Наукові праці Вінницького національного технічного університету

ЗАХИЩЕНА СИСТЕМА ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ ІЗ МУЛЬТИМОДАЛЬНИМ МОНІТОРИНГОМ ТА МОДУЛЕМ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ

2026-03-31T11:35:52+03:00

У статті досліджено проблему забезпечення об’єктивності та надійності контролю знань у сучасних освітніх середовищах. Автори запропонували вдосконалену модель оцінювання, що поєднує механізми моніторингу дій користувача з технологіями відстеження рухів та погляду. Ці технології дозволяють автоматично виявляти порушення, наприклад, відведення погляду під час відповідей або зайві рухи, що можуть вказувати на використання сторонніх джерел під час онлайн-іспиту.

Актуальність дослідження зумовлена зростанням популярності дистанційного навчання та пов’язаною через це проблемою порушення академічної доброчесності, що загрожує достовірності та надійності онлайн-іспитів. У зв’язку з цим, авторами запропонована модель системи, яка інтегрує мультимодальний моніторинг із процесом тестування. Ця модель забезпечує можливість виявляти підозрілі дії в режимі реального часу та автоматично мінімізувати їхній вплив на результати оцінювання. Використання відповідних інструментів забезпечує відстеження дій користувача під час складання іспиту й своєчасне реагування на можливі порушення академічної доброчесності. Такий підхід передбачає комплексне застосування засобів моніторингу, аналізу поведінкових показників і використання модуля автоматизованого прийняття рішень.

Розроблена структурно-функціональна модель системи поєднує модуль тестування з підсистемою поведінкового моніторингу в режимі реального часу. Запропонований алгоритм оброблення поведінкових індикаторів дає змогу виявляти аномальні закономірності в діях користувачів, визначати потенційний рівень їхньої підозрілості та автоматично реагувати на несанкціоновані дії під час онлайн-іспитів.

Модуль автоматизованого прийняття рішень виконує багатокритеріальний аналіз характеристик поведінки користувачів, ураховуючи інтенсивність, тривалість, частоту та контекст їхніх дій. На основі цього аналізу система класифікує поведінку за рівнем ризику та ініціює відповідні дії реагування – від звичайного журналювання подій до блокування тестування й надсилання сповіщення про порушення адміністратору для подальшого аналізу.

АДАПТИВНЕ БАЛАНСУВАННЯ НАВАНТАЖЕННЯ В API-ІНТЕГРАЦІЙНИХ МІКРОСЕРВІСНИХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВІ МЕТОДІВ МАШИННОГО НАВЧАННЯ

2026-03-31T12:08:05+03:00

У статті досліджено та розв’язано актуальну науково-практичну проблему забезпечення стабільного функціонування сучасних мікросервісних систем в умовах високодинамічного, волатильного та часто непередбачуваного вхідного API-трафіку. В роботі проведено глибокий критичний аналіз фундаментальних обмежень класичних реактивних алгоритмів балансування навантаження, таких як Round Robin, Weighted Round Robin та Least Connections. Обґрунтовано, що головним недоліком цих підходів є їхня інерційність – здатність реагувати на перевантаження лише після фактичного виникнення черг та деградації продуктивності, що у високонавантажених системах неминуче призводить до порушення угод про рівень послуг (SLA) та виникнення каскадних відмов. Запропоновано принципово нову модель адаптивного проактивного управління ресурсами, яка інтегрує методи машинного навчання для короткострокового прогнозування інтенсивності
API-викликів. Наукова новизна дослідження полягає у розробці та впровадженні рекурентних нейронних мереж архітектури LSTM (Long Short-Term Memory), які спеціалізовані на ідентифікації прихованих нелінійних патернів та складних часових залежностей у потоках вхідних запитів. Використання механізмів «воріт забування» (forget gates) в архітектурі LSTM дозволяє моделі ефективно відсіювати шум та зосереджуватися на значущих змінах трендів, що дає змогу системі з високою точністю передбачати виникнення критичних навантажень («flash crowds») за 5 – 10 секунд до їхньої появи. В межах математичного обґрунтування моделі використано апарат теорії масового обслуговування, адаптований до умов динамічної зміни інтенсивності трафіку. Сформульовано цільову функцію мінімізації сумарної затримки, де ключовим параметром виступає прогнозний коефіцієнт інтенсивності, що дозволяє завчасно коригувати вагові коефіцієнти маршрутизації між вузлами кластера. Детально описано архітектуру розробленого програмного прототипу, що інтегрується на рівні API Gateway. Прототип включає модуль збору метрик телеметрії в реальному часі (через Prometheus), блок інтелектуального предиктора та адаптивний контролер маршрутизації. Експериментальна перевірка проводилася в хмарному середовищі Kubernetes із застосуванням інструментів навантажувального тестування Locust. На основі отриманих даних доведено, що запропонована інтелектуальна модель забезпечує зниження 99-ї процентилі затримки (latency) на 42 % та стабілізацію частки помилок з кодами 5xx на рівні, що не перевищує 0,2 %. Окрему увагу приділено оцінці обчислювальних накладних витрат (overhead) на роботу нейромережевого модуля. Встановлено, що додаткова затримка у 3 – 5 мс на формування прогнозу повністю нівелюється за рахунок відсутності черг на обробку запитів у періоди пікової активності. Результати дослідження підтверджують, що впровадження проактивних методів на основі ML є критично важливим для побудови відмовостійких API-інтеграційних систем. Запропонований підхід дозволяє не лише покращити якість обслуговування користувачів (QoS), а й оптимізувати використання хмарної інфраструктури, запобігаючи надмірному виділенню ресурсів. Сформульовано перспективи подальших розробок, які полягають у застосуванні навчання з підкріпленням (Reinforcement Learning) для створення систем, що здатні до повної самоорганізації та автоматичного налаштування параметрів балансування без участі адміністратора, а також у дослідженні трансформерних архітектур для аналізу семантичного контексту API-запитів.

УДОСКОНАЛЕНИЙ ПІДХІД ДО ФОРМУВАННЯ СТЕГАНОКОНТЕЙНЕРІВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ

2026-03-31T12:15:40+03:00

Роботу присвячено підвищенню стійкості стеганографічних систем до пасивних атак шляхом удосконалення підходу до формування стеганоконтейнерів. Актуальність дослідження зумовлена тим, що більшість наявних методів приховування даних використовують готові цифрові зображення, статистичні характеристики яких не враховують подальше вбудовування інформації. У результаті модифікація частотних коефіцієнтів може призводити до появи аномалій, що виявляються сучасними засобами стеганоаналізу. Особливо це стосується випадків, коли структура текстурних зон зображення є нерівномірною або має недостатній рівень інформаційної надлишковості.

У роботі запропоновано підхід, що передбачає попередній синтез зображення-контейнера із заданими властивостями з подальшим вбудовуванням у нього секретних даних. Для генерації адаптивних носіїв використано можливості системи штучного інтелекту Midjourney. Формування контейнера здійснюється на основі підготовлених запитів, які дозволяють керувати складністю текстури, рівнем деталізації, контрастністю та загальним характером частотного розподілу.

Такий підхід дає змогу отримувати зображення, структура яких є більш придатною для приховування інформації без суттєвого порушення природних статистичних закономірностей. Вбудовування даних реалізовано за методом Коха-Жао з використанням дискретного косинусного перетворення. Процес передбачає поділ зображення на блоки, перехід до частотної області та модифікацію відносної різниці середньочастотних коефіцієнтів. Вибір саме цієї області обумовлений компромісом між непомітністю змін і стійкістю до JPEG-компресії. При цьому враховуються особливості зорової системи людини, зокрема знижена чутливість до спотворень у текстурованих ділянках та ефекти просторового маскування.

