної робототехніки. Важливою мотивацією даної роботи стало створення педагогічного стенда, призначеного для тестування та вивчення подібних алгоритмів. Цей стенд є базовим освітнім інструментом, надаючи студентам практичну платформу для розуміння фундаментальних принципів обробки зображень та базових алгоритмів штучного інтелекту. Отриманий додаток і методологія, що лежить в його основі, будуть використовуватися для того, щоб допомогти студентам освоїти ці складні теми в практичному, реальному контексті. У статті докладно описані алгоритми та покроковий процес їх реалізації на апаратному рівні. У статті коротко описаний алгоритм розпізнавання дорожніх знаків, наочно проілюстрований блок-схемою для кращого розуміння. Програмне забезпечення розроблене на Python для платформ Raspberry Pi з використанням потужних бібліотек, таких як Numpy і OpenCV, які необхідні для виконання точних обчислень і широкого спектра завдань обробки зображень. Крім того, у статті описується процес створення бази даних зображень та їх підготовки, які використовуються як позитивні або негативні збіги для алгоритму розпізнавання. У разі позитивних збігів додаток навчався розпізнавати конкретні знаки, включаючи знак «Стоп», знак «В'їзд заборонений», знак «Максимальна швидкість 30 км/год» та знак «Кінець обмеження швидкості». У заключних розділах статті обговорюються досягнуті результати, підтверджується успішність проєкту в досягненні початкових цілей та пропонуються цінні рекомендації для майбутніх досліджень, спрямованих на розширення поточної роботи. Зокрема, пропонуються заходи щодо підвищення продуктивності алгоритму та розширення різноманітності розпізнаваних системою об'єктів.

Робоча станція для вимірювання витрати стисненого повітря в лабораторних умовах

Петер Тулея — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Споживання стисненого повітря в промисловості, особливо в автоматизованих операціях, має постійно зростаючу тенденцію. Пов’язані з цим експлуатаційні витрати погіршують конкурентоспроможність виробника. Тому для користувача стисненого повітря важливо мати можливість визначати значення кількості повітря, споживаного під час роботи, або його пікові значення. У багатьох випадках це може свідчити про несправність у системі розподілу стисненого повітря (розрив трубопроводу розподілу стисненого повітря).

У статті представлено успішну реалізацію вимірювальної станції, призначеної для визначення кількості спожитого повітря у лабораторних умовах. Метою роботи було створення функціонального рішення, яке дозволило б точно вимірювати споживання стисненого повітря під час роботи пневматичних контурів із можливістю зберігання виміряних показників витрати повітря. Лабораторне обладнання також дозволяє цій системі моделювати несправності пневматичних компонентів, спричинені зносом або пошкодженням.

У рішенні використовувався витратомір Aventics AF2, що працює на тепловому принципі та забезпечує зв’язок за стандартом OPC UA. Це, у поєднанні з мережею Ethernet, створеною в лабораторії, є дуже потужним інструментом для навчальної діяльності в лабораторії.

Вимірювальна система інтегрована в існуючий пневматичний стенд, який служить для навчальних цілей у лабораторії. Перевірка її функціональності була проведена шляхом серії вимірювань конкретних пневматичних пристроїв. Деякі графічні результати також представлені в цій статті.

Результати підтвердили придатність обраного технічного рішення. Вихідні дані вимірюваних значень згодом були оброблені в середовищі MATLAB. Програмний інструмент, побудований таким чином, дозволяє відстежувати зміну вибраних вимірюваних величин у режимі реального часу. Потім він дозволяє зберігати їх у вигляді файлів електронних таблиць MS Excel, з яких також можна створювати графічні результати.

Стаття є оглядовою та містить інформаційний матеріал.

