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

Оптимальний розподіл обмеженого ресурсу в умовах невизначеності

Лев Раскін, Лариса Сухомлин, Артур Хатунов, Сергій Андрієнко — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Об'єкт дослідження: методи раціонального розподілу обмеженого ресурсу в умовах
невизначеності. Передбачається, що система складається з набору незалежно функціонуючих
елементів, а ефективність цих елементів залежить від рівня інвестицій. Складність вирішення
задачі традиційними методами залежить і визначається типом аналітичного опису виробничих
функцій елементів системи. Значні труднощі виникають, якщо параметри виробничих функцій є
невизначеними величинами, заданими, наприклад, з точки зору нечіткої математики. Ця обставина
підкреслює актуальність вивчення підходів до вирішення поставленої задачі розподілу ресурсу для
випадку, коли його параметри не є чітко визначеними, а також визначає мету роботи. Проблеми,
що випливають із поставленої мети, полягають у розробці математичних моделей і методів
раціонального розподілу ресурсів для основних типів виробничих функцій, параметрами яких є
нечіткі числа типу (L-R). Для вирішення цих проблем запропоновано метод, який перетворює
вихідні нечіткі задачі в зрозумілі, які можна розв’язати за допомогою стандартних технологій
оптимізації з обмеженнями. Важливим результатом дослідження є те, що запропонований метод є
універсальним, тобто застосовується однаково для вирішення задач розподілу ресурсів у системах,
де виробничі функції елементів можуть мати довільний характер. Бібліогр.: 11 назв.

Ідентифікація коефіцієнта дифузійної моделі гідродинамічного потоку в хімічному реакторі

Ханлар Мехвали оглу Гамзаєв, Нушаба Ханлар гизи Байрамова — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Розглядається хіміко-технологічний процес, що протікає у хімічному реакторі, з хімічною реакцією другого порядку. Для математичного опису гідродинамічного потоку в реакторі пропонується однопараметрична дифузійна модель нестаціонарних потоків. В рамках запропонованої моделі поставлено завдання ідентифікації коефіцієнта поздовжнього перемішування додатково заданою умовою щодо концентрації досліджуваного реагенту на виході з реактора.

Пропонується спеціальне подання для дифузійних членів моделі гідродинамічного потоку в реакторі. Методом різницевої апроксимації будується дискретний аналог даної моделі з використанням явно-неявної апроксимації за часом для дифузійних членів. Для чисельного рішення отриманої системи лінійних різницевих рівнянь застосовується декомпозиція, у результаті система різницевих рівнянь при кожному дискретному значенні тимчасової змінної розпадається дві взаємно незалежні лінійні підсистеми, кожна з яких може вирішуватися самостійно, незалежно друг від друга. В результаті отримана явна формула для визначення наближеного значення коефіцієнта поздовжнього перемішування гідродинамічному потоці. На основі запропонованого обчислювального алгоритму було проведено чисельні розрахунки для модельних завдань. Бібліогр.: 19 назв.

Способи відновлення ресурсів центробіжного водяного насосу

Ш. У. Юлдашев, З. Ш. Шарипов — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

У статті наведено результати досліджень відцентрових насосів типу «Д», умови роботи водяних насосів, процеси зношування та зношування деталей, фактори, що впливають на появу дефектів у деталях, модернізації технології відновлення ресурсу деталей водяних насосів. Запропоновано комбінований спосіб відновлення ресурсу корпусу насоса з урахуванням результатів досліджень зношування робочої поверхні та умови роботи при гідроабразивній, кавітаційній, водневій та іншими видами зношування. Дані рекомендовано на вибір режимів обробки з урахуванням впливу технологічних та експлуатаційних факторів на адгезійну міцність з'єднання матеріалу.

Дослідження точності інтегральних моделей окуло-моторної системи

Віталій Павленко, Денис Лукашук — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Для математичного моделювання окуло-моторної системи (ОМС) людини використовуються інтегральні нелінійні моделі, які одночасно враховують нелінійні та інерційні властивості об'єкта дослідження. На основі даних експериментальних досліджень ОМС "вхід-вихід" визначаються перехідна та діагональні перетини перехідних функцій другого та третього порядків. Для отримання експериментальних даних застосовується інноваційна технологія айтрекінгу, що дозволяє реєструвати відгуки ока на тестові візуальні стимули. При цьому тестові сигнали відображаються на моніторі комп’ютера з різною відстанню від стартової позиції у напрямку по горизонталі. Мета роботи полягає в дослідженні точності ідентифікації ОМС за даними айтрекінгу шляхом оцінки похибок обчислення багатовимірних перехідних функцій при використанні методів нелінійної динамічної ідентифікації на основі моделей у вигляді рядів та поліномів Вольтерри. Об’єктом дослідження є процес непараметричної ідентифікації ОМС на основі моделей Вольтерри у часовій області. Предметом дослідження є алгоритмічні та програмні засоби обчислення динамічних характеристик ОМС за даними айтрекінга, аналіз точності отриманих моделей при використанні двох методів ідентифікації: апроксимаційного методу та методу найменших квадратів (МНК). Розроблено у середовищі програмування Python засоби нелінійної динамічної ідентифікації ОМС людини на основі рядів та поліномів Вольтерри. Отримано оцінки точності побудованих різних моделей ОМС (лінійної, квадратичної та кубічної) за даними трьох відгуків на тестові сигнали різної амплітуди. Для однакових тестових сигналів отримано однакові моделі у вигляді ряду і поліному Вольтерри, оскільки в області збіжності ряду Вольтерри ці моделі співпадають. Аналіз похибок оцінки динамічних характеристик ОМС продемонстрував, що модель у вигляді інтегрального поліному другої степені, яку побудовано за допомогою МНК на основі трьох відгуків має точність у два рази вище ніж точність аналогічних моделей, побудованих за даними двох відгуків. Таким чином, у подальших дослідженнях психофізіологічного стану людини на основі нелінійних динамічних моделей ОМС за даними трьох відгуків доцільно використовувати модель у вигляді квадратичного поліному Вольтерри. Іл.: 17. Табл. 3. Бібліогр.: 10 назв.