Експериментальні дослідження включали порівняння запропонованого підходу з традиційним вбудовуванням у випадково обрані зображення. Оцінювання проводилося за показниками візуальної якості, аналізом піксельної структури та дослідженням частотних характеристик.

Отримані результати свідчать про зменшення статистичних відхилень і підвищення стійкості до пасивного виявлення за збереження прийнятного рівня візуальної якості.

АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ПІДХОДІВ ТА ПЕРСПЕКТИВ ЗАСТОСУВАННЯ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В АУДИТІ КІБЕРБЕЗПЕКИ ПІДПРИЄМСТВА

2026-03-31T12:28:45+03:00

У роботі досліджено сучасні підходи до застосування штучного інтелекту в аудиті кібербезпеки підприємства та обґрунтовано доцільність їх використання для підвищення ефективності аудиторських процедур у динамічному середовищі кіберзагроз. Актуальність теми зумовлена тим, що традиційний аудит спирається на ручний збір доказів, періодичні перевірки та
постфактум-аналіз, що ускладнює своєчасне виявлення інцидентів і підвищує ризик пропуску критичних відхилень. Метою статті є аналіз можливостей застосування систем на основі правил, методів машинного та глибокого навчання, великих мовних моделей і автономних агентів для автоматизації збору доказів, виявлення аномалій, оцінювання ризиків, перевірки відповідності вимогам стандартів і підготовки звітності. У статті узагальнено базові етапи процесу аудиту кібербезпеки та показано, на яких етапах інтелектуальні технології здатні забезпечити найбільший ефект. Проведено порівняльний аналіз підходів штучного інтелекту за критеріями точності, адаптивності, пояснюваності, ризику хибних спрацювань і придатності до типових аудиторських завдань. Показано, що системи на основі правил доцільні для контролю відповідності, тоді як моделі машинного навчання ефективні для оцінювання ризиків і класифікації подій, а методи навчання без учителя та гібридні архітектури мають високий потенціал для виявлення аномалій. Окрему увагу приділено використанню генеративного штучного інтелекту для аналізу нормативної документації, формування чернеток звітів і створення синтетичних даних. Встановлено, що найперспективнішими є гібридні рішення, які поєднують прозорість експертних правил з адаптивністю моделей навчання. Водночас визначено ключові обмеження впровадження штучного інтелекту: галюцинації, залежність від якості даних, потребу в пояснюваності рішень та необхідність захисту інтелектуальних агентів.

АРХІТЕКТУРНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОЄКТУВАННЯ ІГРОВОГО РУШІЯ ДЛЯ ПЛАТФОРМИ ANDROID

2026-03-31T12:43:13+03:00

У статті вирішено задачу підвищення енергоефективності та стабільності роботи графічних застосунків на мобільних пристроях з обмеженим тепловим пакетом (TDP). Розроблено архітектурний підхід до проєктування кросплатформеного ігрового рушія для ОС Android, що базується на синтезі парадигми, орієнтованої на дані (Data-Oriented Design), та використанні системної мови Rust. Обґрунтовано переваги використання архітектурного патерну
Entity-Component-System (ECS) для мінімізації промахів кешу (cache misses) на процесорах архітектури ARM. Запропоновано метод динамічного керування продуктивністю з використанням Android Dynamic Performance Framework (ADPF), який, на відміну від реактивних підходів, застосовує ПІД-регулятор для предикативної адаптації роздільної здатності рендерингу на основі теплового запасу пристрою. Реалізація графічної підсистеми на базі API Vulkan дозволила забезпечити багато потоковий запис командних буферів. Результати дослідження підтверджують, що запропонована модульна архітектура забезпечує стабілізацію часу кадру (Frame Pacing) та зниження енергоспоживання порівняно з універсальними рушіями. Проведений аналіз універсальних рішень (Unity, Unreal Engine) довів, що їх традиційна архітектура має високий ступінь зв'язності підсистем. Це спричиняє архітектурну ерозію та швидке настання термального тротлінгу при жорстких обмеженнях теплового пакета у 3 – 5 Вт. Натомість інтеграція патерну ECS гарантує лінійне розміщення даних. Це суттєво оптимізує пропускну здатність пам'яті для гетерогенних процесорів архітектури big.LITTLE. Безпека багатопотокових обчислень надійно гарантується афінною системою типів мови Rust, яка математично унеможливлює стан гонки даних ще на етапі компіляції. У свою чергу, графічний модуль використовує блокову алокацію для обходу обмежень драйвера, що значно зменшує фрагментацію пам'яті. Практична апробація ПІД-регулятора зафіксувала приріст середньої частоти кадрів на 57 % у навантажених сценах. Розроблене комплексне рішення зменшує кінцевий розмір виконуваного файлу та дозволяє уникнути надлишкової роботи підсистем.

АНАЛІЗ АРХІТЕКТУР ТА КРИПТОГРАФІЧНИХ ПРИМІТИВІВ ЛЕГКОВАГОВИХ БЛОКОВИХ ШИФРІВ

2026-03-31T12:58:42+03:00

У статті проведено системний аналіз архітектурних рішень та криптографічних примітивів, що використовуються в сучасних легковагових блокових шифрах, призначених для
ресурсно-обмежених середовищ, зокрема IoT-пристроїв, RFID-систем та вбудованих мікроконтролерів з обмеженим обсягом пам’яті, енергоспоживанням і тактовою частотою. Розглянуто шифри Present, Gift, Led, Klein, Rectangle, Prince, Clefia, Camellia, а також сімейства Simon і Speck, які репрезентують різні підходи до побудови легковагових криптографічних алгоритмів – від класичних SP-мереж до модифікованих мереж Фейстеля та ARX-конструкцій. Основну увагу приділено аналізу структури раунду, механізмам забезпечення конфузії та дифузії, а також ролі базових криптографічних примітивів: 4- та 8-бітних S-блоків, лінійних перетворень дифузійного шару (pLayer, MDS-матриць), побітових перестановок, операцій додавання раундового ключа (Add Round Key) та циклічних зсувів. Детально охарактеризовано властивості S-блоків з позицій нелінійності, стійкості до диференційного та лінійного криптоаналізу, а також вплив їх розрядності на апаратну складність реалізації. Показано, що використання малорозрядних підстановок істотно зменшує площу кристалу в реалізаціях, однак потребує збільшення кількості раундів для досягнення необхідного рівня лавинного ефекту. Окремо розглянуто ARX-конструкції, що ґрунтуються на операціях додавання за модулем , циклічних зсувів та XOR. Продемонстровано їх переваги з точки зору програмної ефективності, відсутності залежності від табличних підстановок і стійкості до атак із використанням побічних каналів. Проведено порівняльний аналіз шифрів за розрядністю блоків і ключів, кількістю раундів, оцінками криптографічної стійкості у вигляді складності найкращих відомих атак порядку , а також показниками апаратної та програмної складності реалізації. Узагальнено, що спрощення раундових операцій і мінімізація логічної глибини сприяють зменшенню енергоспоживання та латентності, проте потребують ретельного балансування між компактністю та криптографічною надійністю. Зроблено висновок, що SP-мережеві легковагові шифри є перспективним напрямом для апаратно обмежених систем, тоді як Feistel- та ARX-конструкції забезпечують кращу масштабованість, гнучкість параметризації та ефективність у програмних реалізаціях на універсальних процесорних платформах.