Покращення кінематичних характеристик привода штанцювального преса із комбінованим кривошипно-повзунним механізмом

Назар Кандяк, Юрій Остафійчук — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті виконано аналіз кінематичних характеристик привода штанцювального преса із комбінованим кривошипно-повзунним механізмом. Виявлено недоліки цього механізму та окреслено можливості поліпшення його кінематичних і динамічних характеристик. Модернізовано механізм привода натискної плити із комбінованим кривошипно-повзунним механізмом застосуванням сервопривода. Розроблено методику коригування руху натискної плити штанцювального преса. Отримано аналітичні залежності для визначення часових інтервалів, необхідних для керування серводвигуном, задля задання приводу змінної швидкості за розрахованими залежностями. Для підтвердження теоретичних викладок здійснено динамічне моделювання модернізованого механізму в системі MSC Visual Nastran Desktop 4D, результати якого засвідчили ефективність розробленої методики коригування руху привода кривошипа.

Проєктування навчального стенда з ABB IRB 120 для онлайн та офлайн програмування

Петер Марцінко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Метою цього дослідження є створення навчальної робототехнічної камери з ABB IRB 120, яка об'єднує потреби університетського навчання та промислового навчання в єдине модульне та надійне рішення. В основі концепції лежить реконфігурована рама, стандартизовані інтерфейси та конструкція, що надає пріоритет простоті виготовлення деталей та технічного обслуговування. Завдяки використанню цифрового двійника в ABB RobotStudio, офлайн-програмування, перевірка траєкторії та безперебійний перехід в онлайн-режим можливі без переривання роботи. Робота включає порівняння доступних ринкових стендів за такими критеріями, як міцність, безпека, гнучкість заміни інструментів, вартість та зручність обслуговування. Ми моделюємо різні конфігурації роботи та варіанти кінцевих виконавчих механізмів, аналізуючи взаємозв'язок між максимальною масою оброблюваного об'єкта та тиском захвату на основі статичної рівноваги, коефіцієнта тертя та геометрії захвату. Лабораторна перевірка контролює час циклу, точність позиціонування та повторюваність, демонструючи придатність рішення для стандартизованих вправ та навчання операторів. Запропонована камера створює основу для подальших розширень, включаючи машинний зір, вдосконалені функції безпеки та інтеграцію IoT для збору та оцінки даних у реальному часі.

Збільшення ресурсу борошномельних вальців за рахунок зменшення глибини обробки поверхні

Сергій Бехало — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Однією з актуальних науково-технічних задач є підвищення ресурсу деталі та обладнання, що напряму впливає на економічну складову його використання. Борошномельне виробництво також стикається з необхідністю заощаджувати. У роботі наведено загальну характеристику борошномельних вальців та технологічного процесу відновлення їх робочої поверхні. Зроблено та теоретично обґрунтовано припущення щодо можливого зменшення глибини обробки на стадії шліфування, що в подальшому дозволить підвищити загальний ресурс борошномельних вальців. Визначено можливі проблеми практичного впровадження наведеної оптимізації та варіанти їх подолання. Описано додатковий позитивний ефект імплементації дослідження.

Дослідження процесу газолазерної різки маловуглецевих сталей потужним лазером

Максим Романенко, Олексій Кагляк, Віктор Романенко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Розглянуто конструкцію, конфігурацію та склад технологічного обладнання, яке працює з використанням потужного лазерного випромінювання. Створено новий підхід для визначення максимально можливих швидкостей різання заготовок різної товщини із маловуглецевих сталевих листів. Проведено аналіз впливу типу і тиску технологічного газу, а також параметрів фокусування лазерного променя на швидкість різання маловуглецевих сталей у різних товщинних діапазонах. Сформульовано узагальнені рекомендації для призначення оптимальних умов різання сталевих листів в діапазоні товщин від 5 до 80 мм.

