Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Серія: Iнформатика i моделювання

Методи композиції різницевих апроксимацій при моделюванні динамічних процесів

О.А. Дмитрієва — 2025-02-24

У роботі досліджено методи композиції різницевих апроксимацій для формування одно- і багатокрокових паралельних різницевих схем заданого порядку, орієнтованих на чисельний розв’язок завдання Коші як для звичайних диференційних рівнянь, так і для еволюційних рівнянь з частинними похідними. Пропоновані дискретні апроксимації дозволяють варіювати порядок похибки, відходячи від максимально можливого на фіксованій множині вузлів, але забезпечуючи при цьому абсолютну або A-α стійкість чисельних розв’язань. Дослідження властивостей запропонованих матриць переходів, що пов’язують опорні і розрахункові точки, дозволяють визначити характер стійкості сформованих різницевих схем за початковими даними і за правими частинами. Автоматичне генерування стійких різницевих схем дозволяє враховувати топологію процесорного поля, отже, з максимальною ефективністю використовувати наявний обчислювальний ресурс. Іл.: 10. Бібліогр.: 18 назв.

Моделювання коливань греблі-пластинки змінної товщини

Б.А. Худаяров — 2025-02-24

Спадкова теорія в'язкопружності надала широкі можливості для опису динамічних процесів деформування різноманітних матеріалів. Однак, реалізація цих можливостей у багатьох випадках утруднена через відсутність адекватного математичного апарату, особливо при дослідженні динамічних процесів у в'язкопружних системах. Є принципові підстави вважати, що дуже перспективним у сенсі є апарат інтегральних рівнянь. Використання при цьому сучасних можливостей обчислювальної техніки дозволяє створювати ефективні технології математичного моделювання для завдань великої складності, до яких відносяться задачі динаміки та динамічної стійкості в'язкопружних елементів тонкостінних конструкцій зі змінною жорсткістю. У роботі побудовано математичні моделі завдань динаміки, розроблено ефективні обчислювальні алгоритми, досліджено вимушені коливання греблі-пластини з перемінною жорсткістю. Наведено результати досліджень завдань про коливання греблі-пластини змінної товщини з урахуванням в'язкопружних властивостей матеріалу, гідродинамічного тиску води, ґрунту та сейсмічного навантаження. Іл.: 3, Бібліогр.: 22 назв.

Нейромережеве моделювання в реалізації системи визначення ураження сітківки ока діабетичного походження

Дмитро Прочухан — 2025-02-24

З метою визначення стадії ураження сітківки ока діабетичного походження застосовано механізми машинного навчання. Обґрунтовано використання згорткової нейронної мережі DenseNet для якісного розпізнавання і сегментації зображень. Проведено модифікацію мереж DenseNet-121, DenseNet-169 і DenseNet-201 шляхом додавання додаткових шарів. Розроблено програмні механізми обробки зображень за допомогою розмиття Гауса, видалення чорних рамок і мінімізації впливу зміни положення зображень на якість розпізнавання. Здійснено побудовання і навчання моделі. Отримано високі показники точності розпізнавання. Для мережі DenseNet-201 отримано показник 97.9%, що переважає показники мереж DenseNet-121 і DenseNet-169. Іл.: 2. Табл.: 1. Бібліогр.: 13 назв.

Методологія прийняття рішень на основі сукупної достовірності та інтепретованості рекомендації штучного інтелекту

Т.О. Білобородова — 2025-02-24

У статті розглядається перехід у медичній діагностиці від традиційних клініцистських методологій до доказових підходів із використанням штучного інтелекту (ШІ). Основною метою дослідження є розробка методології прийняття рішень, заснованої на інтеграції людських рішень і рекомендацій на основі ШІ, а також можливості інтерпретації результатів ШІ. Запропонована методологія передбачає формування рішень на основі людського інтелекту (ЛI) та ШІ, оцінку корисності рекомендацій та генерацію спільного рішення на основі кумулятивної ймовірності. Практичне застосування методики було продемонстровано шляхом експерименту з класифікації немедичних зображень. Результати дослідження підкреслюють важливість прозорості, інтерпретації та довіри до результатів ШІ для успішного використання ШІ в охороні здоров’я. Іл.: 1. Бібліогр.: 16 назв.

Внутрішня балістика системи стріла–лук у поперечній площині

І.П. Заневський — 2025-02-24

Розроблено механіко–математичну модель системи стріла–лук з урахуванням поздовжнього динамічному згину стріли у поперечній площині. Застосовано метод дослідження системи у формі рівнянь Лагранжа другого роду, побудованих на основі варіаційного принципу Гамільтона. Власні частоти і форми коливань визначено за допомоги модифікованого методу Ньютона із застосуванням рядів Феодосьєва. Іл.: 3. Бібліогр.: 23 назв.

Застосування методу аналізу ієрархій для вибору оптимальної моделі консолідації ІТ-ресурсів СФД України

С.В. Ільїн — 2025-02-24

Вибір оптимальної технології для консолідації інформаційних ресурсів, що здійснюють інформаційне забезпечення Державного реєстру документів страхового фонду документації України здійснювався серед технологій IaaS, PaaS, SaaS, DaaS, веб-застосунки тощо. Це виявилось багатокрітеріальною задачею із великою кількістю чинників різної розмірності, яку було розв’язано за допомогою методу аналізу ієрархій. Іл.: 1, Табл.: 2, Бібліогр.: 15 назв.