ЗАСТОСУВАННЯ ІНСТРУМЕНТІВ ШІ ПІД ЧАС ПРОХОДЖЕННЯ ВИРОБНИЧОЇ ПРАКТИКИ СТУДЕНТАМИ СПЕЦІАЛЬНОСТІ ІНЖЕНЕРІЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

2026-03-31T13:05:40+03:00

В статті розглянуто основні аспекти застосування інструментів штучного інтелекту під час проходження виробничої практики студентами спеціальності інженерія програмного забезпечення. Використання ШІ в освіті класифікується за такими напрямками: використання студентами для освоєння знань, використання викладачами для підготовки навчальних матеріалів і перевірки виконання, використання для адміністрування освітнього процесу. Виробнича практика передбачає формування здатності систематично розширювати свої знання та творчо застосовувати їх у практичній діяльності, формування у здобувачів вищої освіти професійних умінь і навичок для прийняття самостійних рішень у процесі подальшої професійної діяльності, сприяння оволодінню здобувачами вищої освіти сучасними технологіями та формами організації праці у сфері програмної інженерії. Такі вміння і навички формуються з все більшим застосуванням штучного інтелекту як для підготовки звітів з виробничої практики, так і для безпосереднього виконання самої роботи – розробки програмного забезпечення. Аналізуючи завдання на виробничу практику можна відзначити, що ініціатива роботодавців щодо застосування інструментів ШІ у завданнях на практику в великій мірі зосереджена на впровадженні у робочий процес Агентів ШІ. Хоча дослідження впливу ШІ на навчання та освіту у 2025 році виявило різке зниження рівня самостійної перевірки результатів роботи штучного інтелекту, однак для проходження виробничої практики застосування ШІ позитивно вплинуло на швидкість і об’єми практичних завдань виконуваних студентами. Переважна більшість студентів, які походили практику у 2025 році використовувала ШІ як для підготовки звітів так і безпосередньо для виконання практичних завдань на базах практики. Застосування інструментів штучного інтелекту під час проходження виробничої практики студентами спеціальності інженерія програмного забезпечення ШІ активно і масово використовується як для підготовки звітів так і в реалізації завдань для розробки програмних продуктів. Тенденція що спостерігалась останні три роки показує подальше збільшення використання генеративного штучного інтелекту для розробки програмних продуктів на таких безкоштовних платформах для розробки Агентів ШІ як платформи CrewAI, AutoGen, LangChain, Vertex AI, Cogniflow.

ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС МОДЕЛЮВАННЯ КІБЕРФІЗИЧНИХ СИСТЕМ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ: АРХІТЕКТУРА ТА АНАЛІЗ КОМУНІКАЦІЙНИХ ПРОТОКОЛІВ

2026-03-31T13:32:29+03:00

Сучасні літальні об’єкти представляють собою складні кіберфізичні системи, що інтегрують обчислювальні модулі, комунікаційні протоколи, системи навігації та керування в єдину
програмно-апаратну архітектуру. Аналіз надійності кіберфізичних систем БпЛА в умовах електромагнітних завад є актуальною задачею комп'ютерної інженерії, що потребує розробки спеціалізованого програмного забезпечення для моделювання комунікаційних протоколів. Метою дослідження є розробка програмного комплексу для моделювання та аналізу надійності кіберфізичних систем БпЛА з урахуванням архітектури комунікаційних протоколів та статистичної невизначеності параметрів каналу.

Представлено програмний комплекс UAV-CPS-Analyzer для моделювання та аналізу надійності кіберфізичних систем безпілотних літальних апаратів в умовах електромагнітних завад. Архітектура програмного забезпечення побудована за модульним принципом на мові Python з використанням бібліотек NumPy, SciPy та multiprocessing для паралельної обробки даних. Реалізовано обчислювальний алгоритм Монте-Карло для статистичного аналізу комунікаційних протоколів з підтримкою технології псевдовипадкового перелаштування робочої частоти. Розроблено модуль емуляції протоколу OcuSync для оцінки стійкості каналу керування. Програмний комплекс включає підсистеми моделювання поширення сигналу, емуляції частотних стрибків та аналізу кіберфізичних систем. Результати моделювання дозволяють оцінити надійність комунікаційного каналу з формуванням довірчих інтервалів. Проаналізовано архітектуру багаторівневої системи захисту з інтеграцією різнотипних сенсорів та алгоритмів машинного навчання для класифікації загроз. Окремо розглянуто особливості оптоволоконної архітектури комунікаційних систем безпілотних літальних апаратів (БпЛА) та їх вплив на методи детектування.

СЕГМЕНТАЦІЯ ЛЕГЕНЬ НА РЕНТГЕН-ЗНІМКАХ ГРУДНОЇ КЛІТИНИ З АНАТОМІЧНО ОРІЄНТОВАНОЮ ОЦІНКОЮ

2026-03-31T13:41:50+03:00

У роботі розглянуто задачу сегментації області легень на рентген-знімках грудної клітини як важливий етап попередньої обробки медичних зображень та підготовки даних для систем комп’ютерної діагностики. Реалізовано підхід сегментації, що поєднує фільтрацію зображень за допомогою фільтра Гауса з метою зменшення шуму та порогову сегментацію методом Оцу для автоматичного виділення області легень. Основну увагу приділено оцінюванню якості сегментації в умовах відсутності розмічених даних, зокрема еталонних масок легень. Для комплексного аналізу результатів запропоновано систему показників, що поєднує структурні, фотометричні та анатомічно орієнтовані характеристики. Зокрема, використано індекс структурної подібності (SSIM), стандартне відхилення інтенсивності у межах сегментованої області, коефіцієнт контрасту між сегментованою областю легень і фоном, коефіцієнт відносної площі сегментованої області та коефіцієнт вертикальної симетрії. Поєднання даних показників дозволяє оцінювати внутрішню текстурну неоднорідність області легень, ступінь її фотометричного відокремлення від навколишніх структур, а також відповідність виділеної форми анатомічним особливостям. Запропонована система забезпечує комплексне оцінювання якості сегментації та перевірку правдоподібності результатів за відсутності еталонної розмітки, що розширює можливості застосування підходу у практичних задачах аналізу медичних зображень. Додатково проведено експериментальну оцінку інформативності запропонованих показників на відкритому наборі даних, що містить еталонні маски легень. Отримані результати підтверджують узгодженість запропонованих показників із коефіцієнтом Dice та демонструють наявність характерних інтервалів значень, що відповідають коректній сегментації. Це підтверджує можливість використання запропонованої системи показників як узагальненого інструменту оцінювання якості сегментації незалежно від використаного методу. Запропонований підхід може бути використаний як основа для подальших досліджень у задачах аналізу медичних зображень.

РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНОЇ СИСТЕМИ ПОШУКУ ЗОБРАЖЕНЬ НА ОСНОВІ ЗМІСТУ, ЗАСНОВАНОГО НА ВИЯВЛЕНИХ ОБ’ЄКТАХ У СХОВИЩАХ ВЕЛИКИХ ДАНИХ

2026-03-31T13:48:59+03:00

Об’єктом дослідження є пошук зображень на основі вмісту. Предметом дослідження є моделі та методи пошуку зображень на основі вмісту (CBIR), а також керування великими обсягами медіаконтенту в масштабних системах зберігання зображень. Метою роботи є розроблення ефективної системи пошуку зображень на основі вмісту з використанням сучасних моделей комп’ютерног озору для виявлення об’єктів. Результати виявлення об’єктів використовуються для побудови бази даних, що містить дескриптори зображень. Запропонована система пошуку зображень на основі вмісту спрямована на підвищення ефективності та точності процесів пошуку та керування зображеннями. Розроблено CBIR-систему, яка здійснює пошук зображень на основі об’єктів, виявлених за допомогою сучасних моделей машинного навчання; проведено серію експериментів для оцінювання ефективності та якості пошуку у великих сховищах зображень із використанням запропонованої CBIR-системи. Експерименти порівняли її продуктивність з наявними методами, підкресливши її сильні сторони та обмеження, а саме: швидше створення дескрипторів, швидше порівняння дескрипторів порівняно з хеш-базованими, ручними та глибинними дескрипторами; ефективне фільтрування даних у сховищі зображень на основі вмісту об’єктів, що дає змогу здійснювати цільовий пошук; вища якість і швидкість пошуку зображень у великих депозитаріях даних порівняно з аналогами. Водночас ефективність системи значною мірою залежить від якості моделі та даних, використаних для виявлення об’єктів, оскільки зображення без виявлених об’єктів не з’являтимуться в результатах пошуку, що потенційно може обмежувати повноту вибірки.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МЕТОДІВ КЛАСТЕРИЗАЦІЇ МАРШРУТІВ ДОСТАВКИ З ОБМЕЖЕНОЮ ВАНТАЖОПІДЙОМНІСТЮ НА ОСНОВІ ІМІТАЦІЙНИХ ДАТАСЕТІВ

2026-03-31T13:59:00+03:00

Статтю присвячено порівняльному аналізу найвідоміших методів кластеризації маршрутів доставки (K-means, Sweep та Clarke–Wright) з обмеженою вантажопідйомністю транспортних засобів на основі імітаційних сценарних датасетів: Uniform (рівномірний розподіл пунктів доставки), Clustered (мережа, що імітує скупченість торговельних точок у спальних районах міста), Mixture (комбінована мережа з кластерами та окремими віддаленими пунктами доставки). Для маршрутизації усередині кластерів малої розмірності застосовано точний алгоритм динамічного програмування Held–Karp та евристичний алгоритм найближчого сусіда з подальшою оптимізацією 2-opt для великих наборів даних.

Результати числових експериментів показали, що для Uniform-датасету всі алгоритми демонструють порівнянні показники щодо приросту довжини маршруту після кластеризації. Для Clustered- та Mixture-датасетів виявлено значні відмінності: алгоритм Clarke–Wright забезпечує мінімальний приріст довжини маршруту та високий рівень завантаження транспортних засобів, метод Sweep демонструє помірну ефективність, а K-means у складних сценаріях призводить до істотного збільшення довжини маршрутів і кількості задіяних транспортних засобів. Час виконання алгоритмів залишається прийнятним для задач середньої розмірності, при цьому
K-means забезпечує найвищу швидкодію, але ціною втрати контролю над балансом навантаження.

Проведене дослідження підтверджує, що запропонована методика є ефективним інструментом оцінювання алгоритмів кластеризації маршрутів доставки в умовах обмеженої вантажопідйомності та різної просторової структури пунктів доставки. Вона дозволяє не лише порівнювати продуктивність алгоритмів, а й обґрунтовано обирати найбільш доцільні методи для конкретних логістичних сценаріїв. Подальші дослідження можуть бути спрямовані на удосконалення наявних алгоритмів шляхом інтеграції динамічних обмежень, аналізу великих та географічно складних мереж, а також застосування гібридних методів, що комбінують переваги кількох кластеризаційних підходів для підвищення економічної ефективності та зменшення операційних витрат.

СТОХАСТИЧНА ДВОЗОННА ОПТИМІЗАЦІЯ ЖИВУЧОСТИ IOT-МЕРЕЖ ЗА УМОВ ІНДУКОВАНИХ ВПЛИВІВ

2026-03-31T14:13:08+03:00

Довготривале функціонування мереж IoT у реальних середовищах обмежується дефіцитом енергетичних ресурсів вузлів та дією індукованих впливів, які породжують потоки хибних подій, підсилюють невизначеність параметрів середовища і, як наслідок, знижують надійність детекції. У статті розроблено та валідовано стохастичний оптимізаційний підхід до адаптивної топології IoT-мережі на основі дворегіональної архітектури сенсингу, де зовнішній регіон виконує функції фільтрації, а внутрішній – детекції у захищеній зоні. Просторовий розподіл вузлів параметризовано керованими щільностями у кожному регіоні за фіксованого сумарного ресурсу розміщення, що дозволяє формалізувати динамічний перерозподіл функцій мережі між фільтрацією та виявленням. Живучість і доступність інтерпретовано як поєднані показники ефективності, задані через нормовану залишкову енергію та ймовірність виявлення; час функціонування визначено як момент досягнення порогового стану доступності. Оптимізаційну задачу сформульовано як максимізацію гарантованого часу функціонування мережі за умови підтримання ймовірності детекції не нижче 0,9 за стохастичної динаміки збурень. Для врахування випадкових чинників застосовано вибіркову апроксимацію та числову оптимізацію, що дає змогу перейти до детермінованої постановки з єдиним оптимальним розв’язком і кількісними гарантіями працездатності у гіршому випадку. Чисельні експерименти демонструють, що енергетично збалансована дворегіональна конфігурація забезпечує істотне подовження гарантованого періоду доступності порівняно з однорідними топологіями, а також задає практичний критерій оцінювання живучості IoT-мереж під дією індукованих впливів. Показано чутливість оптимуму до інтенсивності збурень та співвідношення енергетичних витрат у зонах, що й підтримує вибір параметрів проєкту.

МЕТОД АНАЛІЗУ ОСВІТНІХ ПРОГРАМ НА ОСНОВІ ГРАФОВИХ МЕТРИК У МОДЕЛІ «КОМПЕТЕНТНОСТІ – ОСВІТНІ КОМПОНЕНТИ»

2026-04-03T12:00:56+03:00

У статті запропоновано формалізований підхід до аналізу структури освітньої програми першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю F3 «Комп’ютерні науки» з використанням апарату теорії графів. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю переходу від суб’єктивних експертних методів побудови структурно-логічних схем до об’єктивних, кількісно обґрунтованих інструментів аудиту освітніх програм у контексті компетентнісного підходу та цифрової трансформації освіти. Метою роботи є розробка та апробація системи кількісних метрик для діагностики структурних дисбалансів освітніх програм на основі моделі двочасткового графа «компетентності – освітні компоненти». Теоретичним підґрунтям слугує рамка загальних компетентностей міжнародного проєкту Tuning, що дозволяє забезпечити узгодженість пропонованого інструментарію з європейськими стандартами вищої освіти. Формалізація здійснюється через побудову матриці інцидентності з подальшим її проєктуванням на простори компетентностей та освітніх компонентів, що уможливлює перехід від якісних описів до структурного аналізу на основі графових моделей. У межах дослідження введено та обґрунтовано комплекс метрик, що охоплює три рівні аналізу: на рівні компетентностей – інтеграційність, коефіцієнт стійкості (рівномірність формування в часі), коефіцієнт дублювання; на рівні освітніх компонентів – дидактичне навантаження та індекс критичності; на рівні програми в цілому – індекс зв’язності, дисперсія навантаження та індекс ефективності корекції. Застосування запропонованого інструментарію до даних реальної освітньої програми дозволило виявити низку системних структурних дисбалансів: ізольованість базових інструментальних компетентностей, наявність як «перевантажених», так і «нефункціональних» дисциплін, а також змістове дублювання в межах кількох освітніх компонентів. На основі отриманих кількісних показників сформульовано науково обґрунтовані рекомендації щодо корекції навчального плану, які дозволяють підвищити його структурну збалансованість, усунути дублювання та забезпечити наскрізне формування компетентностей без зміни цільової моделі. Запропонована методологія може бути використана гарантами освітніх програм для регулярного аудиту, модернізації змісту та прийняття обґрунтованих управлінських рішень у сфері вищої освіти.