Формоутворення профілю зубчастих коліс червячними фрезами без протуберанця з припуском під шліфування

Кирило Хоменко, Володимир Кучер, Олексій Осипчук, Богдан Дзюман — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто альтернативний підхід до формування викружки в загартованих зубчастих колесах із використанням черв'ячних фрез без протуберанця для подальшого шліфування. Враховуючи обмеження стандартних фрез і високу вартість інструментів із протуберанцем, у дослідженні запропоновано модифікувати профіль фрези шляхом зменшення кута профілю. У середовищі Scilab розроблено математичну модель процесу формоутворення профілю зуба та проведено порівняльний аналіз варіантів фрез із протуберанцем і без нього (при різних кутах профілю). Результати показали, що зменшення кута профілю фрези дозволяє сформувати придатний для шліфування припуск у зоні ніжки зуба, що спрощує конструкцію інструмента та потенційно знижує витрати на його виготовлення, забезпечуючи при цьому допустимі відхилення евольвентного профілю. Запропонований метод є економічно доцільним рішенням для підвищення довговічності та навантажувальної здатності зубчастих передач.

Робототехнічна операційна система, міграція, GAZEBO, ROS1, ROS2

Марек Малік, Рудольф Янош — пт, 05 гру 2025 00:00:00 +0200

У цій статті описано міграцію програмних пакетів із середовища Robot Operating System 1 (ROS 1) до нової архітектури ROS2 на прикладі мобільної платформи JetAuto. Робота зосереджена на практичній процедурі міграції, визначає проблеми та їх вирішення. Пакети jetauto_interfaces і jetauto_driver були послідовно перенесені і згодом протестовані в симуляторі Gazebo з ROS2 Humble. Під час реалізації виникло кілька проблем, таких як неправильне завантаження моделі в Gazebo, нефункціональні URI в файлах XACRO, а також неправильно орієнтовані зображення камери та хмари точок. Ці помилки були вирішені за допомогою комбінації програмних інструментів (ros2 topic, image_rotate, tf2_tools) та модифікацій файлів URDF. Результатом є повністю функціональна симуляція робота JetAuto в ROS2, яка публікує правильні дані датчиків і забезпечує базове управління. У ширшому контексті стаття відображає глобальні тенденції у впровадженні ROS2 і підкреслює важливість міграції як для академічного, так і для промислового середовища.

Порівняння систем віртуального налаштування: EKS проти ISG virtuos

Крістіан Такач, Джон Семен, Патрік Пілат — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У цій статті представлено порівняльний аналіз двох провідних платформ для віртуального введення в експлуатацію та розробки цифрових двійників у промисловій автоматизації: EKS та ISG virtuos. Спираючись на нещодавній досвід проєктів та технічну документацію, у статті оцінюються обидві системи з погляду можливостей моделювання, інтеграції робочих процесів, масштабованості та практичного впровадження в автомобільному та виробничому середовищі. Їх використання в автомобільній промисловості дозволяє підвищити конкурентоспроможність та скоротити час розгортання робочих місць з реального середовища. Можливість мати цифрового двійника на додаток до реальної фізичної моделі лінії дозволяє вносити модифікації до лінії протягом її життєвого циклу відповідно до поточних потреб виробництва. Зважаючи на досвід використання цифрових двійників, а також використання обох платформ, можна стверджувати, що кожна з них знаходить своє застосування. Дослідження, проведене для порівняння продуктивності платформ моделювання від 100 до 1000 деталей, дозволило точно кількісно оцінити їх продуктивність та зосередитися на перевірці необхідних параметрів. На основі проведеного аналізу можна припустити, що використання ISG virtuos є вигіднішим у складніших системах завдяки більшій масштабованості. EKS є більш вигідною, коли необхідно реалізувати швидше розгортання, а команда, яка розробляє такого цифрового двійника, має менше досвіду в цій галузі. Водночас це дозволяє забезпечити кращу підтримку та обслуговування, ніж у випадку з платформою ISG virtuos. Тому вибір відповідної платформи для конкретного застосування повинен базуватися на пріоритетах та вимогах до створення конкретного віртуального середовища, а також на знаннях і досвіді розробників. Під час порівняння обох платформ на різних типах деталей можливо, що результати можуть відрізнятися, і тому цей факт необхідно враховувати.