Моделі та методи виявлення обʼєктів в цифровій обробці зображень

Віра Любченко, Дмитро Мороз — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Виявлення об'єктів в цифрових зображеннях може стикатися з такими проблемами, що виникають в процесі реєстрації зображень, як наявність шуму, низька якість/роздільна здатність зображень, неоднорідність освітлення, перекриття об'єктів та інші. Ці проблеми ускладнюють процес виявлення об'єктів та призводять до помилок у роботі алгоритмів обробки зображень. Для розв’язання цих проблем досліджуються переваги, недоліки та технічні особливості моделей і методів виявлення об'єктів у цифрових зображеннях для їх обґрунтованого вибору в практичних застосуваннях. Іл.: 2. Бібліогр.: 11 назв

Огляд задачі і можливостей підвищення інформаційної грамотності

Дмитро Угрин, Артем Каланча — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

У даній статті детально проаналізовано актуальну проблему поширення дезінформації через різноманітні медіаресурси та їхній вплив на суспільство. Виокремлено основні аспекти споживання інформації українським суспільством, зокрема в Інтернеті, та визначено потенційну цільову аудиторію. На основі аналізу пропонується нова інтелектуальна система, що базується на технології обробки природної мови (Natural Language Processing), яка надає користувачам всебічний огляд діяльності кожного медіаресурсу. Детально розглянуто наявні аналоги з їхніми перевагами та обмеженнями, підкреслюючи вагомі переваги запропонованої інтелектуальної системи для підвищення інформаційної грамотності та протидії дезінформації. Іл.: 3. Бібліогр.: 9 назв.

Синтез згорткових нейронних мереж та довгої короткочасної пам’яті для детектування профілеративної ретинопатії

Дмитро Прочухан — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Досліджено ефективність комбінації згорткових нейронних мереж та довгої короткочасної пам’яті в діагностиці профілеративної ретинопатії. Розглянуто способи синтезу вказаних видів мереж. Наведено переваги використання згорткової нейронної мережі ResNeXt-101 у порівнянні з моделлю ResNet-101. Розроблено нейромережеву модель, що синтезує вказану мережу з мережею довгої короткочасною пам’яті. Проведено навчання моделі. Наведено механізми функціонування вказаної моделі. За допомогою розробленої моделі розв’язана задача детектування профілеративної ретинопатїї. Отримано високі показники точності класифікації. Іл.: 3. Рис.:2. Табл.: 2. Бібліогр.: 14 назв.

Нейронна мережа для розпізнавання та класифікації зображень на кордонах декількох класів

Валерій Дмитрієнко, Сергій Леонов, Микола Мезенцев — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Нейронна мережа належить до комп‘ютерних систем обчислювальної техніки та штучного інтелекту в області побудови автоматизованих систем розпізнавання та класифікації зображень на кордоні декількох класів, що виконаний з можливістю виконування діагностики та розпізнавання зображення на кордонах двох, трьох та більшого числа класів завдяки тому, що шар схем виділення одного, двох або більшої кількості одиничних сигналів з виходів шару вихідних нейронів , , ¼, , ¼, в кожний момент часу пам‘ятає число ненульових сигналів на виході нейронів вихідного шару, а другий шар вихідних нейронів , , ¼, , ¼, запам‘ятовує нейрони вихідного шару, які мають на своїх виходах ненульові сигнали. Технічним результатом, що досягається цією нейронною мережею є збільшення числа класів, які розпізнаються, та можливість розпізнавати зображення, що знаходяться на однаковій відстані Хемінга від двох, трьох або більшої кількості еталонних зображень, що зберігаються у вагах зв‘язків нейронів шару, що запам‘ятовує. Проведено експериментальне оцінювання методу та нейронної мережі для розв‘язання задач зіставлення цифрових зображень. Нейронна мережа реалізована у вигляді програмної утілити. Іл.: 2. Бібліогр.: назв.