ДО ПИТАННЯ ПЛАНУВАННЯ ВИТРАТ НА ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ПОСЛУГ ПІДПРИЄМСТВА АВТОТРАНСПОРТУ

2026-03-31T15:01:51+03:00

Планування транспортних та сервісних послуг потребує постійного удосконалення та розвитку організаційних, управлінських і виробничих процесів, що обумовлює зростання витрат на підвищення якості робіт, впровадження інноваційних технологій та модернізацію матеріально-технічної бази підприємства. Важливим завданням є системна класифікація всіх витрат, що дозволяє визначити пріоритетні напрями діяльності, ефективно розподілити ресурси та сформувати програми й плани розвитку виробничого процесу з точки зору досягнення високого рівня якості та економічної ефективності надання транспортних і сервісних послуг. Планування витрат має здійснюватися з урахуванням стратегічних цілей підприємства, зокрема збільшення обсягів виробництва, підвищення якості та конкурентоспроможності послуг, забезпечення прийнятного для споживачів рівня ціни та досягнення оптимального співвідношення між витратами і результатом. При цьому враховуються не тільки поточні операційні витрати, а й інвестиційні витрати на впровадження нових технологій, організаційні зміни та модернізацію виробничої інфраструктури. Загальний рівень ефективності витрат на розвиток виробничого процесу запропоновано визначати через показники зростання рентабельності та економічної результативності виробництва транспортних і сервісних послуг, що забезпечує комплексну оцінку впливу організаційних, управлінських, технологічних і технічних рішень на економічні результати підприємства. Комплексний аналіз ефективності витрат передбачає оцінку взаємозв’язку між витратами на модернізацію виробничих процесів, впровадження інноваційних технологій, підвищення продуктивності праці та зростання якості послуг, що дозволяє оптимізувати ресурсне забезпечення та підвищити економічну ефективність функціонування підприємства. Запропоновано математичну модель визначення ефективності витрат за окремими напрямами діяльності підприємства, що створює методологічне підґрунтя для обґрунтованого вибору пріоритетних заходів розвитку та підвищення результативності виробничої діяльності підприємств транспортної та сервісної сфер. Використання запропонованого підходу дозволяє системно планувати витрати, оцінювати економічну доцільність інноваційних заходів та забезпечувати стійке конкурентне становище підприємства на ринку транспортних і сервісних послуг.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВИХ ТА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИХ СТАНІВ СТАЛЕВИХ ПОВЕРХОНЬ ПІСЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ІОННОГО АЗОТУВАННЯ

2026-03-31T15:19:43+03:00

У сучасному машинобудуванні та приладобудуванні підвищується роль поверхневої інженерії як одного з ключових напрямів забезпечення довговічності та надійності деталей машин. У статті представлено комплексну методику експериментального дослідження структурно-фазових та напружено-деформованих змін у поверхневих шарах сталевих деталей після комплексного іонного азотування, орієнтовану на кількісну оцінку ефективності зміцнювальної хіміко-термічної обробки. Запропонований підхід базується на поєднанні взаємодоповнюючих методів аналізу, зокрема рентгенівської дифракції, металографічних і мікроструктурних досліджень, вимірювання мікротвердості та оцінювання залишкових напружень, що дозволяє отримати цілісне уявлення про формування та еволюцію зміцнених поверхневих шарів.

Показано, що режими іонного азотування, зокрема температура, тривалість обробки, тиск робочого газового середовища та енергетичні параметри іонного бомбардування, істотно впливають на фазовий склад системи Fe-N, товщину з’єднувального (компаундного) нітридногота дифузійного шарів, а також на характер розподілу залишкових напружень у приповерхневій зоні. У процесі азотування в поверхневому шарі сталі можуть формуватися різні структурні утворення, включаючи розширений аустеніт (γN), нітридні фази ε-Fe₂-₃N та γ′-Fe₄N, а також нітриди легувальних елементів, зокрема CrN, співвідношення яких визначається термодинамічними та кінетичними умовами процесу.

Встановлено кореляційний зв’язок між фазовим складом, профілями мікротвердості та рівнем стискуючих залишкових напружень, що безпосередньо впливає на експлуатаційні характеристики сталевих поверхонь, зокрема зносостійкість, контактну витривалість і опір втомному руйнуванню. Запропонована методика може бути використана для оптимізації режимів комплексного іонного азотування та прогнозування властивостей зміцнених поверхонь відповідальних машинобудівних вузлів, у тому числі газових опор шпиндельних систем.

ОПТИМІЗАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО БАЛАНСУ АВТОНОМНОГО ТРОЛЕЙБУСА ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ СТАЦІОНАРНИХ ЗАТОРІВ ТА РЕКУПЕРАТИВНОГО ГАЛЬМУВАННЯ

2026-03-31T15:26:56+03:00

В цій статті розглянуто питання підвищення енергетичної ефективності та автономності тролейбусного парку м. Вінниця шляхом впровадження інтелектуальних систем керування енергобалансом. Визначено роль автономних тролейбусів як гнучкого інструменту модернізації транспортної мережі, що дозволяє мінімізувати залежність від стаціонарної контактної інфраструктури в умовах щільної забудови та енергетичного дефіциту. Проаналізовано динаміку енергоспоживання на ключових маршрутах міста та виявлено потенціал використання ділянок з високою інтенсивністю руху.

Особливу увагу приділено розробці концепції «корисного затору», яка передбачає використання зон стаціонарних заторів (передмостові ділянки, вузлові розв’язки) для підзаряджання бортових накопичувачів через короткі сегменти контактної мережі. Проведено оцінку ефективності рекуперативного гальмування в режимі «stop-and-go», що є характерним для перевантажених магістралей міста, таких як вулиці Соборна, Пирогова та центральні мостові переходи. Доведено, що циклічне перетворення кінетичної енергії в електричну під час маневрування в заторах дозволяє повернути до 20 – 25 % витраченої енергії назад у акумуляторні системи.

Запропоновано математичну модель енергетичного балансу автономного тролейбуса, яка враховує параметри рекуперації, витрати на допоміжні системи та можливість поповнення заряду під час вимушених зупинок. Такий підхід сприяє формуванню екологічно стійкої та живучої системи міської мобільності, здатної функціонувати в умовах блекаутів та пошкоджень енергосистеми.

Обґрунтовано доцільність створення «зарядних островів» на вузлових напрямках, де транспортні потоки розходяться до віддалених районів міста. Розроблено рекомендації щодо інтеграції автономних тролейбусів у загальну схему руху Вінниці з оцінкою економічного ефекту від зменшення витрат на будівництво повнорозмірних контактних мереж та зниження зносу гальмівного обладнання завдяки електродинамічному гальмуванню. Запропоновані рішення можуть бути використані під час стратегічного планування розвитку транспортної стратегії «Вінниця-2030» та розробки систем SmartCity для управління громадським транспортом.