Розробка методології автоматизованого підбору ріжучого інструменту для вебзастосунку

Олександр Євдокимов, Віталій Колесник — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У дослідженні розглянуто методологію ухвалення рішень для вебзастосунку автоматизованого підбору ріжучого інструменту та оснащення. Автоматизований підбір має низку переваг перед ручним підбором ріжучого інструменту технічним персоналом, в тому числі дозволяє знизити вплив людського фактору на процес підбору, що позитивно впливає на технічні та економічні показники процесу механічної обробки. Запропоновано використовувати метод жорсткої логіки обмежень (CSP) для фільтрації множин альтернатив бази даних застосунку, а для подальшого ранжування альтернатив використовувати метод багатокритеріального прийняття рішень (MCDM) та методику побудови ваг AHP. Для оцінки та ранжування інструменту або оснащення на основі визначених критеріїв запропоновано використовувати такі методики MCDM, як метод зваженої суми (WSM) для визначення інтегральної суми та техніку впорядкування переваг за схожістю (TOPSIS) для визначення коефіцієнтів близькості. Описано схему використання запропонованих методів у застосунку. Проведено розрахунок на основі зазначених методів для п’яти альтернатив (сетів ріжучого інструменту для процесу механічної токарної обробки) в середовищі MATLAB. Результатами розрахунку визначено, що для невеликої вибірки методи WSM та TOPSIS мали схожий результат, але через відмінність підходів обчислення при збільшенні вибірки (фільтрованої множини альтернатив) результат може відрізнятися, що робить доцільним застосування цих методів паралельно. Актуальним питанням є подальше впровадження запропонованої методології при розробці вебзастосунку для автоматизованого підбору ріжучого інструменту та оснащення.

Інтелектуальна система сценарного моделювання оцінки захищеності об’єктів критичної інфраструктури

Віктор Гречанінов — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті представлено інтелектуальну систему моделювання сценаріїв оцінки захищеності об’єктів критичної інфраструктури з використанням методів штучного інтелекту. Розроблено формалізовану модель сценарного аналізу, що поєднує машинне навчання, нечітку логіку та графові структури для відображення взаємозв’язків між активами, загрозами, уразливостями й контрзаходами. Система забезпечує автоматизовану генерацію сценаріїв інцидентів із урахуванням часової динаміки ризику та може бути використана в центрах моніторингу безпеки й цифрових двійниках кіберзахисту.

Метод розпізнавання акустичних сигналів за даними спектрального аналізу за допомогою нейронних мереж

Володимир Казимир, Андрій Роговенко, Костянтин Ткаченко — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті запропоновано метод розпізнавання акустичних сигналів на основі спектрального аналізу та нейронних мереж для детекції цільових об’єктів в умовах негативного співвідношення сигнал/завада. Досліджено специфічну задачу акустичної ідентифікації, коли цільовий сигнал має нижчий рівень потужності порівняно з фоновими завадами від джерела аналогічної природи. На основі попереднього аналізу гармонічної структури досліджуваних сигналів визначено частотний діапазон 700-850 Гц як оптимальний для розрізнення цільового та фонового компонентів. Розроблено кастомний аналізатор для вилучення 21 спектральної ознаки з обраного частотного діапазону з використанням часових вікон тривалістю 1 секунда з перекриттям 0,5 секунди. Запропоновано архітектуру повнозв’язної нейронної мережі з двома прихованими шарами для класифікації векторів ознак. Експериментальна валідація методу продемонструвала досягнення точності детекції 88 % при рівні хибних спрацьовувань 4 %. Метод забезпечує компактне представлення акустичної інформації та обчислювальну ефективність за рахунок фокусування на попередньо визначеному інформативному частотному діапазоні замість обробки повного спектра сигналу.

Алгоритм визначення агрегованої динамічної оцінки стану безпеки мережевого контенту

Алла Гребенник, Олексій Трунов — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Зростання складності кіберзагроз та обсягів мережевого контенту висуває проблему недостатності існуючих підходів до оцінки стану інформаційної безпеки. Актуальним завданням є агрегація різнорідних, неповних та неточних даних, що надходять від численних систем захисту (SIEM, IDS/IPS, антивіруси, ШІ-системи) у єдиний інтегральний показник, що дозволяє ухвалювати обґрунтовані рішення в умовах невизначеності.

