MCIT: Proceedings of International scientific and practical conference
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE PROCEEDINGS
NATIONAL UNIVERSITY OF WATER AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING
Idempotent elements of the semigroup B_X (D) defined by semilattice of the class ∑_2(X,5)
The article discusses complete semigroups of binary relations defined by semilattices of the class . It is described idempotent elements of complete semigroups of binary relations defined by semilattices of the class . In the case of finite semigroups, the formula for calculating idempotent elements is obtained. It is shown that the order of any subgroup of a semigroup does not exceed 2
Copyright (c) 2025 Modeling, Control and Information Technologies: Proceedings of International scientific and practical conference
Інтелектуальна система теплозабезпечення будівель із застосуванням технологїі цифрового двійника
У роботі представлено інтелектуальну низькотемпературну систему теплозабезпечення будівель, де впроваджено програмно-апаратний комплекс з реалізації технології цифрового двійника для вирішення задач оптимізації проектних та експлуатаційних параметрів системи для підвищення її ефективності (енергетичної, економічної та екологічної), а також діагностування стану роботи компонентів системи
цифровий двійник; система теплозабезпечення; конденсаційний котел
Час безвідмовної роботи високонадійної напівмарківської системи двох ліфтів
Наводяться кількісні оцінки швидкості збіжності функції розподілу напрацювання на відмову високонадійної системи двох ліфтів до показникової у припущенні, що інтервали робочого стану обох альтернувальних процесів мають показниковий розподіл. Також оцінюється гарантований час безвідмовної роботи цієї системи
Mathematical, computer modeling and computational methods
альтернувальний процес відновлення, система двох ліфтів, теорема Реньї, напівмарківський процес, напрацювання на відмову
Тарування трапецієвидного водоміру за допомогою HEC-RAS
Описується важливість проведення тарування трапецієвидних водомірів, методи тарування та складність їх проведення. На противагу лабораторному таруванню розглядається можливість отримання тарувальної кривої за допомогою програми HEC-RAS
Power engineering and renewable energy sources
моделювання, тарування, HEC-RAS, 1D модель, трапецієвидний водомір
Експериментальне та комп’ютерне моделювання роботи трикутного водозливу
Описуються приклади широкого використання трикутних вимірювальних водозливів для визначення води в гідроенергетиці та в інших областях, пов’язаних з обліком води. Порівнюються результати експериментальних досліджень та комп’ютерного моделювання роботи трикутних водозливів
Ключові слова — аеродинаміка транспортних апаратів; числове моделювання; рівняння Нав’є-Стокса; моделі турбулентності; аеродинамічні характеристики
Розробка адресної оптопари як ефективного рішення для масштабування систем керування
В роботі проведено аналіз існуючих методів масштабування систем керування на базі мікроконтролерів та виявлено їхні суттєві недоліки, зокрема високу вартість, складність розводки плат та дефіцит пінів GPIO. Запропоновано нове рішення — "Адресна Оптопара" (патент України №160500), що поєднує в собі принцип роботи адресних світлодіодів та оптичну розв'язку. Розроблено та описано принципову будову компонента, який дозволяє керувати практично необмеженою кількістю виконавчих механізмів, використовуючи лише один цифровий пін контролера. На відміну від традиційних мультиплексорів, запропоноване рішення надає можливість не лише бінарної комутації, але й плавного аналогового керування навантаженням шляхом модуляції кольору випромінювача
оптопара; адресний світлодіод; мультиплексор; ESP32; керування
Геоінформаційні аспекти планування заходів адаптації до змін клімату в малих містах України (на прикладі м. Острог)
У статті розглянуто комплексний підхід до оцінки вразливості малого міста Острог до основних кліматичних викликів – теплового стресу та підтоплень. На основі аналізу просторового розподілу забудови, зелених насаджень, рельєфу та температурних даних виявлено найкритичніші ділянки міста. Запропоновано низку конкретних адаптаційних заходів, зокрема впровадження «зелених дахів» та створення «зелених островів», спрямованих на пом'якшення негативних наслідків кліматичних змін. Наголошується на важливості моніторингу ефективності впроваджуваних рішень з використанням сучасних геопросторових методів.