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ В ГІДРОПРИВОДІ СТАТИЧНОГО ЗАНУРЕННЯ ШПАЛЕРНИХ СТОВПЧИКІВ

2026-03-31T15:36:36+03:00

Метою статті є розроблення математичної моделі гідроприводу установки для статичного занурення шпалерних стовпчиків у ґрунт із використанням водяної суспензії, а також дослідження динамічних процесів, що виникають в гідроприводі під час взаємодії робочого органа з ґрунтовим середовищем. Актуальність дослідження зумовлена потребою у підвищенні ефективності механізованих процесів встановлення опор у садівництві, виноградарстві та у будівельній галузі шляхом зменшення енерговитрат і динамічних навантажень на елементи обладнання.

У роботі розглянуто гідропривід установки, який забезпечує формування отвору в ґрунті та подальше встановлення шпалерного стовпчика за рахунок роботи гідроциліндра і подачі води під тиском через систему спеціальних насадок. Застосування водяної суспензії сприяє руйнуванню структури ґрунту в зоні контакту з робочим органом і зменшенню сил тертя між поверхнею отвору та інструментом. Для інтенсифікації процесу в гідравлічну схему можливе підключення генератора імпульсів тиску, який створюватиме пульсації в поршневій порожнині гідроциліндра та забезпечуєватиме змінний характер сил занурення.

Математичну модель процесу побудовано у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь, що описують витрати робочої рідини на характерних ділянках гідросистеми, зміну тисків у її порожнинах та рух поршня гідроциліндра разом із робочим органом. У моделі враховано стисливість робочої рідини, гідравлічні втрати, перетікання між зонами високого та низького тиску, а також сили опору ґрунту та тертя між робочим органом і стінками сформованого отвору. Рухомі елементи приводу подано як одномасову динамічну систему, що дозволяє адекватно відобразити характер їх переміщення в процесі занурення.

Отримана система рівнянь має виражений нелінійний характер і ускладнює аналітичне розв’язання, у зв’язку з чим для її дослідження доцільним є застосування числових методів. Запропонований підхід забезпечує можливість визначення основних кінематичних і силових параметрів процесу занурення, оцінювання впливу конструктивних і режимних параметрів гідроприводу на швидкість проникнення робочого органу в ґрунт та навантаження елементів гідросистеми.

Практична цінність результатів полягає у можливості використання розробленої математичної моделі для обґрунтування раціональних параметрів гідроприводу машин для встановлення шпалерних стовпчиків, оптимізації режимів їх роботи та прогнозування динамічних навантажень у процесі експлуатації. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування нових та модернізації наявних гідрофікованих установок для формування отворів у ґрунті та монтажу опорних елементів без застосування ударних методів.

АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАЛІЗНИЧНО-ВОДНИХ ЛОГІСТИЧНИХ ЛАНЦЮГІВ НА ОСНОВІ СТОХАСТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ: МЕТОДИКА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

2026-04-01T11:22:00+03:00

Стаття присвячена дослідженню ефективності залізнично-водних виробничо-транспортних логістичних ланцюгів (ВТЛЛ) в умовах сучасних викликів, зокрема воєнних ризиків та екстремальних затримок. У роботі запропоновано удосконалену стохастичну модель функціонування ВТЛЛ, яка базується на методі Монте-Карло та враховує випадковий характер ключових параметрів: кількість вагонів від виробників, час доставки у нормальному та експрес-режимах, витрати на простої вагонів і суден, а також продуктивність портових механізмів. Модель інтегровано у систему підтримки прийняття рішень для оперативних працівників-логістів, що дозволяє обґрунтовано вибирати оптимальний режим доставки залежно від рівня ризику та інфраструктурних обмежень.

У статті проведено аналіз сучасних тенденцій розвитку інтермодальних перевезень, зокрема проблеми демереджу як одного з найвагоміших факторів витрат у морських логістичних ланцюгах. Показано, що зростання штрафів за простій та скорочення безкоштовного часу зберігання контейнерів формують довгострокову тенденцію, яка потребує впровадження цифрових платформ комунікації та оптимізації транспортних маршрутів. Окрему увагу приділено впливу воєнних ризиків, що зумовлюють асиметрію розподілу часу доставки та потребують використання логнормального чи Вейбуллівського розподілу для моделювання екстремальних затримок.

Розроблена модель дозволяє оцінювати загальні витрати системи, включаючи транспортні тарифи, витрати на очікування вагонів, роботу портових кранів та демередж суден. На основі симуляційних експериментів визначено критичні пороги параметрів системи та зони оптимальності для різних сценаріїв ризику (низький, помірний, високий). Це забезпечує можливість формування змішаних стратегій доставки, що поєднують нормальний та експрес-режими, з метою мінімізації витрат і підвищення стійкості логістичних ланцюгів.

Практична значущість дослідження полягає у створенні інструменту для оперативних логістів, який дозволяє адаптувати стратегії перевезень до умов невизначеності та екстремальних ризиків. Результати можуть бути використані під час планування інтермодальних перевезень, оптимізації роботи портів та залізничних станцій, а також у розробці цифрових платформ управління логістичними процесами. Дослідження заповнює наявну прогалину у науковій літературі, оскільки комплексно враховує вплив воєнних факторів, інфраструктурних обмежень та варіативності часу доставки на ефективність ВТЛЛ.

ДИНАМІКА ЕПІДЕМІЧНИХ СПАЛАХІВ ІНФЕКЦІЙНИХ ХВОРОБ В УКРАЇНІ

2026-03-31T14:26:10+03:00

Згідно з даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), у світі показник смертності від інфекційних хвороб на другому місці після кардіоваскулярних причин. Тому визначення регресійної залежності, що описує динаміку епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні, яка може бути використана для прогнозування таких спалахів є актуальною науковою задачею.

Об’єктом дослідження у роботі є динаміка епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні. Визначення регресійної залежності, що описує динаміку епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні, яка може бути використана для прогнозування таких спалахів є актуальною науковою задачею. Метою дослідження є побудова за допомогою регресійного аналізу регресійної залежності, що описує динаміку епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні, яка може бути використана для прогнозування таких спалахів. Під час проведення дослідження використано метод регресійного аналізу результатів однофакторних експериментів та інших парних залежностей із вибором найбільш адекватного виду функції із шістнадцяти найпоширеніших варіантів за критерієм максимального значення коефіцієнта кореляції. Регресія проводилась на основі лінеаризувальних перетворень, які дозволяють звести нелінійну залежність до лінійної. Визначення коефіцієнтів рівнянь регресії здійснювалась методом найменших квадратів за допомогою розробленої комп’ютерної програми "RegAnaliz". Отримано регресійну залежність, що описує динаміку епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні, яка може бути використана для прогнозування таких спалахів. Побудовано графічну залежність, що описує динаміку епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні, яка дозволяє наочно проілюструвати цю залежність та показати достатню збіжність теоретичних результатів з фактичними. Встановлено, що кількість епідемічних спалахів інфекційних хвороб в Україні зростає за степеневою залежністю.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПОКАЗНИКІВ РОБОТИ ЖАРОТРУБНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА

2026-03-31T14:47:33+03:00

В роботі виконано огляд сучасних конструкцій жаротрубних парогенераторів, представлених на ринку опалювального обладнання та проведено порівняно з конструкціями водотрубних парогенераторів. Відзначено, що конструктивно водотрубні котли значно складніші за жаротрубні аналоги. Здійснено класифікацію конструктивних особливостей жаротрубних парогенераторів за такими ознаками: будовою топки, особливостями газоходів, за режимами експлуатації, за наявністю хвостових поверхонь нагріву, тощо. Проаналізовані особливості теплового розрахунку жаротрубного парогенератора. Виявлено, що наявні методи теплового розрахунку розроблені для водотрубних котлоагрегатів і не в повній мірі відповідають умовам роботи жаротрубних котлів. Запропоновані уточнення до Нормативного методу теплового розрахунку котлоагрегатів, що дозволяють проводити теплові розрахунки горизонтальних жаротрубних триходових парогенераторів. Проведене дослідження показників жаротрубного парогенератора паровидатністю 12 т/год на різних навантаженнях.
На основі розробленої математичної моделі проведено перевірний розрахунок триходового жаротрубного парогенератора, в результаті якого визначено температури газів на виході з топки, першого та другого ходів теплообмінника. Виконано співставлення результатів моделювання з показниками роботи котла згідно режимної карти, а також даними інших авторів та виробників жаротрубних парогенераторів. Визначено інші важливі параметри роботи парогенератора: теплову напругу топкового об’єму, температуру стінки парогенеруючої поверхні, тощо. За результатами досліджень виявлено співвідношення потужностей топки та гозотрубних пучків горизонтального триходового парогенератора і порівняно отримані результати з даними відомих виробників парогенераторів. Виконано оцінку теплової напруги об’єму топки. Зазначено, що уточнення методики теплового розрахунку котла дозволить розробляти та впроваджувати сучасні вітчизняні високоефективні парогенератори, що призведе до скорочення споживання енергоресурсів, викидів в навколишнє середовище та прискорить розвиток вітчизняного котлобудування.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ НА ПОВІТРЯНИЙ РЕЖИМ ПРОШАРКУ В НИХ

2026-03-31T14:54:37+03:00

У зв’язку із застосуванням в конструкціях НВФ вітрозахисних мембран є актуальним питання про доцільність їх використання, оскільки воно має ряд суттєвих недоліків. Основними аргументами для відмови від мембрани були повздовжня фільтрація в утеплювачі і можлива емісія волокон. Хоча вплив руху повітря в прошарку на довговічність мінераловатного утеплювача за відсутності вітрозахисних мембран досліджувався різними дослідниками, ці дослідження не привели до узагальнення результатів і до розрахунків сумарного ефекту від цього явища. Для вивчення впливу повітряного режиму в прошарку на викид волокна з утеплювача необхідно враховувати максимально можливі систематично діючі швидкості руху повітря, в тому числі і в теплий період року, з урахуванням впливу сонячної радіації.

Метою роботи є дослідження впливу ширини повітряного прошарку між утеплювачем і мембраною навісного вентильованого фасаду на швидкість і тепловологісні характеристики повітря в таких прошарках.

Для розроблення математичної моделі руху повітря за природної конвекції в вентильованому прошарку навісного вентильованого фасаду за основу було прийнято метод складання теплового балансу для елементарного шару повітря в прошарку.

Числові дослідження проводились на математичній моделі, реалізованій в прикладному пакеті Mathcad, з врахуванням впливу температурного режиму як внутрішньої стіни так і навколишнього середовища на параметри повітря в прошарку. Отримані за описаною методикою значення можна використовувати при оцінці можливого видування мінераловатного утеплювача з подальшим розрахунком зменшення його товщини та опору теплопередачі огороджувальної конструкції.

Розроблені методи розрахунку дозволяють аналізувати вплив конструктивних особливостей НВФ на повітряний режим в прошарку повітря між утепленою стіною і навісним вентильованим фасадом.

Визначено, що вплив вітру не викликає помітного підвищення швидкості руху повітря в прошарку порівняно з гравітаційним, що підтверджує правильність прийнятих вихідних положень.

Ці методи розрахунку повітряного режиму вентильованого прошарку НВФ дозволяють використовувати результати під час проєктування НВФ і оцінювання впливу руху повітря на якість роботи утеплювачів, що застосовуються у НВФ.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВИХ ДВОТАКТНИХ ПІДСИЛЮВАЧІВ СТРУМУ

2026-03-31T10:07:19+03:00

У статті розглянуті різноманітні варіанти найпростіших двотактних перетворювачів струму з використанням в них різних способів організації підсилювальних каскадів та струмових дзеркал, що в них використовуються, різних способів організації вихідних каскадів. Виведені аналітичні співвідношення, систематизовані та перевірені за допомогою комп’ютерного моделювання такі характеристики двотактних перетворювачів струму, як коефіцієнт передачі вхідного струму, струм дрейфу нуля, вхідний та вихідний опір, також за допомогою комп’ютерного моделювання визначена похибка нелінійності їх вихідної характеристики. Розглянуто найпростіші двотактні схеми перетворювачів струму (струмові буфери) з використанням найпростіших струмових дзеркал та токових дзеркал виконаних по схемі Уілсона. Проаналізовано варіанти додавання п’яти типів простих підсилювальних каскадів до струмового буфера на найпростіших струмових дзеркалах. Також проаналізовано варіанти таких самих схем з додаванням простих підсилювальних каскадів із вихідними каскадами на найпростіших струмових дзеркалах. Аналогічно проаналізовано варіанти додавання таких самих п’яти типів простих підсилювальних каскадів до струмового буфера на токових дзеркалах по схемі Уілсона. Проаналізовано варіанти таких самих схем з додаванням простих підсилювальних каскадів із вихідними каскадами на токових дзеркалах по схемі Уілсона. Розглянуті можливості заміни в цьому випадку найпростіших токових дзеркал у підсилювальних каскадах на струмові дзеркала по схемі Уілсона. Для всіх розглянутих схем зроблено порівняльний аналіз всіх описаних в статті їх характеристик, а саме: коефіцієнта передачі вхідного струму, струму дрейфу нуля, вихідного опору, похибки нелінійності їх вихідної характеристики. На підставі цього зроблено висновки про недоліки та переваги розглянутих варіантів побудови схем, та визначено варіанти схем яким доцільно надати перевагу. Описані можливі майбутні напрямки подальших досліджень.

ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ДОЦІЛЬНОСТІ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ІЗ ЗМІННОЮ РОЗРЯДНІСТЮ ДЛЯ ВИМІРЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ З ОБМЕЖЕНИМИ РЕСУРСАМИ

2026-03-31T10:15:29+03:00

Стаття присвячена порівняльному аналізу двох підходів до функціонального перетворення сигналів у сенсорних системах Інтернету речей: традиційної архітектури «АЦП + мікропроцесор» та число-імпульсних функціональних перетворювачів із змінною розрядністю (ЧІФП із ЗР).
Число-імпульсні функціональні перетворювачі із змінною розрядністю широко використовуються для опрацювання число-імпульсних кодів (ЧІК) в процесі їх надходження. Вони забезпечують розширення динамічного діапазону по вхідному ЧІК теоретично у будь-яких заданих межах. Технологічна доцільність використання таких перетворювачів у вимірювальній техніці, порівняно з іншими типами ЧІФП, може визначатись показниками, що характеризують кількість елементів різних типів, необхідних для їх реалізації, залежно від основних метрологічних характеристик.

Для об'єктивного порівняння додатково введено формалізовані показники обчислювальної та структурної складності, а також інтегральний критерій технологічної доцільності. На прикладах таких функціональних перетворювачів, як обернено-пропорційного, логарифмічного та кореня квадратного продемонстровано переваги ЧІФП із ЗР. Вони забезпечують у 1,5 – 3 рази вищу технологічну доцільність порівняно з табличними (LUT/ПЗП) реалізаціями при незмінних метрологічних вимогах.