У результаті дослідження запропоновано алгоритм визначення агрегованої динамічної оцінки стану безпеки мережевого контенту. Алгоритм інтегрує два компоненти: нечітку базову оцінку, що враховує статичні архітектурні характеристики системи на основі апарату нечіткої логіки, та динамічну оцінку, що кількісно відображає рівень поточної загрози на основі даних від інтелектуальних систем аналізу. Запропонований підхід дозволяє отримати єдиний інтегральний показник стану безпеки в режимі, наближеному до реального часу, та використовувати його як тригер для реалізації механізмів адаптивного управління та автоматизованого реагування на інциденти.

Образно-знакова модель карти, як “інформаційного каналу”

Микола Бялий, Павло Савков — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У теорії створення геоінформаційних систем військового призначення (ГІС ВП) провідна роль належить картографічній інформації, мірі її вимірювання та інформаційним характеристикам цієї ГІС. Для їх визначення запропоновано розглянути образно-знакову модель карти у ролі «інформаційного каналу», який позначає систему чи середовище реєстрації, обробки, зберігання і передачі даних про місцевість від джерела до приймача. Ці складові необхідні для ефективного збору, аналізу і відображення просторово пов’язаних даних для системи прийняття рішень (СППР) особливо в процесі збору розвідувальної інформації і оперативного планування.

ГІС ВП ґрунтується на картографічній інформації, яка включає візуальне і просторове подання об’єктів реального світу на цифровій карті, передбачає наявність даних топографії, інфраструктури, населення, навколишнє середовище тощо. Це забезпечує моделювання реальності, надаючи користувачам можливість орієнтуватись у складних просторових відношеннях, візуалізувати складні сценарії, надавати аналітичні дані, сприяти більш ефективному плануванню і виконанню операцій, що значною мірою сприяє успіху будь-якої військової місії.

Дослідження симуляції з використанням гібридного алгоритму оптимізації рою частинок та мурашиного алгоритму у MATLAB

Сергій Волощук, Володимир Савінов — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У роботі представлено підхід до підвищення енергоефективності батарей пристроїв Інтернету речей шляхом застосування гібридного алгоритму оптимізації, що поєднує метод рою частинок та мурашиний алгоритм. Запропонований підхід орієнтований на мінімізацію енергоспоживання при збереженні стабільної продуктивності системи. Дослідження виконано за допомогою симуляційного моделювання в середовищі MATLAB, що дозволило оцінити ефективність алгоритму на різних сценаріях роботи IoT-пристроїв. Результати експериментів продемонстрували зменшення енергоспоживання батарей порівняно з традиційними методами оптимізації, а також покращення часу роботи пристроїв без підзарядки. Отримані висновки підтверджують доцільність інтеграції гібридних алгоритмів оптимізації d системи Інтернету речей з метою забезпечення більшої автономності та довговічності сенсорних вузлів.

Діагностика раку грудей: IOT-система з FPGA та WEKA-аналітикою

Денис Гончаров — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У сучасному світі все більше приділяється увага науковців аналізу раку молочної залози. У статті проводиться огляд алгоритмів стиснення зображень, отриманих з ПЛІС систем для подальшої роботи у застосунку WEKA. Запропоновано можливості для ранньої діагностики раку молочної залози. Системи, які поєднують інтернет речі (IoT), програмовані логічні схеми (ПЛІС) та програму для аналізу даних, дозволять проводити щоденний моніторинг стану здоров’я та діагностувати можливі захворювання на ранній стадії. Також описано, як стиснення медичних зображень впливає на точність їхнього аналізу.

Метод багаторівневого аналізу цифрових слідів в інформаційно-освітніх системах

Мирослав Лахно — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Запропоновано багаторівневий метод аналізу цифрових слідів користувачів інформаційно-освітніх систем з метою збільшення рівня інформаційної безпеки. Метод поєднує кластеризацію поведінкових профілів користувачів, баєсівське ймовірнісне моделювання та алгоритм машинного навчання XGBoost з акцентом на експоненціальне зважування якості кластеризації. Реалізована на Python система забезпечує виявлення ризиків та підтримку прийняття рішень щодо безпечного доступу до ресурсів інформаційно-освітніх систем закладів вищої освіти.

