Наукові праці Вінницького національного технічного університету

ФУНКЦІОНАЛЬНО-ВАРТІСНИЙ АНАЛІЗ ВУЗЛІВ ТА МЕХАНІЗМІВ АВТОМАТА КАЛАШНИКОВА

Борисюк Дмитро Вікторович; Зелінський Вячеслав Йосипович — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

В Україні впровадження міжнародної системи якості ISO 9000 вимагає від виробників використання методів аналізу проєктних рішень. Такому аналізу повинні підлягати як вхідні дані проєкту, так й вихідні. Підприємства, що створюють чи розвивають якісні продукти, обов’язково застосовують або типові технології функціонально-вартісного аналізу, або використовують власні технології.

У статті представлено функціонально-вартісний аналіз вузлів та механізмів автомата Калашникова. Розроблено функціональну модель вузлів та механізмів автомата Калашникова.

Представлено класифікацію функцій функціональної моделі вузлів та механізмів автомата Калашникова. Визначено коефіцієнт корисності вузлів та механізмів автомата Калашникова шляхом побудови матриці пріоритетів за відомою методикою розрахунку.

Узагальнюючий критерій витрат при проєктуванні технічних чи виробничих систем враховує витрати на всіх етапах життєвого циклу системи, для оцінки яких побудовано матрицю витрат вузлів та механізмів автомата Калашникова, з якої визначають коефіцієнт витрат.

Побудовано діаграму корисності функцій вузлів та механізмів автомата Калашникова, діаграму ранжування функцій відносно коефіцієнта корисності, функціонально-вартісну діаграму, діаграму витрат функцій, діаграму ранжування функцій відносно коефіцієнта витрат, діаграму значень показника функціональної вартості функцій, діаграму ранжування функцій відносно показника функціональної вартості.

За побудованими діаграмами визначено функції вузлів та механізмів автомата Калашникова, що мають позитивний функціонально-вартісний показник та найбільший рейтинг із розглянутих функцій. Операції або функції, що мають найбільший функціонально-вартісний показник і ранг є тими операціями, вдосконалення яких веде до подальшого розвитку системи або досягнення мети аналізу.

ЗАЛЕЖНІСТЬ ЗАГАЛЬНОЇ ЗАХВОРЮВАНОСТІ ЛЮДЕЙ НА БРОНХІАЛЬНУ АСТМУ ВІД РІЧНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ СМІТТЄСПАЛЮВАЛЬНОГО ЗАВОДУ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Бронхіальна астма може бути викликана забрудненням навколишнього середовища, зокрема, димовими газами сміттєспалювальних заводів, що становить складну 27-компонентну суміш. Тому визначення регресійної залежності показників загальної захворюваності населення на бронхіальну астму від продуктивності сміттєспалювального заводу, що може бути використана для прогнозування показників такої захворюваності, є актуальною науково-технічною задачею. Метою дослідження є побудова за допомогою регресійного аналізу регресійної залежності показників загальної захворюваності населення на бронхіальну астму від продуктивності сміттєспалювального заводу, яка може бути використана для прогнозування показників такої захворюваності. 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 поширеності загальної захворюваності населення на бронхіальну астму від продуктивності сміттєспалювального заводу, яка може бути використана для прогнозування показників такої захворюваності. Побудовано графічну залежність поширеності загальної захворюваності населення на бронхіальну астму від продуктивності сміттєспалювального заводу, яка дозволяє наочно проілюструвати цю залежність та показати достатню збіжність теоретичних результатів з фактичними. Встановлено, що поширеність загальної захворюваності населення на бронхіальну астму зростає при збільшенні продуктивності сміттєспалювального заводу за гіперболічною залежністю.