Геоінформаційний аналіз впливу мережі каналів на формування поверхневого стоку масиву Сомине Рівненського природного заповідника
Продемонстровано ефективність геоінформаційних технологій (ГІС) для комплексного аналізу природних умов, гідрологічного режиму та можливостей відновлення водного балансу Рівненського природного заповідника. ГІС-аналіз дозволив інтегрувати різноманітні дані для побудови просторових моделей і визначення ключових факторів формування поверхневого стоку.
Дослідження технічного стану причальної стінки та берегоукріплення
У статті розглянуто результати комплексного обстеження технічного стану причальної стінки, що включало контрольно-інспекторські заходи та дослідження будівельних конструкцій. Для роботи використовувалися методи візуального та вимірювального контролю, доповнені неруйнівними інструментальними засобами. Виявлені дефекти були детально зафіксовані з географічною прив'язкою до пікетів, що стало основою для проведення перевірочних розрахунків споруди з урахуванням фактичного фізичного зносу її конструктивних елементів.
Розробка системи місцеве/дистанційне керування дуттєвим вентилятором сушильної установки
Розглянуто розробку системи аварійного керування дуттєвим вентилятором сушарки. Запропонована система дозволяє здійснювати запуск, зупинку та контроль роботи вентилятора як безпосередньо на об’єкті, так і з центрального пульта керування. Описано структуру схеми автоматизації, принцип дії та використані компоненти. Реалізовано можливість протипожежного запуску після падінь напруги.
дуттєвий вентилятор, сушарка, місцеве керування, дистанційне керування, автоматизація
Удосконалення розрахунку параметрів дренажу з урахуванням глибокого розпушення ґрунту
Анотація — визначено технологічні та конструктивні параметри спільної роботи дренажу з різними технологіями глибокого розпушення, за якими удосконалено методи їх розрахунку шляхом поєднання гідромеханічного й водобалансового методів: відповідно удосконалено розрахункову двошарову схему та визначено середньозважені за профілем та площею розповсюдження значення показників водно-фізичних властивостей (коефіцієнти фільтрації й водовіддачі тощо), глибини залягання водоупору на осушуваному масиві, а також гідрологічні характеристики впливу на умови роботи дренажу, що дасть змогу, на відміну від наявних, підвищити точність й обґрунтованість відповідних проектних рішень на 20...30%.
Hydroinformatics and water resources management
Дискретні періодичні шуми та їх використання при побудові періодичних послідовностей
Наведено означення дискретного періодичного білого шуму та визначені білі шуми з конкретними розподілами, проведена класифікацію таких шумів. Як приклад подані визначення рівномірного та пуассонівського періодичних шумів. Сформульовано теореми, згідно яких послідовності ковзного середнього і авторегресії при дії періодичного шуму є періодичними. Отримані результати відривають перспективні напрямки дослідження реальних періодичних шумів та послідовностей ковзного середнього і авторегресії, які використовуються при обґрунтуванні конструктивних моделей дискретних стохастично періодичних сигналів
шум, дискретний шум, дискретний періодичний шум, класифікація періодичних шумів, періодичні послідовності ковзного середнього і авторегресіїє
Періодичні білі шуми з неперервним аргументом та їх використання при обгрунтуванні моделей стохастично періодичних сигналів
Із множини процесів з незалежними приростами виділено процеси з незалежними періодичними приростами та наведено визначення періодичного білого шуму з неперервним аргументом. В свою чергу із процесів з незалежними періодичними приростами виділені вінеровський і пуассонівський процеси з періодичними приростами та введено означення вінеровського та пуассонівського білих шумів. Доведено теорму, згідно якої лінійний процес, породжуючий процес якого є періодичним білим шумом, є періодичним. Отримані результати цспішно використані при побудові моделі та оцінці періодичних математичного сподівання і дисперсії стохастично періодичних енергонавантажень
Digitalized urban transport system in small cities
Small cities face growing transport challenges due to urbanization and increasing mobility demands. Limited infrastructure and resource often hinder efficient transport management. Digitalization offers opportunities to enhance mobility, optimize routes, and improve commuter staus faction
Software engineering and information technologies
Аналіз та використання фізичних моделей для симуляції напружено-деформованого стану пористих середовищ в ігрових рушіях
В роботі розглянуто три фізичні моделі для симуляції напружено-деформованого стану пористих середовищ в ігрових рушіях. порівняння їх між собою, наведення переваг та недоліків кожного. Описано та наведено ймовірну реалізацію розглянутих методів за допомогою програмного коду
Розробка системи регулювання струму в електрокоагуляційній установці
У статті представлено розробку системи автоматичного регулювання струму в електрокоагуляційній установці для очищення стічних вод. Запропонована система забезпечує стабільність електричних параметрів процесу, що дає змогу підтримувати оптимальні умови коагуляції незалежно від зміни провідності або складу водного середовища. Наведено опис електричної схеми, склад шафи автоматизації та принцип роботи системи керування.