Моделі діагностування інтерактивних комп’ютерних мереж на структурно-логічному рівні

Марина Мірошник, Яна Корольова, Світлана Деменкова, Андрій Шафранський — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Розроблено методи діагностування інтерактивних комп’ютерних мереж на структурно-логічному рівні. Розроблено методи та процедури синтезу одновимірних і двовимірних мереж з розподіленим управлінням конфігурацією. Проведено аналіз існуючих методів діагностування інтерактивних комп'ютерних мереж на структурно-логічному рівні. Створено моделі діагностування для інтерактивних комп’ютерних мереж на структурно-логічному рівні. За результатами діагностичних експериментів зроблено висновок про тестопридатність розглянутих у роботі мереж. Іл.: 4. Бібліогр.: 7 назв.

Integrating advanced human-computer interaction and machine learning models for optimizing VR systems in educational and business applications

Лі Тао, Тетяна Гончаренко — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

У цій статті представлено розробку вдосконаленої моделі та метод взаємодії людини з комп’ютером (HCI), що інтегрує обробку природної мови (NLP) для оптимізації систем віртуальної реальності (VR) для освітніх та бізнес-додатків. Запропонована модель покращує користувацький досвід та операційну ефективність шляхом вирішення питань дизайну інтерфейсу, залучення користувачів, обробки даних у реальному часі та доступності. Безперервне навчання та контекстна інтеграція даних забезпечують адаптивну та персоналізовану взаємодію, покращуючи функціональність та застосовність VR-середовищ. Іл.: 2. Бібліогр.: 11 назв.

Синтез апаратних та програмних засобів адаптивних дискретних систем управління високого порядку на основі моделі бажаного перехідного процесу гарантованого ступеня стійкості

Петро Качанов, Борис Ситник, Анатолій Мірошник — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

В роботі видалено аналітичні вирази для зв’язку критеріїв оптимізації та
параметрів налаштування адаптивного PI-PID регулятора зі змінними параметрами
об’єкта та адаптивного фільтра. Розроблено метод синтезу моделі дискретних
регуляторів із заданих динамічних характеристик. Розроблено метод синтезу моделі
дискретного ПІД-регулятора із заданих динамічних характеристик на основі критерію
перехідного процесу гарантованого рівня стійкості. 3 рисунка, 0 таблиць, 32 формул, 19
бібліографічних джерел.

Підхід до моделювання просторової взаємодії точкових множин на цілочисельних регулярних сітках

Андрій Дашкевич — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

В роботі продемонстровано узагальнений підхід до моделювання взаємодії точок та точкових множин на цілочисельних регулярних сітках в метричних просторах. Процес моделювання базується на визначенні просторових відносин в парах "Точка-Множина" та «Множина-Множина», що дозволяє визначати просторову взаємодію між довільними геометричними об’єктами, що задані як сіткові геометричні моделі (СГМ), які являють точкові множини на регулярних сітках, в роботі розроблені узагльнені схеми просторової взаємодії. В результаті роботи розроблено програмне забезпечення для проведення комп’ютерних експериментів із моделювання взаємоді в метричних просторах довільної розмірності та візуалізації їх результатів. Розроблений підхід протестовано на наборах даних різної розмірності. Іл.: 10. Бібліогр.: 11 назв.

Застосування сіамських нейронних мереж для порівняння аерофотознімків із картами місцевості

Віталій Власенко — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

У роботі представлено методологію розробки та навчання сіамської нейронної мережі для порівняння аерофотознімків із картами місцевості. Запропонований підхід спрямований на виявлення стійких та інформативних ознак у зображеннях, що дозволяє підвищити точність та автоматизацію процесу зіставлення. Представлений метод використовує дві ідентичні мережі, які тренуються паралельно, що забезпечує зменшення розриву у характеристиках між порівнюваними зображеннями. Сіамська нейронна мережа ефективно обробляє зображення різної якості та з різним ступенем деталізації, що робить її ідеальною для порівняння аерофотознімків з картами місцевості. Розроблений інструмент дозволяє оперативно аналізувати та порівнювати аерофотознімки з картами місцевості з високою ефективністю та точністю, що сприяє розширенню області застосування у геоінформаційних дослідженнях та інженерних додатках. Іл.: 3. Бібліогр.: 11.

Апаратно-програмний комплекс визначення найбільш інформативних психофізіологічних параметрів при професійному вигоранні

Олег Дацок, Олена Літовченко, Данило Чигрин, Анастасія Кіряк — вт, 13 сер 2024 00:00:00 +0300

Розроблено структуру апаратно-програмного комплексу для визначення психофізіологічних параметрів людини під час психологічного вигорання (для медиків та працівників швидкої медичної допомоги) за результатами опитувальника Маслач (MBI-GS), що включає в себе спеціалізовану модель для визначення найбільш інформативних ознак, які спричиняють професійне вигорання. Іл.: 5. Бібліогр.: 11 назв.