РЕГРЕСІЙНА ЗАЛЕЖНІСТЬ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НАСЕЛЕННЯ М. КИЄВА НА РАК ОРГАНІВ ДИХАННЯ ВІД ЗАБРУДНЕНОСТІ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ БЕНЗ[А]ПІРЕНОМ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Вплив на людину ряду шкідливих антропогенних чинників, включаючи канцерогени, зокрема бенз[а]пірен, може призвести до розвитку онкологічних захворювань. Визначення регресійної залежності показників захворюваності населення на рак органів дихання від забрудненості атмосферного повітря бенз[а]піреном є актуальною науково-технічною задачею. Метою дослідження є визначення регресійної залежності показників захворюваності населення на рак органів дихання від забрудненості атмосферного повітря бенз[а]піреном, яка може бути використана для прогнозування показників такої захворюваності. Під час проведення дослідження використано метод регресійного аналізу результатів однофакторних експериментів та інших парних залежностей із вибором раціонального 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", яка захищена свідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір. Отримано адекватну регресійну гіперболічну залежність показників захворюваності населення на рак органів дихання від забрудненості атмосферного повітря бенз[а]піреном, яка може бути використана для прогнозування показників такої захворюваності. Побудовано графічну інтерпретацію залежності показників захворюваності населення на рак органів дихання від забрудненості атмосферного повітря бенз[а]піреном, яка дозволяє наочно проілюструвати цю залежність та показати достатню збіжність теоретичних результатів з фактичними.

ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ КОНЦЕНТРАЦІЇ СВИНЦЮ В ҐРУНТАХ ПРИ ВІДДАЛЕННІ ВІД МІСЦЯ ЗАХОРОНЕННЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ В С. ТІШНЕ ЗАКАРПАТСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Останніми роками на території України значно зросла сумарна площа полігонів твердих побутових відходів та сміттєзвалищ, в тому числі й перевантажених, які порушують норми екологічної безпеки та є об’єктами інтенсивного екологічного навантаження. Це загрожує забрудненням навколишнього природного середовища хімічними речовинами, спричиняючи хімічне забруднення ґрунтів, в тому числі й сільськогосподарського призначення, зокрема свинцем. Метою дослідження є визначення регресійної залежності концентрації свинцю в ґрунтах від вiдстані до полігону твердих побутових відходів с. Тішне Закарпатської області, що є актуальною науково-технічною задачею. Під час проведення дослідження використано метод регресійного аналізу результатів однофакторних експериментів та інших парних залежностей із вибором раціонального 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", яка захищена свідоцтвом про реєстрацію авторського права на твір. Отримано адекватну регресійну степенево-логарифмічну залежність концентрації свинцю в ґрунтах від вiдстані до полігону твердих побутових відходів с. Тішне Закарпатської області, яку можна застосувати для визначення рівня та розмірів зони хімічного забруднення ґрунтів свинцем. Побудовано графічну інтерпретацію залежності концентрації свинцю в ґрунтах від вiдстані до полігону твердих побутових відходів, яка дозволяє наочно проілюструвати цю залежність та показати збіжність теоретичних результатів з фактичними на рівні 0,98796. Визначено, що відстань від полігона твердих побутових відходів с. Тішне Закарпатської області, на якій забруднення ґрунту свинцем не перевищує фоновий рівень (межа зони слабкого забруднення), складає 135 м.

ПЕРЕВІРКА ТЕКСТУ ПІСЛЯ ГЕНЕРАЦІЇ ЗА ДОПОМОГОЮ ВЕЛИКИХ МОВНИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ФІЛЬТРУВАННЯ НЕПРАВИЛЬНИХ ВІДПОВІДЕЙ

Здебський Петро Васильович; Берко Андрій Юліанович — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Сьогодні особливо актуальною є задача узгодження великих мовних моделей. Моделі настільки здатні, що можуть вирішити багато різних завдань, використовуючи підхід zero-shot. Але оскільки вони стали більш здатними, вони знаходять обхідні шляхи для вирішення завдань не так, як очікують дослідники. Це особливо небезпечно у виробничому середовищі, оскільки важко контролювати вихід моделі, яка була навчена бути універсальною. У цій роботі пропонується використовувати одну і ту ж модель кілька разів в різній формі з метою покращення якості згенерованого тексту.