автоматизація, регулювання струму, електрокоагуляція, стічні води, напруга.
Математичне моделювання та прогнозування керованих рухів поверхневих та підземних вод
Методи комплексного аналізу застосовано до дослідження керованих рухів поверхневих та підземних вод у гідрологічних системах (водних об'єктах, наприклад, річках з притоками), обмежених лініями течії та еквіпотенціальними лініями. Повільні, близькі до ідеальних, рухи водних мас пропонується описувати за допомогою аналогів закону Дарсі, враховуючи як поверхневі так і підземні води, вплив яких моделюється як джерела поперечних збурень базового стоку. Методологія моделювання таких процесів базується на розвитку та адаптації числових методів комплексного аналізу, зокрема на переході до обернених крайових задачах на конформні відображення. Це дозволяє моделювати структуру течії; знаходити функцію течії та комплексний потенціал; розраховувати витрати, перетоки, поле швидкості; будувати гідродинамічну сітку руху; приймати рішення щодо керування водними ресурсами. Такий підхід відкриває можливість створення інтелектуальних систем прогнозування гідрологічного режиму водного об'єкту. Complex analysis methods are applied to the study of controlled movements of surface and groundwater in hydrological systems (water bodies, for example, rivers with tributaries), limited by flow lines and equipotential lines. Slow, close to ideal, movements of water masses are proposed to be described using analogues of Darcy's law, taking into account both surface and groundwater, the influence of which is modeled as sources of transverse disturbances of the base flow. The methodology for modeling such processes is based on the development and adaptation of numerical methods of complex analysis, in particular, on the transition to inverse boundary value problems on conformal mappings. This allows you to model the flow structure; find the flow function and complex potential; calculate discharges, overflows, velocity field; build a hydrodynamic motion grid; make decisions on water resources management. This approach opens up the possibility of creating intelligent systems for predicting the hydrological regime of a water body.
Екологічна оцінка впливу антропогенних екополютантів на гідробіонтів річки Сула
У статті проаналізовано вплив антропогенних екополютантів на гідроекосистему річки Сула. На основі багаторічних даних гідрохімічного моніторингу та біологічних досліджень оцінено сучасний стан забруднення водойми. Вивчено динаміку основних забруднюючих речовин, проаналізовано видове різноманіття гідробіонтів як біоіндикаторів стану екосистеми. Встановлено, що основним джерелом забруднення є промислові та сільськогосподарські стоки, що призводить до структурних змін у угрупованнях зообентосу та іхтіофауни. Запропоновано комплексні заходи щодо зменшення надходження забруднювачів, включаючи вдосконалення очищення стічних вод, впровадження сучасної системи екологічного моніторингу та адаптацію екологічно чистих технологій у промисловості та сільському господарстві.
Інформаційна система ідентифікації домішкових компонентів важких металів у рідких середовищах
У роботі представлено концепцію та результати розробки інформаційно-вимірювальної системи для ідентифікації домішкових компонентів, зокрема важких металів, у водних середовищах. Запропонована система реалізує принцип автоматизованого контролю концентрацій забруднювальних речовин із використанням оптоелектронних сенсорів і мікропроцесорного блока обробки сигналів. Наведено структурну схему системи, описано алгоритми реєстрації та цифрової обробки оптичних сигналів. Проведено експериментальні дослідження з використанням синтезованих сорбентів на основі кремнезему, модифікованого реагентами, що підвищують селективність визначення іонів Fe(II), Fe(III) та I₂. Отримані результати підтверджують ефективність застосування розробленої системи для моніторингу якості води та створюють передумови для її подальшої автоматизації та впровадження у польових вимірювальних комплексах.