Метод попередньої обробки сигналу ЕКГ для класифікації електрокардіограм за допомогою спайкінгових нейронних мереж

Дмитро Милосердов, Олег Колесницький — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

На основі математичних підходів з обробки послідовностей у роботі було представлено новий метод попередньої обробки сигналу ЕКГ для його подальшого використання у задачі класифікації. Описано послідовність виконання таких операцій, як ресемплювання та ретаймінг сигналу, його нормалізація та додаткові операції, що потрібні для повної обробки. Метод було протестовано та наведено позитивні результати моделювання у вигляді сигналу, що характеризує удар серця зі збереженими P, T хвилями та QRS-комплексом, але з нормалізованою амплітудою до [0,1] та стандартною тривалістю сигналу протягом одного запису.

Кореляційний аналіз у оптимізації архітектури користувацьких інтерфейсів програмних систем

Олег Ні, Олексій Піскарьов, Яна Ні — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті представлено методику застосування кореляційного аналізу для оптимізації архітектури графічних інтерфейсів користувача в програмних системах. Симуляційне моделювання на основі вторинних даних із бази hcidata (CRAN) з параметрами 30 віртуальних операторів підтвердило наявність статистично значущих кореляцій у діапазоні 0,26-0,85 між архітектурними параметрами інтерфейсу та показниками продуктивності. Розроблено інтегральну математичну модель прогнозування ефективності інтерфейсу з точністю 79,2 %. Моделювання показало, що збільшення розміру кнопок з 32×32 до 48×48 пікселів зменшує кількість помилок на 42 %, а підвищення контрастності скорочує час виконання завдань на 28 %. Запропонована методика створює науково обґрунтовану основу для подальшої емпіричної валідації та практичного впровадження.

Подієво-орієнтований підхід в реалізації вбудованих систем керування роєм БПЛА

Петро Олексієнко, Володимир Казимир — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті представлено результати експериментального дослідження подієво-орієнтованого підходу в реалізації вбудованих систем керування роєм БПЛА на основі керуючих Е-мереж (Control E-Networks). Перевірка ефективності проводиться шляхом порівняння запропонованої схеми керування на основі слухача подій із схемою циклічного опитування у серії експериментів: базове порівняння, багатоточковий аналіз, оцінка стабільності та аналіз алгоритмічної складності. Результати проведеного дослідження підтвердили суттєву перевагу подієво-орієнтованого підходу за основними цільовими та функціональними критеріями рою БПЛА: швидкістю реакції, стабільністю та ефективністю використання ресурсів.

Нечітка логіка в оцінюванні ризиків безпеки IoT: побудова правил і реалізація

Юрій Підлісний — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті запропоновано нову модель оцінювання ризиків інформаційної безпеки в середовищі Інтернету речей (IoT), яка базується на методах нечіткої логіки типу Mamdani. З метою підвищення точності аналізу ризиків враховано не лише технічні характеристики пристроїв, а й контекст їхнього функціонування – зокрема рівень критичності функцій, вразливість та захищеність каналів зв’язку. Розроблена модель реалізована у MATLAB з використанням Fuzzy Logic Toolbox. Проведено моделювання фрагмента гетерогенної IoT-мережі та виконано візуалізацію результатів. Отримані результати порівняно з традиційною методологією EBIOS, що дозволило виявити переваги запропонованого підходу, зокрема плавність переходів між рівнями ризику та кращу адаптивність до змін контексту. Запропонована модель може бути використана для автоматизованого аналізу ризиків у динамічних і критичних IoT-системах.

Моделювання мережевого нейтралітету в екосистемі IOT

Анна Усік, Володимир Казимир — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто проблему мережевого нейтралітету в екосистемі Інтернету речей (IoT). Запропоновано імітаційну модель IoT-системи, що враховує пріоритетність трафіку різних типів користувачів та пристроїв. Модель реалізовано в системі EMS із використанням даних реальної корпоративної мережі на основі маршрутизаторів Mikrotik. Отримані результати дозволяють оцінити вплив пріоритизації на якість обслуговування IoT-пристроїв і доводять необхідність збереження мережевого нейтралітету для стабільного функціонування IoT-екосистем.