Подальший розвиток отримав метод підвищення точності моделей генерації текстового контенту. Це дозволяє користувачеві не наводити десятки прикладів бажаної та небажаної поведінки моделі, оскільки сама модель може робити це автоматично. Тобто, на відміну від звичайних методів підвищення точності моделі, які вимагають навчального набору моделей, запропонований підхід включає етап ідентифікації. В результаті ідентифікації ми отримуємо набір прикладів, на яких модель автоматично навчається і тим самим підвищує свою точність.

У цій роботі було запропоновано два конкретні методи. Перший метод просто використовує модель дискримінатора для перевірки результатів моделі генератора та запитує повторно створити текст, якщо результати не відповідають критеріям користувача. За допомогою цього підходу вдалося видалити всі неправильні генерації, але за рахунок позначення третини правильних як неправильні. Другий підхід більш складний, він окрім дискримінатора також використовує модель імітатора. Процес вимагає, щоб модель імітатора генерувала зразки введених користувачем даних, потім генератор генерував текст відповіді для кожного зразка, після чого дискримінатор перевіряв згенеровані результати та додавав їх до навчальних даних. Це підвищило точність з 56 % до 66 % у задачі логічного висновку.

АНАЛІЗ ІНСТРУМЕНТІВ УПРАВЛІННЯ БАГАТОПРОЄКТНИМИ СЕРЕДОВИЩАМИ: ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗРОБКИ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Прус Олег Вікторович, Майданюк Володимир Павлович ; Арсенюк Iгор Ростиславович — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті розглянуто підхід щодо підвищення ефективності управління багатопроєктними середовищами у сфері розробки програмного забезпечення. Основна увага приділяється детальному аналізу та порівнянню сучасних інструментів управління монорепозиторіями, зокрема, Lerna, Yarn Workspaces, Bazel, Rush, Pants, Bit та Nx. Для оцінювання їхньої функціональності, продуктивності, масштабованості, сумісності з різними технологічними стеками, а також вивчення їх впливу на загальну ефективність розробки додатків використано багатокритеріальний аналіз. У контексті підвищення ефективності управління багатопроєктними середовищами у сфері розробки програмного забезпечення, де ресурси містять, зокрема, час та зусилля програмістів, технічну інфраструктуру та фінансові засоби, у той час коли кілька проєктів конкурують за ці обмежені ресурси, виникає нагальна потреба у прийнятті складних рішень щодо пріоритизації та розподілу. Тому було висунуто концепцію застосування комплексного багатокритеріального аналізу для оцінювання інструментів управління монорепозиторіями. Такий підхід дозволяє кількісно оцінити та порівняти різні інструменти на основі заздалегідь визначених критеріїв з використанням формули корисності. При цьому проведено роботу щодо збирання та оцінювання даних критеріїв у контексті розробки програмних засобів у багатопроєктних середовищах. Це дозволило не лише кількісно оцінити різні інструменти на основі заздалегідь визначених критеріїв та їх ваг, а й дослідити переваги та обмеження кожного з них. Це дослідження дозволяє виявити найбільш ефективний варіант для підвищення продуктивності та оптимізації процесів управління проєктами, забезпечуючи розробників програмного забезпечення необхідною інформацією. Однак важливо враховувати і той факт, що вибір конкретного інструменту повинен бути обумовлений конкретними потребами та контекстом кожного окремого проєкту. Тому результати цього дослідження слід розглядати як підказку, а не як абсолютно однозначне рішення.

МЕТОД ШВИДКОГО ПОШУКУ ФРАГМЕНТА АУДІОЗАПИСУ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Враховуючи великі обсяги аудіоінформації, що зберігається у корпусі музичних творів, велике значення має швидкість та надійність їх пошуку. В статті пропонується метод швидкого пошуку фрагмента аудіозапису з удосконаленою оцінкою ступеня близькості між невідомим аудіофрагментом і шаблонами, який дозволяє підвищити достовірність прийняття рішення під час пошуку.