Сучасні методи ідентифікації тяжких металів у водному середовищі
Моніторинг вмісту важких металів у водному середовищі є важливою складовою екологічного контролю, оскільки ці елементи мають високу токсичність і здатність до біоакумуляції. У роботі розглянуто сучасні підходи до визначення важких металів у водних зразках, зокрема сорбційні, вольтамперометричні, хроматографічні, спектральні та фотометричні методи. Наведено характеристику їхніх переваг, обмежень і галузей застосування. Окрему увагу приділено використанню модифікованих сорбентів, розвитку твердофазної спектрофотометрії та вдосконаленню обладнання для експресного аналізу.
Аналіз динаміки розливу річки Стир методами дистанційного зондування Землі
У статті проаналізовано розлив річки Стир біля с. Млинок у 2024 році з використанням супутникових даних Sentinel-1 та Sentinel-2. Встановлено, що найефективнішими методами для моніторингу затоплення є спектральний індекс NDWI та композит SWIR, а радарні знімки незамінні для відстеження динаміки повені через хмарність. Результати підтверджують високу ефективність комплексного підходу ДЗЗ для оперативного оцінювання наслідків паводків в умовах Полісся.
Оцінка придатності артезіанських свердловин Рівненщини для рибогосподарського використання
У статті виконано ревізійне гідрогеологічне обстеження самовиливаючих свердловин та території Рівненської області. Досліджені напірні підземні води не проявляють ознак виснаження і забруднення. Їхні дебіти та гідрохімічні показники перебувають у межах норми і засвідчують придатність артезіанських вод для рибогосподарського використання.
Про вплив сорбції хімічних речовин на процес нелінійної фільтраційної консолідації пористого середовища з геобар’єром
У роботі розглянуто особливості функціонування геобар’єрів — інженерних штучних тонких включень, створених на основі глинистих та геосинтетичних матеріалів, які застосовуються у полігонах твердих побутових відходів, хвостосховищах і системах захисту ґрунтових вод. Проаналізовано основні типи геобар’єрів, їхню ефективність та обмеження, пов’язані з хімічною сумісністю, деградацією структури й наявністю дефектів. Визначено основні механізми міграції забруднювачів. Запропоновано математичну модель процесів перенесення рідини, тепла і забруднювачів у пористому середовищі з урахуванням тонкого включення, яке імітує геотехнічний бар’єр. Модель описується системою рівнянь фільтраційної консолідації, теплоперенесення, масоперенесення та сорбції з відповідними умовами спряження на тонких включеннях. Для розв’язання задачі використано метод скінченних елементів. Числові експерименти показали, що врахування процесу сорбції істотно впливає на фільтраційні характеристики та консолідації ґрунтового масиву, що підтверджує необхідність урахування цих ефектів під час проектування довговічних геобар’єрів.
Optimization of Sprinkling Parameters for Improved Irrigation Quality
Under conditions of water scarcity and climate change, it is crucial to align irrigation intensity with the soil’s infiltration capacity. This study presents analytical modeling of the optimal sprinkling parameters (intensity and duration) taking into account the hydro-physical properties of soils, namely porosity and moisture content. Analytical equations were derived to determine the optimal irrigation duration that ensures efficient water use and prevents surface runoff formation. An example of calculations is provided for medium loamy soils under different sprinkling intensities.