Результати FPGA-синтезу підтверджують переваги ЧІФП із ЗР за апаратними витратами та швидкодією для edge-вузлів з обмеженими ресурсами. Показано, що зростання структурної складності для ЧІФП із ЗР при розширенні динамічного діапазону є близьким до лінійного, тоді як для табличних рішень – експоненціальним. Отримані результати підтверджують доцільність використання ЧІФП із ЗР, як альтернативи традиційним АЦП-орієнтованим архітектурам у вимірювальних системах реального часу, зокрема в автономних сенсорних вузлах та edge-модулях IoT з обмеженими ресурсами.

РОЗРОБКА ГІБРИДНОЇ АРХІТЕКТУРИ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ КОНТРОЛЕМ ДОСТУПУ НА БАЗІ AI-АГЕНТІВ ТА ВЕЛИКИХ МОВНИХ МОДЕЛЕЙ

2026-03-31T10:47:47+03:00

Сьогодні глобальна економіка переживає цифрову трансформацію, що призводить до стрімкого збільшення обсягів даних та ускладнення IT-інфраструктури. У статті обґрунтовано доцільність застосування агентного штучного інтелекту та великих мовних моделей у процесах управління ідентифікацією та доступом (IAM) в умовах гібридної корпоративної інфраструктури. Показано, що традиційні моделі RBAC/ABAC у великих організаціях стикаються з «вибухом ролей», зростанням витрат і ризиком формального погодження, а також не здатні якісно опрацьовувати неструктуровані текстові обґрунтування та динамічний контекст. Метою дослідження є проєктування гібридної інтелектуальної системи керування контролем доступу, яка поєднує детерміновані політики з контекстним аналізом AI-агента.

Запропоновано трирівневу архітектуру: рівень взаємодії (ChatOps), рівень оркестрації
(BPMN-оркестрація) і рівень прийняття рішень, реалізований як «sandwich»-підхід. Останній включає попередню перевірку «жорстких» обмежень засобами Policy-as-Code, семантичний аналіз ризиків LLM-агентом із застосуванням Chain-of-Thought, few-shot та структурованого JSON-виводу, а також поствалідацію відповіді. Формалізовано бізнес-процес у BPMN 2.0 із маршрутизацією запитів за рівнем ризику та підпроцесом Just-in-Time з автоматичним відкликанням доступу.

Експериментальне дослідження на тестовому стенді зі сценаріями рутинних запитів, підвищення привілеїв, екстреного доступу та промт-ін’єкцій показало, що система автоматизує обробку стандартних запитів із точністю близько 95 % і виявляє спроби маніпуляції. Новизна підходу полягає у поєднанні ймовірнісного LLM-міркування з детермінованим шаром політик, який виступає запобіжником проти галюцинацій і забезпечує пояснюваність та придатність рішень до аудиту. Практичний ефект – зниження навантаження на персонал і підвищення керованості та оперативності IAM-процесів.

МЕТОДИ ФОРМУВАННЯ НАВЧАЛЬНИХ ДАНИХ ДЛЯ МАШИННОГО НАВЧАННЯ У ЗАДАЧАХ ВИМІРЮВАННЯ ВИТРАТИ

2026-03-31T10:59:15+03:00

Наукова стаття присвячена огляду способів отримання та оцінювання навчальних даних для методів машинного навчання в задачах вимірювання витрати. Встановлено, що впровадження методів машинного навчання у сферу вимірювання витрати плинних середовищ потребує наявності репрезентативних, фізично достовірних та об’ємних наборів навчальних даних. Адже ефективність штучних нейронних мереж та алгоритмів оптимізації безпосередньо залежить від якості вхідної вибірки, що описує складні гідродинамічні процеси, особливо в умовах спотворень структури вимірюваного потоку. Систематизувавши наявні підходи до генерації навчальних даних для задач витратометрії та виконавши порівняльний аналіз їх ефективності, авторами виокремлено і детально розглянуто три ключові способи отримання навчальних даних для методів машинного навчання: експериментальні дослідження (висока достовірність, але обмежена варіативність), CFD-моделювання (дозволяє відтворити тривимірну структуру потоку з високою деталізацією) та суперпозиція аналітичних профілів (забезпечує швидку генерацію математичних моделей спотворень). Авторами встановлено, що для задач реконструкції профілю швидкості та передбачення витрати в багатоканальних хордових ультразвукових витратомірах найбільш раціональним є поєднання CFD-моделювання з експериментальними даними. Це забезпечує максимальну фізичну відповідність навченої моделі реальним умовам. Натомість для задач багатокритеріальної оптимізації конструкцій хордових ультразвукових витратомірів (наприклад, із застосуванням генетичних алгоритмів) пріоритетними є CFD-моделі та суперпозиція профілів через їх здатність повноцінно описувати структуру спотвореного потоку у будь-якій точці перерізу. У статті запропоновано диференційований підхід до оцінювання отриманих навчальних даних за двома групами критеріїв: група для CFD-моделювання та суперпозиція аналітичних профілів – гідродинамічний коефіцієнт, відносна похибка вимірювання витрати, коефіцієнт чутливості до варіацій; група для CFD-моделювання та експериментів – коефіцієнти профілю, симетрії та поперечності. Виявлено, що коефіцієнт профілю є ключовим інформативним параметром для ідентифікації типу гідродинамічного спотворення.

ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМ ПРОЦЕСОМ СУШІННЯ ЗЕРНА

2026-03-31T11:18:22+03:00

Процес сушіння зернових культур є складним нелінійним тепломасообмінним об’єктом, що характеризується інерційністю, взаємозалежністю параметрів та високою чутливістю до зовнішніх збурень. Ефективна реалізація цього процесу потребує безперервного контролю та автоматичного регулювання технологічних параметрів, оскільки їх відхилення можуть призвести до зниження якості зерна або нераціонального використання енергетичних ресурсів.

У роботі розглянуто розробку системи автоматичного управління сушінням зернових культур з використанням інтелектуального модуля керування. Запропонований підхід передбачає застосування адаптивного ПІД-регулятора, алгоритмів нечіткої логіки, методів машинного навчання або гібридних моделей, параметри яких визначаються на основі математичного моделювання процесу сушіння, реалізованого у середовищі Python. Це забезпечує підвищення адаптивності системи до змінних умов сушіння та фізико-механічних властивостей зернової маси.

Функціональна схема автоматизації відображає взаємозв’язок між сенсорними засобами, регулятором та виконавчими механізмами, визначаючи логіку передавання інформації та реалізацію зворотних зв’язків. Структурна схема системи автоматичного управління дозволяє чітко розподілити функції між компонентами, визначити потоки даних і сигналів керування, а також інтегрувати інтелектуальний модуль для підвищення ефективності процесу. Для формалізації архітектури програмного забезпечення побудовано UML-діаграми, які описують взаємодію оператора з системою, внутрішню структуру модулів та обмін даними між ними. Інтеграція технологій IoT забезпечує збір, обробку й аналіз технологічних параметрів у режимі реального часу, що підвищує надійність та енергоефективність процесу сушіння зернових культур.

Впровадження запропонованої системи забезпечує підтримання оптимальних режимів сушіння зернових культур, зменшення енерговитрат і втрат зерна, що є важливим чинником розвитку точного землеробства та інтелектуальних аграрних технологій і сприяє підвищенню загальної ефективності виробничих процесів.