Для компактного опису параметрів сигналу обрано мел-частотні кепстральні коефіцієнти, на основі яких формується корпус параметрів музичних творів як набір центроїдів, отриманих у результаті кластеризації. Введено поняття власної приведеної відстані як оцінки ступеня близькості невідомого фрагмента музичного твору та попередньо створених шаблонів аудіозаписів. Обґрунтовано застосування kd-дерев для прискорення пошуку невідомого фрагменту в корпусі аудіозаписів та наведено основні етапи пошуку. Розглянуто різні варіанти обчислення міри близькості невідомого аудіофрагмента з аудіозаписами у корпусі, а саме: оцінювання міри близькості за приведеною відстанню, оцінювання міри близькості за кількістю попадань у список k найближчих центроїдів, оцінювання міри близькості за зваженою кількістю попадань у список k найближчих центроїдів. Показано, що виконання не точного, а наближеного пошуку векторів на основі kd-дерева дозволяє досягти значної економії часу, проте призводить до зниження достовірності результатів пошуку. Тому для зменшення складності обчислень при збереженні достовірності результатів запропоновано для великих архівів аудіозаписів виконувати комбінований пошук, що поєднує швидкий "неточний" пошук із застосуванням kd-дерева кількох найближчих аудіозаписів корпусу для заданого аудіофрагменту на першому етапі пошуку, серед яких на другому етапі за допомогою повного перебору визначається один найближчий. Запропонований метод дозволив підвищити повноту та релевантність результатів пошуку.

ІДЕНТИФІКАЦІЯ РІВНЯ СПОРІДНЕНОСТІ ОСВІТНІХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ПРОФІЛЕЙ ЕКСПЕРТІВ НАЗЯВО

Штовба Сергій Дмитрович; Петричко Микола Володимирович — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

В академічній спільноті тривають гарячі дискусії стосовно доцільності об’єднання спеціальностей, належності різних спеціальностей до однієї галузі знань тощо. Для обґрунтування подібних рішень важливо мати достовірні оцінки рівня спорідненості спеціальностей. Такі оцінки необхідні і для правильної організації конкурсу із розподілу бюджетних місць, об’єднання університетів, формування міждисциплінарних освітніх програм, встановлення відповідності викладача освітнім компонентам, підбору рецензентів для здійснення експертизи дисертацій, рукописів статей, заявок на гранти тощо. В статті запропоновано метод ідентифікації рівня спорідненості освітніх спеціальностей за реєстром експертів НАЗЯВО. Метод базується на припущені, що здатність експерта НАЗЯВО оцінювати якість освітніх програм за різними спеціальностями є індикатором спорідненості цих спеціальностей. Рівень спорідненості оцінюється індексом Жаккара. На основі реєстрів НАЗЯВО сформована база даних із 4245 експертів, з них 2414 є експертами за однією спеціальністю, 1361 є експертами за двома спеціальностями, і 470 є експертами за трьома спеціальностями. Здійснена ідентифікація рівня спорідненості спеціальностей. Більшість із 7260 пар спеціальностей мають майже нульову спорідненість. Середній рівень спорідненості виявлено у 52 пар спеціальностей, а високу спорідненість має 21 пара. При чому, 9 із 21 пари з високою спорідненістю утворюють спеціальності із різних галузей знань. Таким чином, виявлено, що спільна галузева належність не тотожна реальній спорідненості спеціальностей. На конкретних прикладах показано, як використовувати отримані результати для обґрунтування управлінських рішень щодо відкриття міждисциплінарних освітніх програм, об’єднання спеціальностей, переміщення спеціальностей в інші галузі знань та для формування груп спеціальностей для широкого конкурсу.