The image processor based on signal ranking, determination of rank differences with their subsequent selection and weighted addition
In order to expand the functionality by increasing the number and complexity of nonlinear multi-input functions and transformations performed, in this paper we consider the urgent need for creating high-performance hardware image processors (IP). Such IPs are designed based on a conceptual approach, the essence of which is to rank the processed signals (pixels), fast command-controlled selection of rank differences with their subsequent weight addition. And since these procedures are basic for all advanced models of convolutional neural networks (CNNs), such IP can play the role of not only high-speed pre-filtering devices, but also be self-learning reconfigurable accelerators for CNNs, associative memory models, clustering and pattern recognition. First, we briefly review related works in order to show the advantages of using the proposed concept and equivalence models (EMs). The capacity and recognition properties of NNs based on modified EMs exceed the similar indicators of traditional networks by orders of magnitude. Therefore, such EM-neuroparadigm is promising for processing, recognition of large-sized images, including highly correlated, high-noise images. And since the main nodes of EMs are filtering nodes and procedures with continuous-logical operations, in this article we consider approaches to the design of IPs with extended functionality. The proposed structure of the processor based on our concept and the FPGA Altera EP3C16F484 Cyclone III family chip. The design results and calculations show that it is possible to implement IP for an image size of 64*64 and a window of 3*3 in a single crystal. For 2.5 V and a clock frequency of 200MHz, the power consumption will be at the level of 200mW, and the time for calculating the filter pixels will be 25ns. The results confirm the correctness of the concept.
Modeling and Management of Rice Water Consumption in the Danube Delta
The article investigates the total water consumption of rice in the Danube Delta over six growing seasons. The study established that the average water use amounts to 9,273 m³/ha, of which more than 50% is attributed to transpiration. A comparative analysis of the Alpatyev, Blaney–Criddle, and Hargreaves methods was carried out. The Alpatyev method proved to be the most accurate (error ±1.6%), while the Blaney–Criddle method is suitable for integral assessments, and the Hargreaves method is applicable only for preliminary calculations. The obtained results can be used to optimize irrigation regimes in rice systems of southern Ukraine.
Розробка прототипу польотного контролера на базі мікроконтролера ESP32
В роботі проведено аналіз ринку сучасних польотних контролерів для БПЛА. Проведений аналіз дозволив визначити ключові технічні вимоги до польотного контролера. Розроблено апаратну частину контролера на базі ESP32 з застосуванням додаткових необхідних технічних засобів. Здійснено адаптацію програмного забезпечення для стабілізації та управління польотом.
Self-adaptive proximal algorithms for equilibrium problems in Hadamard space
We consider a new self-adaptive algorithms for equilibrium problem in Hadamard spaces. At each step of the algorithms, the sequential minimization of two special strongly convex functions is performed. Our self-adaptive algorithms do not calculate bifunction values at additional points and do not require knowledge of bifunctions' Lipschitz constants. For pseudomonotone bifunctions of Lipschitz-type, theorems on weak convergence of sequences generated by algorithms are proved.
Правові та регуляторні бар’єри інвестування у модернізацію іригаційної інфраструктури України
Тези доповіді присвячені розгляду правових та регуляторних перешкод, що обмежують інвестиційну активність у сфері модернізації іригаційної інфраструктури України. Наголошено, що в умовах зміни клімату й підвищення ризиків посухи роль зрошення стає вирішальною для забезпечення сталого виробництва сільськогосподарських культур, особливо у південних та центральних регіонах. На основі аналізу нормативно-правових актів, аналітичних звітів Світового банку , BRDO та фахових досліджень ідентифіковано основні бар’єри: невизначеність прав власності на меліоративні системи, обмеження у бюджетному фінансуванні, недосконалість тарифоутворення, дублювання управлінських функцій між органами влади, податкові та процедурні перепони, а також ризики, зумовлені військовим конфліктом. Запропоновано напрями удосконалення правового регулювання для створення сприятливого середовища інвестицій у відновлення та розвиток зрошувальних систем. що обмежують інвестиційну активність у сфері модернізації іригаційної інфраструктури України.
Басейнові рибоходи як ключові елементи екологічного покращення водотоків
Тези доповіді присвячені ролі басейнових рибоходів як важливих елементів екологічного покращення водотоків та відновлення міграційних шляхів риб і водної фауни. Наведено принцип дії басейнових рибоходів, їхню конструкцію, основні гідравлічні параметри та вимоги до проєктування. Описано різновиди технічних рибоходів — традиційні, ромбові та опуклі — із прикладами їх реалізації. Висвітлено переваги та недоліки таких споруд.