Доменно-орієнтована мова опису персоналізованих практичних завдань для інженерних спеціальностей

Андрій Хижняк, Володимир Казимир — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У роботі представлений опис формальної граматики нової доменно-орієнтованої мови Learning Task Definition Language (LTDL), призначеної для опису структури, етапів, залежностей, параметризації та запуску і налаштування навчальних середовищ для виконання практичних завдань в інженерній освіті. Визначені особливості мови, сфера її застосування. Проведене тестування мови: парсинг тести, лексичне тестування, тестування генерації коду, побудова синтаксичного дерева, визначення непродуктивних та недосяжних символів. Показані можливості візуалізації завдання за допомогою графічного варіанту мови.

Модель вибору хмарних сервісів на основі нечіткої логіки та багатокритеріальної оптимізації

Михайло Хомчак — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У сучасних умовах для великих підприємств вибір оптимальних хмарних сервісних платформ є критично важливим. Запропоновано модель вибору хмарних сервісів на основі інтеграції нечіткої логіки та еволюційних методів багатокритеріальної оптимізації. Завдання формалізовано як пошук Парето-оптимальних рішень у просторі семи критеріїв. Використано логіку Мамдані та еволюційні алгоритми багатокритеріальної оптимізації. Для подальшого ранжування застосовано нечіткий метод аналізу ієрархій, що враховує суб’єктивні переваги та дозволяє адаптувати модель до вимог підприємства.

Інтелектуальний двигун і моделі та методи платформи комплексної підтримки процесів життєвого циклу інфокомунікаційних сервісів

Вячеслав Чимшир — пт, 05 гру 2025 00:00:00 +0200

Розглянута проблема розроблення інтелектуального двигуна як основи інтеграції засобів автоматизації процесів життєвого циклу сервісів моделей і методів для розроблення інструментів ініціації та бізнес-аналізу для платформи підтримки життєвого циклу сервісів у інформаційних системах провайдерів. Запропонований загальний підхід до підтримки процесів усіх етапів життєвого циклу сервісів. Інтелектуальний двигун виступає в ролі асистента команди підтримки життєвого циклу сервісів. Інтелектуальний двигун реалізований на основі відповідно структурованої і навченої великої мовної моделі. Для комунікації з користувачами в контексті проблем велика мовна модель інтегрується із зовнішніми базами знань за допомогою системи генерації з доповненим пошуком знань. Структурована відповідно до поставленої проблеми інформація допомагає великій мовній моделі формувати правильну і зрозумілу користувачам відповідь у контексті проблеми. Для етапів ініціації та бізнес-аналізу, виявлення вимог та побудови архітектури сервісів запропоновані відповідні моделі та методи, реалізовані в рамках загального підходу, порядок і особливості застосування яких підказує асистент.

Для реалізації прототипу рішення використані сучасні технології. Для наповнення бази знань застосовані структура DataFrame і бібліотека Pandas. Векторизація представлень і семантичний пошук релевантного контексту виконані за допомогою моделі all‑MiniLM‑L6‑v2. Формування підказки з контекстом для великої мовної моделі, генерація відповіді реалізовані засобами відкритої моделі Llama 2 у вигляді Docker-сервісу.

Виконане експериментальне дослідження прототипу з порівнянням моделей all-MiniLM-L6-v2, paraphrase-MiniLM-L3-v2 і all-mpnet-base-v2 за такими прийнятими метриками як час генерації векторних представлень, час перетворення одного запиту користувача на вектор, час обчислення схожості між запитом та всіма векторами бази, косинусна і середня подібність підтвердило працездатність запропонованого рішення. Зріс відсоток релевантних відповідей на запити користувачів. Реалізований варіант досить ефективний у проектах з невеликою або середньою кількістю записів. Його використання у проєктах з великими базами вимагатиме для швидкого пошуку розбиття бази на тематичні блоки.