АРХІТЕКТУРА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ У БІОГАЗОВИХ УСТАНОВКАХ

Манжула Володимир Іванович ; Забчук Вадим Володимирович — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У зв’язку з масовими ракетними атаками по об’єктах критичної інфраструктури України в регіонах регулярно відбуваються аварійні та стабілізаційні відключення електроенергії, і тому поточним завданням для України є нарощення потужностей наявних генеруючих об’єктів, або посилений розвиток відновлювальних джерел енергії.

Виробництво біогазу способом переробки органічних відходів життєдіяльності людини та відходів тваринництва і агропромислового комплексу є одним із пріоритетних напрямків розвитку альтернативної (зеленої) енергетики. Разом з тим, підвищення ефективності функціонування цього виробництва вимагає розробки нових підходів управління процесами в біогазових установках на основі застосування інформаційних технологій та методів математичного моделювання.

В роботі обґрунтовано використання сучасних інформаційних технологій та математичного моделювання на основі аналізу інтервальних даних, як ефективних інструментів управління процесами у біогазових установках. Використання інтервального моделювання дозволяє побудувати моделі із гарантованими прогностичними властивостями.

У статті також представлено особливості побудови архітектури програмного забезпечення для математичного моделювання процесів у біогазових установках. Описано основні аспекти реалізації програмного забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках, особливістю якого є програмна інтерпретація інтервальних дискретних моделей та відкрита сервісно-орієнтована архітектура, що забезпечує їх інтеграцію в наявні системи управління біогазовими установками та дозволяє в реальному часі управляти біохімічними процесами і тим самим підвищити ефективність функціонування біогазових установок. Приведено ряд діаграм, які ілюструють особливості програмної реалізації середовища для моделювання процесів у біогазових установках та описано специфіку його імплементації в універсальну систему імітації та моделювання роботи біогазових установок SIMBA#biogas.

ЗАСТОСУВАННЯ АРХІТЕКТУРИ ТРАНСФОРМЕР ДО ЗАДАЧІ SUPER-RESOLUTION

Козлов Сергій Леонідович ; Колесницький Олег Костянтинович — Wed, 28 Feb 2024 00:00:00 +0200

Протягом останніх 15-ти років згорткові нейронні мережі є основним підходом для вирішення задач комп'ютерного зору, і демонструють високий рівень продуктивності. Проте, архітектура трансформер, яка показала високі досягнення в галузі обробки природної мови, знаходить все ширше застосування до задач комп'ютерного зору і демонструє співставні або кращі результати. Нами розглянуто застосування архітектури трансформер до задачі super-resolution, а також наведено короткий огляд попередніх підходів. Безпосереднє застосування оригінальної архітектури трансформер дозволило забезпечити продуктивність, співставну з актуальними згортковими нейронними мережами. Проте, ефективне застосування архітектури трансформер до задач комп'ютерного зору пов'язане з викликами, які витікають з відмінностей між візуальним і мовленнєвим доменами. Перша відмінність - масштаб, оскільки зображення містять візуальні елементи різних масштабів, це ускладнює їх обробку за допомогою архітектури трансформер, що аналогічно до обробки токенів в ОПМ, працює з фрагментами одного розміру. Друга – об’єм інформації, адже обчислювальна складність обрахунку самоуваги квадратична довжині вхідної послідовності, що стає особливо критичним при обробці зображень високої роздільної здатності.

У статті проведено аналіз 12 робіт з цієї тематики, опублікованих починаючи з 2021 року, які пропонують підходи до усунення зазначених складнощів. В проаналізованих роботах можуть бути виділені наступні напрямки: дослідження застосування локальної уваги з вікнами різних форм, зокрема вікнами розрідженої уваги; дослідження канальної самоуваги та її поєднання з просторовою; дослідження можливості розширення архітектури трансформер за допомогою згорткових блоків. Означені дослідження дозволили суттєво збільшити якість відтворених зображень, проте не є вичерпними.