Використання квадратичної моделі Вольтерри окуло-моторної системи в діагностичних дослідженнях психофізіологічного стану людини

В.Д. Павленко — 2025-02-24

Містяться результати дослідження ефективності застосування апроксимаційних моделей Вольтерри першого і другого порядку окуло-моторної системи в діагностичних дослідженнях психофізіологічного стану людини за даними айтрекінгу. В якості тестових сигналів викорстовуються візуальні стимули, які відображаються на екрані монітора на різних відстанях від початкової позиції, що формально відповідає дії ступінчатих сигналів з різними амплітудами на вході ОМС. Здійснено експериментальні дослідження "вхід-вихід" ОМС за допомогою айтрекера Tobii Pro TX300 та визначені за даними айтрекінга перехідні функції першого та діагональні перетини перехідних функцій другого порядку. Отримані перехідні функції використовуються для формування просторів діагностичних онак. Досліджено діагностичну ціннісь всіх можливих поєднань ознак в пари за показником імовірності правильного розпізнавання (ІПР). Результати досліджень отримано за допомогою навчання байєсівського класифікатора у різних просторах запропонованих ознак. Здійснено дослідження робастності ознак за показником ІПР, виділені сполучення ознак з максимальним і найбільш стабільним показником ІПР. Іл: 13. Табл.: 5. Бібліогр.: 28 назв.

Геометрична ідентифікація динамічних об’єктів на послідовностях зображень

А.О. Дашкевич — 2025-02-24

В результаті роботи розроблено підхід до швидкої ідентифікації динамічних об’єктів, що описуються як точки в метричних просторах, процес ідентифікації відбувається на основі припущення про близькість точок, що відповідають різним станам одного об’єкта у заданому метричному просторі. Представлений підхід базується на порівнянні відстаней між точками, що описують стан об’єкту. Результати роботи реалізовано в вигляді програмного забезпечення для ідентифікації динамічних об’єктів на послідовностях цифрових зображень та візуалізації таких експериментів. Проведено тестування підходу на синтетичних даних та на реальних даних для ідентифікації об’єктів знайдених на відео. Іл.: 4. Бібліогр.: 12 назв.

Методи побудови тестів для інтерактивних комп’ютерних мереж на структурно-логічному рівні

М.А. Мірошник — 2025-02-24

Розроблено методи синтезу перевіряючих послідовностей інтеративних комп’ютерних мереж з використанням циклічних, відмінних і характеристичних символів автоматної моделі комірки мережи. Розроблено та обґрунтовано новий метод модифікації автоматної діаграми комірки, яка не має відмінної послідовності і передбачає введення додаткового вхідного символу та використання кодів станів, що породжує Гамільтонів цикл у послідовності переходів. Розроблено методи та процедури синтезу одновимірних і двовимірних мережі з розподіленим управлінням конфігурацією. Іл.: 1. Бібліогр.: 10 назв.

Нові комп‘ютерні компоненти для оцінки близькості та розпізнавання двійкових об‘єктів, що кодуються символами бінарного алфавіту

В.Д. Дмитрієнко — 2025-02-24

Численні двійкові міри схожості та відстані дозволяють ефективно вирішувати різноманітні завдання розпізнавання, класифікації, оцінки близькості двійкових послідовностей тощо. Оскільки продуктивність запропонованих систем багато в чому залежить від вибору відповідних заходів та відстаней, багато дослідників витратили чимало зусиль, щоб знайти більш ефективні двійкові співвідношення для вирішення зазначених завдань. Численні двійкові співвідношення, особливо бінарні, були запропоновані та досліджені у різних галузях науки. Однак визначити одну або групу відстаней або подібних заходів ефективних при вирішенні будь-яких завдань не вдавалося. У зв'язку з цим було запропоновано низку нових методів, заснованих на використанні для навчання алгоритмів, і на зовнішній схожості співвідношень, що мають різних назв методів і запропонованих різними фахівцями, та введення попередньої обробки вихідних даних з метою визначення вагових коефіцієнтів при їх використанні. Іл.: 2; Бібліогр.: 15 назв.

Прикладне програмне забезпечення для моделювання параметрів сенсорів на основі кварцових п’єзоелектричних елементів

В.М. Савченко — 2025-02-24

Розв’язано прикладну науково-технічну задачу побудови програмного забезпечення для дослідження параметрів кварцових п'єзоелементів із міжелектродним зазором. Проведено аналітичний огляд задач, що виникають під час моделювання параметрів, основні підходи до побудови наукового програмного забезпечення із використанням універсальних математичних пакетів та вузько спеціалізованих програм. Розроблено структуру компонентів програмного забезпечення із використанням принципів об’єктно-орієнтованого дизайну та програмування. Розроблено бібліотеку підпрограм для розрахунків фізичних параметрів кварцових елементів мовою програмування Python. Програмне забезпечення може бути розширеним за рахунок використання додаткових уточнених математичних моделей. Іл.: 3. Бібліогр.: 14 назв.