Проєктування програмної платформи оперативного моніторингу водних ресурсів на основі інтернету речей

Фенікс Аартворк, Олена Трунова — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

Актуальність дослідження зумовлена критичним пошкодженням інфраструктури водопостачання на деокупованих територіях України, що створює гострі ризики техногенного забруднення водних ресурсів та виявляє неефективність традиційних методів моніторингу.

Проблема полягає у відсутності комплексної програмної платформи, здатної забезпечити оперативний та надійний збір, передачу й аналіз даних в умовах нестабільного зв’язку, швидкого розгортання та необхідності інтеграції із системами кризового реагування.

Метою статті є розробка та обґрунтування концептуальної архітектури спеціалізованої програмної платформи на основі Інтернету речей (IoT), адаптованої до цих викликів.

У процесі дослідження запропоновано деталізовану чотирирівневу архітектуру, що включає: рівень датчиків із модульним принципом для моніторингу специфічних загроз (важкі метали, нафтопродукти); мережевий рівень з використанням гібридного підходу (LPWAN/4G) та протоколу MQTT для гарантованої доставки даних; рівень обробки та зберігання на базі хмарних сервісів, MQTT-брокера, модуля машинного навчання та мультимодельного сховища даних; рівень представлення та взаємодії, що об’єднує вебпанель, мобільні додатки, систему сповіщень та API для інтеграції.

Висновки полягають у тому, що запропонована архітектура створює основу для розробки відмовостійкої та масштабованої платформи, яка дозволить перейти від реактивного до проактивного управління екологічною безпекою, забезпечуючи прийняття обґрунтованих рішень у реальному часі та сприяючи сталому відновленню постраждалих територій.

Оцінка ефективності відокремлених велодоріжок: комбінований підхід часових рядів та причинно-наслідкового аналізу на прикладі Бруклінського моста.

Олена Кучковська, Олександра Лисецька, Леся Фундак — ср, 15 жов 2025 00:00:00 +0300

У статті досліджено вплив реконструкції Бруклінського мосту в Нью-Йорку у вересні 2021 року, коли було впроваджено відокремлену велосипедну доріжку, на динаміку велосипедного трафіку на цій ділянці велосипедної інфраструктури. Для оцінки ефекту застосовано комбінацію прогнозних та каузальних методів: модель SARIMA для аналізу часових рядів та метод різниць у різницях (Difference-in-Differences, DiD) із використанням Мангеттенського мосту як контрольної групи. SARIMA-модель продемонструвала високу точність у доінтервенційний період (MAPE ≈ 25,5 %, RMSE ≈ 10,4 тис.), проте після реконструкції її прогнозна здатність суттєво погіршилася (MAPE ≈ 51 %, RMSE ≈ 55 тис.), що вказує на наявність структурного зсуву в даних. Додатковий аналіз за допомогою тестів CUSUM/CUSUMSQ підтвердив систематичне недооцінювання фактичного велотрафіку, починаючи з середини 2022 року.

Каузальний аналіз показав статистично значущий позитивний ефект: оцінка DiD становила близько 26,7 тис. додаткових велосипедних поїздок на місяць ( ), що відповідає відносному приросту на 48,4 % порівняно з базовим рівнем. Тести на робастність підтвердили стабільність результату при зміні дати інтервенції, виключенні пандемійного періоду та врахуванні сезонних ефектів.

Отримані результати свідчать про значний практичний ефект розвитку велосипедної інфраструктури, підтверджуючи її роль як чинника сталого міського транспорту. Застосоване поєднання SARIMA та DiD дозволяє комплексно оцінювати вплив інфраструктурних рішень, враховуючи як прогнозні можливості, так і причинно-наслідкові ефекти. Подальші дослідження можуть бути спрямовані на використання ARIMAX чи синтетичного контролю для врахування зовнішніх факторів. Досвід реконструкції Бруклінського мосту може бути адаптований до українських реалій, зокрема під час планування реконструкції мосту Патона в Києві.